第一情报 ---信息产业

日本8K超高清晰度电视广播系统的发展现状与展望(一):总体发展情况

8K超高清晰度电视代表着二维电视的终极发展方向。目前,全球范围内,对8K超高清晰度电视广播系统研究得最为深入的是日本。目前已经很明确的是,日本将于2016年试商用8K超高清晰度电视广播服务。本文根据NHK最新发布的技术资料,介绍日本8K超高清晰度电视广播系统的发展现状及接下来的发展规划。
 
1、何为8K超高清晰度电视?
 
8K SHV(8K Super Hi-Vision,8K超高清晰度电视)可以为人们提供最接近真实情况(即更为逼真)、临场感最强的视频图像传输服务。在未来,8K超高清晰度电视的主要视、音频特征为:①视频图像方面,像素数超过了3300万(具体数值为33177600。是目前已获得初步商用的全高清晰度电视图像像素数的16倍);②音频方面,采取22.2声道。总的说来,8K超高清晰度电视的音频系统以及视频系统均是基于对于人类主观听觉极限以及主观视觉极限的研究结果而设计的。
 
如图1所示,8K超高清晰度电视机的屏幕的尺寸很大,从而,具有较大的观看视角(数值范围是80°~100°。在此范围之内,观看角度越大,观看者所获得的临场感就会越强)。而且,在80°~100°的范围之内,观看者的观看角度越大,进入肉眼视线的图像像素数就会越多(饱和值约为120像素/度),从而,其对于视频画面中景物的真实性的感知就会越强烈。基于上述考虑,8K超高清晰度电视的像素数配置被设定为:7680(水平)×4320(垂直),像素数总数就为33177600。
 
1  8K超高清晰度电视机的最佳放置方式以及最佳观看距离、观看角度
资料来源:编译自参考文献[1]
 
为了重现声音的方向(声源定位),并为用户建立音频的空间扩展感和被声音从如图2所示,四面八方环绕的听觉感,8K超高清晰度电视系统采取了22.2声道的音频制式:在立体空间的三个层次上部署22个声道(在下层部署3个声道、在中层部署10个声道、在上层部署9个声道)以及两个具有地音频效果的声道。与现行的5.1声道音频系统相比,22.2声道音频系统可以在8K超高清晰度电视更为广阔的观看空间之中提供更为自然、更为逼真的三维立体声音响效果。
 
2   8K超高清晰度电视接受侧22.2声道音频系统的部署
资料来源:编译自参考文献[1]
 
28K超高清晰度电视设备、器材、标准、传输/分发等方面的发展现状
 
为了实现在2016年开播试商用8K超高清晰度电视广播频道的目标,日本NHK科学与技术研究实验室目前正加快8K超高清晰度电视广播端到端系统(从8K超高清晰度摄像机到8K超高清晰度电视终端显示器)的研发步伐。截至目前,其在8K超高清晰度电视广播各环节所取得的研发进展主要如下:
 
1)参与了8K超高清晰度电视广播系统相关国际标准的制定工作。8K超高清晰度电视的视频信号国际性规范已经得到正式发布,其中所涉及的主要参数如表1所示:
 
1
 
技术项目
对应的技术参数
视频图像宽高比
16:9
像素数
7680(水平)×4320(垂直)。
总计33177600个像素。
帧频
120 fps、60 fps、59.94 fps
电视线扫描方式
逐行扫描
比特深度(量化位数)
10 bits、12bit/s
视频图像的色彩饱和度
宽范围色域
 
(笔者注:更详细的8K超高清晰度电视技术参数情况,可查阅上海情报服务平台新近所发布的《最新、最全的UHDTV生态系统现状总结》:http://www.istis.sh.cn/list/list.aspx?id=8484。此外,还可进一步查阅《分析BBC发布的用于决定未来电视服务各项技术参数的白皮书》一文:http://www.istis.sh.cn/list/list.aspx?id=8592。)
 
2)在8K超高清晰度电视节目制作以及传输/分发网络设备方面的研发进展:
 
(1)8K超高清晰度电视摄像机:最初的8K摄像机,重量高达80千克。而目前已经可以生产总重量仅为两千克的8K摄像机。
 
(2)8K超高清晰度电视视频录制系统已经成熟。
 
(3)8K超高清晰度电视音频录制系统已经成熟。
 
(4)8K超高清晰度电视节目制作传输系统已经成熟。
 
(5)8K超高清晰度电视节目网络传输系统(主要包括:卫星数字电视广播网络、地面数字电视广播网络、有线数字电视广播网络)已经成熟。
 
(6)8K超高清晰度电视机终端显示屏:145英寸PDP、85英寸LCD以及85英寸OLED。
 
(7)8K超高清晰度电视机终端22.2声道音频播放系统已经成熟。
 
(8)8K超高清晰度电视节目的网络传输/分发技术方面:采取了MMT(MPEG Media Transport,MPEG媒体传输)技术,通过电视广播网络以及宽带网络同步地协同传输/分发。
 
(9)8K超高清晰度电视节目的信源编码:采取了最新、最先进/高级的信源编码技术H.265/HEVC(高效率视频编码),相比于现行广泛部署的MPEG-2,H.265/HEVC的信源编码效率提高了三倍之多。
 
(10)8K超高清晰度电视节目内容的加密保护:采取了全新的下一代CAS(有条件接收系统)。
 
38K超高清晰度电视广播的未来规划
 
在8K超高清晰度电视广播方面,日本的相关规划为:于2016年进行8K超高清晰度卫星电视试商用广播(笔者:目前,日本已于2015年4月正式商用了4K超高清晰度卫星电视服务,可查阅上海情报服务平台新近所发布的《日本首个4K UHDTV卫星电视广播商用系统综述》一文,链接为:http://www.istis.sh.cn/list/list.aspx?id=8592。目前,全球广播电视业界对于4K超高清晰度电视的商用发展前景较为看好,可查阅《全球媒体主管与专家对4K UHDTV市场发展的预测》一文,链接为:http://www.istis.sh.cn/list/list.aspx?id=8612。)、于2018年正式进行8K超高清晰度卫星电视商用广播,并让于8K超高清晰度电视广播成为2020年东京奥运会的主流电视传播系统。
 
4、日本研发8K超高清晰度视广播系统的简要历程回顾
 
日本NHK于1995年开始启动超高清晰度电视广播系统的研发工作。2002年,NHK科学与技术研究实验室在“2002  Open House”展览会现场展示了具有4000电视线以及三维立体声系统的超高清电视广播系统。2004年,日本NHK将8K超高清电视广播系统正式命名为“Super Hi-Vision”。
 
在2005年的Aichi Expo(爱知万博会)期间,日本NHK首次对其研发的8K超高清晰度电视广播系统进行了展示。2012年的伦敦奥运会期间,日本NHK在三个国家的九处场所部署了相关的8K收视终端,面向公众对伦敦奥运会进行8K超高清晰度电视直播。2012年8月,国际电信联盟正式发布了8K超高清晰度电视视频信号国的际性规范。(笔者注:另外,可进一步查阅上海情报服务平台新近所发布的《日本信息通信技术研究院成功完成非压缩8K视频流媒体组播试验》一文,链接为:http://www.istis.sh.cn/list/list.aspx?id=8630。)
 
参考文献:
[1]NHK, 8Kスーパーハイビジョン概要 [EB/OL].
http://www.nhk.or.jp/strl/onepoint/8kgaiyo.html, 2015-05-23.

注册成为正式用户,登陆后,获得更多阅读功能与服务!
转载本文需经本平台书面授权,并注明出处:上海情报服务平台www.istis.sh.cn
了解更多信息,请联系我们

§ 请为这篇文章打分(5分为最好)