論4K分辨率對電視信號升級的影響

摘 要：4K分辨率的電視機和信號已經(jīng)離我們越來越近。目前，在國內(nèi)已經(jīng)有很大一部分影視劇拍攝使用了4K的攝像機，后期的配套也已經(jīng)逐漸跟上。高端的如AR R I系列的4K攝像機，R ED公司出品的DR AGON系列的產(chǎn)品，以及中低端的Blackmagic公司的BMPC 4K和UR SA 4K數(shù)字?jǐn)z像機、SONY公司的FS700數(shù)字?jǐn)z像機等，均已經(jīng)占據(jù)了目前4K拍攝市場的主流位置。在終端上，雖然中國的4K電視在全球的市場占有率已經(jīng)接近80％，但是由于國內(nèi)網(wǎng)速的限制和不穩(wěn)定，使得4K信號很難流暢地傳輸?shù)浇K端上。然而，隨著中國航天科技的不斷發(fā)展，通過航天數(shù)字傳媒的技術(shù)，讓4K信號傳輸?shù)狡胀ɡ习傩占抑幸呀?jīng)不是遙遠的夢想。

現(xiàn)在4K這個名字越來越多在我們生活中被提及，4K電視、4K攝像機、4K信號等，那4K究竟是什么？距離我們的生活還有多遠？想要了解4K產(chǎn)品，首先就要從4K圖像的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來入手。圖像的大小可以用像素分辨率來表示，例如我們現(xiàn)在常常說到的1920×1080的分辨率，就意味著圖像是由水平方向每行1920個像素和垂直方向每列1080個像素來組成的。為了方便交流，我們通常以圖像水平方向上的像素值來表示圖片大小，一般情況下會用“K”來描述像素值，其中1K相當(dāng)于1024個像素，幾K就是指圖像的水平方向每行像素值達到或接近1024的幾倍。以此為標(biāo)準(zhǔn)，4K圖像就是指水平方向每行像素值達到或接近4096的圖像，多數(shù)情況下特指4096×2160分辨率。而根據(jù)使用范圍的不同，4K圖像也有各種各樣的衍生分辨率，例如Full Aperture4K 的4096×3112、Academy4K的3656×2664以及UHDTV標(biāo)準(zhǔn)的3840×2160等，都屬于4K圖像分辨率的范疇。但是由于這樣多種標(biāo)準(zhǔn)讓廠家出產(chǎn)的產(chǎn)品難以達到統(tǒng)一，成為了阻礙4K普及的重要因素之一。

1 4K數(shù)字?jǐn)z像機的品牌和參數(shù)

現(xiàn)如今我們經(jīng)常使用到的4K分辨率有4096×2160和3840×2160兩種，前一種一般多用在數(shù)字電影的拍攝與播出的標(biāo)準(zhǔn)，后一種則多用在4K電視機或4K顯示器上的標(biāo)準(zhǔn)。在數(shù)字電影的領(lǐng)域，目前主流的4K攝像機有很多選擇，最常見的就是美國的新銳品牌RED系列的數(shù)字?jǐn)z像機，從2007年第一臺4K數(shù)字?jǐn)z像機RED ONE的問世震動整個數(shù)字電影行業(yè)，一直到現(xiàn)在的RED EPIC DRAGON數(shù)字?jǐn)z像機和RED SCARLT DRAGON數(shù)字?jǐn)z像機出現(xiàn)。當(dāng)初的電影攝像機霸主ARRI已經(jīng)明顯感受到了壓力，ARRI的ALEXA原本只有2.5K的分辨率，雖然它的寬容度或稱作動態(tài)范圍（Dynamic Range）可以達到14.5檔，與膠片一致。但是迫于以RED和索尼為首的新銳數(shù)字?jǐn)z像機系列的重重威逼，最近ARRI公司推出了ALEXA 65攝影機，它搭載了數(shù)字?jǐn)z影機歷史上最大的一款傳感器，可以這么說，ARRI是專業(yè)數(shù)字影像廠商里的Top，而ALEXA 65攝影機是阿萊產(chǎn)品線中的Top，傳感器由三塊CMOS拼接而成，對角線長度59.87mm，CMOS尺寸達54.12×25.59mm，超過Super35畫幅三倍之多，分辨率到達了6560×3102，大于14檔的動態(tài)范圍，ISO200-3200，采用ARRI RAW解碼器，裝載了Codex XR模塊，幀率20～27fps，拍攝ARRIRAW視頻時，每秒鐘的數(shù)據(jù)吞吐量高達860MB，11分鐘就能寫滿一塊480GB的固態(tài)硬盤。當(dāng)然像ARRI這樣的旗艦級數(shù)字?jǐn)z像機一般都是在大型的商業(yè)廣告攝制和數(shù)字電影的拍攝中使用。在現(xiàn)階段，我們接觸最多的還是4K畫面的圖像，有關(guān)4K的攝像機選擇的余地非常大，尤其是入門級的4K攝像機，品牌型號眾多，如SONY 的FS700、Blackmagic公司的BMPC 4K和URSA 4K數(shù)字?jǐn)z像機等。值得一提的是這些入門級4K攝像機的價格區(qū)間都在2萬到6萬之間，其售價低廉已經(jīng)具備了未來普及4K影像的必要條件。

2 4K電視機和顯示器在市場上的表現(xiàn)

既然前期的4K器材已經(jīng)越來越多，那么播出4K畫面的終端又將如何呢？讓我們再來看一下中國市場上關(guān)于4K電視機的普及情況。自2013年開始中國的電視終端產(chǎn)業(yè)遍地開花，幾乎所有的電視廠商都推出了4K電視，規(guī)格以39至65寸為主，某些互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)也相繼推出了自己品牌的支持4K播放的智能液晶電視。在各大賣場里以及電商商城里4K電視機也成為了越來越多人的選擇對象。根據(jù)一項第三方發(fā)起的在線調(diào)查問卷結(jié)果顯示，考慮在1-2年內(nèi)購買4K電視的受訪者占43.38％，對4K終端市場持觀望態(tài)度的占33.97％，在選購時首先考慮畫質(zhì)因素的受訪者高達76.99％。這也足以表明消費者對4K終端產(chǎn)品的畫面、音效等硬件較為關(guān)注。現(xiàn)在有很多人把4K稱作超清電視，其實從嚴(yán)格意義來說，4K電視與超清電視并不是完全等同的，因為UHDTV標(biāo)準(zhǔn)除了3840×2160分辨率外，還包含有7680×4320分辨率，后者也被稱為8K分辨率。因此從技術(shù)上來說，4K電視屬于超清電視，但是超清電視卻不僅限于4K電視?，F(xiàn)在電視或顯示器廠商的宣傳重點會放在“4K”而不是“超清”上，除了前者讀上去科技感更強一些外，其中一個原因就是希望給未來的“8K”產(chǎn)品留出區(qū)別的空間。在最新的高端數(shù)字?jǐn)z像機產(chǎn)品中，索尼公司出品的F65數(shù)字?jǐn)z像機已經(jīng)達到了8K 16Bit 120p的采樣數(shù)據(jù)。這為將來的8K超清電視打下來基礎(chǔ)，而8K的分辨率帶來的視覺感官將是顛覆性的。

如今，消費者在對硬件、技術(shù)的要求越來越高之余，更注重整體服務(wù)性，與4K電視配套的杜比音響，專屬播放4K的帶寬，4K的片源都是考慮的重要因素。所以，要想在家中配備一套整體的視聽終端，也需要顯示終端、信號、帶寬載體及內(nèi)容等多方條件的結(jié)合，缺一不可。不難看出，4K電視產(chǎn)業(yè)正在與消費者所需求的清晰、大屏不謀而合，產(chǎn)業(yè)鏈漸入佳境。正是驗證了所有的革命都是從工具開始的，4K顯示終端的迅速發(fā)展勢必會帶動整個產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)步運轉(zhuǎn)。

3 4K超清數(shù)字信號的傳遞方式

從2008年北京奧運會開始，中國電視信號開始從標(biāo)清往高清方向發(fā)展，經(jīng)過五、六年來的辛苦經(jīng)營，央視所有頻道、地方衛(wèi)視以及其他電視節(jié)目均實現(xiàn)了高清播放。然而，一些發(fā)達國家已經(jīng)開通部分4K電視轉(zhuǎn)播信號，而4K電視銷售最火爆的中國（中國4K電視全球市場占有率約80％）卻只能通過其他渠道來觀看4K內(nèi)容，電視信號依舊停留在高清水平，不得不說這是一件令人尷尬的事情。前不久江蘇有線已進行4K超高清節(jié)目播出，雖然不是直播的4K超高清電視信號，但是這樣的舉措意味著各地方的有線電視運營商在求新求變。目前，全世界已有多個國家都進行了4K電視信號的試播，而我國在4K電視信號播出方面還是一片空白，江蘇有線此舉被認(rèn)為是國內(nèi)4K信號普及的先兆。據(jù)悉，國內(nèi)已有多家新媒體開始嘗試4K內(nèi)容制作，并且隨著全國的帶寬提升，和4K技術(shù)與工藝的不斷成熟，4K將在國內(nèi)走向普及。在4K信號的傳輸技術(shù)上，不會僅僅依賴網(wǎng)絡(luò)這一個載體，在另一個看似離我們很遙遠的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，一場變遷正在悄然進行著。

隨著中國航天科技的不斷發(fā)展，未來的4K信號的傳輸將會搭載航天數(shù)字傳媒的技術(shù)傳播到普通老百姓家中的電視機上。航天數(shù)字傳媒最新基于衛(wèi)星傳輸?shù)?K整體解決方案已經(jīng)發(fā)布，4K視頻內(nèi)容傳輸技術(shù)的瓶頸得以解決。從技術(shù)特性來看，航天數(shù)字傳媒的這套4K衛(wèi)星傳輸解決方案，和過去的衛(wèi)星傳輸技術(shù)并沒有本質(zhì)區(qū)別，依舊是通過運營平臺、整合前端、衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸、內(nèi)容資源和終端，最終形成一套完善的整體解決方案，可以為中國用戶帶來清晰度極高的4K電視信號內(nèi)容。值得一提的是，航天數(shù)字傳媒衛(wèi)星傳輸技術(shù)可以做到實時64M/s的傳輸速度，確保可以穩(wěn)定地向用戶推送4K視頻內(nèi)容。根據(jù)測算，一部4K電影片源的容量大約為110～140GB，而目前中國國內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)帶寬不足以應(yīng)付4K視頻內(nèi)容傳輸?shù)男枨螅驗閭鬏?K的信號起碼要達到50M以上的帶寬才能保證畫面的流暢。再加上國內(nèi)的帶寬傳輸又極不穩(wěn)定這一弊端，所以單純依靠網(wǎng)絡(luò)來傳輸4K信號，顯然難度非常大。而這套航天數(shù)字傳媒的4K衛(wèi)星內(nèi)容傳輸解決方案可以做到64M/s，在技術(shù)上已經(jīng)不存在問題，已符合4K電視信號的商業(yè)化需求。還有很重要的一點，航天數(shù)字傳媒相關(guān)人士表示：衛(wèi)星高速傳輸數(shù)據(jù)采用一點對多點的廣播式數(shù)據(jù)傳輸方式，傳輸速度不受用戶數(shù)量的影響，這和網(wǎng)絡(luò)相比起來，將會是一個巨大的優(yōu)勢，因為網(wǎng)絡(luò)帶寬會受到用戶的數(shù)量增多導(dǎo)致網(wǎng)速下降這一影響。然而對于航天數(shù)字傳媒技術(shù)來說，用戶越多單個用戶傳輸成本就越低，當(dāng)用戶達到一定數(shù)量，傳輸成本幾乎可以忽略不計。僅此一項優(yōu)勢，航天數(shù)字傳媒技術(shù)的優(yōu)勢就已經(jīng)遠勝于傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)傳輸。

目前，航天數(shù)字傳媒已經(jīng)和SONY、華納、BBC、上海東方傳媒、華錄集團、ITV、韓國CJ、迅雷、電影網(wǎng)等傳播集團達成合作引進大量4K內(nèi)容資源，包括好萊塢電影、最新美劇、英劇、紀(jì)錄片等4K內(nèi)容片源。這一合作是長期性質(zhì)的，因此在4K衛(wèi)星電視信號發(fā)展之處，內(nèi)容匱乏的問題并不會存在?，F(xiàn)在的瓶頸只有一個，那就是航天數(shù)字傳媒如何能夠加快4K衛(wèi)星電視信號的運營工作。

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投資期較長，效果不明顯的性質(zhì)，這種情況客觀上不能給當(dāng)?shù)卣畮砹⒏鸵娪暗恼儯绻狈茖W(xué)的政績觀，勢必會影響廣播電視的建設(shè)。所以政府要切實關(guān)注民生，樹立科學(xué)的政績觀，不僅關(guān)注地方的經(jīng)濟發(fā)展，更要從農(nóng)民群眾的切實需要出發(fā)，提高在廣播電視建設(shè)中的積極性和責(zé)任心。上級政府通過完善政績考評制度，將廣播電視的覆蓋率、信號質(zhì)量和內(nèi)容情況等列入地方政績考核的重要組成部分，調(diào)動當(dāng)?shù)卣e極關(guān)注新農(nóng)村廣播電視建設(shè)。

3.2 深入調(diào)查了解，精心制作廣播電視節(jié)目

廣播電視是通過其節(jié)目內(nèi)容向農(nóng)民群眾傳遞信息的，其具體的內(nèi)容和質(zhì)量是農(nóng)民群眾是否選擇收看的評判標(biāo)準(zhǔn)。作為新農(nóng)村建設(shè)中的廣播電視建設(shè)，在節(jié)目內(nèi)容制作上要針對新農(nóng)村農(nóng)民群眾的特點。廣播電視節(jié)目要從內(nèi)容的豐富性和針對性方面考慮，豐富的廣播電視節(jié)目內(nèi)容給農(nóng)民群眾以更多的選擇，有針對性的廣播電視節(jié)目則能反映出在新農(nóng)村建設(shè)中農(nóng)民群眾需要解決的具體問題。這就需要廣播電視節(jié)目制作人加強調(diào)查了解，通過深入農(nóng)村了解群眾細化的節(jié)目內(nèi)容和播放形式，并針對當(dāng)前正在播放的廣播電視節(jié)目進行民意調(diào)查，根據(jù)群眾的意見及時調(diào)整完善，使廣播電視節(jié)目的內(nèi)容更加符合新農(nóng)村建設(shè)中農(nóng)民群眾的現(xiàn)實需要。

3.3 加強技術(shù)培訓(xùn)，建立健全機制

廣播電視節(jié)目作為大眾傳媒最常用的方式，其中蘊含了豐富的技術(shù)含量，表現(xiàn)在如何通過合理的布局實現(xiàn)地區(qū)信號的全覆蓋、如何通過現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)增強廣播電視節(jié)目信號的強度等，都需要相應(yīng)的技術(shù)作為支撐，針對當(dāng)前廣播電視技術(shù)人員素質(zhì)參差不齊的現(xiàn)狀，要通過集體培訓(xùn)等方式提高相應(yīng)管理和操作人員的技術(shù)水平，更好地為廣播電視事業(yè)服務(wù)。同時，政府應(yīng)建立健全廣播電視建設(shè)的相關(guān)機制，切實解決廣播電視部門和政府之間權(quán)責(zé)不明晰的問題，通過建立健全廣播電視管理的機制，做到分工明確、權(quán)責(zé)清晰，提高廣播電視建設(shè)的質(zhì)量和效率。