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8K电视距离物美价廉,还差着芯片、算力和片源
[发布时间]:2021年1月25日 [来源]:科技日报 金凤 [点击率]:922
【导读】: 1月中旬,2021年国际消费类电子产品展览会以线上方式举行,8K电视成为影音智能产品领域的宠儿。索尼、海信、TCL、创维等知名电视品牌频频“秀肌肉”,展示8K电视新品或支持8K输出的显示技术、芯片...

  1月中旬,2021年国际消费类电子产品展览会以线上方式举行,8K电视成为影音智能产品领域的宠儿。索尼、海信、TCL、创维等知名电视品牌频频“秀肌肉”,展示8K电视新品或支持8K输出的显示技术、芯片技术。
  虽然8K电视受到众多行业大佬扎堆热捧。不过,对于8K发烧友来说,拥有一台物美价廉的8K电视的梦想可能没那么快步入现实。虽然国内外对超高清产业发展不乏扶持,但8K落地还面临市场化选择。知名管理咨询机构德勤公司研究人员分析,缺少内容、成本较高、消费者很难区分8K和4K视频等因素,使得8K电视“不太可能在2021年实现长足发展”。
  然而,这并没有影响业界对8K产业布局的信心。近日,专家接受记者采访时表示,8K技术和产品在大型赛事、沉浸式娱乐、航空航天、精密医疗等领域有广阔应用前景,不过在这之前还要经历核心器件的研发突破以及产业链的培育成熟。

  受摄制装备局限,8K视频源匮乏
  “8K分辨率指的是水平方向每行有7680个像素,垂直方向每列有4320个像素,8K电视就是屏幕图像具有8K分辨率的电视,每帧电视图像包含约3300万像素,是4K电视的4倍。此外,它还具有高动态光照渲染(HDR),其丰富的颜色范围囊括了自然界中的已有颜色和其他人工颜色,是现行电视行业技术的最高标准。”江苏省广电总台技术管理部主任薛兵告诉记者。
  在东南大学电子科学与工程学院教授夏军看来,“目前支持8K电视的显示技术正逐渐成熟并走向市场。但8K电视推广普及却面临着缺乏视频源的问题,主要表现为拍摄、编码等领域还缺乏技术、设备和内容支撑。如果没有8K内容,再好的8K电视也很难找到用武之地”。
  8K内容匮乏,首先源自8K视频摄制采集装备的局限性。北京广播电视台朱江、柴焱在《国内8K超高清发展及在IPTV落地前景》一文中指出,8K摄像机2012年起发展迅速,NHK、RED、日立、佳能、索尼、松下等都推出了8K摄像系统。但8K摄像机价格高昂,加上未经压缩的8K视频占据存储空间大,因此限制了8K设备的民用普及,目前只在国家级电视台或大型影视制作公司使用。
  薛兵表示:“8K图像中每个像素点的亮度、颜色、灰度层次都比4K分辨率复杂得多,所以信息处理量更大。就摄像机的CMOS(互补金属氧化物半导体)图像处理器和光学镜头来说,现实画面进入镜头后会发生畸变,特别是图像边缘会发生变形,需要用畸变校准技术进行图像校正,再用数字信号处理技术将光信号转化为数字信号,变成8K图像。以往制作标清、高清图像时,图像像素较低,通过算法比较容易纠正,但现在同样的成像面积上存储的信息量剧增,需要补充、校正的信息就很多,这就对成像器件提出了更高的要求。”

  想更加普及,芯片、算力还有待提高
  图像采集解决了从光信号到电信号的转化,但这只是8K视频显示技术的一个环节。薛兵认为,在更多使用场景中,需要将8K视频图像进行传输、存储、记录,要顺利完成这些工作,目前芯片的研发、计算的算力还亟待提高。
  有数据显示,长度为1分钟左右的8K视频,需占用194GB存储空间。从2016年里约奥运会的数据来看,以8K视频报道赛事,录制20分钟未经压缩的超高清视频,大约占用了4TB的存储空间,每分钟视频大概要占用200GB的空间,每秒钟的视频容量为3GB。
  “这意味着编解码、音视频处理和存储的信息量都加大了,如果芯片的处理能力跟不上,系统就会出现卡顿,例如多线程的并行带宽不够的话,当需要切换8K画面时,就难以实现操作。”薛兵说。
  一部8K影片或者视频节目的播出,涉及8K视频内容摄影采集、生产、播出、传输、终端等各环节。随着8K技术的不断发展和在各重大活动中的落地使用,8K产业链各环节正在逐步完善。

图源:新华社

  在超高清编码标准方面,国内目前已经推出了AVS3新一代编码标准,能够支撑8K视频编码。数码视讯于2019年8月发布了商用编码器,海思于2019年9月发布了基于AVS3标准的8K/120P解码芯片,可提供高质低码、低复杂度、适宜流媒体应用的解决方案。
  但朱江、柴焱也发现,8K视频所需的极大带宽局限了其应用领域,盈利的商业模式尚不清晰,大部分8K编码设备厂商投入较小,仅有少量基于AVS2/H.265算法的8K编解码器实现产品化。
  这些挑战,也是我国超高清电视产业转型升级所要攻克的难点、重点。《超高清视频产业发展行动计划(2019—2022年)》(以下简称《计划》)中提出,到2022年,CMOS图像传感器、光学镜头、专业视频处理芯片、编解码芯片等核心元器件要取得突破,8K前端核心设备形成产业化能力,8K超高清电视终端销量占电视总销量的比例将超过5%。

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