世界那么大 8K电视带你看清楚

2017-01-12 11:16:26 来源:IP创新赢 热度:
看过IMAX的人相信都被它的画面显示效果所震撼,事实上,IMAX使用的是我们常说的4K技术,而在电视界,4K电视仅是业内的一个小目标,8K电视才是超高清电视真正的未来!


日本NHK电视台已经确定,在2020年的东京奥运会中采用8K转播,同时美国方面也会采用此套标准。那么,什么是8K呢?

8K电视的定义及优势

8K,是指屏幕的分辨率为8K,也就是4320P(1K为1080P),像素尺寸为7680×4320。

2006年,国际电信联盟将日本广播协会科学与技术研究实验室的Super Hi-Vison视频技术作为UHDTV的推荐草案,这成为了4K和8K技术的前身。

UHDTV进一步分为UHDTV1和UHDTV2两个标准,其中UHDTV1的分辨率为3840×2160,即4K技术,UHDTV2的分辨率为7680×4320,即8K技术。

8K电视的分辨率是全高清电视的16倍,是4K电视的4倍。如果用8K电视看蓝光大片,画面只能占到屏幕的1/16。
就显示效果而言, 8K电视的清晰度更高,会让人有身临其境的感觉,即便离屏幕很近,也看不到面板上的任何像素点。

8K电视的水平观看角度能够达到100°,远比全高清电视和4K电视的55°更刺激。

8K电视对细节的表现无可匹敌,美颜在它面前也会完全丧失效果。

在2013年的CES2013的展会上,“液晶之父”夏普率先推出了一款85寸的8K电视,随后的IFA2014上,LG也展示了旗下的8K电视。

而就国内企业而言,年初的CES2016和去年的IFA2015上,海信和创维等整机企业也陆续推出了各自的大屏8K超高清电视,此外,上游企业京东方也一直在积极布局8K面板的生产线。

作为业界新宠,8K电视的崛起一定少不了技术的支撑,接下来从专利角度解读8K电视的相关技术。

视频解码部分

8K技术是一个系统,要想在一台电视上实现8K显示,除了显示面板要达到相应的要求外,节目源、传输速度、解码芯片和显示接口等方面的提高都缺一不可,其中解码芯片是整个8K电视的核心所在。

2013年1月, JCT-VC发布了最新的视频编码标准——High Efficiency Video Coding(HEVC),相比于之前的标准H.264/AVC,HEVC将压缩效率提高了一倍以上,这意味着超高清视频的存储和传输变为了可能。

基于此,LG为旗下的4K电视配置了HEVC超高清解码器,而可以预见的,基于HEVC标准的视频解码器也必将成为8K电视的主流解码芯片。

HEVC标准是一个比较大的体系,细节多,技术复杂,本文只能进行一个简要的介绍:

HEVC相对于H.264的改进处

对于视频编码技术来说,提高压缩效率和保障解码图像的清晰度永远都是其核心推动力。HEVC延续了传统视频编码标准的架构,但其在编码的各个环节都进行了改进,一个最显著的改进是图像分块的自适应性(上图的信号输入部分)。

HEVC相比H.264支持更灵活的分块方式以及更多尺寸的块大小,这可以使它在压缩时根据图像的特性进行更精细的分块编码,大大提高编码效率。

如在新闻联播的播放画面中,图像背景完全不改变,而仅是主持人有一些细小的动作,此时就可以将背景部分分成比较大的块,而在主持人部分划分较小的块来进行编码。

又比如,当视频画面中存在大面积相似的平滑区域时,平滑部分可以划分为较大的块,而在有比较多细节的部分,如花朵,需要分割为较小块来编码,以保证解码画面的质量。

这方面的专利申请数量众多,2013年7月24日公开的CN103220519A视频编解码方法,其中详细描述了如何根据视频画面的不同特性进行分块,并确定各个块的编码模式,以有效的提高视频压缩效率。

不同分辨率视频数据中编码单元的划分

作为一个新兴的视频压缩方法,HEVC相关技术是目前专利申请的热点,各大公司都在争先恐后的提出申请,力图在知识产权方面能占一席之地,针对中国专利申请,当前的主要申请人分布如下:

HEVC相关技术中国专利申请主要申请人分布

技术方面则涵盖了HEVC编码的每个环节,除了上文介绍的涉及分块的专利申请,还包括运动预测(例如WO2016115733A1)、环路滤波(例如CN102804776A)等其它环节。

液晶面板部分

液晶面板是实现8K显示的关键部分。夏普公司早在2000年就提交过日本专利申请(授权公告号JP4034022B2),在2010年提交了中国专利申请(公开号CN102770901A)。上述专利申请涉及通过由4种子像素显示的红、绿、蓝和黄这4种原色来进行彩色显示。

并且,CN102770901A中还进一步的在输入图像的分辨率(如输入8K的图像)比显示装置的分辨率高(如4K的显示屏)的情况下,将包括1个子像素或者连续的2个以上的子像素的显示单位作为假想的像素进行显示,以此抑制显示品质的降低。

夏普在其首推的8K电视中即融入上述专利技术,没有采用物理分辨率为8K的液晶面板,而是在4K面板的基础上,通过加入黄色子像素以及半像素的亮度控制,达到人眼8K清晰度的同等效果(大家在电商平台看到的夏普8K清晰度电视就是这类产品)。

节目源

目前 8K电视的片源可谓凤毛麟角,但这并不能阻挡8K技术的发展脚步,业界的技术人员各显神通,提出了多种方式来获得8K视频,其中使用最多的方法就是通过转换提高现有片源的分辨率,这一技术的相关专利也比较多。

2013年6月12日公开的CN103152540A提出了一种通过插值来提高图像分辨率的方法,分别对图像执行水平对角填充和垂直对角填充两个过程,在提高分辨率的同时减少图像失真,并防止图像模糊和锯齿的出现。

8K电视的推广

虽然各大厂商纷纷投身8K电视的生产布局中,但是8K电视的普及还是面临较大的困难,具体来说:

夏普公司在日本宣布出售的全球首款8K电视定价高达1600万日元(约100万人民币)。

经试验,仅1分钟的8K视频就需占据194GB的存储空间,如此巨大的存储需求也是8K电视普及路上的一个大challenge。

夏普的8K电视设计了80英寸和70英寸两个机型,由于8K超高的清晰度,注定了只有大尺寸才能展示出其效果。80英寸的屏幕面积加上底座,电视机的整体几乎与人同高。

因此,购买了8K电视之后,还需要买一个能装下一面墙那么大电视机的房子……

8K的分辨率达到了3300万像素,而目前市面上大多数摄影器材的分辨率都在2400万左右。

也就是说,即使播放静态的图片都达不到8K的要求,更别提视频了。摄影器材的严重匮乏直接导致了8K片源的稀缺,毫不夸张地说,当前的8K电视信号数量为0。

高清电视的未来

8K已经到来了,那么16K、32K……还会远吗?对此,日本NHK给出了否定的答案,认为不会再有更高分辨率的出现,8K就是终极分辨率了!

专家称,8K分辨率已经是人眼辨别的极限,再大的分辨率没有任何意义,而且分辨率的提升所带来的对周边技术越来越高的要求也难以达到。所以,一起期待这个能带我们看世界的8K电视吧!

责任编辑:王倩倩

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