12月6日,哔哩哔哩(B站)宣布可支持8K视频上传和观看,标志着其已正式迈入8K超高清时代。所有用户都可以上传8K超高清视频,将更清晰的作品分享给粉丝,画质极限再度突破。
8K视频给大家的视觉体验创造了一个新的巅峰。通常情况下,4K的分辨率大小为3840*2160,总像素点在820万左右,8K的分辨率大小则是7680*4320,总像素超过3300万,分辨率是4K的4倍。8K提供更高的分辨率也意味着能够展现更多信息量的画面,细节也更加清晰。
来源:佳能
8K市场拥有着巨大的潜力。中国电子信息产业发展研究院日前发布的《超高清视频产业发展白皮书(2021 年)》显示,2020 年国内超高清(4K+8K)视频市场规模达 1.8 万亿元。其中超高清视频核心环节(制造业及服务环节)直接销售收入超过 8100 亿元,行业应用规模超过 9800 亿元,硬件直接销售收入约 900 亿元,解决、集成方案等超过 8900 亿元。毫无疑问,中国超高清视频应用正在经历爆发性增长,随着技术的发展,4K也将向8K转型,这些都为 8K 产业的未来发展开辟了广阔的空间。
除了市场外,8K的应用也十分广泛。触手可及的8K应用,主要包括游戏、动漫、电影等领域,如超高清游戏制作工具、电影拍摄和放映设备、超高清画屏等产品。另外,随着元宇宙大热,VR市场也风风火火,VR独特的360°近眼显示原理将视场角提升至传统观影场景3倍以上,其对视频分辨率需求也随之大幅提升,8K也成为了VR的入门级门槛。
除了常见的影音娱乐方面,8K由于其超高清特质可广泛应用于各个领域。8K可应用于数字博物馆、艺术鉴赏领域。前日,B站联合UP主“丝绸博物馆”以8K画质呈现丝绸文物的质感和纹理。工业制造方面,可应用于电子、汽车、航空航天等规模大、精度高的工业生产场景,如缺陷检测、产品组装定位引导、机器人巡检等。除此之外,8K还可以应用在医疗健康,安防监控等领域。
在8K的技术发展道路上,芯片作为电子设备核心的核心,也发挥了其重大的作用,8K视频从拍摄到播放,CMOS芯片、主控芯片、编解码芯片、画质增强芯片都发挥了必要的作用,各芯片厂商、显示终端厂商也纷纷布局。
显示终端是8K技术发展呈现的关键设备。
电视是常用的8K显示终端设备,据德勤发布的数据显示,预计到2021年,8K电视的全球销售收入将达到33亿美元,随后这一数字将稳步上升。至2022年,8K电视全球销售收入将达到50亿美元。
在电视芯片这个领域,联发科作为当之无愧的一哥,其芯片产品覆盖了从低端到高端的所有产品线,包括LG、索尼、创维、海信、TCL等电视品牌都在用联发科的芯片。根据统计,2020年全年,联发科应用于智能电视领域的芯片出货量已经突破了1亿颗。
上个月,联发科推出全球首个7nm 8K数字电视SoC Pentonic 2000。它集成 8K 120Hz 运动补偿引擎(MEMC),支持 8K 120Hz 超清显示,该芯片搭载 AI 处理器 MediaTek APU,在高性能AI算力的加持下,Pentonic 2000 的 8K AI-SR 超级分辨率技术可以实时增强图像画质。Pentonic 2000 集成了拥有强劲性能的CPU和GPU,支持高速内存和UFS 3.1存储。借助 MediaTek Wi-Fi 6E 解决方案或5G调制解调器,可以为 8K 超清流媒体视频播放提供高速、稳定、低延时的无线网络连接。联发科Pentonic 2000将应用于预计2022年第二季度在全球市场推出的下一代旗舰8K电视。
联发科Pentonic 2000,来源:联发科
除了新品外,联发科的“经典款”8K电视芯片MediaTek S900市场评价也不错,这是一款面向8K电视的高性能SoC,整合了多核CPU、GPU、专用AI处理单元(APU)和可直接驱动8K显示器的显示控制器。此外,还搭载了基于硬件的AV1视频解码器,采用新的视频压缩标准,支持高达8K的流媒体视频。
联发科S9200,来源:联发科官网
除了联发科外,大陆的瑞芯微在2020年推出的RK3588可应用于8K电视,采用8nm工艺设计,搭载四核A76+四核A55的八核CPU和Arm高性能GPU,内置6T算力的NPU,具有高达8K显示处理能力。
除了主控芯片外,8K电视中的画质增强芯片也成为了研发的热点。
海信视像于12月10日表示,公司超高清显示画质芯片产品在8K显示画质处理技术上形成技术壁垒,支持8K分辨率的超高清显示画质处理芯片已开始生产。
三星在2019年公布了8K量子点处理器芯片,该芯片通过三星专属的8K人工智能增强技术,专门针对图像和音频进行优化,通过算法提升细节,加强画面的色彩展现力,以达到接近原生8K画质的观赏体验。根据三星官方的说法,即使是播放2K甚至更低清晰度的片源,同样也能享受到画面质量的提升。
解码芯片同样是半导体厂商追赶8K潮流的选择。
海思于2019年推出的Hi3796C V300是8K+AI旗舰芯片,支持8KP120解码和显示,支持AVS3/H.265/AV1等主流解码协议,集成8核64位Cortex-A73 CPU和Mali-G52 MC6 GPU,支持4K UI,可为用户提供炫丽的人机交互界面和丰富的智能应用体验。今年2月1日,中央广播电视总台 8K 超高清电视实验频道首次试播成功。据悉,本次试播终端采用的是上海海思旗舰级 8K 解码芯片,支持 8K@120 帧 AVS3 解码、多核高性能 CPU、高性能 GPU 及高达 9T 算力的自研 NPU。
联发科S900也是一款8K编解码芯片,与Hi3796C V300相比差异明显,Hi3796C V300支持8K@120fps的解码输出,属于高端定位,而联发科 S900支持 8K@60fps,产品定位相对比较保守,SoC整体性能也不突出,比较适合简单的8K场景应用。
晶晨股份的智能电视芯片T972 和T962X3都可完成8K解码。
据德勤预测,2021年,与制作8K内容相关的设备(如摄像机、监视器等)的全球销售额将达到数亿美元的规模。
这类内容制造设备中,CMOS传感器又是极为重要的部分。
2020 年,全球CMOS图像传感器出货量为77.2 亿颗,按销售额计市场规模为179.1 亿美元,CMOS传感器市场向好。8K CMOS传感器随着8K的发展而发展,并已日益成熟。
在8K CMOS赛道上国外厂商起步较早国外厂商起步较早,8K CMOS传感器日益成熟,国内厂商也不甘落后,积极研发真正属于自己的8K CMOS传感器。
索尼的IMX492LQJ传感器于2019年推出,有4700万像素,基于彩色方形像素排列指数,可提供31.3fps的刷新率以及8K视频功能;去年4月,索尼已注册了名为IMX671AQR的APS-C传感器,该传感器拥有4300万有效像素,支持8K录制支持8K 12bit视频录制。
不过国内厂商也不甘落后,正积极研发真正属于自己的8K CMOS传感器。长光辰芯在今年11月份宣布其承担的核高基重大专项“8K超高清图像传感芯片及系统应用”课题顺利完成验收工作。此项目由长光辰芯牵头,联合浙江华睿科技、大疆共同完成。最终完成了两款8K超高清CMOS图像传感器的研制,同时基于两款图像传感器,完成了全国产化、自主可控、具备竞争力的8K超高清摄录机的研制工作。
在专项的支持下,长光辰芯突破了多项关键技术和堆栈式工艺,为公司在超高清8K/4K CMOS图像传感器的研制方面按下了快进键,形成了面向广电领域的GCINE系列化产品,以满足8K广播电视、单反相机、无人机、高端8K视频监控等诸多行业的需求,加快我国超高清产业升级的步伐。
8K CMOS芯片实物,来源:长光辰芯官网
在4K尚未100%普及的今天,8K的大规模应用显得有一些遥不可及。
8K视频在国内算是起步阶段,可见的8K视频数量有限,没有8K内容,与之相关的终端播放设备显得意义不大;其次,8K相关的技术研发投入高,产品价格也会相应升高,这会成为大规模商用的一个重要阻碍因素;最后,据德勤做过的盲样测试显示,消费者很难区分8K和4K 视频,没有“曾经沧海难为水”的心境,8K的意义也就没有那么大了。
以B站为例,前文提到的B站与新华社合作发布的第一支8K视频,其实是对播放终端有限制的,需要PC端使用safari浏览器或者云视听小电视观看,并且肉眼很难分辨出4K和8K的明显区别。
非safari浏览器最高只能选择4K版本播放
但是,这些挑战也是可以克服的。技术、设备与内容的发展是齐驱并进的,随着技术的日益成熟,成本也会日益降低,使显示设备与内容制作设备价格降低,越来越多的人可以变成8K视频的生产者,内容就会丰富丰满,8K显示设备价格降低,也可以随之渗透到更多人群。
每次技术的迭代普及都不是一蹴而就的,想想3G到4G,想想2K到4K。