【专题】整体脚步放慢，但趋势不变 再谈8K超高清家用影音系统构建
【慧聪广电网】回到上一次谈8K超高清家用影音系统的构建已经是2021年元旦前后，经过1年半的时间之后，整体发展趋势依旧但仍然看不到普及的势头，看来这翻来覆去的疫情对于整个影音行业的发展带来了相当大的冲击。
单纯从节目源的角度来看，8K相关的影视内容依然还只是停留在少数国外视频分享平台之上，基本上属于自娱自乐的内容，指标性的8K超高清蓝光电影或者说8K电影流媒体服务依然没有半点消息，可以说现阶段组建8K超高清家用影音系统确实还是为时尚早。
但从硬件层面上来看，不管是8K电视、8K家庭影院投影机、8K家庭影院放大器、8K HDMI线材甚至是8K视频播放设备都已经陆续面世，部分类型的产品已经相当成熟，现在如果想要超前部署8K超高清家用影音系统并非是一件难事。与4K发展初期一样，现在的状态真的是“万事俱备，只欠东风了”。
更具体来说，相比2021年，我们在组建8K超高清家用影音系统一个核心关键点出现了，那就是配置48Gbps传输带宽或2.1规格HDMI接口的家庭影院投影机和播放器，正实现了从信号端到显示段的8K/60化。
同时，在技术规范标准上也有了新的进展，HDMI2.1标准规范升级到HDMI2.1a，虽然说幅度不大，但也进一步完善了HDR色调映射方面的系统解决方案。此外，尽管以目前游戏主机硬件和主流PC显卡的性能来看8K/60Hz游戏体验还为时尚早，但却让4K/120Hz高刷游戏成为了目前市场中的热点，不少8K电视和4K电视都已经具备了4K/120Hz的显示能力。接下来，我们继续从现阶段8K超高清设备选择与系统构建方面的难点入手，浅谈应该如何入手以及如何避坑。
8K超高清家用影音系统构建的关键要点
● 8K设备的选择应该以HDMI 2.1起步，HDMI线材的选择应该留意UHS认证
● 8K还没普及，HDMI 2.1a就出现了
● 8K影音播放器陆续面世，但8K影视资源仍是贫乏
● 8K/60Hz游戏？更多人关注的是4K/120Hz高刷游戏
● 8K大画面的选择，平板电视的选择相比投影要更多
● 支持8K视频信号传输功能，AV放大器的标配
8K设备的选择应该以HDMI 2.1起步，HDMI线材的选择应该留意UHS认证
最早期的8K电视，受限于当时HDMI接口的传输带宽只有18Gbps，最高只能支持到4K/60p的信号传输，为了解决8K信号传输与画面显示的问题，只能够被迫采用4个HDMI接口同时传输的方式，也就是把1个完整的8K画面切割成4个4K画面，再通过内部视频信号处理芯片，把这4个4K画面拼接成1个完整的8K画面。
这种以多个HDMI接口组合在一起的传输方式会让整个传输信道变得异常复杂，还需加入信号切割重组的过程，使得原本响应就不算快的HDMI传输变得更慢，还存在各种各样的兼容性问题，只能算是一种临时的8K传输解决方案，远远没到实用的阶段。直到HDMI 2.1的正式推出，凭借48Gbps的传输带宽终于可以实现单条HDMI线传输8K超高清视频信号的解决方案。
正因如此，我们要去构建一个8K超高清家用影音系统，在8K设备选择时必须要留意设备是否采用了HDMI 2.1规格的接口，又或者是HDMI接口传输带宽是否达到了48Gbps，这样才能确保该设备支持8K/60p HDR超高清视频信号传输。
与HDMI 2.1规范刚刚推出的几年时间不同，如今采用HDMI 2.1接口的影音设备可以说是遍地开花，基本上新一代的8K电视、8K家庭影院投影机、AV放大器、8K信号源设备等都均已配备了HDMI 2.1接口或具备48Gbp传输带宽的HDMI接口，可以说8K超高清影音硬件设备已经进入到相对成熟的发展阶段。
我们在选择满足8K超高清传输的HDMI线材的时候，应该留意一下该款HDMI线材是否具备了HDMI 2.1 Ultra High Speed HDMI Cable超高速线材认证，也就是HDMI UHS线材认证。HDMI论坛明确指出通过UHS认证的线材支持非压缩的8K/60p与4K/120p超高清视频信号传输，最高支持传输带宽可达48Gbps。
不过，这种线材认证并非是强制执行标准，因此并不是所有声称具备了HDMI 2.1传输能力的HDMI线材都获得了UHS认证。不过，这也不意味着没有获得这个认证的HDMI线材就不支持48Gbps高速传输，但无可置疑的是UHS认证是判断HDMI线材能否满足8K传输快速有效的判断方式。
另外，我们在选择HDMI 2.1线材的时候，还留意一点。如果你需要选择一条5米以上的长距离传输HDMI线，我们建议稳妥的策略是选择HDMI光纤线，毕竟8K超高清传输的数据量不小，HDMI光纤线在长距离传输还是有着一定的优势，而如果你只是考虑选择一条1米到2米的短距离HDMI 2.1线材，以连接8K播放器或PS5之类游戏主机到AV放大器，选择一条不需要光电转换的普通HDMI线材则是更好的选择，毕竟不需要考虑接头内部光电转换芯片寿命和发热的问题，长期使用的稳定性更高。
8K还没普及，HDMI 2.1a就出现了
相比2021年，整个影音市场中采用HDMI 2.1接口的影音设备确实越来越多，从4K全面过渡至8K已是大势所趋。但出乎意料的是，今年年初，HDMI协会推出了HDMI2.1规范的小改版本HDMI2.1a，当中绝大部分的内容都与HDMI2.1相同，规范更新重点并非在进一步提升接口传输带宽之上，而是放在了如何增强和优化HDR高动态范围显示方面，增加了SBTM(Source-Based Tone Mapping)基于信号源的色调映射功能，希望从源头解决困扰我们已久的HDR片源与HDR显示设备之间的色调映射难题。
尽管看上去SBTM功能与8K的关系不大，但实际上，由于8K的节目源基本上可以确认都会采用HDR高动态范围的格式，不管是HDR10这类静态HDR格式，还是HDR10+与Dolby Vision杜比视界这类的动态HDR格式。因此，HDR方面的问题同样也是未来8K内容节目源与消费端显示设备在实际应用上所要面对的主要问题所在。
归根到底，由于HDR节目制作所采用的亮度动态范围要大于现阶段消费领域的设备设备，包括平板电视、激光电视与家用投影机。换句话来说现阶段的消费端显示设备的性能还不能满足HDR片源的播放需求，目前，主流的电影后期制作室在制作HDR影片的时候，普遍都会采用1000-4000nit，甚至更高亮度监视器，而制作出来的HDR影片的普遍峰值亮度都在1000nit以上，部分电影的内容最高亮度可达4000nit以上，最高甚至接近10000nit。
但家庭影院投影机现阶段所能达到的亮度往往100-250nit之间，即使是亮度稍高的激光电视平均也在400-500nit左右，主流的平板电视则在500-1000nit左右，这就需要进行HDR节目源与显示设备之间的色调映射的处理，显示设备选择合适的亮度曲线“裁切点”，在这点以下的亮度区间放置HDR节目源的亮度信息，在亮度与画面细节之间取得平衡，以确保显示设备呈现出充足的画面亮度的同时也不会丢失高光的细节层次。
色调映射处理的方式确实是现阶段消费级显示设备普遍动态范围不足的一种有效的解决方案，但到了实际落地仍然存在不少的问题。比如说，并不是每一部HDR电影都采用相同的峰值亮度信息，显示设备在进行色调映射的时候，就需要根据不同HDR电影当中不同的亮度元数据，包括内容峰值亮度与平均帧峰值亮度实现更为精准的处理。这就对电视与投影机内部的处理芯片运算能力提出了更高的要求，因此我们也看到了新一代的机型往往会有着更加出色的HDR画质表现。另外一个问题在于当画面中的图像同时包含HDR与SDR的内容时，要分别正确地显示HDR与SDR画面的色彩与细节，通过简单的整体画面色调映射的处理方式是难以实现的。
针对这些色调映射方面的问题，HDMI 2.1a所带来的 SBTM(Source-Based Tone Mapping)基于信号源的色调映射功能，让信号源设备来处理一部分的色调映射，不再需要全部依赖显示设备自身的处理，实现在画中画、独立视频窗口等同时显示HDR、SDR视频或游戏画面。SBTM功能还能让播放设备与指定的某款显示设备进行针对性的色调映射，以达到了更好的HDR画面表现。
需要强调的一点，SBTM功能并不会替代现有的HDR技术，诸如HDR10、HDR10+、Dolby Vision、HLG等。而想要开启SBTM功能，必须要确保播放设备与显示设备都支持SBTM功能，HDMI协会指出，大部分的设备都可以简单的固件升级的方式支持SBTM功能。
8K影音播放器陆续面世，但8K影视资源仍是贫乏
回想起上一次谈8K影音播放器，提到即使今后影音娱乐的方式可能不会再出现碟片的方式，甚至电影上映的方式也以流媒体平台优先，但我们仍然相信8K影音播放设备总会出现的。果然，来到2022年，包括高清先生、亿格瑞等品牌相继宣布推出或即将推出8K超高清播放器，配备了HDMI 2.1接口，支持8K/60p HDR视频播放。
目前此类8K播放器所面临的技术难点主要是在解码方面，而8K视频资源的编码方式主要包括了H.265 HEVC、H.266 VCC以及AV1三种规格。对于8K播放器而言，如果是H.265 HEVC编码，尽管8K视频的数据量较大，但相对应来说，解码的压力也没有那么大，相对来说播放起来也会更加流畅，不会出现卡顿的问题。
而H.266 VCC与AV1这两个新的视频编解码技术相比H.265 HEVC有着更高的效率，可以缩减30%-50%左右的数据量，更合适网络流媒体播放，其中AV1更是获得了Netflix和YouTube这两大国外流媒体服务平台的支持，同时Nvidia GeForce RTX 30系列和AMD Radeon RX 6000系列的显卡，Amlogic S905X4、S905C2和Mediatek Dimensity 1000+处理器都已经支持AV1的硬件解码。
那么如果，这些8K播放器机身内部的处理芯片支持AV1和H.266 VCC，那么要流畅播放8K网络流媒体影视资源，当然是轻而易举的事情。但如果它们并不支持硬件解码，只是通过软件解码的方式，面对更大的数 据压缩比 ，恐怕只能通过处理器超频的方式来来提升解码能力。
另外，值得留意的一点，现阶段的8K播放器都没有加入光盘的介质。8K相比4K，画面分辨率提升了4倍，整体数据量有了明显的提升，即使H.266 VCC与AV1比H.265 HEVC压缩比更高，节省高达50%的存储容量与传输带宽，对于存储和传输的压力依然不小。假设未来还将推出8K UHD蓝光的方式，恐怕还得推出一种全新的光盘形式来应对，比如说更多层数的蓝光光盘，如果采用多碟封装的形式必然会加大成本，让8K UHD蓝光的售价变得更高，要在市场中普及就会变得更加困难了。
假设8K信号源的未来只有流媒体的形式，8K影音播放功能很大程度上会集成在8K电视甚至是8K投影机之中，成为显示设备的一项基本功能。至于解码方面，只要8K电视或投影机内嵌AV1和H.266 VCC硬件解码芯片，再加上HDMI 2.1或2.1a接口，直接处理8K流媒体影视节目资源也并非什么难事。现在主要的难题还是缺乏8K影视相关资源，真心希望国内外各大流媒体平台能够正式推出8K电影和电视剧作品。
8K/60Hz游戏？更多人关注的是4K/120Hz高刷游戏
现在影音与游戏之间的关系越来越紧密了，不少制作优良的游戏在画面和声音方面的表现已经相当接近电影，因此我们在打造8K超高清家用系统的时候，当然也要将游戏性能放到我们的考虑范围之中。但是，现阶段我们来谈8K/60Hz游戏还为时尚早，更多人关注的是4K/120Hz高刷新率游戏体验。
从目前两台已经面世的新生代游戏主机PS5和XSX的性能来看，暂时还只能实现少数游戏的4K/120Hz高刷游戏体验，更不要说要求更高的8K/60Hz游戏。即便是采用目前最高硬件规格的独立显卡，想要在8K这么高的分辨率之下达到60p的畅玩体验都是一件相当困难的事情。因此，相对而言，同样需要高带宽传输的4K/120Hz高刷游戏成为了大家关注的重点。
一方面是因为目前要找到一款合适的4K/120Hz的电视和投影机要比8K/60Hz的容易许多，另一方面，也是最为核心的部分，对于游戏而言，游戏画面帧率比起画面分辨率对游戏体验来说更为重要。游戏画面不同于电影拍摄画面会保留动态模糊的信息，每一帧的画面都是清晰的，并没有动态模糊的细节，或者说丢失了运动过渡的图像细节，想要获得更流畅的动态影像，最理想的方式是采用高帧率的显示方式，让画面即使在快速移动之中都是清晰的。当然也会有一些游戏会加入动态模糊的功能，让玩家可以在低帧率运行的情况下，保持画面的流畅，只是往往结果会是让整个游戏画面看上去有点模糊，画面并不锐利，毕竟这些都是额外加入的模糊处理，而并非真实的动态模糊运动信息。
因此，4K/120Hz游戏体验在一定程度上来说可能比8K/60Hz要更为爽快，画面清晰度更高，动态影像过度的细节更为丰富。另外，考虑到游戏画面的帧率往往会不停跳动，因此显示设备最好能够支持VRR可变刷新率显示技术，可根据游戏画面帧率的变化而同步变化，使得游戏画面不会突然因为帧率与显示设备刷新率的不同步而产生撕裂或卡顿的问题。
从目前显示设备的硬件性能来说，能够支持VRR的电视并不在少数，但是投影机方面就鲜有支持的，希望后续能够简单地通过固件升级的方式支持VRR。至于什么时候再来深入谈8K游戏，恐怕要到8K/120Hz高刷游戏来到我们身边的时候了，不知道下一代的游戏主机又或者高端显卡能否实现呢？
8K大画面的选择，平板电视的选择相比投影要更多
前面我们分析了8K影音传输、8K影音播放与游戏，接下来就再来谈谈8K大画面方面的选择。相比去年年初的市场情况，今年8K电视和8K家庭影院投影机又拉近了和我们之间的距离。
与去年相同的是，8K电视方面的选择要比8K家庭影院投影机多，而且更重要的是55英寸、65英寸这类主流尺寸8K电视的不断涌现，让8K电视的价格下滑到万元级别，而硬件配置方面均配置了HDMI 2.1接口，能够轻松实现8K/60Hz 的超高清大画面，当分辨率下降到4K，画面刷新率还可以达到120Hz，完全可以满足PS5与XSX两款游戏主机的使用需求。
当然，如果你想要更大尺寸的8K电视，例如说88英寸或以上，价格还是相对高昂的。因此，当需要打造100英寸甚至150英寸8K超高清大画面，我们还是建议选择8K家庭影院投影系统的方案。
在家庭影院投影机方面，尽管今年仍然只有JVC推出具备8K显示能力的家庭影院投影机系列，但是今年的新宙斯系列机型在传输接口部分采用了48Gbps带宽的HDMI接口，真正支持完整的8K/60Hz的显示能力。
在8K信号处理方面，JVC新宙斯系列机型是通过专门的FPGA封装SoC信号处理芯片，以及具备海量信息高速处理能力的LSI技术来实现。在8K显示方面，新宙斯系列机型当中的高端机型还特别采用全新的8K/e-shiftX处理技术，通过240Hz驱动方式实现4路多维度的8K处理，实现了更加精准的8K超高清显示。
总的来说，现在8K家用投影机的发展显然也同样面临着与当年4K家用投影机发展相同的问题，也就是缺乏原生8K的家用显示芯片又或者是相关的8K显示芯片解决方案。家庭影院投影机所采用的显示芯片主要包括了德州仪器的DLP方案，爱普生所主导的3LCD方案，索尼所主导的SXRD方案以及JVC主导的D-ILA方案。
目前在8K方面率先跳出来的是JVC，紧跟着我们相信其他的显示芯片方案都已经在研发它们的8K方案，其中很有可能DLP阵营会继续沿用抖动方式的解决策略，索尼还是会坚持推出原生的8K芯片，只是8K的画面像素在3000多万，要将其压缩到0.6-0.7英寸的家庭影院投影机所采用的主流尺寸恐怕不是一件容易的事情，估计等上几年时间在目前疫情反反复复的情况下也是很有可能的。
支持8K视频信号传输功能，已经成为AV放大器的标配
构建8K超高清家用影音系统，在影音设备的选择方面，需要考虑的地方不只是信号源设备、视频显示系统，同时也包括了音频系统部分。在我们构建客厅影院系统或家庭影院环绕声系统的时候，AV放大器往往还需要承担视频信号分配的任务，也就是需要满足8K视频信号传输的要求。
到目前为止，大部分的日系和欧美的AV放大器品牌在新一代的机型中都会配备支持8K/60Hz超高清信号的HDMI接口或者HDMI2.1规格的HDMI接口。但是我们在使用的过程中必须要留意究竟AV放大器机身背面哪一个HDMI输入和输出接口是支持8K的，很多情况下，并非所有的接口都支持8K，有些机型甚至只有1个HDMI输入和输出的接口，稍不留意接错了，画面就无法显示出来了。
另外，部分AV放大器还需要在内置的菜单中开启8K或者是HDMI2.1的功能后，8K HDMI接口才能启用，否则还是只能传输最高4K的视频信号。即使是你选择的是Soundbar这类一体化的音响系统，在HDMI接口方面还是需要留意是否采用了HDMI2.1或2.1a规格的接口。毕竟当需要采用音频回传的功能来传输杜比全景声或DTS:X这类沉浸式三维音效，Soundbar就要支持eARC增强型的音频回传功能才行。
总结和期望
经过接近3年的疫情冲击，直到今天为止仍然影响着我们的工作和生活，这也使得影音行业技术发展的脚步放慢了下来，原本希望今年可以看到一些8K影视节目有望出现在国内外主流的视频流媒体平台之上，但至今仍没有消息，更不要说影音发烧友们非常期待的8K UHD蓝光了。
但是今年我们还是看到了8K家用系统的不少实质性进展，包括了8K超高清视频播放设备的亮相、8K平板电视的价格下探、8K家庭影院投影机的技术提升、HDMI2.1a新技术规范的出炉等。对于8K超高清未来的发展，我们仍然是相当乐观，让我们拭目以待吧。
