8K电视信号全球首播,它的意义可不仅是更清晰

2019-10-01 18:54:19 1点赞 0收藏 0评论

两个多月之前,我们三易生活曾经应邀见证了夏普的106周年庆典,近距离体验了全新一代的70吋8K电视的魅力。不过,我们确实没有想到,真正的、8K分辨率的电视节目会这么快就到来。就在两天前的早晨(北京时间2018年12月1日上午9时0分),日本NHK电视台正式宣布8K电视信号开播,8K电视实用化的新篇章从此开启。

8K电视信号全球首播,它的意义可不仅是更清晰

什么叫做8K?字面上去理解的话,就是高达7680×4320的分辨率,相当于当今4K“超高清”的4倍、1080P“全高清”的16倍。不过,NHK此次推出的8K电视节目还不只是分辨率高,它还同时采用了让色彩表现更丰富的广色域技术(尚不明确是10bit还是达到了HDR规格的12bit),以及多达24声道(22.2)的全景环绕声音频信号。这样的8K画面表现比大多数电影院规格还高了,也难怪消息传到国内,网友们会感叹:“为什么我们还在看PAL模拟(720×576),人家都享受上8K了!”

  • 8K的确强无敌,但它其实是迟到了的

的确,就算并非科技极客,但“更大”、“更清晰”、“色彩更真实”的电视享受,想必没有人拒绝得了。但你或许不会想到的是,“8K”电视本月在日本开播,其实也已经算是“姗姗来迟”了。

8K电视信号全球首播,它的意义可不仅是更清晰

在今年六月份,我们三易生活曾经在亚洲消费电子展(CES ASIA)上专门就8K影像技术的应用问题采访过富士康科技集团副总裁陈振国博士。据陈博士透露,夏普其实早在2017年就已经推出了首款消费级8K电视产品,而对于8K相关技术的探索,则还要追溯到更早以前。

比如说,在富士康工厂内部,一套由“8K摄像机+专用传输装置+8K显示器”组成的电路板生产线监控系统就早早投入了实用。得益于8K分辨率相当于人眼4.3倍的高解析力,这套系统上线不久便立下功劳:它及时发现了过去旧型号看不清的生产线震动问题,使得工程师们能够迅速做出对应,避免了潜在的产品品质隐患。

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当然,这是8K技术在工业领域上的运用,但如果你在互联网上稍加搜索,还能发现一份NHK旗下技术研究机构发布于2015年8月的题为《8K SuperHi-Vision Transmission Technology(8K超高清视频传送技术)》的报告。其中非常清楚地描述了NHK在8K视频传输方便做过的多次实验,并给出了对包括卫星、光电混合同轴缆线、地面无线电波等等多种不同的广播电视信号传输方式运用在8K视频上的探索结果和可行性讨论。

仔细研读这份三年前的报告,我们会得到一个清楚的结论,那就是8K电视所需的摄像、编解码、显示等等相关技术其实多年前就已经准备就绪。但是,在“如何传输民用8K信号”这一个关键步骤上,即便是NHK也苦恼了很久。有意思的是,这个问题的答案,也同样可以解释目前中国消费者面临的“4K电视遍地走、高清节目却少有”的现象。

  • 8K视频需要多大带宽?说出来你可别怕

首先,让我们搞清楚一个最基本的问题:对于一部8K分辨率的视频来说,它到底需要多大的传输带宽?

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在NHK的研究报告里,有这么一张表格专门解释这个问题:在“真8K(视频中的三原色像素各自都有8K分辨率,而不是加起来8K)”的前提下,60fps的8K视频最大约需要72Gbps的带宽,如果是120fps那么就还要翻倍,也就是144Gbps,相当于144000Mbps,十四万四千兆……这要是直接以源码传输,企业级的光纤网络都不见得够用。所以,NHK在他们的报告中也专门提到了8K视频需要用HEVC(也就是H.265)编码进行体积压缩。在压缩之后,包含22.2声道数据的8K视频仅需要201.4Mbps的带宽就足够进行传输了,是不是很神奇?

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传统有线电视标志性的同轴接口

那么,新的问题就是,对于广播电视系统来说,现有的线路带宽能不能满足这样的需求呢?实际上是完全可以的,就以中国绝大多数地区的广电网络所使用的同轴线路来说,它的实际带宽高达1000Mbps,单纯用来传输一部压缩后的8K电视节目的话,其实是绰绰有余的。那么,如果我们假定一部8K电视节目需要占用200M带宽,那么对于现在的广电有线网络来说,在极端理想的前提下,它大约就能同时传输五部这样的电视节目了。

8K电视信号全球首播,它的意义可不仅是更清晰

8K视频拍摄-实时编码-短距离传输演示

到了这里,你可能会觉得:哇,广电网络好厉害啊,那为什么我们没有8K电视节目、甚至没有4K电视节目呢?答案很简单,因为那样的话,整个全国的电视台都会变得只剩下五个(8K分辨率的)或者二十个(4K分辨率的),请问你还觉得厉害么?

问题出在哪?问题就出在有线广播电视网络和我们通常熟知的“宽带”完全不同的工作原理上。

  • 8K时代,传统广电有线网络终将被淘汰

众所周知,如果用户在电脑(或者手机)上观看视频,那么只有在视频加载的过程中才会消耗“流量”——假设在一栋楼、或者一个小区里,有一千人同时点开网站观看超高清视频,那么所有的视频加载数据就会瞬间从外部流入,就有可能发生网络堵塞。这是因为每一个用户的网络数据都是独立的,它们需要同时在宽带网络中进行传输。

但是,广播电视网络不同,它一开始考虑到了所有人同时看电视的需求。在广播电视网络中,带宽被“切”成了无数小块,每一块对应一个电视台的实时视频流数据。比如,假设某个小区总共能够收到100个电视台,那么实际上这100个台的视频数据是始终单向流入小区的。所有的有线广电用户接收到的电视信号,都是这全部100个台的数据的复制——如果你和隔壁的老王恰好正在看同一个电视台,那么你们两户在整个网络中所占用的带宽就只有一个电视台的带宽,并不会乘以二。这就是广播电视(相比网络视频)无需缓冲的秘密所在。

8K电视信号全球首播,它的意义可不仅是更清晰

但是,这种单向传输的网络特性也带来了两个问题,一是只要某个电视台进入了整个网络,那么不管有没有人看,它都会占用固定的带宽;二是用户只能被动接受节目内容,只要在同一时间、同一个电视台,所有的人看到的都一定是相同的内容。

很显然,前一个问题决定了提高广播电视的分辨率,就必然会严重挤占带宽资源,而后一个问题则导致了传统的、基于同轴电缆的广播电视体系越来越不适应现代人个性化的观影习惯。很显然,当你可以在互联网上将一部热门神剧一口气从头看到尾,清晰度还高、还能与其他同好以弹幕、留言等方式交流的时候,谁还会想念节目固定、清晰度低、还没有任何互动的传统广播电视呢?

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当然,认识到这个问题的并不只有普通用户,也包括各大电信运营商、甚至包括8K视频标准的推广者们。在NHK的8K视频传输方案中,提到了利用IPTV(网络电视)来传输,而在当前的8K技术领导厂商夏普的构想中,未来带宽高达一万兆的5G移动通信技术才是8K的绝佳搭档。

很显然,无论是哪一种,都意味着对传统广电有线网络的抛弃。

【本文图片来自网络】

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