論4K分辨率對電視信號升級的影響

摘 要：4K分辨率的電視機和信號已經離我們越來越近。目前，在國內已經有很大一部分影視劇拍攝使用了4K的攝像機，后期的配套也已經逐漸跟上。高端的如AR R I系列的4K攝像機，R ED公司出品的DR AGON系列的產品，以及中低端的Blackmagic公司的BMPC 4K和UR SA 4K數字攝像機、SONY公司的FS700數字攝像機等，均已經占據了目前4K拍攝市場的主流位置。在終端上，雖然中國的4K電視在全球的市場占有率已經接近80％，但是由于國內網速的限制和不穩定，使得4K信號很難流暢地傳輸到終端上。然而，隨著中國航天科技的不斷發展，通過航天數字傳媒的技術，讓4K信號傳輸到普通老百姓家中已經不是遙遠的夢想。

現在4K這個名字越來越多在我們生活中被提及，4K電視、4K攝像機、4K信號等，那4K究竟是什么？距離我們的生活還有多遠？想要了解4K產品，首先就要從4K圖像的相關標準來入手。圖像的大小可以用像素分辨率來表示，例如我們現在常常說到的1920×1080的分辨率，就意味著圖像是由水平方向每行1920個像素和垂直方向每列1080個像素來組成的。為了方便交流，我們通常以圖像水平方向上的像素值來表示圖片大小，一般情況下會用“K”來描述像素值，其中1K相當于1024個像素，幾K就是指圖像的水平方向每行像素值達到或接近1024的幾倍。以此為標準，4K圖像就是指水平方向每行像素值達到或接近4096的圖像，多數情況下特指4096×2160分辨率。而根據使用范圍的不同，4K圖像也有各種各樣的衍生分辨率，例如Full Aperture4K 的4096×3112、Academy4K的3656×2664以及UHDTV標準的3840×2160等，都屬于4K圖像分辨率的范疇。但是由于這樣多種標準讓廠家出產的產品難以達到統一，成為了阻礙4K普及的重要因素之一。

1 4K數字攝像機的品牌和參數

現如今我們經常使用到的4K分辨率有4096×2160和3840×2160兩種，前一種一般多用在數字電影的拍攝與播出的標準，后一種則多用在4K電視機或4K顯示器上的標準。在數字電影的領域，目前主流的4K攝像機有很多選擇，最常見的就是美國的新銳品牌RED系列的數字攝像機，從2007年第一臺4K數字攝像機RED ONE的問世震動整個數字電影行業，一直到現在的RED EPIC DRAGON數字攝像機和RED SCARLT DRAGON數字攝像機出現。當初的電影攝像機霸主ARRI已經明顯感受到了壓力，ARRI的ALEXA原本只有2.5K的分辨率，雖然它的寬容度或稱作動態范圍（Dynamic Range）可以達到14.5檔，與膠片一致。但是迫于以RED和索尼為首的新銳數字攝像機系列的重重威逼，最近ARRI公司推出了ALEXA 65攝影機，它搭載了數字攝影機歷史上最大的一款傳感器，可以這么說，ARRI是專業數字影像廠商里的Top，而ALEXA 65攝影機是阿萊產品線中的Top，傳感器由三塊CMOS拼接而成，對角線長度59.87mm，CMOS尺寸達54.12×25.59mm，超過Super35畫幅三倍之多，分辨率到達了6560×3102，大于14檔的動態范圍，ISO200-3200，采用ARRI RAW解碼器，裝載了Codex XR模塊，幀率20～27fps，拍攝ARRIRAW視頻時，每秒鐘的數據吞吐量高達860MB，11分鐘就能寫滿一塊480GB的固態硬盤。當然像ARRI這樣的旗艦級數字攝像機一般都是在大型的商業廣告攝制和數字電影的拍攝中使用。在現階段，我們接觸最多的還是4K畫面的圖像，有關4K的攝像機選擇的余地非常大，尤其是入門級的4K攝像機，品牌型號眾多，如SONY 的FS700、Blackmagic公司的BMPC 4K和URSA 4K數字攝像機等。值得一提的是這些入門級4K攝像機的價格區間都在2萬到6萬之間，其售價低廉已經具備了未來普及4K影像的必要條件。

2 4K電視機和顯示器在市場上的表現

既然前期的4K器材已經越來越多，那么播出4K畫面的終端又將如何呢？讓我們再來看一下中國市場上關于4K電視機的普及情況。自2013年開始中國的電視終端產業遍地開花，幾乎所有的電視廠商都推出了4K電視，規格以39至65寸為主，某些互聯網企業也相繼推出了自己品牌的支持4K播放的智能液晶電視。在各大賣場里以及電商商城里4K電視機也成為了越來越多人的選擇對象。根據一項第三方發起的在線調查問卷結果顯示，考慮在1-2年內購買4K電視的受訪者占43.38％，對4K終端市場持觀望態度的占33.97％，在選購時首先考慮畫質因素的受訪者高達76.99％。這也足以表明消費者對4K終端產品的畫面、音效等硬件較為關注?，F在有很多人把4K稱作超清電視，其實從嚴格意義來說，4K電視與超清電視并不是完全等同的，因為UHDTV標準除了3840×2160分辨率外，還包含有7680×4320分辨率，后者也被稱為8K分辨率。因此從技術上來說，4K電視屬于超清電視，但是超清電視卻不僅限于4K電視?，F在電視或顯示器廠商的宣傳重點會放在“4K”而不是“超清”上，除了前者讀上去科技感更強一些外，其中一個原因就是希望給未來的“8K”產品留出區別的空間。在最新的高端數字攝像機產品中，索尼公司出品的F65數字攝像機已經達到了8K 16Bit 120p的采樣數據。這為將來的8K超清電視打下來基礎，而8K的分辨率帶來的視覺感官將是顛覆性的。

如今，消費者在對硬件、技術的要求越來越高之余，更注重整體服務性，與4K電視配套的杜比音響，專屬播放4K的帶寬，4K的片源都是考慮的重要因素。所以，要想在家中配備一套整體的視聽終端，也需要顯示終端、信號、帶寬載體及內容等多方條件的結合，缺一不可。不難看出，4K電視產業正在與消費者所需求的清晰、大屏不謀而合，產業鏈漸入佳境。正是驗證了所有的革命都是從工具開始的，4K顯示終端的迅速發展勢必會帶動整個產業生態系統穩步運轉。

3 4K超清數字信號的傳遞方式

從2008年北京奧運會開始，中國電視信號開始從標清往高清方向發展，經過五、六年來的辛苦經營，央視所有頻道、地方衛視以及其他電視節目均實現了高清播放。然而，一些發達國家已經開通部分4K電視轉播信號，而4K電視銷售最火爆的中國（中國4K電視全球市場占有率約80％）卻只能通過其他渠道來觀看4K內容，電視信號依舊停留在高清水平，不得不說這是一件令人尷尬的事情。前不久江蘇有線已進行4K超高清節目播出，雖然不是直播的4K超高清電視信號，但是這樣的舉措意味著各地方的有線電視運營商在求新求變。目前，全世界已有多個國家都進行了4K電視信號的試播，而我國在4K電視信號播出方面還是一片空白，江蘇有線此舉被認為是國內4K信號普及的先兆。據悉，國內已有多家新媒體開始嘗試4K內容制作，并且隨著全國的帶寬提升，和4K技術與工藝的不斷成熟，4K將在國內走向普及。在4K信號的傳輸技術上，不會僅僅依賴網絡這一個載體，在另一個看似離我們很遙遠的產業領域，一場變遷正在悄然進行著。

隨著中國航天科技的不斷發展，未來的4K信號的傳輸將會搭載航天數字傳媒的技術傳播到普通老百姓家中的電視機上。航天數字傳媒最新基于衛星傳輸的4K整體解決方案已經發布，4K視頻內容傳輸技術的瓶頸得以解決。從技術特性來看，航天數字傳媒的這套4K衛星傳輸解決方案，和過去的衛星傳輸技術并沒有本質區別，依舊是通過運營平臺、整合前端、衛星數據傳輸、內容資源和終端，最終形成一套完善的整體解決方案，可以為中國用戶帶來清晰度極高的4K電視信號內容。值得一提的是，航天數字傳媒衛星傳輸技術可以做到實時64M/s的傳輸速度，確保可以穩定地向用戶推送4K視頻內容。根據測算，一部4K電影片源的容量大約為110～140GB，而目前中國國內的網絡帶寬不足以應付4K視頻內容傳輸的需求，因為傳輸4K的信號起碼要達到50M以上的帶寬才能保證畫面的流暢。再加上國內的帶寬傳輸又極不穩定這一弊端，所以單純依靠網絡來傳輸4K信號，顯然難度非常大。而這套航天數字傳媒的4K衛星內容傳輸解決方案可以做到64M/s，在技術上已經不存在問題，已符合4K電視信號的商業化需求。還有很重要的一點，航天數字傳媒相關人士表示：衛星高速傳輸數據采用一點對多點的廣播式數據傳輸方式，傳輸速度不受用戶數量的影響，這和網絡相比起來，將會是一個巨大的優勢，因為網絡帶寬會受到用戶的數量增多導致網速下降這一影響。然而對于航天數字傳媒技術來說，用戶越多單個用戶傳輸成本就越低，當用戶達到一定數量，傳輸成本幾乎可以忽略不計。僅此一項優勢，航天數字傳媒技術的優勢就已經遠勝于傳統的網絡傳輸。

目前，航天數字傳媒已經和SONY、華納、BBC、上海東方傳媒、華錄集團、ITV、韓國CJ、迅雷、電影網等傳播集團達成合作引進大量4K內容資源，包括好萊塢電影、最新美劇、英劇、紀錄片等4K內容片源。這一合作是長期性質的，因此在4K衛星電視信號發展之處，內容匱乏的問題并不會存在?，F在的瓶頸只有一個，那就是航天數字傳媒如何能夠加快4K衛星電視信號的運營工作。

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投資期較長，效果不明顯的性質，這種情況客觀上不能給當地政府帶來立竿見影的政績，政府如果缺乏科學的政績觀，勢必會影響廣播電視的建設。所以政府要切實關注民生，樹立科學的政績觀，不僅關注地方的經濟發展，更要從農民群眾的切實需要出發，提高在廣播電視建設中的積極性和責任心。上級政府通過完善政績考評制度，將廣播電視的覆蓋率、信號質量和內容情況等列入地方政績考核的重要組成部分，調動當地政府積極關注新農村廣播電視建設。

3.2 深入調查了解，精心制作廣播電視節目

廣播電視是通過其節目內容向農民群眾傳遞信息的，其具體的內容和質量是農民群眾是否選擇收看的評判標準。作為新農村建設中的廣播電視建設，在節目內容制作上要針對新農村農民群眾的特點。廣播電視節目要從內容的豐富性和針對性方面考慮，豐富的廣播電視節目內容給農民群眾以更多的選擇，有針對性的廣播電視節目則能反映出在新農村建設中農民群眾需要解決的具體問題。這就需要廣播電視節目制作人加強調查了解，通過深入農村了解群眾細化的節目內容和播放形式，并針對當前正在播放的廣播電視節目進行民意調查，根據群眾的意見及時調整完善，使廣播電視節目的內容更加符合新農村建設中農民群眾的現實需要。

3.3 加強技術培訓，建立健全機制

廣播電視節目作為大眾傳媒最常用的方式，其中蘊含了豐富的技術含量，表現在如何通過合理的布局實現地區信號的全覆蓋、如何通過現代科學技術增強廣播電視節目信號的強度等，都需要相應的技術作為支撐，針對當前廣播電視技術人員素質參差不齊的現狀，要通過集體培訓等方式提高相應管理和操作人員的技術水平，更好地為廣播電視事業服務。同時，政府應建立健全廣播電視建設的相關機制，切實解決廣播電視部門和政府之間權責不明晰的問題，通過建立健全廣播電視管理的機制，做到分工明確、權責清晰，提高廣播電視建設的質量和效率。