英刊：4K超高清显示技术成未来趋势

　　英国《经济学家》周刊近日刊登题为《3D之后，4K到来》一文。文章指出，在家庭娱乐方面，一种称为“超高清”的新电视标准已经问世，其清晰度是当今最好的高清电视的四倍。但以这种新格式提供内容构成令人生畏的技术挑战。真的有人需要它吗?

　　文章称，在看到人们对3D电视的兴趣逐渐下降之后，电子公司渴望找到另一种会让消费者慷慨解囊的重磅产品。这种被多数人电子公司寄予厚望的技术是一种称为“超高清”的显示技术，其清晰度是现今最先进的“1080p”高清电视机的四倍。毫无疑问，超高清技术至少能以令人惊艳的画面显示用新的“4K”视频格式制作的内容。遗憾的是，只有一小部分故事片(包括《神奇蜘蛛侠》、《普罗米修斯》和《霍比特人》)是用4K功能摄像机拍摄的。(4K分辨率是一种新兴的数字电影及电脑视频的分辨率标准。“4K”的名称得自其横向分辨率约为4000像素)

　　那么，4K技术难逃3D技术的厄运吗?文章认为，现在这样说还为时过早。不过，4K电视面临的难以克服的障碍比4K电影要多得多。与3D电视一样，新的4K电视格式来自好莱坞。电影院使用的现有宽屏数字格式是横向1998像素，纵向1080像素。4K电影技术标准的横向和纵向分辨率是现有分辨率的两倍，即横向3996像素，纵向2160像素，其清晰度为原来的四倍。相比之下，电视使用的4K格式略窄，横向为3840像素，纵向为2160像素。屏宽已经缩小，以保持高清电视的16：9纵横比，像素为1920×1080。这样就有可能播放已升级为超高清格式的视频，而无需在画面上下留出黑边。

　　但是谁真的需要超高清4K电视呢?甚至高清电视的1080p逐行扫描(即从顶部持续扫描到底部)对于大多数观众来说都是浪费，而大部分人看电视时离屏幕太远，看不清画面的细节。几年前进行的一项研究表明，美国人在家里看电视时距屏幕的中位数距离为9英尺(2.7米)，但是，研究人员估计，鉴于人眼的敏锐度有限，如果想看清屏幕上画面的细节，即使是标准的视力，与屏幕的距离也不应该超过屏幕宽度的1.8倍。

　　如果看电视的距离为9英尺，甚至现有的高清电机都需要对角线大约70英寸的屏幕才能让人们体验到高清电视的效果。如果小于这个距离，细节就会变得模糊不清。毫无疑问，在横向和纵向分辨率比原来提高一倍的情况下，70英寸超高清电视屏幕会给9英尺外的观众提供美轮美奂的画面。在观看距离增加一倍的情况下，它仍能够提供可分辨的细节。所以，屏幕普遍扩大的趋势是主张采用超高清技术的最恰当理由。现今的高清电视只有210万像素，如果分布在80英寸的屏幕上就会开始出现斑点。830万像素的超高清屏幕，即使扩大一倍也不会变得过于模糊。

　　假设你有适合80英寸以上电视机的空间和购买预算，下一个障碍就是把本国的4K内容搬上屏幕了。一部用4K格式拍摄的每秒通常24帧的未经处理的2.5个小时电影包含216000帧画面，每帧含有860万像素，每个像素含有24比特色彩信息，最终的视频文档将达到5.6T比特数据。即使经过压缩，通过无线或有线传输这样的大文档就需要更多的带宽，这样的基础设施成本不是广播机构所能承受的。在网上传输相当于一部故事片的4K文档也会遇到类似的带宽限制，而需要的网速必须达到每秒1G。没有几个家庭的带宽能达到这样的速度。

　　另一可选择方案就是像普通2K电影一样把4K电影刻录到蓝光盘上发售，或者让人们从Netflix、优酷、iTunes等网站在线观看。一部刻录到蓝光盘上的2K电影占用光盘两面的全部50G比特空间。一部4K电影仅占用光盘单面的三分之一或四分之一空间。即使这样，目前还是需要一个比H.264标准更加有效的压缩方法来将一部4K电影塞进蓝光盘。

　　因此，现在显然需要一个新的压缩标准。要想不影响4K画面的质量，一种压缩方法可能允许多大的“耗损”呢?国际压缩标准机构在过去十年的大部分时间里一直讨论H.264标准之后的下一个标准。据说，称为“高效视频编码”的最新方案将H.264标准的压缩率提高一倍，而不会影响图像的质量。即使新的压缩标准H.265切实可行，也需要若干年才能在全球普及。许多业界人士认为，如果4K电视要取得成功，就需要一种全新的方法来进行内容编码和传送。

　　索尼公司的解决办法是将视频服务器和第一代超高清电视机捆绑。服务器的硬盘阵列上预装10部电影和一些精选短片。索尼公司说，这些预装的电影是直接复制的原版4K电影。但是它并未说明消费者如何将新电影添加到服务器上。这显然是一个临时措施，其目的是让喜欢尝鲜的富人掏腰包购买最新的视频产品(索尼公司的84英寸超高清电视机售价25000美元，消费者还可租借一部媒体服务器)。如果超高清电视机要成为高清电视机的后续产品，有线电视和卫星电视服务提供商以及在线视频服务迟早会不得不找到一种可靠而又廉价的方式来传送4K内容。毫无疑问，它们会找到，问题是何时。

　　这完全可从高清电视的流行过程得到上述问题的答案。美国第一次在全国播放的数字高清电视画面是1998年约翰·格伦乘坐发现号航天飞机升空的实况。高清电视又过十几年才成为主流。照此计算，超高清电视机进入美国一半的家庭很可能要到2025年。