過去幾年視頻行業(yè)一直在推動4K分辨率和HDR(高動態(tài)范圍),提供更多的動態(tài)范圍和圖像細節(jié)。現(xiàn)在,隨著行業(yè)轉(zhuǎn)向更高分辨率格式,8K開始出現(xiàn),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(fā)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(tǒng)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-5510W55英寸8K監(jiān)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(shù)進步計劃,NHK及BBC研發(fā)部和奧林匹克廣播服務(wù)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(fā)。
Ross視頻公司一直在從事12G產(chǎn)品開發(fā),因此其Ultrix矩陣被視為“四鏈路12G”時,實際上能夠處理8K,而RossAcuity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(xiàn)在能夠切換8K。Ross董事長大衛(wèi)·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48G8K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(chǎn)了高達5000萬像素的單反相機,它能夠拍攝優(yōu)于8K的圖像,當目前只提供4K記錄。
8K現(xiàn)狀
在認識8K的發(fā)展前,我們必須明白4K的現(xiàn)狀。現(xiàn)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(shè)備都能在今年的NAB展覽會上找到。在廣電領(lǐng)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(yè)體育聯(lián)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(chǎn)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(chǎn)品。更好的解決方案是四鏈路12G。由于Ross公司在12G領(lǐng)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1080pHD的16倍。盡管在美國沒有8K營銷術(shù)語(如UHDfor4K),但在日本,NHK為此高分辨率格式取名“Hi-Vision”(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8KSHV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(tǒng)。此背后的推理是22.2聲道可提供到未來環(huán)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(xiàn)全世界廣播。在開發(fā)測試中獨領(lǐng)風潮的NHK已經(jīng)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(shè)備報道了里約奧運會。在三年內(nèi),NHK計劃以全8K向全世界觀眾直播2020年東京奧運會。
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“NHK一直把2020年作為8K商業(yè)啟動的目標,”池上副總裁兼工程總監(jiān)AlanKeil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(gòu)他們應(yīng)當?shù)却?K,而不是過渡的4K。此時此刻我認為他們可能已經(jīng)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(nèi)。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(shù)據(jù)率達到48Gb/s,而在有待決定的壓縮格式下,應(yīng)可實現(xiàn)該數(shù)據(jù)率的一半。如果8K被壓縮,依然有4K數(shù)據(jù)(在全12G數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(xiàn)在處于8K發(fā)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(shù)發(fā)展以及從HD轉(zhuǎn)換到4K并最終到8K,可以設(shè)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(xiàn)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(shù)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(shù)據(jù)所需的空間。在典型的“電視類型”制作環(huán)境,以8K同時記錄5臺攝像機的全部輸出(節(jié)目+其他信息)包括大量的數(shù)據(jù)和存儲。對HD這是挑戰(zhàn),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(guān),這也要求資產(chǎn)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ATSC3.0接納4K,但此標準部署依然需要若干年;與此同時有線和衛(wèi)星提供商也意識到所需的大量的帶寬空間和數(shù)據(jù)。即使采用完全基于IP的系統(tǒng),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(shè)備方面取得進展,目標是在2020年東京奧運會時實現(xiàn)8K轉(zhuǎn)播,因此,現(xiàn)在是時候思考8K。
文章由《傳播與制作技術(shù)》編譯自【TV Technology】