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中国蓝光高清光盘(CBHD)介绍
清华大学光盘国家工程研究中心 陆达
    

为什么需要高清电视和光盘?

首先一个非常基本的问题,为什么要搞高清光盘和电视?其实答案非常简单,就是电视机的屏幕越来越大了。下面一张图是一组实测的数据,它的横坐标是电视屏幕的尺寸,用英寸作为单位;纵坐标是个人的主观评价,当然这个评价是按照一套严格的评审程序做出来的。

我们看图上最下面的一条线,就是VHS录像带,在这样一个主观评价下,作为标清信号,在二十几吋或三十吋的时候,就已经非常差了。中间第二条线是DVD的情况,在超过四十吋以后,标清信号也被认为是太差了。最上面的两条线,一条是720p信号,一条是1080i/p信号,也就是我们现在标准的高清视频信号。

从这张图我们可以看到一个基本的事实,就是当电视机屏幕大于四十吋的时候,你一定要用高清信号才能得到满意的观看效果。我国现在城市家用电视机主流趋势的门槛就是四十吋,二十九吋的门槛已经过去了。

由这样一个基本事实可以得到两个结论,第一,对于高清节目、高清电视和盘片的需求是不可能遏制的,这个趋势不可逆转。因为电视机屏幕不可能越来越小。第二点,我们现在所面对的高清光盘,无论是BD光盘也罢,或是我们要介绍的中国蓝光光盘,还有红光高清光盘也罢,作为家用视听享受的光盘,应该是最后一代了。为什么呢?我们可以从这张图上看出,1080i/p信号支持到100吋以上是没有问题的。

我还可以再举一个旁证。在广电总局的农村数字电影播放工程中,所应用的就是1080i/p的信号。它的屏幕能放到多大呢?按照广电总局公布的银幕标准是57米,折合成电视机的尺寸大约是300吋左右。也就是说,1080i/p的信号至少可以支撑到300吋的屏幕。各位可以想想,在可以预见的将来,谁家会有这么大的空间?作为个人或家庭消费是不太可能的。所以我们认为,现在面对的高清光盘基本上是最后一代。尽管将来传播渠道还会有其他形式,比如网络等,但是这样一个信号制式的盘片,可能是最后一次了。这也是过去几年,BDHD-DVD打仗打得很惨烈的一个基本原因。大家都非常熟悉BDHD-DVD的区别,我为什么提到HD-DVD呢?我们知道CBHD盘的格式是从HD-DVD演变过来的,这二者的起源是不一样的。如果大家还记得,BD光盘在很多年前已经开始有了。那时候主要用在专业的领域,像中央电视台很早就用了BD光盘摄像机、编辑机等。但那时的BD光盘是有一个固定的外盒的。在2001年或是2002年,好莱坞的电影公司给各个家电厂商发了一封信,从需要的角度提出了九条要求,其中一条是在家庭电影的播放中,不能有特殊的外盒,要跟DVD一样。这条看起来简单,对于BD这样的一个技术来说,其实是一个很大的门槛,BD从有盒到没盒,技术上要克服很多困难。但是HD-DVD一开始就瞄准家用市场,不是瞄准专业市场,所以它沿用了DVD的结构,HD-DVD的结构跟现在DVD一样的,就是两片0.6毫米盘片粘起来,信息记录在中间。BD光盘信息是记录在上表面,它的信息层和上表面只有0.1毫米的一层膜。这样的一个工艺显然是比较复杂。

上面这张图是一个更细致的比较。CBHD所用的激光器和BD用的激光器是一样的405纳米蓝光激光器。两种光盘比较,显然BD的容量要大一点,单面单层可以做到25GBHD-DVDCBHD单面单层是15GB。但是,对CBHD来说做成双层,就和DVD的工艺完全一样,两边一粘很容易做到30GBBD要做成双层是非常困难的。在盘片质量和内容保护(AACS)方面两种光盘是完全一样的,除此之外,CBHD还引入了我们自己开发的中国数字版权保护系统DKAA,从综合成本来讲CBHD也比较低一点。

这张图是过去十年中我国国内销售的DVDVCD此消彼长的曲线图,横坐标是年代,纵坐标是销售数量,以百万台作单位。浅色的表示VCD,有过上升和下降的过程,深色的表示DVD增长的过程。有一点,我提醒大家注意一下数量,VCD1999年最高的时候大约1600万台,这里说的是国内销售,而不是出口。那么,DVD2006年达到最高峰1900万台。这两个数字说明,无论是VCD或是DVD它们都是一种大众消费品,不是高端用户用的东西。尽管DVD在最开始的时候,可能用得人还很少。但是十年的发展下来,你可以看到它仍然是一个大众消费品。我相信再过十年,当我们回过头来看的时候,会看到完全类似的景象。DVD开始下降,高清光盘和播放机的数量也会上升,升到什么样的地步呢?肯定会达到几千万台的保有量。事实上,中国国内的DVD机保有量已经上亿台了。这件事情我认为非常重要,我们千万不要把蓝光光盘或高清光盘认为是发烧友用的高端产品,不是,是大众消费品。尽管现在能接受它的人少之又少,但依然是大众消费品。所以,在开始设计一个产品的格式或一个产品系统的时候,千万不能丢掉最基本的宗旨,这是一个大众消费品。

 

CBHD的由来

2005727,清华大学光盘国家工程研究中心(OMNERC)和中国电子技术集团第三研究所共同向DVD论坛的WG-11工作组提出技术建议,建议设立中国的HD-DVD标准。

DVD论坛有一个原则,如果你是论坛会员,你的提案获得通过后,所有会员都不能反对你使用这个标准。作为一个成熟的国际标准化机构,对提案是有一套非常严格的评估程序的。我们用了三年的时间,参加了无数次的会议,对原有的标准提出了如下三点改动:

1.4-6FSM)调制码代替8-12ETM)调制码,这是为了增加中国的专利。

2.采用简化的导航系统,使之适应我国的消费者需求。

3.采用中国的音视频压缩标准AVS,也是为了增强中国在相应领域的话语权。

三年当中,我们的技术方案经过十几家公司的综合测试,终于在在20072DVD论坛的理事会议上,通过了物理格式技术规范的标准文本。应用格式规范编制以及样机开发转向以国内为主进行。改动后的光盘在DVD论坛被称为中国版HD DVD,我们国内称它为China Blue High definition DVD,即中国蓝光高清光盘,简称CBHD

 

中国高清光盘产业联盟 (CHDA)

光盘格式的推动不仅依赖于技术进步,更重要的是产业及市场的推动。所以在工信部的支持下,我们成立一个“中国高清光盘产业联盟(CHDA”.

完整的产业链至少应当包括:内容提供商、光盘盘片生产商、光盘生产设备提供商、播放设备生厂商、播放设备零部件提供商、硬件及软件销售商等。成立产业联盟的目的是把国内外的相关企业联合起来,提升产业的技术研发水平及制造水平,促进在中国建设完整的产业链和成熟健康的市场。目前联盟约有国内外40家左右成员。

下图是中国高清光盘产业联盟的组织结构:

按照工业和信息化部把红光高清系统也整合到统一联盟的要求,最近,联盟进行了一次很大的改组,名称也做了稍微的修改,新的联盟名称叫:中国高清光盘产业推进联盟。把红光光盘也纳入一个统一的机构之下。

目前CBHD的产业化准备大约有几个方面的工作:授权管理机构、样机开发、样盘制作、其他配套工作等。

授权管理机构的主要任务是进行CBHD格式授权,CBHD logo使用许可,专利池建设以及其他高清光盘相关的授权许可项目等。

在工信部的支持下,CBHD的专利池由工信部下属的软件集成电路中心(CISP)来牵头组建。专利池的公告已经于今年101对外发布,已经有多家国内外企业给以积极响应,第一次潜在专利权人的会议也将在近日召开。CBHD专利池的规则,将由我们中国人自己来参与制定管理,这是过去在光盘领域中从来没有过的。

 

关于CBHD 盘片

CBHD盘片的生产设备同DVD生产设备有很大的相容性,对原有的DVD生产设备进行升级改造就可以用来制造CBHD盘片。

高清光盘的需求是巨大的商机,目前国内已经有一部分厂商升级了复制设备。目前已经完成了4个高清版样盘的制作,还有近百种节目在准备中。

 

关于CBHD样机(硬件)开发

200611月,北京AVF论坛上演示采用自主的FSM调制码的样机;

20079月,几家企业完成了采用简化的导航系统的样机;

2008年,3家企业完成样机,它们分别是:新科、TCL、同方。预计20091月开始销售。其它关键零部件本地化的工作,也已陆续开始。

 

为什么要选择CBHD

BD格式已经成为发达国家的主流格式,中国为什么还要坚持自己的格式呢?我们认为应当从如下几个方面去去考虑:中国企业知识产权占有情况、我国消费市场需求、版权的地域属性、我国产业现状、数字版权保护系统的独立性、中国的市场规模等。

 

CBHD光盘的专利构成

光盘的专利主要由物理格式和应用格式二部分组成。其中物理格式主要包括光盘结构与数据格式、伺服系统、调制解调、误码校正信道读出等,这部分的专利费约占60-70%。应用格式主要包括音视频编解码(AVSMPEGDRA,杜比等)、数字版权管理(AACS+DKAA)、导航及文件系统等,其专利费约占30-40%

下图展示了不同光盘格式中国所占知识产权的情况。

由上表可以清楚地看到,同BDDVD相比,在CBHD中中国的自主知识产权占有量最高。

 

   选择格式应考虑我国消费市场的需求和形态

由这张表可以看到中国的人均GDP在世界上仅排在104位,同美国日本有很大的差距,绝对值差十几倍。由此我们可以得到一个毫不含糊、清晰的结论:中国依然是一个发展中的国家。 有人认为高清光盘是高端消费,不该用人均GDP来比较,这种看法明显地忽略了高清光盘大众消费品的属性。中国的经济发展阶段决定了市场对价格非常敏感,长期以来是低价为主,特别是盘片。包括美国好莱坞的电影公司已经适应中国市场状况,采用低价策略。过高的成本并不适合中国市场需求,更不可能指望一种格式或一种产品就能颠覆一个国家的消费习惯和消费形态。

 

关于版权的地域属性

有人曾认为BD是发达国家的主流格式,我们另搞一套是否会同世界隔绝?这种担心是不必要的。版权本身的属性决定了载有内容的节目很难跨区域流动。版权的基本属性是:授权内容、授权时间范围和授权地域范围。地域性是版权的基本属性之一,而不是哪一种格式的属性。 DVD是符合国际标准的格式,被分为6个区。但在中国消费的DVD盘片产品绝大多数是中国自己造的,跨区域的流动少而又少。BD产品也分了3个区,在当前高清光盘严格的版权保护下,使跨区域的流动更加困难。

 

选择格式应考虑我国产业现状

中国是世界光盘生产大国,目前我国的DVD 播放机生产量占到全球产量的80%以上,大约为年产1亿台,仅TCL一家的年出口量就是2000万台。其他如PC用只读/刻录光盘驱动器占全球产量的70%、只读盘片占17%、可刻录盘片占20%,光学头也占到70%以上。总之,我国已经拥了有一个庞大的工业基础。

中国光盘复制业也是如此,现有光盘复制企业120多家,其中只读DVD复制企业80多家,复制线超过500个头;可录DVD复制企业40多家,复制线超过700个头。这120多家的企业,意味着至少数百亿的投资。如果采用BD格式,要重打锣鼓另开张,我们还有那么大的财力吗?这就是我们现在的产业状况。

    由此我们看到一个结果, CBHD光盘的生产成本比BD低很多。

 

数字版权保护系统必须独立

数字版权保护在高清节目的传播中受到高度重视,由于现在的高清节目的分辨率基本接近电影母版的程度,所以国内外的内容提供商对内容的保护都非常重视,国外现在都采用AACS作为主要的数字版权保护系统。

AACS是由IBM, Intel, Microsoft, SONY,松下,东芝,华纳,迪斯尼等八家机构研发并推广。在CBHD中也采用了AACS系统,同时还引入了我国自己研发的数字版权保护系统,该系统被称为DKAA系统。既然已经有DKAA,为什么我们的CBHD还要用AACS呢?因为AACS系统在国际上已经得到了广泛认可,如果单独使用DKAA,需要大量的时间和资金才能得到国际的认可,会使国外的内容进入中国市场有顾虑;同时采用AACS也有利于中国的节目在国际上的推广。但如果仅采用AACS也会产生巨大的管理以及经济方面的问题。按照AACS的管理办法,每个节目都需要一个自己的数字证书。作为一个国内的出版单位,即使有了各种批文及出版号,如果没AACS的数字证书许可,任何一张高清光盘都发行不了。AACS实际上会成为凌驾在我国出版管理系统之上的技术力量,所以在CBHD中引入我国自己的数字版权保护系统是非常必要的。即便从纯经济的角度出发,搞具有自主知识产权,而且完全自己管理的数字保护版权系统也是必要的。按照AACS公布的收费标准,在出版机构每次仅申请一个证书的极端情况下,每个证书的费用高达4300美元。即使是申请证书较多的较大的出版机构,平均到每个证书的费用也要近2000美元,是非常昂贵的。以我国音像界的状态和实力,这是一个很大的负担。DKAA在设计的时候,就是和出版行政管理以及打击盗版结合在一起的。首先要做的是出版单位和复制企业资质控制, DKAA的授权对象是新闻出版总署批准的音像出版单位和复制企业,如没有这个资质不能得到授权。同时还可以建立起出版物撤销机制和问题机构惩罚机制。在AACS中也有类似的机制,所谓的“黑名单机制”。例如,某个出版单位委托一家复制厂压制5万张盘片,实际上被压了20万张,5万张交给你,另外15万张自己拿去销售了。如果委托方确有证据,把复制方的违规行为告到AACS,可以要求把这家复制厂列入黑名单。一旦被列入黑名单,所有使用AACS机制的盘片上都会载有这个信息,通过盘片这个信息会被记录在世界各地的播放设备中。下一次如果再看到黑名单企业的光盘时,对不起,你的机器就不能读了。这就是黑名单的作用,对违规企业是一种非常大的威慑,当然这个功能现在还没有使用过。DKAA中也引入了类似的惩罚机制。总之,CBHD采用二种版权保护系统,既提高了我国政府反对盗版的国际形象,又有利于得到以好莱坞为代表的国际内容提供商的支持。

 

中国的市场规模可以支持独立的格式

我国有十几亿人口的潜在市场,完全可以独立支持自己的这样一个体系,播放器和盘片的低成本,也更适合中国的消费者的需求。开发CBHD使中国开始拥有光盘专利,开始具有话语权,可能降低专利使用费,现有工业基础可以充分发挥作用,同时可以通过技术手段帮助政府实施行政管理,也会大大降低中国高清内容的出版发行成本。简言之,CBHD对我国音像业发展提供了一个新的机遇,希望各位能尽力支持。

20081218

        (以上内容根据现场录音整理)

 
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