丹·斯倫茨
過去幾年視頻行業一直在推動4K分辨率和HDR(高動態范圍),提供更多的動態范圍和圖像細節。現在,隨著行業轉向更高分辨率格式,8K開始出現,令一些人想知道4K是否只是到8K的短期過渡。
池上、日立和RED等公司過去五年一直在全世界的展覽會展示8K攝像機。你甚至能夠從FOR-A獲得8K測試信號發生器(ESG-8000),而及其它公司正在迅速為8K做準備,如日本控制系統公司、NEC、JVC和佳能等。
在今年的NAB展覽會上,池上展示了新型2/3英寸8K便攜式攝像機,并展示了其SHLM-5510W 55英寸8K監視器樣機,日立展示了SK-UHD8000攝像機。作為NexTV-F(日本政府支持的技術進步計劃,NHK及BBC研發部和奧林匹克廣播服務公司OBS在其中扮演主要角色)的一員,索尼也積極參與8K開發。Ross視頻公司一直在從事12G產品開發,因此其Ultrix矩陣被視為“四鏈路12G”時,實際上能夠處理8K,而Ross Acuity切換臺在采用“母線跟隨”(即將多個輸入“捆綁“”在一起,作為一個使用)時,現在能夠切換8K。Ross董事長大衛·羅斯表示該公司的12G分配放大器可被用作四鏈路12G,處理全帶寬的不壓縮48G 8K圖像。
在消費者方面,過去兩年LG、三星和海信已在CES展覽會上展示8K消費顯示器,而在攝像機方面,佳能生產了高達5000萬像素的單反相機,它能夠拍攝優于8K的圖像,當目前只提供4K記錄。
8K現狀
在認識8K的發展前,我們必須明白4K的現狀。現在可供使用的攝像機很多,廠家還在推動不同的傳輸方式(從IP到同軸電纜12G)。切換臺正在用4個HD通道(四鏈路3G)以提供處理12G所需的帶寬,處理4K。記錄或制作所需的其它幾乎每一種設備都能在今年的NAB展覽會上找到。在廣電領域之外,對4K的興趣也在高漲,日立國際電氣公司(美國)COO肖恩·摩瑞恩表示來自教堂和體育及表演市場的4K要求增大,“當前職業體育聯盟對8K感興趣,但他們這個時候僅僅是在探索。”
羅斯表示:“我們有很多能夠做8K的產品,但與其它廠家一樣,有時也一團糟,當然,某些場合比其他廠家好得多。為什么很糟?原因是目前的大部分工作使用16鏈路3G做的。我們擁有齊全的3G產品。更好的解決方案是四鏈路12G。由于Ross公司在12G領先,對8K我們比大部分廠家有更好的故事。”
在分辨率方面,8K清晰度是1080p H D的16倍。盡管在美國沒有8K營銷術語(如U H D f o r 4K),但在日本,N H K為此高分辨率格式取名“H i-V i s i o n”(SHV)。4K和UHD有差別,在分辨率方面,4K更接近于17.1x9(4096x2160),UHD為16x9“廣播”圖像(3840x2160),當前8K SHV依然為標準的16:9寬高比,7680x4320分辨率,約3300萬像素。
除了此高分辨率,SHV還有一個由3個垂直層音箱組成的22.2多聲道音響系統。此背后的推理是22.2聲道可提供到未來環繞聲的增長路徑,以及提供有多種同時語言的音頻,這可以實現全世界廣播。在開發測試中獨領風潮的NHK已經在美國拍攝很多體育比賽,包括美國職棒比賽和超級杯賽。2016年夏季,NHK用兩套采用池上第四代SHK-810攝像機的8K移動設備報道了里約奧運會。在三年內,NHK計劃以全8K向全世界觀眾直播2020年東京奧運會。
“NHK一直把2020年作為8K商業啟動的目標,”池上副總裁兼工程總監Alan Keil表示,“最近NHK把它提前了幾年,我猜想是為了說服市場,告訴廣播機構他們應當等待8K,而不是過渡的4K。此時此刻我認為他們可能已經承認這個策略實際上并不奏效,因此我們退后到2020年。”
帶寬限制
與4K一樣,8K的主要憂慮包括帶寬在內。由于高碼率和大帶寬要求,看來信號的初始壓縮是必需的。這是因為不壓縮時8K的數據率達到48Gb/s,而在有待決定的壓縮格式下,應可實現該數據率的一半。如果8K被壓縮,依然有4K數據(在全12G數據率不壓縮)的2倍左右。不壓縮的8K當然有大得多的帶寬:大量的數據需遷移和存儲。廠家處理8K大帶寬的一種方式是使用16根同軸電纜,每根傳輸3G。如同對4K用4根3G電纜,8K可用4根12G同軸電纜。現在處于8K發展中的初級階段,因此使用任何特定的布線解決方案(無論是IP、不壓縮、壓縮、同軸電纜,還是一些未知的新載體)的真實布線遠遠沒有確定下來。
隨著視頻技術發展以及從HD轉換到4K并最終到8K,可以設想更高分辨率將超過典型的家庭觀眾的要求;在顯示的實際圖像遠大于現在的約65英寸平均電視機屏幕尺寸前,更高分辨率不明顯或不太明顯。8IK將在大地點顯示(從數字影院到體育館的公共展示)有最大的沖擊力,在這些場合,屏幕很容易超過50英尺乃至100英寸。
如同對4K,制作方面對8K的擔心是存儲如此之多數據所需的空間。在典型的“電視類型”制作環境,以8K同時記錄5臺攝像機的全部輸出(節目+其他信息)包括大量的數據和存儲。對HD這是挑戰,對4K這是大難題;但在使用一臺攝影機乃至雙機制作的“電影類型”制作中,8K更可處理。當提到制作時,必須考慮存儲器大小和成本,而8K視頻采購成本直接與要求的存儲空間有關,這也要求資產的精細化管理。
由于帶寬越來越珍貴且頻譜不斷收縮,在不久的將來8K作為廣播電視格式的可能性非常小。盡管美國ATSC 3.0接納4K,但此標準部署依然需要若干年;與此同時有線和衛星提供商也意識到所需的大量的帶寬空間和數據。即使采用完全基于IP的系統,為供實時觀看,也不僅要求大帶寬,而且要求極其可靠的吞吐率(但對8K回放以前錄制的素材,在你的素材被下載時你有難得的降低帶寬機會)。盡管有這些擔憂,但日本依然在必要的8K制作和消費設備方面取得進展,目標是在2020年東京奧運會時實現8K轉播,因此,現在是時候思考8K。B&Pendprint