發布日期：2022-07-14 點擊率：52
但是現在千萬別為了買這樣的電視而開始存錢,因為該技術投入市場可能還需要幾十年的時間(允許有幾年的誤差)。另外,在這個通信、廣播和信息技術各自發生轉變的危險時期,整個行業不禁發出這樣的疑問:再過20年或更長時間,消費者還需要這樣的技術嗎？
然而無論怎樣,Super Hi-Vision的技術指標仍然令人心動,其分辨率為7680x4320像素,是目前HDTV(1920x1080)的16倍。作為日本唯一的公共廣播公司,NHK在過去兩年內分別在不同場合展示了Super Hi-Vision,其中包括:日本2005愛知世界博覽會、拉斯維加斯NAB2006、阿姆斯特丹IBC 2006,以及日本幕張的CEATEC 2006。在這些展示中,NHK使用的是450和600英寸的大屏幕。
“我們一直借助大屏幕來表現Super Hi-Vision的高質量畫面,所以大家可能會誤以為該系統僅適用于大型公共場合。事實并非如此。”NHK科技研究實驗室主任Kenkichi Tanioka指出,“NHK是家電視廣播公司。我們真正的挑戰是如何將這些令人贊嘆的清晰內容帶給千家萬戶。”
但是在展望長期遠景時,數字媒體評論家兼日本圖像質量工程師協會副會長Reiji Asakura表示:“沒人知道下一代廣播該是什么樣子,甚至是否真的需要下一代系統也尚無定論。”在NHK于60年代開發其最初HDTV技術時,這些未知數也是存在的。所以,研究工作不應基于市場需求,而是要為未來播下種子。這可能是一項太過前瞻的努力,但也許只有NHK有足夠資源來實現這一切,從內容和媒介到研究力量。
“目前的HDTV對高達65英寸的顯示器來說都是夠用的。但是如果是用于更大的顯示器,那么遲早都需要更高的分辨率。”Asakura認為。
NHK的負責人表示,根據其以往開發HDTV的經驗,一種廣播系統從開發到被接受大概需要30年的時間。NHK于1969年開始研發HDTV；1989年首家開始提供模擬HDTV廣播；直到2000年,NHK開始在日本進行衛星數字HDTV廣播,整個過程歷經31年；隨后,也就是在2003年,NHK通過與一些私營電視臺合作,開展了地面數字電視廣播；到2006年12月,地面數字HDTV服務才覆蓋到日本的每個角落。
根據上述的30年周期理論,既然NHK于1995年開始Super Hi-Vision的研究,那么該技術大約會在2025年就緒。
“我們相信,Super Hi-Vision將是終極的2D廣播系統。但這并非我們的最終目標。下一個到來的可能是一種3D電視廣播。當我們實現Super Hi-Vision廣播后,我們還希望能夠實現自然、眼睛很容易適應的3D電視廣播。”實驗室主任Tanioka表示。
NHK的研發計劃基于其對廣播業的強大信心,這樣的信心甚至出現在20多年前。“我們相信,電視廣播將繼續發揮作用。”該實驗室的計劃和事務總監Hideki Suganami表示,“質量和可靠性是廣播領域不懈追求的目標,特別是對一家公共廣播公司而言更是如此,我們一直提供滿足這些需求的服務。我們不認為會有什么東西能輕易取代廣播。”
近距離觀察
在16:9的屏幕上,Super Hi-Vision提供8K×4K圖像,以逐行模式提供60幀/秒的掃描速率,并帶有22.2模式多聲道。其傳輸方法尚未明確,但設計初衷是為觀眾提供強烈的真實感。為使觀眾有身臨其境的感受,賞心悅目的水平觀看角度應設為100度。這意味著,按照標準建議觀看距離是顯示器高度的倍計算,NHK得到家用Super Hi-Vision顯示器的標準尺寸應為100英寸。因此,觀眾必須距離顯示器大約1米遠。
在這些前提下,觀眾欣賞8K×4K圖像時,不會看到單獨像素。“從人眼視覺特征的角度出發,該規范被規定為終極分辨率。其像素數是目前HD規范的整數倍,即在水平和垂直方向分別是HD的4倍。這使得制式轉換、保持后向兼容,以及搭建硬件變得容易。” Suganami解釋說。
Super Hi-Vision的核心技術
為展示該技術的潛力,NHK實驗室在其開放展廳演示了廣播Super Hi-Vision電視節目所需的核心技術,其中包括:輸入(一部照相機和一個圖像傳感器)、數據處理(編解碼系統)、發射(模擬21GHz衛星中繼發射)和輸出(顯示技術和投影機系統)。
-輸入:一個獲取完整8K×4K分辨率圖像的3,300萬像素圖像傳感器。該傳感器由NHK和一家美國風投公司聯合開發,后者顯然與前Photobit(被美光收購)公司有關聯。今年的原型設計僅能捕捉單色視頻圖像,下一步,研究人員計劃在傳感器上放置一個棱鏡,以捕捉包括紅、綠和藍三色的圖像,并用這三種成像器打造一款彩色照相機。
-壓縮/解壓縮:同富士通實驗室合作,NHK開發出基于MPEG-4 AVC/的實時編碼和解碼的原型系統。編碼器和解碼器各有16個處理單元。為實現快速算法替換,處理單元采用FPGA實現。
原始的24Gbps Super Hi-Vision信號在編碼器內的并行化處理單元被分成16個數據流,并被送進16個編碼單元。信號被實時壓縮200倍,達128Mbps；接著,再由一個廣播系統對其進行處理。
在實際廣播中,信號將被發送至衛星,然后回傳至家中的解碼系統。在演示過程中,信號被送至模擬衛星系統,然后再傳至有鏡像結構(帶16個處理單元)的原型解碼器系統。在16個處理單元內對16個數據流進行解碼,然后還原為一個Super Hi-Vision信號。
-發射:NHK打算利用一個21GHz帶寬的衛星信道將節目傳至家中。該21GHz頻段分配給廣播使用,而且為未來使用做了預留。
NHK研究人員為模擬衛星發射準備了寬帶調制器原型,該原型可處理多個Super Hi-Vision信道,能在頻段上以300MHz帶寬將500Mbps信號發送上衛星。衛星上安裝有一個行波管原型,用來對信號進行放大,并通過固定在衛星上的天線來回傳信號。家庭中通過一個約2英尺的拋物線狀天線來接收信號,然后在寬帶解調器內對該信號進行解調制。解調制采用了正交相移鍵控方法。“該信號實際上通過一條模擬衛星通道進行了發射和接收,但還沒有出現用于家庭的Super Hi-Vision顯示器。”一位發言人指出。
為驗證通過實際衛星的發送情況,NHK和日本國家信息和通信技術研究院(NICT)將利用WINDS衛星進行實驗,這是一顆預計于明年3月發射的用于超高速數據傳輸的衛星。
-顯示器:目前為止,家用顯示器,甚至是實驗室顯示器,都還無法提供8K×4K的分辨率。為在100英寸顯示器上實現如此高的分辨率,一個像素應只有0.3×(即目前50英寸HD面板像素大小的一半)。目前最小的像素出現在一款由NHK、先鋒、Noritake和NBC開發的144×81像素6.5英寸等離子面板中,像素大小為0.3×。借助如此小的像素,該顯示器通過在面板內使用氖-氙氣體,能達到1.1流明/瓦的發光效率。
日本的JVC公司正在與NHK合作開發一種具有高動態范圍的Super Hi-Vision前投式投影儀。該設備分兩級處理圖像數據:第一級,利用3個I-DLA器件分別處理紅、綠和藍三色；用另一個器件進行第二級亮度處理。與現有的前投式投影儀幾千比1的對比度相比,該原型投影儀的對比度達1百萬比1。特別改善了黑暗區域的色調再現。
該原型投影儀包括兩個系統以生成Super Hi-Vision分辨率,下一步的目標是用一個系統顯示8K×4K圖像。
-生產:為平穩地將來自不同地點的節目發送至廣播電臺,NHK開發了一個光纖傳輸系統,無需壓縮就能輸送一個基帶24Gbps Super Hi-Vision信號。
在傳輸系統中,數據被轉換為3個不同波長的10Gbps信號,并采用密集波分復用技術在一條光纖線纜中進行多路傳輸。當采用兩個放大器進行中繼時,該系統據報道能把Super Hi-Vision信號送至186英里以外。
積極推廣
NHK正在全球標準化機構內為Super Hi-Vision構建一個生態系統。去年,NHK成功地使其視頻格式(7,680x4,320像素)ITU-R 標準獲得批準,成為國際電信聯盟(ITU) 標準中的大屏幕格式之一。該大屏幕標準包括了4Kx2K (3,820x2,160)和8K×4K (7,680x4,320)。
NHK還參與運動圖像和電視工程師協會(SMPTE)的活動,該組織是廣播設備標準化領域內一個有影響力的技術社區。它提議將Super Hi-Vision納入SMPTE的討論日程。
NHK實驗室還與其它相關行業進行了合作。
作者:原好子
