淺談4K和8K產(chǎn)業(yè)發(fā)展

王國威

（廣州珠江數(shù)碼集團(tuán)股份有限公司，廣州 510335）

1 引言

分析機(jī)構(gòu)預(yù)計在2018年，8K電視銷售將達(dá)到30 萬臺以上，并于2019年突破一百萬臺，此后進(jìn)入快速成長的通道。

2 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

4K作為家庭影院和家用電視的最高分辨率，是可以替代1080p高清的廣播媒體級的最新技術(shù)。隨著4K的出現(xiàn)，現(xiàn)在家用級的廣播電視分辨率標(biāo)準(zhǔn)一共有了4個：標(biāo)清（480p/540p）、高清（720p）、全高清（1080i/p）和超高清（2160p）。4K/超高清意味著電視屏幕的分辨率為4096像素寬，2160像素高，但是由于要保持16∶9的畫面比例，寬度像素值被降到了3840。寬度和高度的像素值都是1080p 標(biāo)準(zhǔn)的兩倍，使得整體的分辨率為其四倍，所以4K 也被稱為“四倍高清”。一些放映機(jī)和很多專業(yè)的攝像機(jī)會使用另外一個4K×2K的分辨率標(biāo)準(zhǔn)，即4096×2160像素。這個標(biāo)準(zhǔn)也一樣涵蓋在4K/UHD 的定義中。對于不同的攝像機(jī)，在不同的專業(yè)環(huán)境下會有不同的拍攝分辨率。

按照標(biāo)準(zhǔn)，主流1280×720以及1920×1080均屬于現(xiàn)階段的高清范疇，720P簡稱HD高清，1080P 簡稱Full HD全高清，這兩種標(biāo)準(zhǔn)屬于同一時代的產(chǎn)物。在當(dāng)前，藍(lán)光標(biāo)準(zhǔn)的出臺和普及，大大加速了高清普及的速度，而藍(lán)光統(tǒng)一采用高規(guī)格的1080P 標(biāo)準(zhǔn)。并且早在1080P全高清電視未普及之前，藍(lán)光碟機(jī)及藍(lán)光資源已足夠豐富，通過多種碼率的壓縮格式，可以在網(wǎng)絡(luò)上輕易地獲取藍(lán)光資源，用戶購買高清電視也就能派上用場。然而超高清藍(lán)光協(xié)會并不甘心采用入門的4K標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致藍(lán)光4K標(biāo)準(zhǔn)遲遲不能出臺，用戶因此難以獲得4K資源。從這個角度來看，更高規(guī)格的8K才是藍(lán)光的歸宿。

圖1 8K、4K和全高清的參數(shù)對比

從圖2可以看出，4K相較于傳統(tǒng)的全高清1080P 僅僅是在分辨率方面的提升，相較而言，8K（Super Hi Vision）則是質(zhì)的飛躍，無論是畫面幀率、標(biāo)準(zhǔn)觀看距離、視角模式以及音頻標(biāo)準(zhǔn)等方面都有巨大提升。另外，關(guān)于4K并無嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)，除了固定的分辨率3840*2160外。相反，未進(jìn)入人們眼簾的8K規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)卻已通過國際電信聯(lián)盟（ITU）和電影電視工程師協(xié)會（SMPTE）的認(rèn)可，兩者地位可見一斑。

圖2 8K、4K、全高清以及標(biāo)清的分辨率對比

8K電視具有超高清分辨率（7680×4320）足足比1920×1080分辨率大了16倍，總像素高達(dá)3300萬個，清晰度將是藍(lán)光版的16倍。也就是說，在高清畫質(zhì)下用一個像素點(diǎn)呈現(xiàn)的畫面細(xì)節(jié)，在8K標(biāo)準(zhǔn)下將用16個像素點(diǎn)呈現(xiàn)。同時，其幀頻可以使用60Hz或59.94Hz，也可以使用120Hz，采樣率為10bit或者12bit，色彩質(zhì)量也有了很大地提高。采用8K技術(shù)的電視，水平觀看角度可以達(dá)到100°，在全景顯示技術(shù)還未推出的情況下，8K是最佳顯示環(huán)境。相形之下，我們現(xiàn)在擁有的高清或4K技術(shù)，觀看角度只能達(dá)到55°。

3 市場機(jī)遇和挑戰(zhàn)

即便市場前景廣闊，限制4K、8K發(fā)展的一大“痛點(diǎn)”是片源問題，目前主流的高清電視信號和網(wǎng)絡(luò)流媒體內(nèi)容都是1080p的，4K的額外像素似乎還無法發(fā)揮作用。4K、8K普及關(guān)鍵在于內(nèi)容生產(chǎn)，要突破發(fā)展的瓶頸，一是產(chǎn)業(yè)鏈仍需要得到內(nèi)容、網(wǎng)絡(luò)、終端三大環(huán)節(jié)企業(yè)的一致認(rèn)可；二是要加快產(chǎn)業(yè)部署行動；三是未來5年是中國發(fā)展的黃金時期，行業(yè)應(yīng)抓住機(jī)遇。

在國內(nèi)還面臨著4K片源匱乏的情況下，日本NHK已做了2018平昌冬奧會的8K直播，并聲明在2020年東京奧運(yùn)會將正式采用8K信號轉(zhuǎn)播，在日本方面的大力推廣下，預(yù)計到2019年全球8K電視出口數(shù)量將達(dá)到91.1萬。2022年，中國同樣希望借冬奧會推廣4K、8K廣播，這對于面板廠商來說是一大機(jī)遇。

京東方副總裁邵喜斌將8K產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈分為內(nèi)容拍攝、編碼和解碼、傳輸、顯示四大板塊，任何一個環(huán)節(jié)沒有得到充分發(fā)展，都會限制8K市場的成長。在拍攝方面，近幾年有不少公司進(jìn)行8K攝像機(jī)的研究，NHK、日立、佳能等公司都展出了各自的8K攝像機(jī)。

在編解碼方面，8K需要無損的編碼和解碼技術(shù)，同時，為了保證后面的傳輸，還需要有一個更高效的壓縮技術(shù)。

在傳輸方面，8K有多種傳輸方案，例如，衛(wèi)星傳輸、地面、有線和互聯(lián)網(wǎng)等。8K信息傳輸最早用的是衛(wèi)星傳輸。2013年，NHK提出了8K衛(wèi)星傳輸?shù)腟DK 標(biāo)準(zhǔn)。而地面波方案通過使用OFDM技術(shù)在27千米內(nèi)也實(shí)現(xiàn)了8K信息的無損傳輸。此外，有線傳輸方案通過多通道的綁定技術(shù)同樣可以實(shí)現(xiàn)8K信息的傳輸。實(shí)際上，真正對8K應(yīng)用產(chǎn)生巨大影響的是互聯(lián)網(wǎng)傳輸技術(shù)，特別是5G技術(shù)。完美的8K電視畫面需要200～400兆的帶寬，而Akamai報告顯示，2017年第一季度，全球平均寬帶速度為每秒7.2兆。所以從傳輸?shù)慕嵌龋С?K還需產(chǎn)業(yè)界更多的努力。但是5G是8K 信息傳輸?shù)牧硪粋€方案，完全可以支持8K的信息傳輸。5G技術(shù)發(fā)展非常快，預(yù)計到2020年將實(shí)現(xiàn)商用。

在顯示方面，8K需要符合BT2020標(biāo)準(zhǔn)的高品質(zhì)顯示器件。根據(jù)BT.2020標(biāo)準(zhǔn)要求，顯示終端最重要的是像素數(shù)要達(dá)到8K水平。為了解決顯示分辨率的問題，需要提升8K面板各方面的性能。邵喜斌解釋，因?yàn)榉直媛实奶嵘龓碜畲蟮膯栴}就是良率的下降和光利用效率的損失，要解決這些問題需要進(jìn)一步開發(fā)新的像素結(jié)構(gòu)。

8K生態(tài)也可進(jìn)行兩方面整合，一是應(yīng)用和內(nèi)容橫向整合，電視屏幕僅是8K應(yīng)用空間之一，未來內(nèi)容拍攝、游戲體驗(yàn)、AR、VR和8K結(jié)合，也具有較廣闊市場空間；二是產(chǎn)品整合，除彩電屏幕，還可在手機(jī)、PC、相機(jī)等多端口應(yīng)用。

4 結(jié)束語

4K、8K取代現(xiàn)有的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)模式是大勢所趨，如何在市場的浪潮中把握機(jī)遇，跟進(jìn)潮流是關(guān)鍵。技術(shù)實(shí)力要提升的同時，也要解決內(nèi)容源和相關(guān)設(shè)備等問題。在未來，相信4K、8K有更廣闊的市場和應(yīng)用前景。■