中国超高清技术 驱动全球产业发展

4K摄影机。图/美联社

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全球超高清产业随着5G逐步走向大规模商用,以及媒体、娱乐产业需求大增,加速推动夏普、索尼、松下、三星、LG、创维长虹海信、TCL等大厂,从4K竞争白热化市场转至为8K市场布局中国大厂开始专注研发关键零组件(如晶片元件)、核心设备(如网路传输、编/解码),进而加速自主生产速度并取代进口,预估至2022年,中国超高清产业市场可达人民币33.6兆,年成长约37%。

目前中国厂商大多能自行研发并已推出4K、8K摄影机,以及8K撷取、编码、播放系统与非线性编辑系统,并以5G-4K直播技术,主导设计、整合5G-8K超高清影片转播车,由于超高清产业各环节还需进一步磨合,透过提升技术水准,降低生产与制作成本,方能增加高清内容量,从而带动超高清产业发展

在此同时,海信与亚马逊合作,将亚马逊智慧语音助理Alexa整合至4K电视,LG与Google合作开发内建Google Assistant的4K电视,上述产品策略不仅提高在超高清市场的能力与品牌形象,更可让消费者与电视彼此互动。

全球超高清产业生态系

逐渐成形

电视一直是影音资讯的重要显示设备,类比电视演进到数位电视是第一次技术变革,且类比电视与数位电视在科技生命周期中相互共存达八年之久,类比电视才逐渐退出,数位电视则受惠于技术持续发展,成为改善电视传输效能与画质技术指标

如今数位电视透过卫星通讯、地面广播、无线与有线网路作为传输方式,使其具有较佳讯号传输、抗干扰能力与视听品质,提供更多节目给予消费者,然消费者最直观的消费行为即为视觉体验,随着全球超高清应用领域逐渐扩大,超高清技术已不再局限于电视,亦迅速转至平板智慧型手机装置发展,因此美国超高清联盟(UHD Alliance)、超高清论坛(UHD Forum)、蓝光光碟协会等产业组织,正订定设备与应用标准并从而建立认证标准,从而建立生态体系与市场主导优势。

2019年蓝光光碟协会欲活络家庭影视商机,将环球影业联艺电影(United Artists)、迪士尼旗下的二十世纪福斯、华纳兄弟、派拉蒙影业等电影制片公司,拍摄30余部超高清作品带进家庭剧院,以提升多媒体内容丰富度,同时宣布8K超高清电视产业标准与识别标志,并于2020年正式启用。至2021年美国4K超高清频道数增至16个,仅低于欧洲。由于欧洲各国国情与政策侧重领域不同,超高清与有线电视传输、网路传输等基础建设的水准不一,使电视产业与电影工业仅能从内容推动超高清产业,预期届时将有22个4K超高清频道数。

韩国是全球较早部署超高清的国家,2012年就已进行超高画质电视UHDTV传输与广播测试,且成为全球第一个开播4K UMAX频道的国家,激励KBS、MBC、SBS等韩国电视台相继推出超高清,同时也陆续向首尔与其附近地区传输超高清节目讯号。韩国超高清频道部署速度与日本一样快速,且于有线电视传输、网路传输与频道基础建设已趋近于完善,故2021年韩国、日本有望达到八个超高清频道数。

中国市场大器晚成

设备需求渐增

相对来说,中国超高清产业则是属于大器晚成的市场,2019年中国春晚才首创以5G网路传输即时转播超高清内容,并透过全息投影、AR/VR与无人机等新技术提升内容丰富度,后续中国中央电视台与其他地区电视台也相继推出超高清频道,基于对影片撷取、编码等设备需求增加,促使中国联通、小米、国科微新、华为、微美等零组件与终端显示设备业者,加紧在全4K、8K布局。

其中,国科微新已经成功研发出4K超高清编/解码晶片,该晶片可以支援HEVC/H.265、AVS2、HDR10与HLG等超高清影片解码,例如爱奇艺与甘肃广电联合推出智慧终端机上盒、蜗牛TV等OTT厂商皆使用其晶片,华为、微美则是专注于AR,以挖掘更多消费端的潜在需求。

目前的4K超高清显示设备发展状况与应用领域(如娱乐文教、工业制造、智慧交通、安防监控等),于亚太视地区仍是由创维、长虹、海信、TCL等中国大厂主导,台湾则是以索尼、三星、LG的市占最高。

十四五规划推进

资讯技术蓝图明朗

随着超高清显示设备普及率提高,厂商对产品的附加价值也越加重视,尤其是4K电视,主导厂商皆设法结合智慧音箱,透过提供多元服务增加附加价值,有些厂商则内建AI(包含系统),可透过手机等多装置操作模式与语音指令,主要在提高其在超高清市场的产品能力与品牌形象,进而提高消费电子产品的销售量

在中国十四五发展规划中,发展新一代资讯技术蓝图已初步明朗,其中涵盖电子资讯制造、超高清产业(新型显示设备)、AI、5G、卫星导航、软体与信创产业、数位基础建设等,中国广州已开始建置AI与数位经济试验区,中国多数厂商相继投资,其中创维投资超过人民币70亿元布局高阶智慧电视。

2021年中国黄埔区、增城区将新增1,000万面板总量,OLED高阶智慧电视显示面板产量约占30%,故至2024年OLED高阶智慧电视价格将更加亲民,售价有望降低30~40%。

再者,5G网路传输将是推动8K超高清显示设备成长关键,创维、长虹、海信与TCL皆加紧部署,欲从新兴高阶电视市场脱颖而出。

5G的高速低延特性可解决8K显示设备的内容传输、解压缩问题,并为娱乐文教(包含远端教育)、医学成像、安全监控等各领域提供解决方案,并带给超高清核心零组件厂商新的市场机会,例如海思8K晶片支援电视或超高清设备撷取、编/解码、传输与显示端到端8K解决方案,长虹5G-8K电视皆采用该款晶片。

发展超高清产业链有成

规模逐步放大

中国超高清产业正处于成长初期,发迹时间晚于美国、欧洲、日本与韩国,2017~2018年超高清产业面临许多挑战,例如制作、传输与频道分配等,以及产业对帧率、传输码率等关键技术尚未统一标准,核心技术标准受制于美国与其特定机构(如超高清联盟),故前期仅能引进资本与先进技术以奠定基础为,2018~2019年中国国产替代进口意识抬头,中国厂商纷纷自行研发关键零组件与设备,并将初步成果展现于2019年春节晚会,尝试5G-4K直播。

随着超高清应用范畴扩大,2019年市场规模也达到人民币1.32兆,然2020上半年中国电视销售量为2,089万台、销售额为人民币516亿元,相较2019上半年销售量减少9.1%、销售额减少22%,主要受到中美贸易战与COVID-19疫情影响。

随着2020中国超高清视频供应链发展已趋完整,加上各环节皆有相对应的厂商支援,核心技术与元件也获取多项解决方案,且获得政府单位如中国工信部与其国家广播电视总局中国传媒集团等协助推动,预计2020~2022年超高清市场规模将维持双位数增长,至2022年将达到人民币33.6兆。

5G网路

成8K超高清直播关键

超高清影片直播已成为大众生活的一部分,例如各类体育赛事、演唱会、大型活动等皆采用4K直播,对网路传输速率的要求也相对提升。

每户用手机、平板、笔记型电脑等行动装置,观看4K超高清直播所需传输速度为30~80Mbps,而8K超高清影片帧率为50帧时,网路传输速度要达到100~200Mbps、甚至更高,8K影片帧率须在100帧以上,画质呈现与视觉效果较佳,但传输速度更要提高到200~400Mbps才够。

4G网路已满足不了超高清影片所需要的流量、低延迟等技术指标要求,5G商转应用范畴扩大,网路承载力能有效改善4K超高清影片直播的流畅度与稳定性,亦让8K超高清影片直播得以实现。