计算机行业深度：超高清视频赛道景气加速，技术升级驱动产业安可机会.pdf

请仔细阅读本报告末页声明 证券研究报 告 | 行业深度 2019 年 12月 16日 计算机 超高清视频 赛道景气 加速 ，技术升级驱动产业安可机会 从 模拟电视到标清、高清（全高清）、超高清 4K/8K， 视频编解码技术 存在两次大的技术跃迁 。 从模拟电视到标清数字电视是一次大的技术跃迁 ， 从标清到高清（全高清）主要是分辨率和色彩还原度的提升，从高清（全高清）到超高清是新的一次技术跃迁，而不是一次简单的分辨率提升。 超高清视频产业行动计划 出炉，央视引领新一轮超高清 4K投资浪潮 。今年 3月多 部委联合印发 超高清视频产业发展行动计划 ，北京瞄准 2022年冬奥会转播直播需求，央视开启新一轮超高清 4K 投资浪潮，超高清赛道景气度将在未来 2-3年持续保持 高景气状态。 视频编解码核心器件领域，海外巨头积累深厚，国内呈现寡头垄断 。 视频编解码是赛道的核心技术环节，海外巨头积累深厚，在国内上一轮从模拟到数字更迭的浪潮中获得了国内市场 的较大份额 ，并持续巩固了领先优势，使得国内厂商在标清、高清（全高清）时代一直面临着较大的市场竞争压力，经过过去二十年的大浪淘沙，国内视频编解码核心器件的竞争厂商已为数不多，呈现出明显的寡头垄断格局。 技术路线各有千秋 ，场景是关键 。 从行业的技术路径来看，编解码领域主要分为三种，分别是基于 FPGA/ASIC 架构的硬编码、基于 CPU 架构的软编码以及基于 CPU+GPU架构的服务器硬编码（产业链调研中也有业内人士称其为 软编码）。 总的来说，技术路线没有绝对的优劣，更多是基于不同场景下的技术路线选择。 海外 H.265专利收费现乱局，自主可控 AVS有望弯道超车 。 自 2013 年发布的 H.265专利现 收费 乱局，超高清编码标准亟需建立新的行业标准。国产AVS 标准突围， AVS2 对标 H.265 主打 4K， AVS3 有望引领 8K 潮流。 AVS2相比 H.265略有劣势，但是 AVS3 有望弯道超车，自主可控成为超高清视频赛道未来 发展 的 核心 驱动力。 4K 先行，兼顾 8K，产业落地面临加速，超高清赛道后应用前景广阔 。 海外超高清视频起步较早，同样 4K 先行。超 高清视频产业发展行动计划提 出“ 4K先行，兼顾 8K” ， 伴随着中国超高清产业步伐加快落地， 赛道 后应用前景广阔，三年剑指四万亿产业规模，广播电视、文教娱乐领域将首先得到应用。 推荐当虹科技、数码科技和淳中科技。 基于各公司在技术壁垒、赛道和资源卡位方面的 竞争 优势，我们推荐关注当虹科技、数码科技和淳中科技。 风险提示 ： 产业投资和政策实施进度低于预期的风险；技术 更新 风险；宏观环境低于预期的风险。 增持 （ 维持 ） 行业 走势 作者 分析师 刘高畅 执业证书编号： S0680518090001 邮箱： liugaochanggszq 分析师 杨烨 执业证书编号： S0680519060002 邮箱： yangyegszq 相关研究 1、计算机：景气主线与科创碰撞的机会 2019-12-15 2、计算机：操作系统领军齐发力，安可投资进入新阶段 2019-12-08 3、计算机：股票期权政策迎重大落地，金融 IT 领军再获政策催化 2019-12-07 2019 年 12月 16日 P.2 请仔细阅读本报告末页声明 内容目录 一、 超高清视频赛道景气加速，技术升级驱动产业安可机会 .4 从模拟电视到标清、高清（全高清）、超高清 4K/8K，存在两次大的技术跃迁 .4 超高清视频产业行动计划出炉，央视引领新一轮超高清 4K投资浪潮 .7 视频编解码核心器件领域，海外巨头积累深厚，国内呈现寡头垄断 .9 技术路线各有千秋，场景是关键 . 11 海外 H.265专利收费现乱局，自主可 控 AVS有望弯道超车 . 12 4K先行，兼顾 8K，产业落地面临加速，超高清赛道后应用前景广阔 . 16 二、 相关标的推荐 . 18 当虹科技 . 18 数码科技 . 20 淳中科技 . 22 风险提示 . 22 图表目录 图表 1：不同清晰度的视频的分辨率数据 .4 图表 2：超高清视频的六维技术 .5 图表 3： 4K与 8K超高清格式比较 .5 图表 4：传媒领域主要业务环节 .6 图表 5：超高清视频标准体系结构图 .6 图表 6：超高清视频相关政策（ 2016-2019 年） .7 图表 7：中央广播电视总台的 4K超高清频道技术系统建设规划 .8 图表 8：中央广播电视总台超高清 4K规划示意图 .8 图表 9：超高清视频产业链各环节规模预测（ 2022 年） .9 图表 10：国内外视频编解码核心厂商比较 .9 图表 11：超高清视频赛道的典型国内外可比上市公司的毛利率（ 2016-2019H1） . 11 图表 12： FPGA/ASIC、 CPU、 CPU+GPU三种架构的优劣势对比 . 12 图表 13： H.265的专利分布图 . 13 图表 14： H.265的三大专利组织收费标准 . 13 图表 15： AVS 标准发展大事记 . 14 图表 16：视频编码标准发展历程 . 14 图表 17：技术推动码率持续降低 . 14 图表 18：随机访问条件下的 Traffic 序列的失真率曲线 . 15 图表 19：低延时条件下的 Kimono 序列的失真率曲线 . 15 图表 20： HEVC 和 AVS2 的编解码时间比较 . 15 图表 21： AVS2 4K超高清视频两项广播电视行业标准的起草单位 . 16 图表 22： 8K相对 4K2K的售价溢价以及渗透率趋势（ 2017-2020E） . 17 图表 23：中国超高清视频产业产值（ 2017-2022E） . 17 图表 24：超高清视频产业链体系 . 18 图表 25：当虹科技的超高清发展里程碑 . 19 图表 26：各业务板块收入占比数据（ 2016-2019H1） . 19 图表 27：当虹科技在视频领域的其他核心技术 . 20 图表 28：当虹科技整体毛 利率数据（ 2016-2019H1） . 20 2019 年 12月 16日 P.3 请仔细阅读本报告末页声明 图表 29： DCAS 项目入围公告 . 21 图表 30：直播星用户发展状况（截至 2019.11.30） . 22 图表 31：淳中科技项目系统结构 . 22 图表 32：淳中科技的产品所处产业链位臵 . 22 2019 年 12月 16日 P.4 请仔细阅读本报告末页声明 一、 超高清视频赛道景气加速，技术升级驱动产业安可机会 从模拟电视到标清、高清 （全高清） 、超高清 4K/8K，存在两次大的技术 跃迁 模拟电视 vs 数字电视。 模拟电视 的 图像 信号的产生、传输、处理到接收机的复原，整个过程几乎都是在模拟体制下完成的。其特点是采用 时间轴 取样，每帧在垂直方向取样，以幅度调制方式传送电视图象信号。为降低 频带 ，同时避开人眼对图象重现的敏感频率，将 一 帧图象又分成奇、偶两场扫描。存在易受干扰、色度畸变、亮色串扰、行串扰、行蠕动、大 面积闪烁、清晰度低和临场感弱等缺点 。 而数字电视 将图象画面的每一个像素、伴音的每一个音节都用 二进制数 编码成多位数码，再经过高效的信源压缩编码和 前向纠错 、交织与调制等 信道编码 后，以非常高的 比特率 进行数码流发射、传输和接收 。 图表 1：不同清晰度的视频的分辨率数据 指标 标清 高清 全高清 超高清 4K 超高清 8K 分辨率 480x320, 640x480 1024x720p 1920x1080i 1920x1080p 3840x2160 7680 4320 资料来源：公开资料整理，国盛证券研究所 注： i代表隔行扫描， p 代表逐行扫描 从模拟电视到标清数字电视是一次大的技术跃迁。 2003 年，我国开始全面推广数字电视，开始了模拟电视向数字化过渡的阶段。 从模拟电视到数字电视（首先是标清），是一个大的技术变迁， 使得不仅频道数量从几十个提升至几百个，节目信号也更加清晰，服务范围也从电视节目拓展到了交互电视业务、视频点播等等，同时对播出的安全有了 一定的控制 能力 。 而从产业链来说，不仅仅是终端用户增加了一个机顶盒，前端的采集、播出、传输也进行了整个体系的更换 ，这是一个跨时代的变迁 。 从标清到高清（全高清） 主要 是分辨率 和色彩还原度的提升 。 2008 年，北京奥运会开始采用高清电视技术转播，我国开始进行数字高清电视地面传输的推广。 一方面 高清相比标清增加了分辨率，另一方面色 彩还原度有了提升，图像质量更好，但是技术本身并没有非常明显的代际提升。 而全高清 的显示屏整体物理分辨力要达到 1,920 1,080P，也就是水平方向的分辨力要达到 1,920 个像素，垂直分辨力要达到 1,080 条扫描线。符合全高清标准的液晶电视，在其面板附近将会以标签或者作为电视机设计的一部分，用“ FULL HD”标示。 从高清（全高清）到超高清是新的一次技术跃迁 ，而不是一次简单的分辨率提升。 根据中国超高清视频产业发展白皮书（ 2018 年） 的定义，超高清从六个大的技术维度进行定义 ，除了上面提到的分辨率之外还包括： 高帧率技术决定图像流畅度 ， 给人眼更加舒适的观看体验。 当帧率达到 120Hz 时，可以改善运动镜头的画面跳停和模糊现象，完全消除高亮度宽视角情况下的临界闪烁。行业标准建议超高清取消隔行扫描方式，并将 8K 的帧率提升到 100Hz 及以上。 高色深技术决定颜色渐变平滑度。 色深是指颜色的量化深度（ bit 数），色深越高，不同颜色种类之间的过渡色越多，色彩过渡越平滑。现有的 2K 系统用的是 8bits，能表现的颜色总数约 1,670 万色。行业标准建议 4K、 8K 系统的色深分别是 10bits（约 10.7 亿色）、 12bits（约 687.2 亿色）。 宽色域技术决定颜色种类丰富度。 色域越大，显示系统的色彩表现力越强，显示的颜色越丰富，更接近自然界的色彩。一般用 CIE1931 色域图表现人眼可感受到的全部色彩空间。高清系统的色域空间一般满足 BT.709 标准，覆盖 38.5%的 CIE1931色域空间。超高清系统的色域空间（ BT.2020）改进很大，可覆盖 78.5%的 CIE1931色域 空间 。 2019 年 12月 16日 P.5 请仔细阅读本报告末页声明 高动态范围技术决定图像明暗对比度。 高动态范围（ High Dynamic Range， HDR）能让人眼看到更纯粹的黑、更亮的白色和 纯色，同时看到画面里黑暗处和高光处的细节，色彩饱满，画面有立体感和层次感。要实现 HDR，需要高亮度、 10bits 及以上的色深和 BT.2020 的色域空间。 三维声技术决定声音立体真实感。 音频技术经历了从单声道音频、双声道立体声音频、 5.1 环绕声、 7.1 环绕声，直至三维声（ 3D Audio）的发展历程。现有的三维声技术以国外为主，国外已有成熟的 MPEG-H、 Dolby 三维声技术。我国的三维声技术仍处于研发阶段。 图表 2：超高清视频的六维技术 资料来源：中国超高清视频产业发展白皮书（ 2018年），国盛证券研究所 从超高清 4K 到 8K 是对 产业链 厂商实力的再次考验。 超高清 8K 的像素数据量是 4K 的4 倍， 刷新频率也将达到 120Hz， “ 宽色域，高帧频，高动态范围和沉浸式音 ”的优势再次显现 ，对产业链厂商的技术实力也提出了更高的要求 。 根据 中国超高清视频产业发展白皮书（ 2018 年）， 超高清视频的传输，按照 H.265 标准（ 3501000 压缩比）， 4K视频传输的传输速率至少为 1240Mbps， 8K视频传输的传输速率至少为 48160Mbps。未来随着 5G 网络的普及，将有效满足 4K 的视频传输需求，并支持 8K 视频传输需求。 图表 3： 4K 与 8K 超高清格式比较 参数 2160/60 Hz/P 2160/120 Hz/P 4320/60 Hz/P 4320/120 Hz/P 有效采样 4096*2160 4096*2160 7680*4320 7680*4320 帧率 /Hz 60 120 60 120 比特深度 10bit 10bit 12bit 12bit 颜色种类 10.7亿 10.7亿 684.8 亿 684.8亿 色域 BT.2020 BT.2020 Rec.2020 Rec.2020 音频 5.1.4 声道 5.1.4 声道 22.2声道 22.2声道 比特率最大值 40Mbps 50Mbps 120Mbps 150Mbps 分级编码 - 是 - 是 动作压缩预测 4*4到 16*16。 1/4 像素精度预测，动作矢量预测（对临近编码块做平均）。 8*4、 4*8到 64*64。 1/4像素精度预测，动作矢量预测（对临近编码块及矢量归并）。 图像预测 9个模式（对于 4*4、 8*8）； 4个模式（对于 16*16）。 35 个模式（从 4*4到 64*64）。 熵编码 CAVLC 或 CABAC CABAC 环路滤波 去块滤波 去块滤波（像素自适应补偿） 资料来源： CSDN，知乎， 4K 超高清电视技术应用实施指南（ 2018版） ， 国盛证券研究所 2019 年 12月 16日 P.6 请仔细阅读本报告末页声明 图表 4： 传媒领域主要业务环节 资料来源： 当虹科技招股说明书， 国盛证券研究所 图表 5： 超高清视频标准体系结构图 资料来源： 超高清视频标准化白皮书， 国盛证券研究所 我们仅以 产业链环节技术含量较高的 编解码设备为例， 央视 16 套超高清频道给 公司 核心编转码产品带 来 11.9 至 31.7 亿元市场 空间。 到 2021 年 12 月之前，中央电视台计划完成 16 个频道的 4K 化播出上星（目前已经上线一套 CCTV-4K 超高清测试频道），并将在全国各地有线网络和 IPTV 进行落地，我们假设每个超高清频道由 1 个有线网络公司落地、 3 个运营商 IPTV 落地（ 各省二级播控平台 ，为三大运营商分别 对接二级播控平台的一个前端 ），一般均需异地灾备，公司的每台超高清编转码设备的价 格在 3080 万元之间，因此， 仅仅落地编转码解决方案就能带来 16*31*（ 1+3） *2*（ 3080 万元） =11.931.7 亿元 。而各个地方省份、重点大中城市也将陆续开设 4K 超高清频道，而编解码设备只是信号传输中的一个核心环节器件，前端还有采集、收录、制作、监控以及后端的分发传输等多个环节，未来整个链条的持续更新换代将进一步带动超高清视2019 年 12月 16日 P.7 请仔细阅读本报告末页声明 频赛道的编转码等多个设备的市场容量进一步提升。 超高清视频产业行动计划 出炉，央视引领 新一轮超高清 4K 投资浪潮 多部委联合印发超高清视频产业发展行动计划。 2019 年 3 月， 工业和信息化部 、 国家广播电视总局 和 中央广播电视总台 联合 印发超高清视频产业发展行动计划（ 2019-2022年） ，提出 按照 “ 4K 先行、兼顾 8K” 的总体技术路线 ， 加快发展超高清视频产业，到2022 年，我国超高清视频产业总体规模超过 4 万亿元 。 北京瞄准 2022 年冬奥会转播直播需求。 2019 年 6 月，北京 市 发布 北京市超高清视频产业发展行动计划（ 2019-2022 年） ， 提出推动北京超高清视频关键核心技术取得突破、产品创新自主可控、内容制作水平领先，实现 2022 年北京冬奥会、冬残奥会 4K 超高清电视全程直播 ， 8K 超 高清实验直播 ， 4K 电视用户达到 400 万， 支持北京电视台 2020年申请开播 4K 超高清电视频道。 图表 6：超高清视频相关政策（ 2016-2019年） 时间 政策文件 /事件名称 相关核心内容表述 2018.01 关于规范和促进 4K 超高清电视发展的通知 充分认识发展 4K超高清电视的重要性和艰巨性，优先支持高清电视发展较好的省份和机构开展 4K 超高清电视试点，加强 4K 超高清电视技术标准体系建设，推进 4K超高清内容建设。 2018.09 4K 超高清电视技术应用实施指南（ 2018 版） 基于我国 4K 超高清电视技术、标准、应用等发展实际，结合广东省 4K 超高清电视实践经验，对 4K超高清电视节目制播、编码、传输、解码、显示等各个环节的技术参数选择和应用提出了指导意见 。 明确提出视频偏码采用 AVS2标准 ，支持基准 10 位类、 8.0.60 级以上的编码方式， 1路视频压缩码率不低于 36Mbps。 2019.03 超高清视频产业发展行动计划 （ 2019-2022 年 ） 到 2020 年， 建立较为完善的超高清视频产业标准体系 ， 4K 超高清视频用户数达 1亿 。 2019.05 2019 世 界 超 高 清 视 频（ 4K/8K）产业发展大会 以实施超高清视频产业发展行动计划为抓手，全面推进超高清视频产业快速健康发展。 2019.05-2019.07 - 经济参考报报道，广东、北京、上海、湖南、深圳等 9 省市密集发布产业发展行动计划和相关措施，其中 7省市到 2022 年目标产业规模共计将超 2万亿元。 广东省以 “ 超高清视频产业发展试验区 ” 建设为目标，打造超高清视频产业创新中心、演示展示中心，形成世界级超高清视频产业发展高地 ； 北京市打造国家级内容生产基地和协同创新平台，推动 4K 及 8K 超高 清技术在典型场景的示范应用 ； 上海市重点打造全球领先的超高清视频产业内容中心、芯片研发中心等 ； 安徽省发挥 “ 人工智能 +文化创意 +特色应用 ” 比较优势，深化 “ 屏 (新型显示 )芯 (集成电路 )端 (智能终端 ) ” 协同联动 ； 湖南省加快内容频道建设，壮大 “ 中国 V 谷 ” 等超高清视频产业集群，创建具有全球影响力的超高清视频内容生产基地和应用示范区。 资料来源：公开政策文件和媒体报道，国盛证券研究所 央视开启新一轮超高清 4K 投资浪潮。 中央广播电视总台于 2018 年建立了超高清发展思路和计划，分三阶段建设， 2018 年为第一阶段， 2019 年 1 月 -2020 年 6 月为第二阶段， 2020 年 7 月 -2021 年 12 月为第三阶段 ， 全面支持 4K 超高清电视的 “ 采、编、播、存、传 ”， 计划 将总台现有的电视演播室、制作岛、播出及总控机房等技术平台全面升级为 4K 超高清电视系统 ， 建设 54 套 4K 制作系统、 680 套 4K 便携式摄像机和 1,000 套4K 后期制作工作站 ， 建设适配总台 4K 节目制播的主备 4K 信号调度和交换系统、云数据中心、网络传输交换系统、节目生产管理系统、媒体资产管理系统、广告管理系统和大数据应用系统；建设 15 套 4K 频道播出系统和 4K 互动电视平台，实现总台电视节目全 4K 超高清电视制作和播出，并在全网分发。 工程建设总投资为 85.5 亿元 ，工程各项目建设完成后， 每年运行维护及节目传输投入 10.94 亿元，每年 4K 节目制作投入约150 亿元 (不含人员等经费 )。 2019 年 12月 16日 P.8 请仔细阅读本报告末页声明 图表 7： 中央广播电视总台 的 4K 超高清频道技术系统建设 规划 阶段 时间 目标 涉及的建设和改造 第一阶段 2018.12前 完成 1个频道 超高清频道制播系统建设，具备每天 6个小时的 4K节目制作能力 ， 并在全国有线电视网络开通 4K互动电视平台 。 4K/HD演播室、 4K直播演播室、 4K转播车、4K/HD转播车、 4K/HD移动演播室系统（ ESP，Electronic Studio Production） 、 4K/HD外场制作系统（ EFP， Electronic Field Production） 、4K ENG摄像机 、 4K精编工作站 、 “ 央视专区 ”4K互动电视平台 、 CCTV-4K频道接入 、 4K宣传推广 等。 第二阶段 2020.06前 完成体育、综艺、纪录片等 3至 5个频道 4K超高清制播系统的建设 ，新增具备 每天 30 小时的4K节目制作能力 。 在全国有线电视网开通体育、综艺、纪录片等 4K电视频道 ； 在三大电信网络开通 4K超高清电视频道和 4K互动电视平台。 2019 春晚 4K直播 、 国庆纪念活动 4K直播 、4K电视 5G采集传输系统 、 IPTV 4K平台 、对多个已有的频道进行 4K升级、 IP 总控系统 、云数据中心 等 第三阶段 2021.12前 完成新闻、电视剧、少儿等其他 4K超高清频道制播体系建设 ，新增 具备每天 60 小时的 4K节目制作能力 。 在全国有线电视网和三大电信网络开通新闻、电视剧、少儿等 4K超高清电视频道 ;在我国直播卫星平台开通 4K超高清电视频道。4K超高清电视节目通过 5G网络传输到用户手机APP，采用投屏方式在 4K电视机呈现。同时，为应对北京冬奥会需求， 2021 年开展 8K超高清技术试验，为北京 2022 冬奥会 8K信号制作提供支撑。 5G新媒体平台 、 4K直播卫星平台 、 北京冬奥会 8K制作及播出 。 资料来源：中央广播电视总台 ， 广电猎酷公众号（国家新闻出版总局广播电视规划院旗下互联网媒体平台）， 国盛证券研究所 图表 8： 中央广播电视总台超高清 4K 规划示意图 资料来源： 广电猎酷公众号 （国家新闻出版总局广播电视规划院旗下互联网媒体平台）， 国盛证券研究所 2019 年 12月 16日 P.9 请仔细阅读本报告末页声明 图表 9：超高清视频产业链各环节规模预测（ 2022年） 产业链环节 2022 年我国市场规模预测（亿元） 视频生产设备 视频采集设备 120 视频制作系统 430 编码设备 119 存储设备 178 网络传输设备 有线电视传输设备 700 互联网传输设备 1,694 终端呈现设备 电视 5,050 机顶盒 600 计算机设备 1,144 平板电脑 VR/AR 核心元器件 显示面板 1,660 芯片产品 1,028 平台服务 集成服务 311 内容服务 732 分发服务 683 行业应用 广播电视领域 12,960 文教 娱乐领域 医疗健康领域 5,040 安防监控领域 智能交通领域 工业制造领域 资料来源：中国超高清视频产业发展白皮书（ 2018），国盛证券研究所 视频编解码核心器件领域， 海外巨头积累深厚，国内呈现寡头垄断 视频编解码是赛道的核心技术环节，海外巨头积累深厚（ Tandberg 甚至 有 超过 80年的技术储备 ），在国内上一轮从模拟到数字更迭的浪潮中获得了国内市场的较大份额，并持续巩固了领先优势，使得国内厂商在标清、高清（全高清）时代一直面临着较大的市场竞争压力，经过过去二十年的大浪淘沙，国内视频编解码核心器件的竞争厂商已为数不多，呈现出明显的寡头垄断格局。 图表 10：国内外视频编解码核心厂商比较 公司名称 2018 年 人均产出 2018 年 综合毛利率 2018 年收入 国家 备注 AWS Elemental 约 2428万美元（ 2015） - 约 6,000-7,000万美元（ 2015） 美国 创立于 2006 年。 2015 年 9月，亚马逊以 3亿美元收购 Elemental， PS 估值约为 5 倍