<p>8K技术发展趋势研究分析版权声明： 本文 由华为 iLab出品，华为 iLab将随时补充和修订有关信息，但不 保证及时发布。 本文版权归华为 iLab所有，来自网络的图片版权归原作者所有。引用发布请注明出处“来自华为 iLab”。 本文 提供的信息仅供参考，不能作为投资研究决策的依据，不能作为道义的、责任的和法律的依据或者凭证。华为 iLab 2016.10发布Email: hwilabhuawei大数据平台： hwilab华为官网： huawei/cn/ilab01 02随着 2016年 8月里约奥运会期间日本 NHK用 8K画质直播了开幕式和闭幕式，以及部分田径和游泳比赛，一时间“ 8K”这个词一下子变得火热起来。今天，华为 iLab将从技术前瞻性、商业发展趋势、网络影响趋势几个维度分析未来 8K应用面临的问题，以及对网络的需求。iLab的主要发现如下：1. 通过对芯片、视频端口、面板、显示终端、节目内容、拍摄制作 、存储和带宽、投影播放 的分析发现， 8K相关的产业链技术环节正在走向成熟，当前处于 商用起步阶段 。2. 8K电视更多是“ 众乐乐 ”形式，如大型体育赛事转播，数字标牌、影院投影以及企业专用领域，如远程医疗和教学、安防监控等。3. 8K将 与 VR相融合， 或许会成为VR好伴侣 ，促进 AR、 VR等沉浸式应用体验进一步提升。1. &nbsp;8K发展历史其实 8K的概念在十年前就已经诞生了。 2006年，日本广播协会科学与技术研究实验室 (简称 NHK)把初具雏形的 Super Hi-Vision视频技术分别提交给国际电信联盟 (ITU)和电影电视工程师协会 (SMPTE)。经过考察和评估， ITU将 Super Hi-Vision视频技术作为 UHDTV（ Ultra High Definition Television，超高清电视）的推荐草案。于是， 4K和 8K技术的前身就诞生了 。UHDTV用来定义下一代电视视频技术，其包含 2种不同的标准，分别是UHDTV1和 UHDTV2。 UHDTV1的分辨率为 3840×2160，即 4K技术，为 UHDTV的入门水平；而 UHDTV2的分辨率高达 7680×4320，即 8K技术，是目前电视视频技术的最高水平，也将是电视视频技术的发展方向。UHDTV Resolutions 8K7680 x 43204K3840 x 2160HD1920x1080SD分辨率：为 4K的 4倍 ， 1080P的 16倍比色法：同 4K，采用 Rec.2020 色深 12bit03 04FIGURE 13bRelationship between image quality score and frame frequency for stroboscopic effect4.543.532.5240 60 80 100 120 140MOS(5-Grade impairment scale)Frame frequency(Hz)帧率：同 4K，最高帧率 120fps22.2-channelAudio system Loudspeaker array(36 small speakers)X2Upper layer:9chMiddle layer:10chLower layer:3chLFE(Low Frequency Effects )： 2chAudio system configurationScreenaAudience seating音频： 22.2声道 ，目前常见环绕立体声为 5.1声道，少量为 7.1声道。2. &nbsp;8K视频技术成熟方案8K商业成功需要软件、硬件、内容等各种技术全方位成熟发展。芯片 ： 当下 4K全面开花， 8K正在筹备 电视 SoC：缺乏支持 8K面板的原生 SoC芯片，只能用 4KSoC，搭配 MEMC将传输信号提升到 8K水平的方式作为解决方案。 机顶盒 ： 2016年 10月， NHK与KDDI电信， J:COM合作开发推出4K/8K Ultra-HD有线电视机顶盒。视频接口 ： 新 标准诞生， HDMI接口将落伍 DisplayPort 1.4：支持 8K视频60Hz输出。 SuperMHL：可完整支持 6个信道，最大传输达到 270Gbps，使其支持 8K 120fps 视频输出，并且还带来更高的 36 位色深。面 板 ： 不 存在技术瓶颈，多家厂商准备好 群创 65寸 8K面板已成功推给国际品牌大厂 友达 65寸 8K面板也计划放量 此外，韩国 LG，中国京东方也不甘落后。 NHK：在 IBC展会上展示了 8K OLED屏幕，厚度仅为 1毫米显示终端 ： 电视 厂商纷纷推出 8K，PC、平板随之而来 2013年 CES展会上，夏普就推出了全球首款 85寸 8K电视 此外， 2015年美国 CES展会上三星展出了全球最大的 110寸的 8K电视 最近的 IFA上，中国的创维、长虹、海信、京东方等厂商推出的 8K电视也纷纷亮相。除了电视，在去年的 CEATEC会场上，日本多家厂商如 JDI、 Orutus已推出了 9.6寸 17寸的 8KLCD，未来很可能用在平板、 PC或笔记本上。节目 内容 ： 逐步 加大应用范围，但普及为时尚早 日本 NHK早在 2005年就在爱知博览会展示 8K技术 日本 NHK于 2016年 8月开始全球首次试播 8K电视节目 里约奥运会上部分赛事测试了 8K直播，同时 NHK筹划 2020年东京奥运会上使用 8K技术转播奥运会。 2017年，银河护卫队 2将成为全球首部 8K电影。拍摄 制作 ： 应用 在商业，成本高，民用难普及 2006年， NHK就和富士通合作 推05 06出 “ 4CMOS”系统，实现 8K视频录制。 2012年以后，各大影像厂商，如日立、索尼、 RED都推出自己的8K摄像机，广泛应用于各大电影公司、影视公司。 8K摄像机价格高昂，加上未经压缩的 8K视频占据存储空间大，因此限制了 8K只用在国家级电视台或大型电影公司，难以普及到民用。存储和 带宽 ： 高分辨率 +22.2声道带来巨大存储和带宽 一分钟原始 8K文件的容量就高达200GB。 通过 H.265/HEVC编码可以将 1分钟的 8K容量压缩到 700M1GB左右。 对于 极致体验的 8K视频，其码率可高达 220M400Mbps。 日本 NHK曾提出 2018年开始研讨未来新压缩标准， H.266可能会成为未来新压缩标准，进一步压缩高清视频的存储空间。将帮助 8K视频推广应用。投影 放映 ： 发展 相对滞后，且成本高昂，民用难以普及 JVC 早在 2013 年便和 NHK合作，推出了专用的投影机播放 8K视频，但售价高达 170万人民币。但其它厂商暂无动作。 作为带领 4K主流的索尼，一款相对便宜的 4K投影机也价值 6万人民币， 8K更是遥远。3. &nbsp;8K电视最佳观看体验要求2012年经济学人科技季刊：美国家庭人员眼睛距屏幕距离中位数（也就是大多数家庭的观看距离）2.7米。英国广播公司（ BBC）在2004 年进行的观看距离调查结果表明，大部分的调查对象的观看距离在 3米左右。而电视最佳观看效果是与视力水平和观看距离有关。相同观看距离下，视力越好，每视野角度感知的 像素数量 越高，因此对屏幕的要求就越高。相同视力条件，相同观看距离， 8K电视屏幕尺寸是 4K的 2倍。反之，同样的屏幕尺寸大小， 8K观看距离是 4K的一半，才能达到 8K观影效果，同时也会带给人更强的临场感体验。视力越好，对电视要求越高。比如，对于一个视力达到 2.0的人来说，观看距离在 3米， 4K屏幕要 在76寸以内，大于 76寸，就 达不到 2.0视力的 PPD值，会影响体验， 此时如果想购买更大尺寸屏幕的电视 ，就需要 8K电视才能满足其体验了。相同视力和观看距离， 8K屏幕尺寸是 4K的两倍视力越好，对电视要求越高07 084. &nbsp;8K电视，想说爱你不容易由前文可知， 8K电视以其高分辨率，22.2声道、超大屏的特点，给人们带来了绝佳的临场体验感。在 2012年的伦敦奥运会，日本 NHK与英国 BBC合力启用了最新的 8K超高清技术对现场进行了记录（在 国际 电联与 4K和 8K相关的 BT.2020建议通过前，日本将 8K称为 SuperHi-Vision）。当被问及实际观看效果怎样时，国外评测媒体用了简单的两个词：“绝对震惊！”但 8K电视未来真能普及进入寻常百姓家吗？恐怕不是那么容易， 8K电视普及面临以下困境 ！制作成本高，视频源少8K摄像机成本高，且未经压缩的 8K视频占用存储空间太大，导致视频源稀缺。传播成本高对于运营级 8K视频，经 H.265压缩后的码率也在 100Mbps， 要 达到实时 传输，没有一定的网络传输速率是不行的。当前的网络条件还远远不能满足。用户体验成本高 2015 年 9 月 16 日，夏普公司在日本宣布全球首款 8K 电视将在10 月 30 日正式发售，售价折合人民币高达 103万元。 对于大多数中国家庭来说，受限于房间面积，观看电视 距离 大多在 23.5m间。在这个距离内，当前普通尺寸的电视根本凸显不出 4K和 8K的区别，因此，1080P或 4K对于普通家庭来说已经足够。根据上文分析，对于标准 1.0视力的人来说， 距 3m观看所需 8K电视都在 300寸， 几 乎占 满整面墙，这对一般家庭来说无疑尺寸过大。结论：只有大尺寸的 8K电视才能突显其体验优势，而大尺寸、高成本的电视显然不适用于普通家庭。综上所述 ， 8K，以其 22.2声道、100英寸甚至更大的显示屏幕，更多应该是一种“众乐乐”的方式应用在大型体育赛事转播、影院投影、室外广告数字标牌、以及企业专用领域，如安防监控，以及高清视频会议在远程医疗、远程培训和教学中的应用 。赛事 转播8K以其大屏幕、高清特点，可应用于酒吧、博物馆、户外广场赛事转播。比如，里约奥运会上，巴西“明日博物馆”就配备了 98寸 8K显示器，进行了全球首次 8K现场实况转播。5. &nbsp;8K技术应用前景展望09 10影院投影近期，日本 NHK与法国卢浮宫 联合广告数字标牌数字标牌以网络和多媒体技术融合，广泛应用于金融、电信、医院、超市、公共场合等行业。随着科技技术的发展，高清视频 越来越高清视频会议高清视频会议相对于传统视频会议，以更流畅、清晰的画面呈现带给与会者良好的视觉体验。面 8K以其大屏高清的特点能更加真实的呈现会议，实现面对面的视觉体验 。摄制 了一部 8K影片，将于 11月中旬起在专用的 8K影院播放。多 的应用其中，以带给用户完美的体验。而 8K，以其全景大屏的超清画质，将在数字标牌应用中发挥优势。高清视频会议可以广泛应用在远程会议、培训、教学及远程医疗等 领域。京东方高级副总裁张宇在近期德国IFA展上表示： 8K显示更大的前景是远程医疗。4K对于平面的电视来说，清晰度已经非常高，但对于 360度的沉浸 VR应用，清晰度还是不够的 。对于电视、或是 VR，决定体验的一个重要因素就是 PPD（ pixel per degree），即每视野角度能感知的像素数量。一个标准视力 1.0的人 ，最佳 PPD要达到 60才能完全无屏幕颗粒感。如下图所示，观看距离越近，落在每个视野角的像素数量越少，对分辨率要求越高。安防监控安防监控中正越来越广泛的应用于企业与住宅中，而视频监控的 发展趋势 将是逐步的高清化。随着 H.265编码技术的发展， 8K视频在未来将应用于安防监控系统中 。6. &nbsp;提升 VR， 8K势在必行日本 NHK在 NAB 2015展会上表示，8K技术将来或许会成为 VR 好伴侣。为什么这么说呢？对于沉浸试的 VR应用，因为观看距离近，视场角远远大于电脑、电视等传统终端。人单眼的视角范围最高可以达到 156度，一般为 120度，而当前 VR应用视场角一般为 90度 。对于 360度 VR视频，人的单眼可视信息只是整个球面视频的一部分。比如对于 90度视场角，单眼可视信息仅为整个球面视频的 8分之一。11 12比如 4K分辨率的 VR视频，以 90度视场角计算，对应到单眼分辨率仅为960*960，对应到 90度视场角，每度仅为 10个 PPD，远远低于标准 1.0视力要求的 60个 PPD。而对于 8K，单眼分辨率可以提升到 1920*1920，PPD可以提升到 22，7. &nbsp;8K视频将带来更大流量 风暴极大的改善了画质。因此 ，要提升 VR应用的沉浸式体验，分辨率必须达到 8K以上才能改进当前 VR头显普遍存在的“纱门效应”。未来，甚至进一步提升至 12K， 24K，但至少近几年内， 8K技术将是可预见性的 VR好伴侣 。2016年被称为“大视频元年”，视频业务已从培育期走向成熟期。中国三大电信运营商近期公布 2016年中期业绩，业务形态以“宽带 +视频”为主，面向“宽带 +数字化生活”拓展。运营商逐渐将视频作为基础业务的发展方向 。在 H.265编码模式下，运营级 4K平均码率为 25M，而 8K是 4K的 4倍，将达到 100M。其时延和丢包要求也比 4K更高。因此， 8K视频业务在各类应用领域的发展，势必带来更大的流量风暴。且相比于 4K， 8K将需要更大的带宽和更低的时延。13</p>