◎蔡元磊

(煙臺廣播電視臺，山東 煙臺 264000)

信息技術(shù)在很大程度上促進了電視發(fā)展，尤其是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及與應(yīng)用，人們可以隨時隨地觀看自己喜歡的電視節(jié)目，為此，人們對電視的畫面、聲音也提出了更高的要求。而8K 超高清電視的出現(xiàn)，無論是在色域范圍還是在像元素方面都發(fā)生了明顯改變。此外，8K 高清電視的像素優(yōu)勢也較為明顯，傳統(tǒng)高清電視只有200 萬像素，而8K 電視可以達到3 300 萬像素，視覺反饋效果極佳。

一、8K超高清電視的關(guān)鍵技術(shù)

超高清電視(UHDTV)，包含了4K 超高清電視、8K 超高清電視。與傳統(tǒng)高清電視(HDTV)相比，在像素上，4K 超高清電視3 840×2 160 是其4 倍，而8K 超高清電視7 680×4 320 則高于高清電視16 倍。除了在像素數(shù)上超高清電視成倍增加之外，其優(yōu)勢也體現(xiàn)在其他性能方面，比如色彩還原能力、亮度動態(tài)范圍、再現(xiàn)色域范圍等等，8K 超高清電視在諸多方面都表現(xiàn)出了非常明顯的技術(shù)優(yōu)勢。本文主要具體分析其關(guān)鍵技術(shù)。

(一)分辨率

普通高清電視分辨率為1 920×1 080 像素，但是4K 具有3 840×2 160 像素的分辨率，而8K 電視具有7 680×4 320 像素的分辨率。其中4K 作為當(dāng)前電視屏幕分辨率的主流，而8K電視屏幕則是未來發(fā)展方向。8K 分辨率是4K 電視的4 倍，是普通高清電視的16 倍。如果用8K 電視看普通高清視頻，畫面只能占到屏幕總面積的1/16。一般情況下，在4K 超高清電視畫面每幀圖像中，大約有829 440 個像素，相比之下，8K 超高清電視圖像中，則達到33 177 600 個像素，增強了人們看電視的感受[1]。顯示屏分辨率，主要指的就是屏幕圖像精密度的指標(biāo)，簡單說，就是顯示器所能顯示的總像素。在屏幕上，點、線、面之間由于是由像素組成，當(dāng)顯示器可顯示的像素越多，則呈現(xiàn)的畫面就越精細(xì)，此時同一屏幕區(qū)域內(nèi)可以呈現(xiàn)的信息就越多，因此，分辨率這一性能指標(biāo)非常關(guān)鍵。總之，分辨率越高，則越清晰，細(xì)節(jié)越豐富。

(二)觀看距離

電視分辨率不同，觀看距離也存在不同，只有選擇適宜的觀看距離才能更好地獲得高質(zhì)量電視節(jié)目觀看感受。一般我們看電視通常都會花較長時間，只有選擇合適的尺寸才能獲得更佳的觀看效果，若尺寸偏差大，會直接影響到觀影感，同時，長時間的觀看也會導(dǎo)致視覺疲勞。所以建議大家應(yīng)當(dāng)合理測量一下觀看距離，更好地確定需要的電視尺寸。對于電視機及其觀看距離的計算，應(yīng)當(dāng)按照最大電視尺寸(英寸)=觀看距離(厘米)÷3.736；最小電視尺寸(英寸)=觀看距離(厘米)÷6.227 進行計算。如果非常注重觀影感受，也可以利用更為專業(yè)的公式進行計算、考慮，即顯示器材最佳觀賞距離、分辨率與屏幕畫面高度三者的相關(guān)公式：最佳觀賞距離(公分)=屏幕高度÷垂直分辨率×3 400。

二、8K超高清電視的技術(shù)特點

時下，從手機平板、電腦電視，到高樓大廈外墻的高清大屏，隨處可見的屏幕早已是人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡囊徊糠??？萍紩r代，電視大屏與小屏共同發(fā)展?？v觀過往發(fā)展歷程，無論是電視傳播環(huán)境還是傳播方式都在很大程度上出現(xiàn)了重大變革，尤其是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、信息技術(shù)的發(fā)展，推動電視逐步向網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)據(jù)化方向發(fā)展。電視技術(shù)正在充分與互聯(lián)網(wǎng)之間進行融合，從而有助于提高電視制作效率，提高了傳播效果。當(dāng)前，人們可以隨時隨地利用手機、平板電腦等移動設(shè)備，連接網(wǎng)絡(luò)后便可自由順暢地觀看電視節(jié)目，真正意義上實現(xiàn)了隨時隨地看電視。而大屏電視機的生產(chǎn)技術(shù)也呈現(xiàn)出明顯改變，不僅電視尺寸逐步加大，而且電視整體質(zhì)量也在逐步提升，在此背景下，普通的高清電視已經(jīng)無法迎合當(dāng)代用戶需求，由此催生出了超高清電視，在適應(yīng)、推動超高清電視持續(xù)發(fā)展中，國際電聯(lián)給予了高度重視，結(jié)合實際制定了相關(guān)超高清電視標(biāo)準(zhǔn)，其中在標(biāo)準(zhǔn)動態(tài)范圍(SDR)、寬色域的超高清電視[2]以及高動態(tài)范圍視頻的技術(shù)參數(shù)方面，明確了相關(guān)內(nèi)容，這也是當(dāng)前超高清電視技術(shù)主要標(biāo)準(zhǔn)，下文主要側(cè)重分析8K 超高清電視在技術(shù)方面表現(xiàn)出的特點。

(一)像素數(shù)量明顯提高

分析可知，傳統(tǒng)高清電視像素為200 萬，相比之下，4K超高清電視達到了830 萬，而8K 超高清電視在像素方面達到了3 300 萬。這一數(shù)值對比，可以直觀看出像素數(shù)值的明顯變化，從而更好地對比8K 超高清電視、4K 超高清電視、高清電三者在像素數(shù)量方面的差異性。無論是水平視角還是垂直視角，8K 超高清電視與高清電視相比，在像素數(shù)上是其4 倍，總像素數(shù)量則為16 倍。

(二)超高清電視重現(xiàn)色域范圍大幅度提升

例如，CIE1931 色域范圍，也就是肉眼能夠看見的顏色范圍，將這一范圍作為參照對象，超高清電視在覆蓋范圍上，高出高清電視一倍之多，足以說明超高清電視的可再現(xiàn)的色域范圍，有了明顯提升。比如，現(xiàn)階段市場上銷售的4K 電視，當(dāng)其與其他高清電視機對比后，可以發(fā)現(xiàn)顏色上有著明顯區(qū)別，4K 電視要更加自然、鮮艷、真實[3]。

(三)像素深度

從像素取樣深度看，高清電視多為8bit，也有10bit，而超高清電視在像素取樣深度上，卻可以達到10bit，甚至12bit。數(shù)值上的對比能夠直接反映出亮度層次，像素深度數(shù)值越大，層次性越豐富，電視節(jié)目細(xì)節(jié)展現(xiàn)也更為細(xì)膩、真實。

總的來說，8K 超高清電視與高清電視相比，并非像素數(shù)量上的單一變化，而是在畫面質(zhì)量上有了大幅度的飛躍。很多人對8K 超高清電視技術(shù)特點的描述，定位在了更多的像素、更快的像素、更好的像素上。

三、8K超高清電視技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀

通過上文分析可知，通過對比4K 超高清電視和8K 超高清電視，不難發(fā)現(xiàn)，二者在畫面質(zhì)量、像素顯示方面，發(fā)生了明顯變化，8K 超高清電視幾乎為4K 超高清電視像素的16 倍。除此之外，在色彩范圍、色彩還原度、亮度范圍等方面都發(fā)生了巨大改變。由此可見，8K 超高清電視技術(shù)在日后市場發(fā)展中具有較為廣闊的發(fā)展空間?，F(xiàn)階段，在我國高清電視行業(yè)發(fā)展中，主推的格式為1 920×1 080/50I，但由于電影膠片制作、存儲、交換等環(huán)節(jié)的需求，為促使高清電視滿足其特性，業(yè)內(nèi)專家增加了1 920×1 020/24P 內(nèi)容?；趦煞N電視參數(shù)信息對比下，不難得知，超高清電視主要就是沿用了傳統(tǒng)高清電視中一些參數(shù)，但繼承了傳統(tǒng)電視的所有功能性關(guān)鍵點，并在此基礎(chǔ)上，著重優(yōu)化、改進了關(guān)鍵參數(shù)。和以往高清電視分辨率對比，4K 與8K 超高清電視成倍提升，可以顯現(xiàn)出更多的內(nèi)容。此外，再加上二者的實際采樣深度、采樣頻率的顯著變化，促使超高清電電視在色彩顯現(xiàn)方面更加豐富，人們在觀看過程中也能夠獲得更為豐富的視覺色彩體驗和感受[4]。尤其是電影、電視節(jié)目的播放，當(dāng)圖像越是清晰時，呈現(xiàn)出來的圖像效果越好，帶給人們更為強烈的視覺感受，但在高頻運動中，卻可以借助幀頻不斷降低畫面閃爍的頻次，進而提升視覺觀看效果。

而對于8K 超高清電視技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，一般涵蓋了接口標(biāo)準(zhǔn)、節(jié)目制作標(biāo)準(zhǔn)、編碼傳輸標(biāo)準(zhǔn)、測試標(biāo)準(zhǔn)、實施應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)等幾大類別。根據(jù)當(dāng)前現(xiàn)有應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)看，與傳統(tǒng)模式下的電視節(jié)目制作相比，超高清電視節(jié)目在制作過程中發(fā)生了明顯改變，尤其是剪輯流程，相對要更加復(fù)雜些。針對此，為了進一步推動、指導(dǎo)超高清電視節(jié)目的制作和發(fā)展，根據(jù)國際電聯(lián)報告內(nèi)容，在各個細(xì)節(jié)方面進行了明確規(guī)定，其中包含了該技術(shù)的信號參考電平、曲線轉(zhuǎn)換率、色域轉(zhuǎn)換方法等內(nèi)容，這使得超高清電視技術(shù)的應(yīng)用、實踐有了統(tǒng)一的參考標(biāo)準(zhǔn)。正常情況，分析超高清電視系統(tǒng)可知，除了節(jié)目制作與播出、信源編碼等環(huán)節(jié)之外，也涉及到了網(wǎng)絡(luò)傳輸、接收解碼、圖像顯示等部分，而從我國現(xiàn)階段針對超高清電視技術(shù)實際使用情況看，主要問題在于如何選擇最為適宜的多種參數(shù)，同時，還要保證接口之間能夠科學(xué)適配、相互協(xié)同。針對此，我國有關(guān)部門為了最大限度為超高清電視節(jié)目正常制作、傳播運輸保駕護航，滿足用戶收看電視節(jié)目的多元化需求，早在2018年就已經(jīng)明確頒布了超高清電視技術(shù)實施應(yīng)用指南，這一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的明確，為促進8K 超高清電視節(jié)目的制作播出、編碼、傳輸、解碼等環(huán)節(jié)順利實施，提供了技術(shù)參數(shù)選取重要參考價值。

四、8k分辨率是電視行業(yè)的發(fā)展方向

從近十年來電視制播領(lǐng)域變化情況看，電視制作逐步呈現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)據(jù)化發(fā)展?fàn)顟B(tài)。以往電視傳播方式主要是通過開路播出、有線電視，而后逐步發(fā)展為衛(wèi)星廣播，最終實現(xiàn)IP 網(wǎng)絡(luò)傳播。也正是這一背景下，促使電視技術(shù)發(fā)生了巨大變革，逐步從高清向超高清發(fā)展。從近些年國內(nèi)外市場看，4K 設(shè)備已經(jīng)逐步成為市場主銷設(shè)備之一。比如，4K 家用攝像機、帶4K 功能的數(shù)碼相機，還有眾多具備4K 拍攝能力的手機等，成為了人們生活重要組成部分。而隨著4K技術(shù)、產(chǎn)品的逐步成熟，會很大程度上推動8K 技術(shù)以及相關(guān)產(chǎn)品的發(fā)展。日前，由長虹8K 電視帶動的整個彩電市場迎來開門“虹”。根據(jù)奧維云網(wǎng)發(fā)布的中國彩電市場月度監(jiān)測報告顯示，2021年，長虹8K 電視在8K 電視市場中銷量份額達78%。除此之外，從京東品類銷量排行榜看，8K 電視銷量前三名，分別是55 英寸、65 英寸和75 英寸的D8K。這一點從2018年NAB、CES 兩大展會可以看出，展會中8K 超高清設(shè)備的生產(chǎn)廠家明顯有逐年增加趨勢，所生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)量、種類也日漸多元、豐富。部分企業(yè)生產(chǎn)的8K 設(shè)備在原有單個設(shè)備基礎(chǔ)上進行了升級，實現(xiàn)了與其他設(shè)備組合，以應(yīng)用系統(tǒng)呈現(xiàn)。由此可見，8K 超高清電視技術(shù)將會充分借助4K技術(shù)的帶動、引領(lǐng)，創(chuàng)新發(fā)展，并且在短時間內(nèi)會進入快速發(fā)展時期。

五、8K超高清電視發(fā)展中存在的不足

截至目前，4K 電視機在中國已經(jīng)占據(jù)較大市場，得到不錯的發(fā)展，但隨著8K 超高清電視逐步發(fā)展，電視內(nèi)容方面暴露出的匱乏問題日漸凸顯，需要在日后發(fā)展應(yīng)用中解決節(jié)目內(nèi)容問題，從而滿足頻道內(nèi)容播出需求。從當(dāng)前我國4K 電視節(jié)目播出情況看，其中部分平臺播出的超高清節(jié)目，也只是停留在風(fēng)光紀(jì)錄片、電影、體育比賽的點播上。此外，我國央視曾嘗試播出4K 超高清節(jié)目，也僅能提供冬奧和春晚節(jié)目內(nèi)容的播出服務(wù)，這些節(jié)目內(nèi)容由于不充足，形式單一，很難滿足一個頻道持續(xù)性播出需求。因此，我國電視節(jié)目制作應(yīng)高度重視超高清電視節(jié)目，不斷提升制作能力，在具體實踐中需要從多個方面部署。美國好萊塢拍攝的《銀河護衛(wèi)者2》電影，其中就應(yīng)用了8K 技術(shù)[5]，雖然豐富了節(jié)目內(nèi)容，但與技術(shù)快速發(fā)展程度相比，內(nèi)容短板問題依舊存在，有待加強。剛剛結(jié)束的北京冬奧會中，便首次利用了8K 超高清技術(shù)直播，從開閉幕式到轉(zhuǎn)播重要賽事各個環(huán)節(jié)，都發(fā)揮了8K 超高清技術(shù)。為大眾提供了借助戶外大屏和8K 電視便可獲極致視聽體驗的機會，這也今年“科技冬奧”最大的一個亮點。在8K 超高清技術(shù)的應(yīng)用下，也極大地加強了消費者對于8K 電視的全面認(rèn)知，很大程度上推動了品牌積極布局8K 電視市場。可以說，冬奧熱潮為中國8K電視產(chǎn)業(yè)鏈注入活水，在中國日后8K 電視市場規(guī)模發(fā)展將會迎來新的春天。

六、結(jié)語

基于當(dāng)前我國廣播電視技術(shù)持續(xù)發(fā)展背景下，需要立足當(dāng)下數(shù)字電視發(fā)展趨勢，迎接8K 超高清電視技術(shù)的新一輪技術(shù)優(yōu)化與升級挑戰(zhàn)。通過本文的分析，希望能夠進一步推進超高清電視技術(shù)變革，引起國家廣播電視部門重視，從而不斷推進我國電視事業(yè)發(fā)展。