从4K到8K，超高清视频如何做到“纤毫毕现”？
【慧聪广电网】“放大，放大，再放大！”3月21日，在位于成都的国家超高清视频创新中心（以下简称“国创中心”）展厅，8K超高清摄像机拍摄的画面正在8K超高清电视上实时呈现，工作人员根据指令不断放大，最终聚焦于10米外的一件实木家具。“放大10多倍还是高清画面。”指着画面中清晰的木纹，国创中心主任姚平告诉记者，8K的分辨率相当于4K的4倍、1080P的16倍，“还原真实世界，可以纤毫毕现。”
国家超高清视频创新中心的展厅内。（国家超高清视频创新中心供图）
从“4K先行、兼顾8K”到“夯实4K、提升8K、突破超8K”，超高清视频进入全新发展阶段。去年11月，工信部批复组建国家超高清视频创新中心，建设地位于四川成都，依托四川新视创伟超高清科技有限公司，股东单位还包括索贝、长虹、九洲、峨影等四川企业，汇聚了超高清视频材料、芯片、模组、算法、设备、整机及系统的行业创新资源。
我们为什么需要8K？迈向超高清有哪些难点？四川如何借势推动超高清视频产业高质量发展？
作用翻倍：既能促进终端消费，又能带动产业转型升级
3月10日，长虹举办春季新品发布会，主推的就是中国首款8K高刷新率Mini-LED电视。“主攻大屏+8K。”长虹多媒体产业公司产品策划部部长秦建军告诉记者，这是长虹电视的战略方向，“终端消费趋势明显，我们要抢占先机。”
奥维云网的统计数据显示，2022年中国彩电市场平均尺寸达到57.4英寸，较上年增长了2.8英寸，其中增长最快的是75英寸，市场份额达到13.5%，较上年增长了6.1个百分点。而几年以前，选择55英寸以下的消费者还占绝大多数，58英寸以上的电视销量占比加起来也不到10%。
“大尺寸必然需要超高清。”奥维云网总裁郭梅德表示，随着尺寸增大，单位面积的像素密度越来越低，也就越容易产生颗粒感。从高、全高清到超高清，不断提升分辨率，正是为了在更大尺寸画面中保持清晰度，而大屏+8K能够更好还原真实世界，让消费者体验到临场感、沉浸感。
2020年，4K电视渗透率超过7成，8K电视顺势而生。最近两年，在整体市场表现转弱的背景下，8K电视的市场迅速打开，去年国内总销量已接近10万台。秦建军介绍，长虹在2020年率先推出5款8K电视，此后又陆续推出新品，都得到了较好的市场反馈，目前国内市占率已接近90%，“升级大屏+8K，给消费者提供了一个更好的下单理由，能有力促进终端消费。”
在国家超高清视频创新中心，8K电视却并非“主角”。姚平表示，超高清视频技术的核心功能是看得更清、看得更广、看得更远，只要是有这方面需求的场景，都可以运用超高清视频技术，“不一定是人眼看。”
展厅用更多的板块，呈现了超高清视频技术在其他领域的应用。例如，把8K摄像机对准一个生产车间，不仅能直观看到整个车间的状态，更能从一个个截取的小画面中看清每个工序、每个岗位的状态，一个摄像机就顶多个普通的高清摄像头；又如让5G加上8K，替代现有的远程医疗系统，既能在5G低延时的环境下完成远程手术，还能让做手术的医生看得更清、用刀更准。
“超高清视频与5G、人工智能、虚拟现实等新一代信息技术融合，将为产业转型升级提供更有力的技术支撑。”姚平说，在工业检测、安全监测和自然灾害防控、森林草原防灭火等领域，超高清视频技术已经催生了一些特色应用场景，未来随着8K、超8K技术逐步成熟，一定还会带来更多“惊喜”。
难度翻倍：后端强前端弱，必须突破并掌握关键核心技术
在批复组建国家超高清视频创新中心时，工信部明确要求，要面向超高清视频产业发展重大需求，围绕前端采集、内容制作、编解码、网络传输和行业应用，提升关键共性技术研发、技术应用推广、行业公共服务等能力，助推我国超高清视频产业创新发展。
“必须突破并掌握关键核心技术。”经信厅电子信息处相关负责人告诉记者，这是关键任务。在视频技术方面，日韩、欧美具有先发优势，特别是在核心元器件、前端设备制造领域形成了行业垄断地位，而我国是后端强前端弱，此前一直处于追赶者的地位，4K时代基本实现了并跑，8K时代要努力实现领跑。
四川新视创伟超高清科技有限公司成立于2019年，此前是经信厅确定的四川省超高清视频创新中心，也是全国首个精准聚焦超高清视频前端产业领域的省级制造业创新中心。
近些年，国创中心整合省内外创新力量，高效开展研究开发工作。截至目前，这里已涌现8K超高清专业级摄像机、8K超高清流编码器、8K超高清流解码器等系列产品及技术。“成果多，效果好。”经信厅电子信息处相关负责人说，这是其成功升格国家级的重要原因。
“从4K到8K，分辨率提升4倍，难度也要翻倍。”姚平告诉记者，分辨率倍增，直接带来了数据量的倍增，采集、传输、处理、编解码、呈现等各个环节都需要大幅提升。
姚平介绍，采集设备方面，高性能的成像元件、处理芯片都是突出短板。国创中心联合相关领域企业逐一攻关突破，最终研发出首款国产8K超高清专业级摄像机，所有零件都在国内自主研发生产，解决了“有没有”的问题，下一步还要努力从“有”到“好”，实现更高水平的国产替代。
超高清视频编解码，也曾被国外垄断话语权。由中国工程院院士、国家超高清视频创新中心专家委员会副主任高文领衔的团队，提出了AVS3标准。这是全球首个面向8K超高清及5G产业应用的音视频信源编码标准，带动了自主研发的编解码等设备发展，北京冬奥会、冬残奥会的8K转播，就采用了这项标准。
终端设备的制造，也需要升级。秦建军介绍，如今的电视在下线前几乎都需要逐一调校，大屏8K电视的调校难度陡增，必须配备1.5亿及以上像素的高速相机，对生产制造环节的要求更高。2020年，长虹打造了国内首条“5G+工业互联网”智能电视生产线，大幅降本提效，成功将8K电视拉到能够普及的区间，打下了“抢先”的基础。
潜力翻倍：四川将打造世界级超高清视频产业集群
3月15日，经信厅发布《关于推进超高清视频产业创新发展的实施方案（征求意见稿）》，提到在四川“打造最具竞争力和影响力的世界级超高清视频产业集群”，战略规划的轮廓初现，将成为四川推动电子信息产业提质倍增的重要一环。
“我们有基础。”经信厅电子信息处相关负责人说，在超高清视频产业领域，四川起步早、跑得快，已形成从核心元器件到超高清视频设备、服务及应用的全产业链，特别是前端设备优势突出，而国家超高清视频创新中心布局在成都，将继续推动创新链、产业链、资金链、人才链和价值链向四川聚集，“接下来要抓紧开展协同创新研发、突破共性关键技术，推动产业链核心环节向中高端迈进。”
这位负责人说，超高清视频产业本身规模并不大，但其链条较长，能带动从前端设备到芯片、显示面板、通信、智能终端全链升级。按照计划，到2025年，四川将培育主营业务收入超过10亿元的企业20家，上市企业10家，超高清视频产业总规模突破2500亿元，带动上下游产业规模超过5000亿元。
“时机也成熟了。”四川长虹新网科技有限责任公司产品线经营中心总经理陈云介绍，从技术角度看，超高清视频技术取得了重大突破，而5G、FTTR、Wi-Fi7等网络技术不断进步，网络带宽瓶颈被打破，也为8K大规模落地应用提供了更加成熟的网络环境，“四川电信IPTV已率先开通8K超高清专区，我们正在配合运营商开发部署更多更好的智能网关、终端设备，一起推动8K超高清视频的普及。”
在姚平看来，构建超高清视频产业生态，拓展超高清视频技术的应用场景，也是打造产业集群的当务之急。姚平表示，国家超高清视频创新中心依托企业组建，市场主导是其鲜明特色，应该坚持以产业政策为牵引，以促进应用为目的，构建先进的、优质的超高清视频产业生态。
“我们不是单枪匹马。”姚平说，国创中心已牵头成立超高清视频创新联盟，会员覆盖全国近70家企业单位，除了开展协同攻关，还要拓展应用场景，推动超高清视频技术在其他产业领域落地应用，“跳出超高清视频产业这个小圈子，推动泛行业应用，实现共赢共进。”
