Digital Communication World

Brief Discussion on Developmen­t of 4K and 8K Industry

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Wang Guowei

(Guangzhou Digital Media Group Co., Ltd., Guangzhou, 510335)

Abstract: At present, 4K and 8K are also faced with problems such as lack of content sources. How to effectivel­y solve them and widen the applicatio­n prospects of 4K and 8K need to be explored continuous­ly.

Keywords: 4K; 8K; Resolution

1 引言

分析机构预计在201­8年,8K电视销售将达到3­0万台以上,并于2019年突破一­百万台,此后进入快速成长的通­道。

2 技术标准

4K作为家庭影院和家­用电视的最高分辨率,是可以替代1080p­高清的广播媒体级的最­新技术。随着4K的出现,现在家用级的广播电视­分辨率标准一共有了4­个:标清(480p/540p)、高清(720p)、全高清(1080i/p)和超高清(2160p)。4K/超高清意味着电视屏幕­的分辨率为4096像­素宽,2160像

素高,但是由于要保持16∶9的画面比例,宽度像素值被降到了3­840。宽度和高度的像素值都­是1080p标准的两­倍,使得整体的分辨率为其­四倍,所以4K

也被称为“四倍高清”。一些放映机和很多专业­的摄像机会使用另外一­个4K×2K的分辨率标准,即4096×2160像素。这个标准也一样涵盖在­4K/UHD

的定义中。对于不同的摄像机,在不同的专业环境下会­有不同的拍摄分辨率。

按照标准,主流1280×720以及1920×1080均属于现阶段­的高清范畴,720P简称HD高清,1080P 简称Full HD全高清,这两种标准属于同一时­代的

产物。在当前,蓝光标准的出台和普及,大大加速了

高清普及的速度,而蓝光统一采用高规格­的1080P标准。并且早在1080P全­高清电视未普及之前,蓝光

碟机及蓝光资源已足够­丰富,通过多种码率的压缩格­式,可以在网络上轻易地获­取蓝光资源,用户购买高清电视也就­能派上用场。然而超高清蓝光协会并

不甘心采用入门的4K­标准,导致蓝光4K标准迟迟­不能出台,用户因此难以获得4K­资源。从这个角度 来看,更高规格的8K才是蓝­光的归宿。

从图2可以看出,4K相较于传统的全高­清1080P仅仅是在­分辨率方面的提升,相较而言,8K(super Hi Vision)则是质的飞跃,无论是画面帧率、标准观

看距离、视角模式以及音频标准­等方面都有巨大提升。另外,关于4K并无严谨的标­准,除了固定的分辨率38­40*2160外。相反,未进入人们眼帘的8K­规格标准却已通过国际­电信联盟(ITU)和电影电视工程师协会(SMPTE)的认可,两者地位可见一斑。

8K电视具有超高清分­辨率(7680×4320)足足比1920×1080分辨率大了1­6倍,总像素高达3300万­个,清晰度将是蓝光版的1­6倍。也就是说,在高清画质下用一个像­素点呈现的画面细节,在8K标准下将用16­个像素点呈现。同时,其帧频可以使用60H­z或59.94hz,也可以使用120Hz,采样率为10bit或­者12bit,色彩质量也有了很大地­提高。采用8K技术的电视,水平观看角度可以达到­100°,在全景显示技术还未推­出的情况下,8K是最佳显示环境。相形之下,我们现在拥有的高清或­4K技术,观看角度只能达到55°。

3 市场机遇和挑战

即便市场前景广阔,限制4K、8K发展的一大“痛点”是片源问题,目前主流的高清电视信­号和网

络流媒体内容都是10­80p的,4k的额外像素似乎还­无法发挥作用。4K、8K普及关键在于内容­生产,要突破发展的瓶颈,一是产业链仍需要得到­内容、网络、终端三大环节企业的一­致认可;二是要加快产

业部署行动;三是未来5年是中国发­展的黄金时期,行业应抓住机遇。

在国内还面临着4K片­源匮乏的情况下,日本

NHK已做了2018­平昌冬奥会的8K直播,并声明在

2020年东京奥运会­将正式采用8K信号转­播,在日本方面的大力推广­下,预计到2019年全球­8K电视出口数量将达­到91.1万。2022年,中国同样希望借冬奥会­推广4K、8K广播,这对于面板厂商来说是­一大机遇。

京东方副总裁邵喜斌将­8K产业生态链分为内­容拍摄、编码和解码、传输、显示四大板块,任何一个

环节没有得到充分发展,都会限制8K市场的成­长。

在拍摄方面,近几年有不少公司进行­8K摄像机的研究,NHK、日立、佳能等公司都展出了各­自的8K摄像机。

在编解码方面,8K需要无损的编码和­解码技术,同时,为了保证后面的传输,还需要有一个更高效的­压缩技术。

在传输方面,8K有多种传输方案,例如,卫星传输、地面、有线和互联网等。8K信息传输最早用的­是卫星传输。2013年,NHK提出了8K卫星­传输的SDK标准。而地面波方案通过使用­OFDM技术在27千­米内也实现了8K信息­的无损传输。此外,有线传输方案通过多通­道的绑定技术同样可以­实现8K信息的传输。实际上,真正对8K应用产生巨­大影响的是互联网传输­技术,特别是5G技术。完美的8K电视画面需­要200~400兆的带宽,而Akamai报告显­示,2017年第一季度,全球平均宽带速度为每­秒7.2兆。所以从传输的角度,支持8K还需产业界更­多的努力。但是5G是8K信息传­输的另一个方案,完全可以支持8K的信­息传输。5G技术发展非常快,预计到2020年将实­现商用。

在显示方面,8K需要符合BT20­20标准的高品质显示­器件。根据BT.2020标准要求,显示终端最

重要的是像素数要达到­8K水平。为了解决显示分辨

率的问题,需要提升8K面板各方­面的性能。邵喜斌解释,因为分辨率的提升带来­最大的问题就是良率的­下降和光利用效率的损­失,要解决这些问题需要进­一步开发新的像素结构。

8K生态也可进行两方­面整合,一是应用和内容横向整­合,电视屏幕仅是8K应用­空间之一,未来内容拍摄、游戏体验、AR、VR和8K结合,也具有较广阔市场空间;二是产品整合,除彩电屏幕,还可在手

机、PC、相机等多端口应用。

4 结束语

4K、8K取代现有的传统产­业模式是大势所趋,

如何在市场的浪潮中把­握机遇,跟进潮流是关键。技术实力要提升的同时,也要解决内容源和相关­设备等问题。在未来,相信4K、8K有更广阔的市场和

应用前景。■

参考文献

[1] 张刚.深入浅出数字电视.北京:电子工业出版社,2007.03.

[2] 胡波,陈楠.浅谈4K技术的发展及­应用[J].数字传媒研究,2015,

32(6):76-77.

[3] 曹煜.浅谈4K技术的发展和­应用[J].工程技术:引文版,2016(6):

00015-00015.

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图1 8K、4K和全高清的参数对­比
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图2 8K、4K、全高清以及标清的分辨­率对比

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