8K電視距離物美價(jià)廉 還差著芯片,、算力和片源

　　本報(bào)記者 金 鳳

　　8K電視就是屏幕圖像具有8K分辨率的電視，8K電視每幀圖像包含約3300萬像素，是4K電視的4倍,。此外，它還具有高動(dòng)態(tài)光照渲染,，其豐富的顏色范圍囊括了自然界中的已有顏色和其他人工顏色,，是現(xiàn)行電視行業(yè)技術(shù)的最高標(biāo)準(zhǔn)。

　　薛兵

　　江蘇省廣電總臺(tái)技術(shù)管理部主任

　　1月中旬,，2021年國際消費(fèi)類電子產(chǎn)品展覽會(huì)以線上方式舉行,，8K電視成為影音智能產(chǎn)品領(lǐng)域的寵兒。索尼,、海信,、TCL、創(chuàng)維等知名電視品牌頻頻“秀肌肉”,，展示8K電視新品或支持8K輸出的顯示技術(shù),、芯片技術(shù)。

　　雖然8K電視受到眾多行業(yè)大佬扎堆熱捧,。不過,，對(duì)于8K發(fā)燒友來說，擁有一臺(tái)物美價(jià)廉的8K電視的夢(mèng)想可能沒那么快步入現(xiàn)實(shí),。雖然國內(nèi)外對(duì)超高清產(chǎn)業(yè)發(fā)展不乏扶持,，但8K落地還面臨市場(chǎng)化選擇。知名管理咨詢機(jī)構(gòu)德勤公司研究人員分析,，缺少內(nèi)容,、成本較高、消費(fèi)者很難區(qū)分8K和4K視頻等因素,，使得8K電視“不太可能在2021年實(shí)現(xiàn)長足發(fā)展”,。

　　然而，這并沒有影響業(yè)界對(duì)8K產(chǎn)業(yè)布局的信心,。近日,，專家接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)表示，8K技術(shù)和產(chǎn)品在大型賽事,、沉浸式娛樂,、航空航天、精密醫(yī)療等領(lǐng)域有廣闊應(yīng)用前景，不過在這之前還要經(jīng)歷核心器件的研發(fā)突破以及產(chǎn)業(yè)鏈的培育成熟,。

　　受攝制裝備局限,，8K視頻源匱乏

　　“8K分辨率指的是水平方向每行有7680個(gè)像素，垂直方向每列有4320個(gè)像素,，8K電視就是屏幕圖像具有8K分辨率的電視,，每幀電視圖像包含約3300萬像素，是4K電視的4倍,。此外,，它還具有高動(dòng)態(tài)光照渲染(HDR)，其豐富的顏色范圍囊括了自然界中的已有顏色和其他人工顏色,，是現(xiàn)行電視行業(yè)技術(shù)的最高標(biāo)準(zhǔn),。”江蘇省廣電總臺(tái)技術(shù)管理部主任薛兵告訴記者,。

　　在東南大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院教授夏軍看來,，“目前支持8K電視的顯示技術(shù)正逐漸成熟并走向市場(chǎng)。但8K電視推廣普及卻面臨著缺乏視頻源的問題,，主要表現(xiàn)為拍攝,、編碼等領(lǐng)域還缺乏技術(shù)、設(shè)備和內(nèi)容支撐,。如果沒有8K內(nèi)容,，再好的8K電視也很難找到用武之地”。

　　8K內(nèi)容匱乏,，首先源自8K視頻攝制采集裝備的局限性,。北京廣播電視臺(tái)朱江、柴焱在《國內(nèi)8K超高清發(fā)展及在IPTV落地前景》一文中指出,，8K攝像機(jī)2012年起發(fā)展迅速,，NHK、RED,、日立,、佳能、索尼,、松下等都推出了8K攝像系統(tǒng),。但8K攝像機(jī)價(jià)格高昂，加上未經(jīng)壓縮的8K視頻占據(jù)存儲(chǔ)空間大,，因此限制了8K設(shè)備的民用普及,，目前只在國家級(jí)電視臺(tái)或大型影視制作公司使用。

　　薛兵表示：“8K圖像中每個(gè)像素點(diǎn)的亮度,、顏色,、灰度層次都比4K分辨率復(fù)雜得多,，所以信息處理量更大,。就攝像機(jī)的CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)圖像處理器和光學(xué)鏡頭來說,，現(xiàn)實(shí)畫面進(jìn)入鏡頭后會(huì)發(fā)生畸變，特別是圖像邊緣會(huì)發(fā)生變形,，需要用畸變校準(zhǔn)技術(shù)進(jìn)行圖像校正,，再用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，變成8K圖像,。以往制作標(biāo)清,、高清圖像時(shí)，圖像像素較低,，通過算法比較容易糾正,，但現(xiàn)在同樣的成像面積上存儲(chǔ)的信息量劇增，需要補(bǔ)充,、校正的信息就很多,，這就對(duì)成像器件提出了更高的要求?！?/p>

　　想更加普及,，芯片、算力還有待提高

　　圖像采集解決了從光信號(hào)到電信號(hào)的轉(zhuǎn)化,，但這只是8K視頻顯示技術(shù)的一個(gè)環(huán)節(jié),。薛兵認(rèn)為，在更多使用場(chǎng)景中,，需要將8K視頻圖像進(jìn)行傳輸,、存儲(chǔ)、記錄,，要順利完成這些工作,，目前芯片的研發(fā)、計(jì)算的算力還亟待提高,。

　　有數(shù)據(jù)顯示,，長度為1分鐘左右的8K視頻，需占用194GB存儲(chǔ)空間,。從2016年里約奧運(yùn)會(huì)的數(shù)據(jù)來看,，以8K視頻報(bào)道賽事，錄制20分鐘未經(jīng)壓縮的超高清視頻,，大約占用了4TB的存儲(chǔ)空間,，每分鐘視頻大概要占用200GB的空間，每秒鐘的視頻容量為3GB,。

　　“這意味著編解碼,、音視頻處理和存儲(chǔ)的信息量都加大了，如果芯片的處理能力跟不上，系統(tǒng)就會(huì)出現(xiàn)卡頓,，例如多線程的并行帶寬不夠的話,，當(dāng)需要切換8K畫面時(shí)，就難以實(shí)現(xiàn)操作,?！毖Ρf。

　　一部8K影片或者視頻節(jié)目的播出,，涉及8K視頻內(nèi)容攝影采集,、生產(chǎn)、播出,、傳輸,、終端等各環(huán)節(jié)。隨著8K技術(shù)的不斷發(fā)展和在各重大活動(dòng)中的落地使用,，8K產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)正在逐步完善,。

　　在超高清編碼標(biāo)準(zhǔn)方面，國內(nèi)目前已經(jīng)推出了AVS3新一代編碼標(biāo)準(zhǔn),，能夠支撐8K視頻編碼,。數(shù)碼視訊于2019年8月發(fā)布了商用編碼器，海思于2019年9月發(fā)布了基于AVS3標(biāo)準(zhǔn)的8K/120P解碼芯片,，可提供高質(zhì)低碼,、低復(fù)雜度、適宜流媒體應(yīng)用的解決方案,。

　　但朱江,、柴焱也發(fā)現(xiàn)，8K視頻所需的極大帶寬局限了其應(yīng)用領(lǐng)域,，盈利的商業(yè)模式尚不清晰,，大部分8K編碼設(shè)備廠商投入較小，僅有少量基于AVS2/H.265算法的8K編解碼器實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化,。

　　這些挑戰(zhàn),，也是我國超高清電視產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)所要攻克的難點(diǎn)、重點(diǎn),?！冻咔逡曨l產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2019—2022年)》(以下簡稱《計(jì)劃》)中提出，到2022年,，CMOS圖像傳感器,、光學(xué)鏡頭、專業(yè)視頻處理芯片,、編解碼芯片等核心元器件要取得突破,，8K前端核心設(shè)備形成產(chǎn)業(yè)化能力,，8K超高清電視終端銷量占電視總銷量的比例將超過5%。

　　民用尚需時(shí)日,，但商用潛力巨大

　　缺乏原生拍攝的8K視頻,，并不意味著現(xiàn)在的8K內(nèi)容就是一片荒原。全球知名管理咨詢機(jī)構(gòu)德勤的研究人員分析,，短期內(nèi)可以通過倍線技術(shù),、重新錄制高清內(nèi)容,、用戶自制內(nèi)容,、8K游戲機(jī)等方式生產(chǎn)8K內(nèi)容。

　　“倍線系統(tǒng)可內(nèi)置于電視機(jī)中,，利用人工智能算法和邊緣計(jì)算技術(shù),，將4K圖像轉(zhuǎn)換為8K圖像。借助倍線技術(shù),，電視能夠自主分析每一幀圖像,，并應(yīng)用人工智能技術(shù)識(shí)別其中多個(gè)對(duì)象。然后,，倍線引擎通過恢復(fù)圖像邊緣,，修復(fù)壓縮偽影，并盡可能精準(zhǔn)地為每個(gè)像素著色,，將4K圖像轉(zhuǎn)換為8K,。”德勤研究人員表示,。

　　不過在記者采訪過程中,，多位專家指出，通過倍線技術(shù)轉(zhuǎn)換圖像的質(zhì)量還需逐步提升,?！皩?K、4K的像素提升為8K,，有一些高頻信息會(huì)丟失,，可能沒有真正的8K圖像那么細(xì)膩?！毕能娬f,。

　　在消費(fèi)市場(chǎng)剛剛嶄露頭角的8K電視，如何以物美價(jià)廉的形式走進(jìn)尋常百姓家,，也不斷激發(fā)著南京理工大學(xué)教授徐勃的研發(fā)熱情,。

　　“現(xiàn)在，大尺寸的8K電視,，市場(chǎng)售價(jià)動(dòng)輒兩三萬元,，如何降低成本,、同時(shí)保證高清低能耗，需要在科學(xué)源頭和技術(shù)工藝上不斷革新,，發(fā)展新型超高清,、低成本顯示技術(shù)?！毙觳f,，他們正在研究超高清、超薄,、低成本,、大尺寸的柔性顯示技術(shù)，但研發(fā)才剛剛起步,，技術(shù)成熟可能還需要等待10到15年的時(shí)間,。

　　薛兵認(rèn)為，8K內(nèi)容的分辨率,、像素,、色域等參數(shù)更高，即使切分成若干畫面,，局部清晰度也會(huì)很高,，對(duì)細(xì)節(jié)的呈現(xiàn)也很生動(dòng)、豐富,，將在眾多領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用場(chǎng)景,。

　　“例如在景觀展示、大型賽事,、太空探索,、考古發(fā)掘、史料留存等領(lǐng)域,，8K顯示技術(shù)有助于我們留存一些珍貴影像資料,，以便于后續(xù)觀察分析；在醫(yī)療領(lǐng)域,，像眼部手術(shù)這種精細(xì)的手術(shù),，醫(yī)生靠肉眼難以直接辨別的毛細(xì)血管，可以利用8K視頻對(duì)其進(jìn)行放大觀察,；8K顯示技術(shù)應(yīng)用于人臉識(shí)別,，識(shí)別準(zhǔn)確率會(huì)更高?！睂?duì)于8K技術(shù)的未來應(yīng)用,，薛兵信心滿滿。

　　“8K電視,，甚至更高分辨率的16K電視,，在未來還有一個(gè)重要的應(yīng)用場(chǎng)景是三維顯示,。目前主流的三維光場(chǎng)顯示技術(shù)將二維像素陣列轉(zhuǎn)換成不同角度的信息，會(huì)出現(xiàn)圖像分辨率下降的問題,。8K,、16K超高分辨率顯示技術(shù)正好彌補(bǔ)了三維顯示分辨率低的問題。日本JDI公司曾展示過基于8K分辨率的三維光場(chǎng)顯示,，三維圖像內(nèi)容的可視角度超過了100°,。可以預(yù)見,，8K電視將會(huì)帶動(dòng)新型的三維產(chǎn)業(yè)技術(shù)的發(fā)展,，包括三維視頻的采集、三維視頻壓縮和傳輸,、三維顯示與交互等,。”夏軍說,。

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