2020年智慧屏白皮书.pdf

2020年7月智慧屏白皮书（2020年）2020年7月智慧屏白皮书工作组编制智慧屏作为一个新兴的大屏产品形态，自问世以来吸引了产业和消费者的广泛关注。诸多家电企业和科技公司推出了各具特色的智慧屏产品和相关 软件应用，在极大地丰富消费者的文化娱乐生活的同时，也为智慧家庭、远程教育等产业发展起到积极带动作用。推动并建立智慧屏产业 共识，探索并完善智慧屏重点标准，对引导产业健康发展、拓展产品应用空间等方面具有重要的意义，也有利于构建开放的产业生态。本白皮书主要阐述了智慧屏的演进变革、基础能力等基本概念，勾勒了智慧屏产品及生态带来的全新用户体验，总结了产业和技术发展现状，畅想了智慧屏产业生态未来发展趋势，进一步提出了完善智慧屏重点标准和检测认证体系的建设思路和建议，希望为智慧屏生态各参与方提供参考，并呼吁各方开放合作，强化产业协同，支撑智慧屏产业可持续健康发展。前 言“目 录Contents发展背景0101电视产品演进0202智慧屏基础能力0503智慧屏全新应用体验0804开放共赢的智慧屏产业生态13随着互联网、移动互联网基础设施的快速普及，信息产业正快速向5G时代迈进，人工智能和物联网已经成为产业新趋势。以人工智能为主要推动力的人机交互革命正在从设想变为现实，智能家庭物联网概念也逐步流行起来，AI+IoT已然成为家庭场景的重点发展方向之一。家庭场景下电视依靠其差异化的能力优势，具有不可忽视的发展潜力。电视长期占据家庭娱乐核心位置，具备良好的用户使用习惯基础；电视是家中能保持全天候插电联网且具有较强计算和交互能力的最主要的节点设备；电视可通过物联网技术与周边硬件有效配合，利用显示和交互优势赋能各类智慧家庭服务。从业务场景的角度上，广大消费者的消费需求正在潜移默化中发生变化。伴随OTT为用户带来了丰富的视频内容的同时，消费者期望家庭大屏终端在具有影音娱乐功能之外，还可提供更多的业务特性，如视频通话、客厅社交、远程办公、远程教育、居家健身等新兴应用服务。这些应用和服务的开展对电视大屏也提出了更高的配置和性能要 求。可以说，在5G、人工智能和物联网产业发展大趋势下，电视大屏在整机性能和业务体验上将迎来新一轮产业升级。 发展背景“”智慧屏白皮书工作组编制0119世纪末科学家开始研究设计传送图像的技术。1923年，俄裔美国科学家兹沃里金申请到光电显像管、电视发射器及电视接收器的专利，他首次采用全面性的“电子电视”发收系统，成为现代电视技术的先驱。1929年美国科学家伊夫斯在纽约和华盛顿之间播送50行的彩色电视图像，发明了彩色电视机。1933年兹沃里金研制成功了可供电视摄像用的摄像管和显像管，至此，现代电视系统基本成型。作为音视频广播接收的主要工具，传统电视的发展大致经历了由黑白电视到彩色电视、由球面电视到平面电视、由模拟电视到数字电视的发展过程。只具备单向接收功能是传统电视的典型特征。1.1 传统电视机随着宽带互联网日益普及，互联网电视业务应运而生。根据公示中的强制性国家标准互联网电视接收设备技术规范，互联网电视接收设备是指以电视机、 显示器、 投影机等大型显示屏幕（显示屏幕对角线大于或等于48cm）为显示设备，内置互联网视听节目播放功能的音视频终端设备（ 包括但不限于机顶盒、 电视机、 投影机、 显示器等产品形态）。互联网电视集互联网、多媒体等多种技术于一体，向用户提供包括数字电视在内的多种交互式服务。2013年8月国务院颁布的“宽带中国”战略及实施方案1.2 互联网电视”电视产品演进智慧屏白皮书工作组编制02直接推动了互联网电视的快速发展。广电总局向未来电视、芒果TV、CIBN等7家公司颁发互联网电视集成业务牌照，也进一步为互联网电视的发展铺平道路。电视机生产企业通过与牌照商合作，向消费者提供合法的具有版权的视听节目，消费者能够通过宽带网络选择感兴趣的节目内容进行点播观看，也可通过安装应用接入腾讯视频、优酷、爱奇艺、芒果TV等互联网平台的海量内容资源。内置互联网视听节目播放功能是互联网电视有别于传统电视的典型特征。根据SJ/T 11688-2017 智能电视 智能化技术评价方法，智能电视是指具有操作系统、能安装和卸载应用软件、具备一种或多种人机交互方式，接入互联网或其他网络并实现网络服务，可扩展其他应用或业务的电视终端。双向交互按需选择、支持应用安装、具备多种人机交互方式是智能电视有别于互联网电视的典型特征。1.3 智能电视智慧屏白皮书工作组编制03电视产品演进OTTAPP智慧屏智慧屏 是智能电视的创新演进形态，是AI和IoT等新兴技术推动下的家庭智慧交互终端。智慧屏在提供更高品质影音娱乐功能的基础上 ，通过强大的计算、AI、感知、互联能力，实现多模态自然交互和IoT智慧家居控制等功能，为用户提供更丰富、更智慧、更个性化的使用体验（如视频通话、AI健身、实时互动教育等），构建新的家庭智慧中心。智慧屏时代影音体验更极致：在超高清日益普及的当下，依托强大芯片算力和AI能力，智慧屏在优异的画质表现基础上进一步提供AI画质增强功能，在声学设计、智能声学算法及声学调校上进一步优化，带给消费者更真实的沉浸感和临场感影音体验。智慧屏时代人机交互更自然：在传统遥控之外，智慧屏提供远场语音交互功能，还可通过叠加摄像头和触屏设备，实现体感交互、姿态感知、触摸交互、多屏协同等多模态交互能力，大大提升人机交互的便利性和高效性。智慧屏时代IoT控制更智能：依托显示和交互能力的提升，智慧屏的IoT家居控制功能变得更智能，基于设备互联协议，可实现发现、连接 、状态显示以及设备控制的一体化操作。智慧屏时代业务场景更丰富：强大的软硬件配置使得智慧屏与手机 、 智慧屏与智慧屏之间的视频通话成为家人朋友常用的沟通方式，在线教育、家庭健身也从设想变为现实；多设备协同使得智慧屏成为各类带屏设备的最佳体验放大器；各类创新应用落地在提升消费体验的同时 ，进一步创造了更多家庭场景联动的可能性，将会持续衍生更多智能场景，从而最终构建出多终端协同与全屋智能的智慧生活体验。智慧屏白皮书工作组编制04电视产品演进智慧屏不仅能够为用户提供超高清、宽动态、广色域、高运动清晰度等优质的影音体验，还可以根据用户和环境的变化提供更具个性化和适应性的媒体表现力。2.1 媒体信息呈现智慧屏在具备完备的流媒体传输、编解码和显示驱动能力之上，还能具备出众的计算硬件（如GPU、NPU、ISP等）和智能媒体算法以支撑影音体验的持续升级。2.2 媒体信息处理智慧屏要能够提供体系化的端侧AI能力，纵向上要能够提供AI计算能力、各种AI算法、AI能力服务，横向上要能够通过AI画质和AI音质进一步提升音视频体验，并提供语音AI、视觉AI、决策AI等能力，支撑智慧屏做到能听会说、能看会认、能理解会思考，并可自主做出合适的行动决策。端侧AI能力可大大提升智能服务响应效率，带来更高效和全天候的智能服务体验。此外，端侧AI可支持数据本地化分析处理，更有效地保护用户隐私安全。2.3 端侧智能智慧屏基础能力智慧屏白皮书工作组编制05智慧屏除了支持传统的遥控器、键盘、鼠标、游戏手柄等交互设备外，还能够通过与手机、平板等设备的连接，利用其多点触控能力提供更符合用户小屏使用习惯的交互方式。此外，智慧屏还能支持语音、体感、手势等更加自然的多模态人机交互能力。2.4 多模人机交互智慧屏需要具备强大的信息与场景感知能力。智慧屏可以利用其配备的麦克风阵列实现精准的远场听觉，也可以利用摄像头和端侧智能提供视觉感知能力；同时，智慧屏还可以通过权限和网络管理，有效保护信息的隐私安全，具备防劫持、防侵入、防窃听的能力。2.5 信息与场景感知智慧屏需提供有线/无线方式接入网络能力。智慧屏通过端云协同，借助云计算与大数据等，实现在线游戏、电商购物、视频通话、家庭看护、远程教育、远程会议、互动健身等服务。智慧屏还可具备无线的短距连接能力，利用物联网协议与智慧家庭中的物联网设备保持高效全时连接，实现对家中智能家居设备的信息呈现、运行控制。2.6 网络互连智慧屏白皮书工作组编制06智慧屏基础能力基于网络互连与通信能力，智慧屏可与手机、平板、个人电脑等设备实现有线/无线投屏功能，在低时延、音画同步、显示效果自适应等方面带来更加优质的跨屏影音体验；进一步，智慧屏可与移动终端、IoT设备等相互协同，实现跨设备的业务流转、数据访问、内容共享等功能。2.7 设备协同智慧屏给用户提供的部分服务涉及个人/家庭信息处理，这对智慧屏提出了更高的端侧安全能力诉求。智慧屏涉及的安全能力，主要包括系统安全和数据安全。系统安全，主要是指智慧屏终端硬件和系统软件所采用的安全机制，用于保障智慧屏终端系统的正常运行以及为应用软件提供必要的安全支撑。系统安全机制主要包括：安全启动、可信执行环境、数据安全存储、权限管理、安全升级、安全补丁更新、系统完整性保护、应用数字签名认证、应用安装管控等。内容安全，内容安全机制主要是要能够防止数字音乐、数字视频等内容在智慧屏终端上被非授权使用。智慧屏终端在硬件设计和软件能力上要能够满足业界主流的数字版权保护协议的要求。智慧屏需具备保护用户的隐私的能力：自有应用和服务采集数据的用途和范围需经过用户同意，用户有权撤回应用的数据应用许可，存储地点和存储期限需明确告知用户。第三方调用智慧屏设备权限需用户授权。2.8 安全与隐私保护智慧屏白皮书工作组编制07智慧屏基础能力