5G時代8K電視技術發(fā)展應用探討

馮雪松

（國家廣播電視總局五四二臺，北京 102445）

在人們生活品質(zhì)不斷提高的背景下，對于視覺的需求也在不斷提高，面對不斷變化的用戶需求，各大商家也加大了對電視技術的研究。而高品質(zhì)電視效果的呈現(xiàn)，對于網(wǎng)絡傳輸要求相對較大，傳統(tǒng)4G技術較難滿足現(xiàn)階段高品質(zhì)、深層次傳輸要求，而5G時代的到來充分解決了此類問題，同時也為8K電視市場發(fā)展提供了充足的動力資源，推動電視行業(yè)經(jīng)濟的健康發(fā)展。

一、5G時代8K電視技術發(fā)展背景

在2017年，為了促進我國廣電事業(yè)發(fā)展，結合國內(nèi)4K/8K超高清電視的特點，加強了對新技術的應用。在此背景下，我國還結合電視技術的實際情況，將國內(nèi)4K/8K超高清電視作為社會視聽傳播事業(yè)中的重要內(nèi)容，對超高清電視的發(fā)展途徑和經(jīng)驗等進行積極探索，完善廣播影視業(yè)轉型的方案。到了2018年，部分地區(qū)的廣播電視臺嘗試開通了4K超高清頻道，為用戶提供了更加清晰的視頻信息，播放量得到了顯著提升，這也為8K超高清電視的發(fā)展奠定了良好基礎。隨著5G時代的來臨，為8K電視技術的發(fā)展提供了可靠幫助，并且隨著冬奧會成功轉播活動的展開，為8K電視技術進一步推廣積累了有價值的應用數(shù)據(jù)，從而推動技術在社會中的持續(xù)發(fā)展。

二、8K電視技術的應用特點

1.像素數(shù)量增加

相較于傳統(tǒng)的4K高清電視，8K電視技術在使用中像素量得到顯著提升，如4K高清電視屏幕對應的像素值為830萬，而8K高清電視屏幕對應的像素值可達3300萬，像素數(shù)量得到了有效提升。并且4K高清電視所顯示的像為3840×2160，而8K高清電視所顯示的像為7680×4320，為4K高清電視顯示像的4倍，顯示內(nèi)容的清晰度更高。另外，在8K超高清電視的應用中，對應的畫面只占用整個屏幕的1/16，以提高屏幕的清晰度。

2.可重現(xiàn)色域范圍增加

8K超高清電視在應用中，其屏幕的體積較大，能夠展現(xiàn)出更多的色域范圍，相比于傳統(tǒng)的4K電視，8K電視的色域范圍超過了兩倍以上，以此來提升色域的豐富度。現(xiàn)階段，4K電視已經(jīng)在市場中得到了良好銷售，此時用戶也可以非常清晰地了解到不同類型電視色彩方面的區(qū)別，而8K電視色彩的自然度、生動性、逼真度更高，可以更加契合相應的使用要求。

3.像素深度更高

通常情況下，4K電視的采樣深度在8bit或10bit，而8K電視在運行時的采樣深度在10bit或12bit，即實際應用中電視分辨率也更加清晰，內(nèi)容上的細膩度更高，正式性更強。并且和4K電視相比，8K電視大的像素深度更高，能夠在水平方向上提供8000像素，而且還具備了更快地發(fā)展像素，每一秒會對應120幀，最終所整理的數(shù)據(jù)清晰度更高，滿足相應的使用要求。

三、5G時代8K電視技術的核心技術

1.分辨率

在5G時代發(fā)展背景下，8K電視技術在應用中，分辨率屬于非常重要的應用參數(shù)，電視的分辨率越高，在應用中所包含的像素也越高，而圖像的清晰度也越高，色彩的還原度也越高。基于以往應用經(jīng)驗可以得知，在4K電視使用過程中，每一幀圖像都包含了829440個像素，而8K電視使用過程中，每一幀圖像都包含了33177600個像素，這樣也為電視節(jié)目觀看者的觀感效果提供了良好的發(fā)展基礎。

2.觀看距離

對于不同分辨率的電視，在實際應用中也對應著相應地觀看距離，基于以往應用經(jīng)驗可以得知，4K超高清電視在應用中的最佳觀看距離，是距離屏幕1.5H0（H0表示屏幕高度）的位置，8K超高清電視在應用中的最佳觀看距離，是距離屏幕0.75H0（H0表示屏幕高度）的位置。假設2.0m為最佳的觀察距離，4K電視的屏幕尺寸為150 英寸，而8K電視的屏幕尺寸為200 英寸，所呈現(xiàn)內(nèi)容的清晰度也在提高，可以更好地滿足觀眾觀看要求。

3.觀看角

基于以往的應用經(jīng)驗可以得知，在對最佳觀看角進行計算時，常用的計算公式如下：tan（α/2）=r/2n，其中α表示電視觀看角度；r表示超高清電視應用時的幅值比；n表示觀看距離與電視屏幕高度之間的比例。其中4K電視的r取值為16.9，n取值為1.5，而8K電視的r取值為16.9，n取值為0.75，將相關數(shù)據(jù)導入到其中可以了解到，4K電視在實際應用中最佳的觀看角度值為58°，8K電視在實際應用中最佳的觀看角度值為96°，滿足大部分情況下用戶的使用要求。

四、5G時代8K電視技術應用階段存在的不足

1.支撐技術仍需突破

從目前電視產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展情況來看，在8K電視技術發(fā)展過程中，其產(chǎn)業(yè)鏈支撐技術存在有待突破的情況。在整個8K電視技術產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系當中，其主要是由3個核心網(wǎng)絡構成，分別是核心設備層、服務核心層和終端服務層。而4K到8K的升級，也需要綜合考慮到各項因素，如分辨率、色深、精度色彩等，相匹配的支撐體系要求更高。雖然5G時代背景下已經(jīng)提供了諸多便利，更新了部分設備與技術，但是整個體系依舊存在著許多不足。例如，芯片作為電視的核心組件，承載著信息存儲、信息編碼處理、圖像渲染等，基于5G時代8K電視發(fā)展背景，其相關性要求較高，而目前這些內(nèi)容還處于不斷進步的階段，許多芯片技術有待突破，從而對“8K”電視的實現(xiàn)帶來阻礙。

2.內(nèi)容供應充足度低

從目前電視節(jié)目制作情況來看，在8K電視技術發(fā)展過程中，其產(chǎn)出內(nèi)容上也存在供應充足度較低的情況。在整個8K電視節(jié)目的制作中，其基礎資料的充足度較低，許多制作內(nèi)容主要停留在4K及以下的范圍。對于用戶而言，購買8K電視卻只能觀看4K節(jié)目，會帶來較差的應用體驗，從而影響到8K電視市場的拓展速度。在對8K節(jié)目進行制作時，其基礎素材的分辨率、色深、精度色彩等內(nèi)容要求較高，而目前市面上所流通的拍攝設備，主要以4K設備為主，所得到的基礎素材最大清晰度只可以達到4K，無法滿足8K節(jié)目的制作要求，影響到應用結果的可靠性。另外，在5G時代發(fā)展背景下，雖然相關的8K接口、8K芯片、計算算法得到了良好發(fā)展，但是受多因素影響，其普及度有待提升，制約了8K電視技術的發(fā)展速度。

3.電視價格相對較高

從目前電視市場發(fā)展情況來看，在8K電視技術發(fā)展過程中，也存在著電視價格相對較高的情況。在上文中已經(jīng)提到，8K電視分辨率、色深、精度色彩等內(nèi)容，領先于其他電視，但是在實際推廣中由于支撐技術體系完善度較低、素材資源較少等問題的存在，也導致了電視價格相對較高的情況，根據(jù)2020年統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，目前8K接口、8K芯片、計算算法成熟度相對較高的三星企業(yè)，其生產(chǎn)8K電視面向的市場相對高端，如三星企業(yè)所推出的Q900 系列98 英寸電視，在市場中的定價為96.9999萬元，對于普通民眾而言，此價格過高很難接受，制約了8K電視市場的穩(wěn)定發(fā)展。

4.用戶感知度較低

除上述提到的相關內(nèi)容外，基于5G時代背景下8K電視技術發(fā)展情況可以得知，系統(tǒng)整體發(fā)展過程中還存在用戶感知度較低的情況。雖然8K電視在分辨率、色深、感官體驗等方面均優(yōu)于目前的4K電視，但是對于受眾人群而言，較難從直觀感受上，體會到8K電視的應用優(yōu)勢。根據(jù)2020年多家公司聯(lián)合進行“雙盲測試”結果顯示，認為8K電視明顯優(yōu)于4K電視的人數(shù)占比總測試人數(shù)不超過50%，很多消費者的感官體驗為“兩者效果基本一致，無法準確判斷出兩種類型”。造成此類情況出現(xiàn)的原因中，除了和技術成熟度有關外，也和技術宣傳力度有關，從而影響到技術應用結果的合理性。

五、5G時代8K電視技術發(fā)展應用趨勢

1.技術成熟度不斷提高

在未來發(fā)展過程中，8K電視技術成熟度也會不斷提高，為市場推廣奠定良好基礎。在具體實踐中需注意以下內(nèi)容：（1）支撐體系完善度的不斷提升，在5G時代背景下，設備與技術的創(chuàng)新性也會不斷提升，逐漸彌補整個支撐體系中存在的不足。例如，有關8K電視技術的信息存儲芯片、信息編碼處理芯片、圖像渲染芯片等，會5G時代8K電視發(fā)展背景，不斷提升基礎性能的可靠性，從而為市場推廣活動的展開奠定良好基礎。（2）在先進發(fā)展企業(yè)有關資料不斷公開的情況下，可以為其他企業(yè)的研發(fā)提供良好參考，在獨創(chuàng)性方面也會更加具有目的性，這樣也可以加快整個8K電視技術的發(fā)展速度，不斷豐富電視市場中的相關內(nèi)容，達到預設的管理要求。另外，在企業(yè)戰(zhàn)略合作背景下，企業(yè)間資源的共享性也在不斷提高，并且以此為基礎可以綜合企業(yè)優(yōu)勢，共同開展新技術的研發(fā)，縮減了新技術研發(fā)周期，提高了市場中8K電視技術類型的豐富度，滿足具體的發(fā)展流程。

2.內(nèi)容豐富度不斷提升

在未來發(fā)展過程中，8K電視技術內(nèi)容豐富度不斷提升，為相關活動的展開奠定良好基礎。在具體實踐中需注意以下內(nèi)容：（1）在整個8K電視節(jié)目的制作中，需要逐步增加基礎資料的充足度，制作出更加豐富的節(jié)目，讓用戶可以觀看到更多的8K電視節(jié)目，帶來更加豐富的應用體驗，從而加快8K電視市場的拓展速度。（2）在對8K節(jié)目進行制作時，需要做好基礎素材分辨率、色深、精度色彩等內(nèi)容進行嚴格控制，篩選符合要求的素材來制作節(jié)目，確保成片的質(zhì)量。（3）加快拍攝設備的研發(fā)速度，增加市場上8K設備的數(shù)量的使基礎素材最大清晰度可以達到8K，滿足8K節(jié)目的制作要求，確保技術應用結果的可靠性。（4）在5G時代發(fā)展背景下，不斷拓展8K接口、8K芯片、計算算法的應用領域，提高相關內(nèi)容的普及度，以此來推動8K電視技術的快速發(fā)展，滿足相應的使用要求[1]。

3.統(tǒng)籌推進8K電視發(fā)展

在未來發(fā)展過程中，也需要做好相應的統(tǒng)籌規(guī)劃工作，以加快8K電視技術的發(fā)展進度。在具體實踐中需注意以下內(nèi)容：（1）在整個8K電視技術的發(fā)展中，需要逐步增加相關政策的扶持力度，如推行“4K先行，兼顧8K”的技術的路線，在推廣4K電視技術的同時，兼顧8K電視相關內(nèi)容的快速發(fā)展，從而順利實現(xiàn)各類技術的不斷推廣，加快8K電視市場的拓展速度。（2）在對8K節(jié)目進行制作時，需要依賴于不同的科學技術，對此在未來發(fā)展過程中也需要做好各類技術先進性的提升，如加強各類芯片技術的研究、西行記存儲技術應用等，搭配著相應參數(shù)的應用設備，為節(jié)目制作活動的進行奠定良好基礎。（3）激發(fā)市場對于8K電視行業(yè)的需求，在居民收入水平不斷提升的情況下，居民消費意愿也在不斷提高，此時人們對于8K電視價格的承受上限也在提高。同時借助8K電視來對一些重大賽事進行轉播，可以給民眾帶來更好的觀看體驗，從而更好地刺激消費者進行8K電視的購買，推動8K電視技術的快速發(fā)展，滿足相應的使用要求[2]。

4.做好電視節(jié)目規(guī)劃工作

在未來發(fā)展過程中，也需要做好電視節(jié)目規(guī)劃工作，提高節(jié)目制作質(zhì)量，提高民眾對于電視節(jié)目的認知清晰度。在具體實踐中需注意以下內(nèi)容：（1）在8K電視節(jié)目的制作中，需要做好節(jié)目基礎資料的篩選工作，資料基礎要求便是確保所整理資料滿足8K分辨率的基礎要求，以便于后續(xù)節(jié)目制作活動的順利進行。（2）在對8K節(jié)目進行制作時，需要做好節(jié)目創(chuàng)新性、先進性等工作的考量工作，以此為基礎做好基礎節(jié)目的制作與完善，以便于后續(xù)分析活動的有序進行[3]。（3）在節(jié)目完成制作并播出的過程中，也需要做好反饋資料的整理工作，根據(jù)民眾反饋意見來調(diào)整后續(xù)節(jié)目的制作方向、制作要點等，從而提高節(jié)目制作結果的可靠性，滿足相應的使用要求。

5.拓展多場景應用體驗

通過拓展多場景應用體驗，可以提高民眾對于8K電視技術的認知度，逐步提高8K電視的市場拓展度。從目前的發(fā)展情況來看，廣播電視傳輸覆蓋率處于不斷提升的狀態(tài)，內(nèi)容上也沿著自主知識產(chǎn)權的智能方向推進。而8K電視節(jié)目的制作也會根據(jù)實際的發(fā)展需求來做出動態(tài)調(diào)整，拓展8K電視技術所能帶來的功能體驗，更好地滿足相應的發(fā)展需求。例如，2022年冬奧會期間，基于5G通信網(wǎng)絡建立了8K直播體系，對于冬奧會現(xiàn)場的實際情況來實現(xiàn)“零時差”直播，這樣不僅讓觀眾第一時間了解現(xiàn)場的賽事發(fā)展情況，同時也可以營造出較強的現(xiàn)場感，為觀眾帶來“沉浸式”體驗，能夠更加細致的感受8K電視技術帶來的便利條件，滿足多種情況下的應用發(fā)展需求[4]。

結語

綜上所述，社會目前正逐步完成5G時代轉型，為8K電視技術的發(fā)展奠定良好基礎，能夠有效提高人們的視覺體驗。在后續(xù)的發(fā)展活動中，也會逐步完善各項技術，建立更加可靠的技術支撐體系，同時相關的設備也可以得到不斷創(chuàng)新，營造良好的技術應用環(huán)境，在引領行業(yè)快速發(fā)展的同時，可以為客戶提供更加舒適的生活體驗，營造舒適的生活環(huán)境。