7680×4320解析度 真正次世代TV规格解析

　　每一次的视频技术革新，都能将用户的视觉体验上升到新的层次，比如DVD到High Definition（高清HD）；又比如标清电视信号到高清电视信号，视频技术的重要性和意义不言而喻。高清HD发展至今，已逐步渗透我们生活中各个角落（手机和平板电脑可轻松录制1080p视频），加上高清电视信号逐步取代模拟电视信号，可以说HD已进入全盛时期。从追求进步的角度来说，现在正是讨论下一代电视视频技术的最佳时期。

Super Hi-Vision视频技术完全解析

　　Ultra High Definition Television（UHDTV），译为超高清电视，但下一代电视标准实际注册名称为：Super Hi-Vision，因此严格来说，Super Hi-Vision才是下一代电视视频技术的准确名称。如同高清有720p和1080p两种不同标准一样，Super Hi-Vision视频技术也有两种不同的标准，分别是UHDTV1和UHDTV2。为了避免混淆，笔者将不同视频技术对应的分辨率汇总如下：

视频技术分辨率标准

　　Super Hi-Vision视频技术中包含3840×2160以及7680×4320两种标准，其中3840×2160正是时下火热的4K标准，它拥有四倍于1080p全高清的超高分辨率，但这只是Super Hi-Vision视频技术的入门水平，7680×4320才是真正次世代的究极规格。

HD代表1920×1080；UHD代表7680×4320

　　以上示意图，SD分辨率大约720×480（DVD水准）；HD代表1920×1080全高清；UHD则代表究极的7680×4320。蓝光标准为1920×1080，其宣称清晰度是DVD的7倍，以上示意图也是这个情况。然而，HD在UHD面前仅是冰山一角，7680×4320分辨率是1080p的整整16倍，如果您暂时很难理解该分辨率是什么概念，亦可以理解为16台1080p全高清电视机4×4组合成电视墙，这堵墙累计分辨率结果正是7680×4320。

　　早在2006年，日本广播协会科学与技术研究实验室（NHK Science and Technical Research Laboratories，后文简称：NHK）分别向国际电信联盟（ITU）和电影电视工程师协会（SMPTE）提交Super Hi-Vision视频技术的标准化申请，随后国际电信联盟将Super Hi-Vision视频技术作为UHDTV的推荐草案。

Super Hi-Vision视频技术7680×4320震撼画面（图片来源microjie.com）

　　NHK为Super Hi-Vision视频技术申请标准化时表示：该技术是一种旨在表现综艺、体育、戏剧、影视、音乐会等节目的数字视频系统，鉴于1920×1080已成为高清通用图像格式（HDCIF），因此Super Hi-Vision的图像格式质量需高于现有HDCIF标准。Super Hi-Vision视频技术分为UHDTV1（3840×2160）和UHDTV2（7680×4320）两种标准，根据不同国家地区支持50Hz、60Hz及59.94Hz等帧率，所有帧率均采用逐行扫描。

7680×4320：城市细节和海平面水波纹一览无遗（图片来源microjie.com）

Super Hi-Vision视频技术有着更宽阔的视野（图片来源microjie.com）

　　日本和美国研究机构表明，HDTV宽屏相比SDTV可以带来更加出色的视觉体验，因此Super Hi-Vision视频技术继续沿用16:9显示比例，Super Hi-Vision两种标准的像素数量分别为HDCIF（1920×1080）的4倍（3840×2160）与16倍（7680×4320），此外，Super Hi-Vision视频系统的基色坐标、标准白、光电转换函数、亮度/色差分量方程等色度学指标均与现有的ITU-R BT.709、SMPTE RP177等标准兼容。综上所述，可以说Super Hi-Vision视频技术已经把兼容性做到了极致。

　　Super Hi-Vision视频技术7680×4320究极分辨率拥有3300万像素，目前市面上大多数全画幅单反相机都在2400万像素左右，换句话说，大多数全画幅单反相机所拍摄的照片还无法铺满Super Hi-Vision显示设备的屏幕，那么7680×4320分辨率视频又是如何采集的呢？

Super Hi-Vision视频采集摄像机（图片来源microjie.com）

　　Super Hi-Vision视频系统早在2006年就已经草案通过，7680×4320分辨率高达3300万像素的视频采集只能“另辟蹊径”，NHK采用富士能设计的4通道分光棱镜和4枚美光（Micron）科技生产的800余万像素的CMOS图像传感器组成4CMOS系统，其中两片感应绿光并进行斜向像素偏移，其余两片分别感应红光与蓝光。随后，NHK通过与池上通信机株式会社共同设计出Super Hi-Vision画质所需的摄像机。

NHK展出3300万像素CMOS图像传感器样品（图片来源microjie.com）

3300万像素摄像机工作原理（图片来源microjie.com）

　　2011年，日本NHK在Open House平台上首次展示出2.5英寸3300万像素CMOS图像传感器样品，引起了技术控的关注，NHK工程师表示，他们在综合考虑镜头解析度与尺寸、传感器灵敏度与动态范围后，决定将像素尺寸控制为3.8微米，并采用低电压差分方式，以满足Super Hi-Vision摄像机对高速传输的需求，并表示低电压差分方式能有效降低功耗表现。

　　Super Hi-Vision投影机完成视频采集工作之后，需要对应的Super Hi-Vision显示终端进行展示，考虑到Super Hi-Vision视频技术还有很大的改良进步空间，可靠的显示设备对NHK来说可以说同样关键。

JVC Super Hi-Vision投影机（图片来源microjie.com）

　　为准确还原Super Hi-Vision技术的图像质量，NHK联手知名投影机厂商——JVC公司，它们进行深度合作之后，成功设计出Super Hi-Vision视频技术所需的投影机，该投影机拥有1000000:1的超高对比度。

JVC Super Hi-Vision投影机播放效果（图片来源microjie.com）

　　NHK与JVC合同的Super Hi-Vision投影机画质表现极为出众，据悉索尼、NEC等投影机行业的大品牌正在研究Super Hi-Vision投影机产品。除投影机之外，目前和Super Hi-Vision视频技术相关联的产业正在研究100英寸以上的等离子显示产品，甚至还包括显示器和电视机。

Super Hi-Vision电视机支持裸眼3D技术（图片来源microjie.com）

　　这是一款Super Hi-Vision液晶电视，顶部标识3300万像素意味着其解析度为7680×4320，不难看到，这款产品画面显得很富有立体感，Super Hi-Vision视频技术将完美支持裸眼3D技术，届时3D眼镜将成为历史。

　　众所周知，蓝光标准为1920×1080逐行扫描分辨率、7.1声道和需要佩戴眼镜的3D显示技术。Super Hi-Vision视频技术也有硬性标准，7680×4320逐行扫描分辨率，22.2声道以及裸眼3D显示技术，可以说除了恐怖的画面解析度之外，Super Hi-Vision视频技术其它方面同样“不留死角”，目前蓝光最高50GB容量，Super Hi-Vision视频技术需要多少？

现有蓝光标准容量上限为50GB

　　通过JVC Super Hi-Vision摄像机视频采集的结果来看，长度为1分钟7680×4320分辨率视频需占用194GB存储空间，如此惊人的体积无论对Super Hi-Vision蓝光还是电视信号而言，都有巨大的压力。为了将16倍于HDCIF的原始信息量压缩至可接受的水平，NHK采用多个编解码器并行工作的方法，以往采用MPEG-2编码，而在去年的Open House展会中，NHK展示与富士通实验室共同研制的基于MPEG-4 AVC/H.264的实时编解码器样机，可将UHDTV高达24Gbps的原始码流压缩至原来的1/100至1/200。

TDK研发出单碟320GB蓝光碟片

　　假设1分钟194GB的原始数据在通过实时编解码器能压缩至原来的1/100至1/200，那么1分钟Super Hi-Vision原始视频194GB的容量可控制在1～2GB之间，考虑到TKD早在2009年就研制出单碟320GB的蓝光碟片，320GB碟片大概可以收录160～200分钟压缩后的Super Hi-Vision电影，完全可以满足Super Hi-Vision蓝光商用的需求。

　　Super Hi-Vision视频技术，一段1分钟原始视频就需要占用大约200GB存储空间，把罪魁祸首锁定于超高的7680×4320解析度并不公平，因为Super Hi-Vision视频技术提供22.2声道音频系统，这也是大幅提升容量占用的“元凶”之一。

Super Hi-Vision提供22.2声道音响系统（图片来源microjie.com）

　　Super Hi-Vision视频技术拥有16倍于1080p的究极解析度，画质表现极为惊人，那么所配套的音频质量也需要同步升级才算完满。对此，NHK公司为Super Hi-Vision视频技术提供22.2声道的音响系统，其中22个音源遍布用户的前面、后面、左边、右边、顶部和底部，再辅以2个低频音源效果，“奢侈”的配置完胜时下蓝光流行的7.1音频标准，音质体验可想而知。

Super Hi-Vision卫星广播试验（图片来源microjie.com）

　　Super Hi-Vision视频技术作为下一代电视标准，NHK采用秘籍波分复用技术（DWDM），通过光网络传输24Gbps原始码流，光网络传输距离最高可达260公里，惊人的覆盖范围可将Super Hi-Vision视频信号源送至千家万户中。

　　此外，日本将来还会采用21GHz频段作为Super Hi-Vision视频技术的卫星广播，Super Hi-Vision信号经过压缩技术和调制之后，通过一个上行转换器发送到到专属的21GHz频段进行电视广播。而在用户终端方面，Super Hi-Vision卫星电视信号则被传送到一个下行转换器，通过解密和解码之后显示出来。

7680×4320超高清分辨率的惊人优势（图片来源microjie.com）

　　Super Hi-Vision视频技术7680×4320超高清分辨率从视觉感官上不仅秒杀1080p HDTV电视机，甚至也不把4K级影院放在眼里，视听体验方面的优势极为惊人。综合来看，NHK显然把下一代Super Hi-Vision电视视频技术寄托在7680×4320身上，入门版本的3840×2160只是高清进化至超高清的桥梁。

　　截至目前为止，有关Super Hi-Vision视频技术3840×2160（4K）标准依旧没有出台，而高端7680×4320标准早在2006年就已经确定：16倍于1080p的究极解析度，22.2环绕声道以及裸眼3D显示技术。NHK表示，2015年Super Hi-Vision视频项目将正式启动，2020年正式商用，届时美国方面也会采用Super Hi-Vision作为下一代电视视频技术。换言之，时下热门的4K电视，极有可能只是过渡型产品。

在大家正热论4K电视何时能够普及的时候，拿出8K分辨率的电视来进行讨论似乎显得不合时宜，但殊不知，Super Hi-Vision视频技术中包含的7680×4320分辨率才是究极规格。技术不断地革新，消费者似乎也越来越跟不少节奏，想要体验最究极的视觉效果，钱包里鼓鼓的钞票真的必不可少。