8K超高清电视发展现状和发展趋势

本文介绍超高清电视的技术特点，从技术和市场两个方面分析超高清电视的发展现状；从技术方面介绍了日本NHK 在8K 超高清电视发展方面情况；从市场方面分析了8K 超高清电视设备在NAB 和CES 展会上的展示情况；展示未来8K 超高清电视的发展趋势。

超高清电视 8K 中央电视台刘 宁
超高清电视（UHDTV ）是4K 超高清电视和8K 超高清电视的统称。

相比高清电视（HDTV ），4K 超高清电视的像素数是高清电视的4倍，8K 超高清电视的像素数是高清电视的16倍，它们的画面清晰度远超高清电视。

超高清电视相比高清电视不仅在像素数量上成倍增加，其他性能也有很大提升，如：再现色域范围扩大，色彩还原能力超越高清电视；亮度的动态范围扩大，再现高反差景物的能力得到增强。

本文首先简单介绍超高清电视的技术特点，然后从技术和市场两个方面介绍超高清电视的发展现状。

日本在8K 超高清电视发展方面走在了世界前列，本文从技术方面介绍了日本NHK 在8K 超高清电视发展方面的现状。

NAB 和CES 是广电行业的全球盛会，本文从市场方面介绍了8K 超高清电视设备在这两个展会上的展示情况。

通过对技术的分析和对市场的观察，我们可以看到未来8K 超高清电视的发展趋势。

一 8K 超高清电视的技术特点
电视已经进入大屏和小屏并行发展时期。

在过去的十多年中，电视传播环境和传播方式发生了革命性视技术全面拥抱互联网，极大提升了电视制作效率和传播效果。

用户使用手机或平板电脑在网络环境下（4G 或是
WiFi ）可以更快、更方便地看电视，使随时随地看电视成
为可能。

而在大屏方面，电视机生产技术不断发展，可以
生产的电视机尺寸越来越大，而客厅中的大屏中看到的电为适应超高清电视的发展，国际电联一直在推动制定
超高清电视标准，在超高清电视标准方面做了大量工作。

国际电联ITU-R BT.2020和ITU-R BT.2100分别对标准动态范围（Standard Dynamic Range ，SDR ） 、宽色域（Wide Color Gamut ，WCG ）的超高清电视（UHDTV ）和高动态范围（High Dynamic Range ，HDR ）视频（包含HDTV 和UHDTV ）的技术参数进行了规定，这两个标准已成为目前超高清电视技术方面最主要的标准。

下面从超高清电视主要技术参数入手看看超高清电视较高清电视到底有哪些变化。

1. 超高清电视像素数量大幅提高
数在垂直和水平方向上都是高清电视的4倍，总像素数量
是高清电视像素数量的16倍。

2. 超高清电视重现色域范围大幅度提升
ITU-R BT.709规定了高清电视的色域范围，ITU-R
BT.2020则对超高清电视的色域范围进行了规定。

以CIE
1931色域范围（人眼可见颜色范围）作为参照，高清电视
覆盖了大约35.9%，而超高清电视则覆盖了大约75.8%（见
图2）。

这就是说，超高清电视可以重现的色彩范围超过了
高清电视的一倍以上，可再现的色域范围大幅提升。

目前
4K电视已经在市场销售，我们可以看到电器商店内展示的
4K超高清电视机其色彩和高清电视机完全不同，颜色更加
自然鲜艳逼真，这就是色域范围提升带来的变化。

3. 像素深度（bit depth）
高清电视HDTV的取样深度是8bit或是10bit，而超高
清电视达到了10bit或是12bit。

这就意味着亮度层次更多，
细节更加细腻逼真。

从上面三个主要参数可以看出，超高清电视和高清电
二日本NHK超高清电视发展现状
日本NHK在超高清电视技术研究和应用方面走在了
世界前列。

根据NHK在2015年IBC上的介绍，NHK从
1995年开始超高清电视的研究，在技术性能研究、产品开
发、技术标准化方面做了大量工作。

2012年NHK的超高
清电视视频标准获得国际电联ITU认可；2012年日本建
立了4K广播服务委员会；2013年建立了4K测试平台，
2014年9月制定了超高清电视（4K/8K）发展路线图（如
图3）。

发展路线图中确定了日本超高清电视发展的关键节
点和节点目标：2016年通过BS卫星进行4K/8K试验广播，
2018年通过BS卫星或是其他方式开始4K/8K的商业广播，
在2020年东京奥运会上采用8K进行转播并在日本国内普
及超高清电视。

为实现超高清电视发展路线图确立的发展
计划，日本成立了下一代电视和广播推广论坛（The Next
Generation Television and Broadcasting Promotion Forum，
NexTV-F），日本所有电视台、设备厂家和电信公司都加入
了这个组织，共同推动超高清电视的发展。

这个组织成立
的目的是研究确定超高清电视的技术参数（如像素数量，
帧频等），为节目制作和国际节目交换做准备，目前重点研
究和开发内容制作、播出、传输、接收等技术设备。

NHK按照其超高清电视发展路线图，充分利用奥运会
和世界杯等大型赛事对超高清电视技术进行测试。

2012年
伦敦奥运会和2014世界杯期间，NHK进行了4K超高清测
试广播。

2015年巴西世界杯期间，NHK在巴西的五个比
赛场地安排了试验团队采集信号，在里约安排了三处接收
点，在日本国内安排了四处接收点，继续测试4K超高清电
视。

2016年巴西里约奥运会期间，NHK开展了4K/8K广
播试验，NHK首次投入8K转播车对开幕式、游泳比赛和
2018年平昌冬奥会上，NHK派出了两辆8K超高清转播车进行制作，两辆音频车用于22.2声道制作，转播了开
幕式、花样滑冰、短道速滑、跳台滑雪以及单板大跳台等比赛。

每个项目最多有10台摄像机参与制作，包括120帧摄像机和慢动作重放设备。

花样滑冰和短道速滑比赛转播中使用了池上和Sony的超高清摄像机，同时使用了NHK 的8K 120帧摄像机用于慢动作重放。

NHK把8K信号送到日本五个观看展示区，供观众欣赏使用8K超高清技术转播的比赛，同时也通过卫星进行了8K超高清广播测试。

NHK 在2018年平昌冬奥会国际广播中心使用了350英寸投影系
统，将8K超高清转播信号向记者进行了展示。

NHK在过去的四年中一直在按照其制定的路线图开展
超高清技术研发和测试工作，我们可以预见在今年6月开始的俄罗斯世界杯上，NHK会提升8K制作能力，开展更大范围的测试。

另外，NHK准备在今年12月开始8K超高清商业广播，这也将成为世界上第一个8K超高清电视频
道。

按照日本超高清发展路线图，NHK所做的工作都是为2020年东京奥运会8K超高清转播进行准备，并利用2020年东京奥运会实现普及超高清电视的目标。

NHK在进行8K超高清广播试验的同时，一直在和各设备厂家开展设备研发工作，其研发涵盖了从制作到播出的各个环节，例如：在制作设备方面，NHK已经研制了8K
小型便携摄像机、8K转播车、8K编辑系统、8K显示系统。

NHK除了以重大体育赛事为契机推广超高清电视外，还在2016年里约奥运会后开始利用4K超高清电视播放电视剧、自然、历史、旅行和音乐节目，一方面是探索适合超高清电视的节目类型，另一方也是吸引观众转向超高清电视。

三从广电展会看8K超高清电视的发展
NAB是全球最有影响力的广播电视展会，CES展则是全球消费电子行业的风向标。

通过对NAB和CES展会的观察，可以了解8K超高清电视的市场发展现状，并合理预测8K超高清电视的未来发展趋势。

1. 2018年NAB上的8K超高清电视技术的展示情况
2018年NAB展会上，全面走向成熟的4K设备成为展世界（Changing the world with 8K）”，展示了摄像机、编辑机、
传送设备等一系列8K超高清产品，展示了在医疗、教育、广播等方面的应用。

SHARP展示的8K超高清摄像机是世界上第一台同时实现拍摄、记录、播放、输出功能的8K摄
像机。

同时展出的70英寸8K HDR显示器，亮度可以达到1000nit，另外还展示了8K超高清电视信号通过IP进行传输的技术。

SHARP公司认为通过构建8K超高清生态系统，8K超高清电视将改变人们的生活方式。

Sony公司在2018年NAB展示了8K×4K HDR CLED
屏幕，此巨型屏幕高5.5米，宽9.75米。

同时展示的Sony UHC-8300 8K超高清摄像机是由Sony公司和NHK公司合作开发，采用了三片1.25英寸的8K CCD，可以输出8K、4K、HDTV信号。

池上公司在2018年NAB推出了8K超高清摄像机SHK-810，这个摄像机也是和NHK合作开发，其外观尺寸和目前摄像机没有差别，内部使用了3300万超级35mm CMOS感光器件。

NHK在2018年NAB上演示了其开发的8K慢动
作摄像机，帧频可以做到240帧/秒。

Digital Projection International公司做了3200万像素8K投影机的演示。

2. 2018年CES展上8K电视机的展示情况
2018年CES展会上，Sony等多家主要的电视设备厂
家都展示了8K超高清电视机。

事实上，2016年就已经开始有多个厂家开始展示8K超高清电视机，只是在2018年展示超高清电视机的厂家更多，产品更丰富。

2018年CES新闻发布会上Sony演示了最新的85英
寸8K电视原型机（A8F），亮度达到了10000nit，而目前电视机的最高亮度是2000nit，这台电视机在亮度显示方面已经做到了极致。

SHARP公司在2018年CES展上推出了27英寸的超高清显示器，其像素密度超过了iPhone8，主要用在是图像和视频编辑的专业领域。

LG仍然在按照它的“让我们做一个大的美丽的OLED”的路线，展示了88英寸的8K原型机。

三星宣布了一个计划，通过AI技术对4K内容进行升级，模拟8K的效果。

我们可以看出，各主要电视机厂家都在8K超高清电视机方面进行投入了研究力量，虽然在技术方向上有所不同，但都是在为迎接8K超高清电视时代的到来进行准备。

8K超高清电视应用从全球范围看仍处于起步阶段，目前仅日本制定了4K/8K超高清电视发展路线图。

美国、英国、
中国、印度都先后开通了4K广播，但8K广播均没有明确计划。

日本自2014年发布4K/8K超高清路线图以来，完全按照路线图规定的时间节点开展了试验广播，并逐步在日本国内进行推广。

进入2018年，平昌冬奥会和俄罗斯世界杯两个重要赛事是NHK进行8K超高清电视试验广播的重要节点。

从平昌奥运会的转播情况看，NHK在开幕式以及几个重要项目上都进行了8K超高清制作，相信在马上开始的世界杯上，NHK将扩大8K超高清制作的范围。

在利用重要的节目内容开展测试的同时，NHK不断完善8K超高清电视的标准和规范，通过和专业设备厂家开展合作研发，
丰富和完善专业制作和传输设备种类。

可以看出，日本NHK从技术和应用等方面全面领跑8K超高清电视的发展。

2. 8K超高清电视技术将进入快速发展时期
电视制作网络化和数据化是最近十年来电视制播领域发生的最大的变化，电视传播手段从以前的开路播出、有线电视、卫星广播进化到通过IP网络进行传播。

在电视中心网
络化和数据化的同时，电视技术正在从高清向超高清演进。

4K设备已经成为2018年NAB展会上的主流设备，在消费电子市场上4K电视机已经摆满了电器商店的货架，4K家用摄像机和带4K功能的数码相机也越来越多，甚至很多手机也具备了4K拍摄能力。

4K技术和产品的成熟必然会带动8K技术和产品的发展。

我们通过观察2018年NAB和CES两大展会，可以看出8K超高清设备的生产厂家逐年增加，产品也越来越丰富。

从2018年NAB上SHARP公司展示的产品看，8K设备已经不再是单个设备，已经能组成完整的应用系统。

我们有理由相信，8K超高清电视会在4K技术的带动和引领下，发现更多的市场机会，8K超高清技术会逐步进入快速发展时期。

3. 2020年东京奥运会将成为8K超高清电视发展史上重要的里程碑
按照日本NHK超高清电视发展路线图，NHK将在2020年东京奥运会进行4K/8K超高清转播。

可以预测NHK 运会。

与此同时，记者和观众在奥运场馆和国际广播中心将会看到8K转播信号，8K将为更多人认识，从而助力8K 超高清电视的发展。

借助东京奥运会，日本也将成为第一个普及超高清电视的国家，4K如果能被用户接受，那8K 肯定就不远了。

日本超高清的普及肯定会给其他国家带来示范效应，进而推动8K超高清电视在全球的发展。

因此，我们相信2020年东京奥运会将成为8K超高清电视发展史上重要的里程碑。

4. 内容是8K超高清电视发展中短板
据预测2018年4K超高清电视机将成为市场销售的主流，中国也将成为4K电视机最大的市场。

目前4K超高清电视和8K超高清电视发展中最大的问题是节目内容匮乏，不足以支撑整个频道的播出，目前开播4K电视的DirectTV 和Dish平台播出的4K超高清节目内容还是集中在风光纪录片和电影、体育比赛的点播。

中央电视台也在2018年初基于“央视专区”启动了4K超高清节目试播服务，试播主要提供4K超高清冬奥、2018年春晚节目内容，但节目内容距离支撑一个频道播出还有很大差距。

提高4K超高清电视节目制作能力是当务之前，各国都在这方面进行部署。

目前好莱坞正在考虑用4K或是8K拍摄电影，电影《银河护卫者2》将采用8K进行拍摄。

虽然国内外都在尝试制作更多的4K或是8K超高清电视内容，但相对于4K和8K 超高清电视技术的快速发展，内容是4K和8K超高清电视发展中的短板。

五总结
2018中国超高清视频（4K）产业发展大会3月在广州召开，行业内专家认为2018年是4K超高清电视的重点部署年，未来五年是关键发展时期。

中国移动、中国电信、中国联通三大通讯运营商在超高清电视发展方面都进行了提前布局，腾讯等互联网公司也在技术和内容方面进行了部署，准备迎接超高清电视时代的到来。

目前在世界上只有日本进行了8K超高清电视的系统测试，没有成熟的运营经验，8K到底可以做什么在行业内也是争论的问题。

但是如果我们回顾电视行业在过去的发展道路，不论是数字电视刚刚出现时，还是高清电视刚刚出现时，
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物位置生成，植物将在创建好的网格中随机生成。

在0至植物数量变量为循环的过程中，采用随机网格策略进行挑选。

根据每一个生成域自定义结构的索引变化将其结构中的布尔值进行修改为真值。

同时，为了避免重复绘制生成域自定义结构的情况发生，在每次进行植物的随机生成后，依据索引删除生成域自定义结构中的网格项（图7）。

而后我们开始执行实际事件，首先设置一个自定义事件，当这个事件被调用的时候，它会传入网格中最后执行的索引，这让工作组知道从哪里开始。

完成后会生成一个角色类，在这里工作组将获得需要关于工作的信息，并且变量在创建期间被传递。

完成后，事件将被绑定到工作组分发器上。

当事件建立完成后，整体执行蓝图闭环形成。

启动时采用分时频率调用机制，即在每个固定的时间戳节点中触发生成事件。

最后，当我们启动工作组循环时，可视化编程系统会自动增加植物并对应创建对象的数量。

当循环结束时，或者工作组创建完成我们所定义的植物数量时，事件分派器场景生成的最终效果可视化编程系统能够创作中大规模且具有可管理环境下的艺术场景效果，能够为电视特效生产提供有效的帮助。

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随着市场和技术的发展，内容会带动技术的进步，技术也会引领内容的创作。

现在手机也可以拍摄高清视频，有的甚至可以拍摄4K 视频，由此我们可以预测8K 从试验到走向普及只是一个时间问题。

电视发展史上，需求带动了电视技术的发展，节目内容是电视技术发展的重要推动力。

满足受众需求，给观众提供更逼真优美的画面、更生动的声音，一直都是电视技术所追求的目标。

有影响力的内容在电视发展过程中一直扮演了很重要的角色，我们所熟悉的世界杯、奥运会、英超联赛、日本红白歌会，美国超级碗决赛、NBA 总决赛等内容是电视技术发展的最重要的内容推动力。

这些内容对电视技术提出了越来越高的要求，电视技术在需求的推动下也不断将视听体验推向更高的高度。

日本抓住世界杯和奥运会的契机发展8K 超高清电视，可以说是找到了发展8K 超高清电视最好的突破口。

2022年北京冬奥会是2020年东京奥运会后又一重大体育赛事，也是我国举办的第一届冬奥会，对于中国有特别重大的意义。

我国提出把2022年冬奥会办成一届精彩、非
凡、卓越的奥运盛会，使用最新技术对奥运会进行转播也应是题中应有之义，8K 超高清电视技术便成为一个绕不过的话题。

我们看到，广东已经在2017年底在全国率先开播了4K 频道，中央电视台也计划在2018年开播4K 频道。

按照目前的节奏，相信8K 频道测试等工作也肯定会提到日程上来，留给中国进行测试的时间也仅有四年时间，在大力推进4K 广播的同时，适时开展8K 广播试验，不仅可以为2022年奥运转播的进行充分准备，而且会促进8K 超高清电视在中国的普及和发展。

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