分辨率新貴“8K”知多少

文_解放

從標(biāo)清、高清、4K再到8K,對于廠播電視的發(fā)展來說,技術(shù)發(fā)展推動(dòng)了整個(gè)行業(yè)的變化,同時(shí)也推動(dòng)了用戶需求的變化。4K電視與視頻經(jīng)過沒有多少年的發(fā)展現(xiàn)已作為主流消費(fèi)電子產(chǎn)品在推進(jìn),然而,就在4K硬件設(shè)備尚未普及,4K內(nèi)容還無法滿足用戶需求之際,8K又悄悄飛快進(jìn)入我們的實(shí)際生活。為了配合做好迎接8K的普及工作,下面圍繞8K以問答形式給大家作一次梳理,讓大家對8K有一個(gè)清晰的認(rèn)識。

8K有哪些特征與問題？

相比已成主流的4K超高清,8K超高清自有優(yōu)于4K的鮮明特征:

●8K超高清具有的景深感所營造的似3D效果讓觀看者感覺像是在看真實(shí)的東西;

●8K超高清具有的100度大視野讓觀看者的眼睛可以看到大屏幕的絕大部分,遠(yuǎn)比2K、4K分辨率只有55度的水平觀看角度更刺激;

●8K超高清的最佳觀看距離是屏幕高度的0.75倍;

●8K超高清可以重現(xiàn)更寬范圍的色域,按照8K超高清的BT.2020色彩標(biāo)準(zhǔn),即使自然界中沒有的顏色它也可以重現(xiàn);

●8K超高清的音響系統(tǒng)采用22.2多聲道配置,分為上、中、下三層。

相比已成主流的4K超高清,8K超高清雖然優(yōu)勢明顯,但目前卻不乏阻礙發(fā)展的問題:

●推向市場之初節(jié)目內(nèi)容跟不上的短缺制約了8K超高清電視與視頻設(shè)備的規(guī)模生產(chǎn),反過來,8K超高清攝像機(jī)及后期制作設(shè)備等的缺乏又影響了8K片源等內(nèi)容的配套發(fā)展;

●推向市場之初規(guī)模生產(chǎn)尚未成氣候,8K超高清電視無疑的高售價(jià)會(huì)讓人望而卻步;

●8K超高清系統(tǒng)顯示設(shè)備的龐大尺寸(一般不會(huì)低于70英寸)及22.2聲道配置的頗多音箱將使住房相形見絀的絕大多數(shù)消費(fèi)者暫時(shí)還無緣享受8K超高清真正震撼、刺激、沉浸的體驗(yàn);

●8K超高清按T計(jì)算的數(shù)據(jù)吞吐量巨大,素材拍攝與制作的相關(guān)設(shè)備承載的壓力很大;

●8K超高清的編碼、解碼、服務(wù)器,以及整個(gè)8K的CDN(Content Delivery Network)內(nèi)容分發(fā)傳輸網(wǎng)絡(luò)、帶寬等或多或少也會(huì)存在一些問題;

●新近推出的PlayStation 4 Pro和XBox One x游戲機(jī)的分辨率和細(xì)節(jié)已經(jīng)達(dá)到4K,如若加大顯卡的渲染,使其分辨率和細(xì)節(jié)達(dá)到4K的四倍,并非易事;

●要想大規(guī)模推進(jìn)8K超高清,生產(chǎn)設(shè)備的規(guī)模生產(chǎn)有一定難度。

8K內(nèi)容的開發(fā)是什么樣的現(xiàn)狀？

8K超高清電視的推出遠(yuǎn)比可供欣賞的8K節(jié)目內(nèi)容要早,消費(fèi)者因無對應(yīng)的高品質(zhì)節(jié)目欣賞而失去購買8K產(chǎn)品的欲望;反之,若先超前制作8K超高清節(jié)目,而市場無8K電視,或其它視頻播放設(shè)備銷售也是空談。事實(shí)上,開發(fā)制作8K節(jié)目也要依賴相應(yīng)的8K攝像機(jī)、顯示器、監(jiān)視器,及一些后期制作等高端設(shè)備。硬件設(shè)備和軟件內(nèi)容幾乎同步發(fā)展才是8K系統(tǒng)能走向主流的最佳方案。

8K超高清的22.2聲道環(huán)繞立體聲示意圖

全高清、4K/8K超高清的色域比較

據(jù)悉,2018年8K電視機(jī)的銷量可能高達(dá)10萬臺,但在數(shù)以百萬計(jì)的電視中只是小小一撥,更不用說監(jiān)視器和其他顯示器了。好在8K節(jié)目內(nèi)容的開發(fā)制作并未止步不前,全球相關(guān)業(yè)界都在積極想辦法推進(jìn):一是日立、松下、索尼、Astrodesign以及RED數(shù)碼電影攝像機(jī)公司等制造商已經(jīng)在生產(chǎn)8K攝像設(shè)備,這意味著8K視頻內(nèi)容將開始慢慢流入市場;二是2017年第一部完全用8K RED攝像機(jī)拍攝的故事電影《銀河護(hù)衛(wèi)隊(duì)2》已經(jīng)亮相;三是新的數(shù)字膠片掃描儀為膠片影片以8K標(biāo)準(zhǔn)重新制作創(chuàng)造條件,這意味著即使是老電影也可以以8K新版本重放;四是NHK已經(jīng)于2018年12月在日本開辟專門的8K超高清頻道NHKBS8K,以供已有8K超高清電視機(jī)的用戶盡早欣賞;五是三星或?qū)⒔柚倪M(jìn)的上變換技術(shù),以及新的增強(qiáng)工具的機(jī)器學(xué)習(xí)功能,讓8K下的低分辨率視頻(4K、1080p和720p)通過畫面質(zhì)感和細(xì)節(jié)元素的插入達(dá)到接近8K水準(zhǔn)的視感。

助力8K成氣候的主要因素有哪些？

從2014年開始,不論是電視、顯示器還是攝像錄制設(shè)備上,4K都有了一個(gè)井噴式的增長,現(xiàn)在已經(jīng)基本成熟。樂觀預(yù)計(jì),8K到這一步也許用不到這么長時(shí)間,一是因?yàn)槿驑I(yè)界正在全方位力推;二是8K電視等產(chǎn)品已經(jīng)陸陸續(xù)續(xù)進(jìn)入到了消費(fèi)和專業(yè)領(lǐng)域的現(xiàn)實(shí)生活中。然而,8K的健康有序發(fā)展,以及相關(guān)硬件設(shè)備的成批進(jìn)入市場還要靠芯片、視頻接口、面板、顯示終端、存儲和帶寬,以及拍攝、制作與投影播放等子產(chǎn)業(yè)的多方緊密配合,方能如愿以償快速成為下一個(gè)市場新寵。下面就來看看這些子產(chǎn)業(yè)發(fā)展至今是一個(gè)什么樣的狀況:

1、芯片

4K芯片的開發(fā)與生產(chǎn)現(xiàn)正如火如荼地蓬勃發(fā)展,而8K芯片的開發(fā)也正在部署中。

●2017年年初,美國Ambarella公司發(fā)布并展示了用于VR虛擬現(xiàn)實(shí)和無人機(jī)相機(jī)的H3 SoC芯片,該枚8K 超高清芯片以每秒30幀的速率進(jìn)行視頻壓縮和圖像處理;

●2018年6月,芯片開發(fā)商ARM發(fā)布了支持10bit和H.264解碼,性能比Mali-V61高 出四分之一的8K/60fps芯片Mali-V76;

●2018年10月15日,日本Socionext公司宣布成功開發(fā)全球首枚支持HDMI2.1規(guī)范的8K視頻處理顯示控制芯片“HV5系列”,預(yù)計(jì)于2019年3月起開始銷售。該系列芯片帶來的最顯著改進(jìn)是最大帶寬達(dá)到了48Gbps,接近上一代HDMI2.0標(biāo)準(zhǔn)的2.7倍,能支持Dynamic HDR和8K/60Hz、10K/120Hz內(nèi)容的高畫質(zhì)、高音質(zhì)、低延遲傳輸?shù)刃阅苄枨蟆?/p>

2、視頻接口

在輸出方面,近幾年已陸續(xù)推出了能夠輸出8K分辨率圖像信號的接口,包括:

●支持6路,最大傳輸速率270Gbit/s,分辨率為8K/120fps、最高色深達(dá)36bit的SuperMHL;

●支持8K/60Hz的HDR視頻,允許SuperUSB(USB3.0)傳輸數(shù)據(jù)的同時(shí),同步傳輸高清視頻的DisplayPort1.4;

●支持8K/60Hz(分辨率最高可達(dá)到10K)和HDR高動(dòng)態(tài)范圍,帶寬提高到了48Gbps的HDMI2.1。

3、面板

相對而言,承載8K圖像顯示的面板在技術(shù)上并不存在什么瓶頸,全球著名面板生產(chǎn)廠商都已做好了充分準(zhǔn)備,積極組織生產(chǎn),并先后形成一定的規(guī)模。

●2017年，臺灣群創(chuàng)光電開始量產(chǎn)8K面板,2018年開始供貨給夏普與大陸電視品牌廠商,新開發(fā)出的65英寸8K Mega-Zone則鎖定商用與家用市場;

●2017年12月20日,全球設(shè)計(jì)產(chǎn)能為每月12萬片玻璃基板的首條最高世代線---京東方(BOE)合肥第10.5代TFT-LCD生產(chǎn)線提前投產(chǎn),在產(chǎn)品下線暨客戶又付儀式上,京東方向三星、LG、SONY、Vizio、創(chuàng)維、康佳、海信、長虹、TPV、小米、海爾等客戶又付了75英寸8K/60Hz、75英寸8K/120Hz等大尺寸超高清顯示屏;

●2018年1月14日,可用于生產(chǎn)65英寸、70英寸、75英寸8K超高清顯示屏的華星光電深圳第11代液晶面板生產(chǎn)線投產(chǎn),同時(shí),第二條11代液晶面板生產(chǎn)線奠基;

●2018年上半年,臺灣友達(dá)光電研發(fā)的8K面板量產(chǎn)出貨,尺寸涵蓋65英寸到85英寸不等;

●2019年1月1日,韓國LG Display宣布成功開發(fā)88英寸的8K OLED屏,這是迄今為止全球分辨率最高和尺寸最大的OLED面板;

據(jù)群智咨詢稱,8K電視面板的生產(chǎn)將在2019年上規(guī)模騰飛,預(yù)計(jì)2019年全球8K電視面板出貨量將達(dá)30萬片,滲透率為0.1%。

索尼98英寸8K液晶電視機(jī)Z9G

三星8K QLED電視Q900R

4、顯示終端

顯示終端的電視機(jī)和顯示器是消費(fèi)者最為熟悉的,大家見證了它從標(biāo)清、高清、全高清一路走至4K超高清,正常發(fā)展下,8K超高清用不了多久就會(huì)成為下一個(gè)消費(fèi)主流。

●在2013年CES上,日本夏普公司推出了世界上第一臺85英寸8K電視;

●在2015年CES上,韓國三星公司展示了世界上最大的110英寸8K電視;

●在IFA 2015上,創(chuàng)維展出了加入HDR和4K轉(zhuǎn)8K技術(shù)的98英寸8K超高清電視;

●在2016年CES上,長虹在全球首次展出了其95英寸8K電視Q2R;

●2016年4月12日,海信宣布開發(fā)成功首款8K電視MU9800,搭載海信第三代ULED顯示技術(shù),尺寸為65英寸;

●在2017CES上,戴爾展出了全球首個(gè)消費(fèi)級別的32英寸8K顯示器UP3218K,售價(jià)高達(dá)5000美元的首批貨源很快就被搶購一空;

●在2017年3月舉辦的AWE2017中國家電博覽會(huì)上,康佳展出了其首款8K電視X86S,并于不久成為國內(nèi)首批量產(chǎn)的公司;

●2018年1月14日,索尼在CES2018新聞發(fā)布會(huì)上展示了其首款8K電視X1 Ultimate;

●2018年5月17日, 日本JDI和日本NHK媒體技術(shù)公司(NHK-MT)宣布開發(fā)成功無需任何特殊3D眼鏡就能享受3D效果的17英寸8K液晶顯示器;

●在2018年8月舉辦的IFA 2018上,三星宣布開發(fā)成功峰值亮度達(dá)4000尼特的全新8K QLED電視Q900R。

●2018年10月26日,夏普第二代8K電視搭載自主研發(fā)的64位8K“金剛”智能解碼芯片,配備四核CPU(A73+A53)和四核GPU,支持HDMI2.1,可以通過一根HDMI線即可完成8K視頻的播放,并首次支持USB設(shè)備直接播放8K視頻。另外,還支持Android8.0系統(tǒng),藍(lán)牙BT5.0和2.4G+5GHz雙頻WiFi,并能全新升級人工智能遠(yuǎn)場語音等。

●在2019年的CES上,索尼發(fā)布了應(yīng)用新研發(fā)的8K X-Reality PRO技術(shù)的2019年旗艦系列電視新品8K HDR液晶電視Z9G,有85和98英寸兩款尺寸。

5、存儲和帶寬

8K的高分辨率和22.2聲道的結(jié)合需要大量的存儲空間、極高的傳輸速度和存儲所必須的相對大的帶寬,而存儲數(shù)據(jù)所需要的大量空間對視頻的后期制作影響尤為重大。要知道,一分鐘的原始8K視頻的數(shù)據(jù)容量高達(dá)200GB,雖然通過H.265/HEVC編碼,數(shù)據(jù)可以壓縮到每分鐘700MB到1GB,但8K固有的視聽效果將大打折扣,要能真正體驗(yàn)8K極優(yōu)異的視聽效果,比特率至少要達(dá)到220-400Mbit/s。為此,全球相關(guān)廠商都在積極開動(dòng)腦筋開發(fā)新的壓縮方案,即既能在有限的存儲空間存儲更多的8K數(shù)據(jù)量,又能不失8K極高的聲像品質(zhì)。NHK于2016年2月24日提上日程的H.266就是進(jìn)一步壓縮超高清視頻存儲空間的未來標(biāo)準(zhǔn),經(jīng)過長達(dá)3年的探索,該標(biāo)準(zhǔn)于2018年正式開始制訂,并于4月的JVET會(huì)議中,確定了H.266的參考軟件VTM。與此同時(shí),HDMI論壇的技術(shù)工作組已經(jīng)開發(fā)了一種新的標(biāo)準(zhǔn)HDMI2.1,該標(biāo)準(zhǔn)可以用來處理與滿足8K視頻的大量帶寬需求、HDR帶來的所有額外數(shù)據(jù),以及8K必須的更高幀速率和深度顏色等。

6、拍攝、制作與投影播放

8K內(nèi)容的拍攝、制作與投影播放自然少不了8K攝像機(jī)、監(jiān)視器、顯示器、投影機(jī),以及一些后期制作設(shè)備,為此,這些相關(guān)8K設(shè)備的研發(fā)也在全球范圍內(nèi)緊鑼密鼓地同步進(jìn)行:

●2006年,NHK與日本富士通合作,推出4CMOS系統(tǒng),為8K視頻的拍攝奠定了基礎(chǔ);

●2012年以后,日本日立、索尼、美國Red數(shù)碼電影攝像機(jī)公司等多家視頻廠商相繼推出了自己的8K攝像機(jī),并在各大影視公司得到了應(yīng)用;

全球首款商用DLP 8K激光投影機(jī)INSIGHT Dual Laser 8K

8K超高清與VR技術(shù)的融合將是未來的一大趨勢

●2013年初,NHK宣布開發(fā)推出搭載了對角直徑僅為25mm的新型圖像傳感器的全球首款便攜式8K超高清攝像機(jī);

●2013年初,日本JVC與NHK合作,推出了一款可播放8K視頻,價(jià)格高達(dá)26.1萬美元的專用放映機(jī);

●2016年底,杭州西顧視頻(FXG)公司研發(fā)成功可支持3D VR及6DoF(6 Degrees of Freedom)視頻的專業(yè)級超高清8K攝像機(jī)ET-2 3DVR;

●在2018年2月6-9日舉辦的ISE 2018展上,英國Digital Projection 公司展出了能提供25000 流明最高亮度的全球首款商用DLP 8K激光投影機(jī)INSIGHT Dual Laser 8K;

●在2018年11月14日-16日舉辦的Inter BEE 2018廠播設(shè)備展上,作為奧運(yùn)會(huì)8K直播技術(shù)提供方之一的松下正式公布8K攝像機(jī)開發(fā)計(jì)劃,即,開發(fā)啟用和富士合作開發(fā)5年的有機(jī)傳感器的8K/60Hz攝像機(jī)AK-SHB810,該機(jī)有望在2019年面世。

8K前景中的用途究竟有多大？

2019年僅僅是8K的元年,商業(yè)化使用的初級階段剛剛拉開序幕。在給消費(fèi)者帶來更高端的視聽娛樂享受外,還有好多領(lǐng)域可以拓展8K用途,有些是眼前就可派上用場,有些用不了多久也可上陣使用,而有些在8K進(jìn)一步發(fā)展的前景中毫無疑問會(huì)成為關(guān)鍵。

●8K超高清顯示器已經(jīng)在醫(yī)療、遠(yuǎn)程醫(yī)療、遠(yuǎn)程病理等領(lǐng)域進(jìn)行了測試,其有效性贏得了廠泛贊譽(yù),有望在醫(yī)學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域蓬勃發(fā)展;

●結(jié)合網(wǎng)絡(luò)與多媒體技術(shù),8K超高清數(shù)字標(biāo)牌可廠泛應(yīng)用于金融、電信、醫(yī)院、超市、公共場所等領(lǐng)域;

●8K超高清可以放大觀看精美藝術(shù)品、人工制品,或建筑結(jié)構(gòu)圖像的最小細(xì)節(jié),近距離觀察創(chuàng)作者精湛的技能;

●8K超高清100英寸,或更大的屏幕加上它的22.2聲道,非常適合以“共享歡樂”的形式應(yīng)用于酒吧、博物館、戶外廠場等場所進(jìn)行大型體育賽事的轉(zhuǎn)播;

●隨著H.265編碼的發(fā)展,8K超高清視頻將在未來的安全監(jiān)控系統(tǒng)中得到應(yīng)用;

●8K超高清可以廠泛用于遠(yuǎn)程教育、培訓(xùn)與視頻會(huì)議,給參與者帶來似面對面的身臨其境的逼真效果,而且畫面更加流暢清晰;

●8K超高清與VR的融合將有效解決VR頭盔常見的“屏風(fēng)效應(yīng)”(一種讓用戶感覺像是在通過一個(gè)精細(xì)的網(wǎng)格屏幕看投影的固定模式),從而進(jìn)一步提升VR與AR的沉浸體驗(yàn);

●8K超高清有利于電影制作者在拍攝有潛在危險(xiǎn)的題材(比如野生動(dòng)物紀(jì)錄片)時(shí),用寬鏡頭或更遠(yuǎn)的距離拍攝高分辨率影片,以及使當(dāng)今的IMAX影片放映更刺激、更誘人;

●8K超高清也可用于通過組合裁剪技術(shù)或視頻和電影編輯中使用的下采樣技術(shù)創(chuàng)建在后期制作中可以進(jìn)行變焦和數(shù)碼裁剪處理的增強(qiáng)低分辨率視頻;或?qū)⒃?K圖像的一部分裁剪成適合較小分辨率(4K、1080p和720p)顯示設(shè)備顯示的圖像;

●8K超高清還適用于難以作業(yè)的大工程施工等許多B2B(商用)場合;

●8K超高清在對城市管理、拍攝應(yīng)用、購物平臺,以及家庭應(yīng)用等各種模式的推動(dòng)中,將會(huì)有不可估量的市值;

●NHK計(jì)劃在2020年與索尼和松下公司合作,以8K超高清水準(zhǔn)轉(zhuǎn)播2020年東京奧運(yùn)會(huì)的賽事。據(jù)業(yè)內(nèi)專家預(yù)測,東京奧運(yùn)會(huì)將助推8K超高清電視的銷售。

總結(jié)

4K剛剛坐上還未坐穩(wěn)電視及相關(guān)產(chǎn)品消費(fèi)主流的霸主地位,8K就以比想象快得多的速度來到我們中間。據(jù)業(yè)內(nèi)推測,8K在2023年左右將有可能實(shí)現(xiàn)取代4K的計(jì)劃。而毋庸置疑的是,要使整個(gè)8K的產(chǎn)業(yè)體系完美形成,培育好集攝像、存儲、傳送、解碼、顯示設(shè)備等的完整8K生態(tài)系統(tǒng)至關(guān)重要。8K究竟能否如愿以償真正實(shí)現(xiàn)其自身目標(biāo),我們拭目以待！(本文僅代表作者個(gè)人觀點(diǎn),不代表雜志立場)