UHD-1（即4K）在市場(chǎng)上已經(jīng)有八年多的時(shí)間了，據(jù)超高清論壇的數(shù)據(jù)，現(xiàn)已有超過150個(gè)4K直播和點(diǎn)播服務(wù)。全世界的廣播公司都在部署4K頻道。在OTT方面，SVOD平臺(tái)展示了他們對(duì)4K的承諾。在Netflix的視頻目錄中，17%是4K，據(jù)報(bào)道，Netflix 1.93億訂戶中有30%有UHD包，這使其以5700萬訂戶之巨，成為世界上最大的4K平臺(tái)。
4K最新動(dòng)態(tài)
4K技術(shù)已經(jīng)出現(xiàn)了近十年。2014年，Netflix首次流媒體直播了4K，而里約熱內(nèi)盧奧運(yùn)會(huì)則是首個(gè)4K直播的大型賽事，不過當(dāng)時(shí)由于缺乏4K機(jī)頂盒，能夠分發(fā)4K的運(yùn)營商并不多。截至今天，超高清論壇估計(jì)大約有189個(gè)UHD服務(wù)，其中79%的服務(wù)是直播，21%是點(diǎn)播。仔細(xì)看看這些服務(wù)， 47%支持高動(dòng)態(tài)范圍（HDR），22%支持下一代音頻（NGA）。
雖然4K很受歡迎，但它真的達(dá)到了頂峰嗎？答案是：不完全是。在一些國家，如美國，仍然沒有一個(gè)24/7的UHD直播服務(wù)，ATSC 3.0才在被廣播公司部署。韓國采取了更自愿的方式，在2018年平昌冬奧會(huì)上首次使用ATSC 3.0全天播出4K。
UHD-2（即8K）是日本的優(yōu)先考慮，本應(yīng)在2020年東京奧運(yùn)會(huì)上展示，但由于新冠疫情，本屆奧運(yùn)會(huì)現(xiàn)已推遲到2021年。中國在2019年底部署了4K，并計(jì)劃在2020年增加更多4K頻道。作為2022年北京冬奧會(huì)的主辦國，中國表達(dá)了提供8K轉(zhuǎn)播的興趣，展示了中國在技術(shù)上的領(lǐng)先 地位。
此外，法國、巴西和意大利的廣播公司正計(jì)劃在2024年實(shí)現(xiàn)4K地面部署。擁有4K內(nèi)容將激勵(lì)廣播和OTT領(lǐng)域的分發(fā)商提供期待已久的4K體驗(yàn)。
8K進(jìn)展與挑戰(zhàn)
UHD-2是UHD-1的自然演進(jìn)，因?yàn)樗嶙h使用更多的像素和與UHD-1相同的技術(shù)，包括寬色域（WCG）、HDR、高幀率（HFR）、NGA和內(nèi)容感知編碼（CAE）。圖1描述了UHD-1和UHD-2的技術(shù)路線圖。
圖1 UHD-1和UHD-2路線圖
2019年，電視機(jī)制造商推出了8K，但可看的內(nèi)容非常有限。在日本，消費(fèi)者可以通過衛(wèi)星觀看NHK 8K頻道內(nèi)容，而一些OTT服務(wù)，如Explorers，也在聯(lián)網(wǎng)電視上提供8K VOD服務(wù)。在2019年CES展會(huì)上，8K協(xié)會(huì)成立，以促進(jìn)8K的接受。
內(nèi)容提供商仍在試圖評(píng)估8K格式對(duì)消費(fèi)者體驗(yàn)的影響。要使8K成為主流格式，業(yè)界需要解決幾個(gè)關(guān)鍵的挑戰(zhàn)。
首先，行業(yè)必須有內(nèi)容，或者內(nèi)容提供商愿意以8K制作內(nèi)容。在2020年HPA大會(huì)上，華納傳媒展示了在8K OLED電視機(jī)上顯示的8K和4K內(nèi)容對(duì)比測(cè)試的結(jié)果。在觀看包括電影和紀(jì)錄片在內(nèi)的各種內(nèi)容時(shí)，這組用戶注意到4K和8K之間區(qū)別微乎其微。廣播和體育內(nèi)容都沒有制作，播放的內(nèi)容是30fps。因此，為有更多的使用案例，肯定需要更多的測(cè)試。
以目前的制作和顯示方面的技術(shù)，好萊塢對(duì)投資8K制作并非深信不疑。需要注意的是，與從HD轉(zhuǎn)換到UHD時(shí)發(fā)生的情況一樣，對(duì)于8K，將存在新的準(zhǔn)則。例如，寬視角現(xiàn)在可以覆蓋整個(gè)足球場(chǎng)。
工作流程也很重要。通常情況下，8K需要48Gb/s，要么使用4x12G SDI架構(gòu)，要么使用ST 2110通過IP分發(fā)，這對(duì)UHD-1（12Gb/s）仍然不可完全互操作。不用說，8K的現(xiàn)場(chǎng)制作工作流程，特別是在IP上，在幾年內(nèi)都不會(huì)迎來黃金時(shí)期。有意思的是，英國電信體育臺(tái)在IBC 2019上現(xiàn)場(chǎng)演示了8K后，決定在2020-2021賽季向連接電視分發(fā)一些8K英超比賽，意味著它已經(jīng)有了8K現(xiàn)場(chǎng)制作流程。
分發(fā)是8K的另一個(gè)關(guān)鍵方面。如今，8K要么通過衛(wèi)星分發(fā)（如在日本），要么通過IP分發(fā)到連接電視。運(yùn)營商希望以最低的比特率分發(fā)8K。目前，已經(jīng)部署的8K服務(wù)采用HEVC，對(duì)衛(wèi)星比特率為85Mb/s，對(duì)OTT比特率為65Mb/s。
在IBC 2019上，哈雷公司演示了單通道基于文件的云編碼，顯示了在HEVC中采用內(nèi)容感知編碼（CAE）的良好結(jié)果，其比特率在25-35Mb/s之間，具體取決于內(nèi)容的復(fù)雜性。HEVC的最大優(yōu)點(diǎn)是它部署在所有8K設(shè)備上。VVC等新編解碼有望與HEVC相比降低比特率50%。在大約兩到三年內(nèi)，預(yù)計(jì)利用CAE，VVC 8K帶寬范圍將低于20Mb/s。這將把8K的比特率值降低到與4K相當(dāng)。
此外，行業(yè)需要價(jià)格可承受的消費(fèi)設(shè)備。由于8K需要巨大的顯示面板，8K賣點(diǎn)只能在80英寸及以上的面板才可見，這使得價(jià)格居高不下，限制了8K設(shè)備的接受。
上變換解決方案
如果短期內(nèi)不會(huì)制作8K內(nèi)容，8K大尺寸面板需要再多一些迭代以降低價(jià)格，而新編解碼若干年內(nèi)還不可使比特率降低，那么未來幾年向消費(fèi)者分發(fā)8K的最佳方法是什么？
業(yè)內(nèi)有一個(gè)很大的共識(shí)，即解決方案是將4K發(fā)送到8K電視機(jī)，通過高質(zhì)量的上變頻器將內(nèi)容上轉(zhuǎn)換為8K。三星推出了ScaleNet系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以產(chǎn)生元數(shù)據(jù)，幫助在電視機(jī)端進(jìn)行上轉(zhuǎn)換。其它電視制造商依靠AI或超分辨率技術(shù)，在沒有任何幫助的情況下，產(chǎn)生最好的8K質(zhì)量。對(duì)于不必投資8K制作的內(nèi)容提供商、無需建立額外基礎(chǔ)設(shè)施的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商以及能夠銷售8K電視的電視機(jī)制造商來說，這都是一個(gè)好處。
這種方法的缺點(diǎn)是并非所有8K電視機(jī)都是相同的，而且內(nèi)容質(zhì)量不受內(nèi)容提供者控制。另一種方法是從4K制作開始，然后在前端側(cè)上轉(zhuǎn)換到8K。這就保證了所有設(shè)備的8K質(zhì)量是一樣的，而且現(xiàn)在可以用HEVC分發(fā)，未來可以用VVC分發(fā)。
結(jié)論
雖然全世界大約有189個(gè)UHD服務(wù)，但4K部署還不是主流。未來幾年將有更多的廣播公司分發(fā)UHD內(nèi)容，預(yù)計(jì)2022年（北京冬奧會(huì)/卡塔爾世界杯）和2024年（巴黎夏季奧運(yùn)會(huì)）的重大賽事將促進(jìn)UHD的普及。
2024年之后，技術(shù)成熟，新編解碼的到來，大尺寸8K面板價(jià)格降低，以及部署新系統(tǒng)的資源可用性，將合力8K起飛。在此期間，在前端或電視端的上變換技術(shù)是最好的短期解決方案。