8K 视频采集、压缩编码、传输、显示系统总结

灰太狼 2022-08-01 11:16 163阅读 0赞

# 8K 视频 采集、压缩编码、传输、显示系统总结 #

*  **1、8K 视频 定义**  
    分辨率：7680x4320 相当于1080P的16倍

2015年 NHK采用8K技术直播加拿大女足世界杯  
Yokohama City and Kawaguchi City 用2个300英寸的大屏幕公开播放  
会直播三场比赛，美国对澳大利亚、日本对喀麦隆、美国对尼日利亚  
8K coverage of the matches between the US and Australia, Japan and Cameroon, and the US and Nigeria.  
参考：[http://www.digitaltveurope.net/371501/nhk-and-fifa-team-up-for-8k-world-cup/][http_www.digitaltveurope.net_371501_nhk-and-fifa-team-up-for-8k-world-cup]

8K视频源：  
日本NHK制作电影《珍馐美味》，英文名《Beauties À La Carte》  
8K超高清电影短片《Beauties À La Carte》时长26分钟，使用8K分辨率（7680×4320）拍摄、制作和放映，清晰度是1080p的16倍，音响则采用了震撼的22.2多声道音响播放（上层9声道、中层10声道、下层3声道）。在未经压缩的情况下，8K视频（24fps）每秒的容量即可达1GB，未来会采用H.265的编码方式进行压缩。据称，8K毫发毕现的逼真效果震撼了现场每一名观众。

*  **2、采集**

NHK开发的8K摄像机  
便携式摄像头采用了35mm的全画幅镜头，不过两款机型也都支持PL、EF和F卡口的镜头。  
参考：[http://www.cnbeta.com/articles/253017.htm][http_www.cnbeta.com_articles_253017.htm]  
![NHK 8K 摄像机][NHK 8K]

目前市场上的8K摄像机有Sony F65RS  
产品主页：[http://pro.sony.com.cn/pro/product/broadcast-products-camcorders-digital-motion-picture-camera/f65rs/support/\#support][http_pro.sony.com.cn_pro_product_broadcast-products-camcorders-digital-motion-picture-camera_f65rs_support_support]  
![这里写图片描述][20150112105645344.jpg]  
参考：[http://bc.tech-ex.com/2015/prod/60818.html][http_bc.tech-ex.com_2015_prod_60818.html]  
参考：[http://hd.zol.com.cn/377/3771535.html][http_hd.zol.com.cn_377_3771535.html]  
视频：[http://v.youku.com/v\_show/id\_XNTY0NjU1NjEy.html][http_v.youku.com_v_show_id_XNTY0NjU1NjEy.html]

*  **3、压缩编码**  
    输入码率：  
    7680x4320分辨率， 10比特 YUV420采样，60fps帧率  
    7680 x 4320 x 15 bit/pixel x 60fps = 29.86 Gbps  
    采用H.265 Main 10 Profile Level 6.1编码、Chroma 4:2:0、格式10-bit色深压缩为 85Mbps 码率，然后传输  
    2013年：  
    编码器主要面向广播公司和其它准备上8K的专业人士。整套系统非常庞大，使用了NHK、三菱电机开发的大量定制芯片和电路，(最后一块为7680×224)由多达17块主板组成，每一块上边都配备一系列芯片(有的还额外有定制芯片)，能以7680×256分辨率、60Hz刷新率进行编码，实时获得H.265视频，然后汇总成完整的8K画面。
    
    支持H.265 Main 10 Profile Level 6.1编码、Chroma 4:2:0、格式10-bit色深，并支持3G/SDI输入输出。  
    下一步，NHK、三菱电机将会争取把实时编码的刷新率翻番到120Hz，就可以支持3D了。8K的立体画面，想想吧……  
    国际电信联盟批准通过的H.265/ISO/IEC 23008-2视频编码标准的效率可比现在的MPEG4-AVC/H.264高出多达51-74％，可以处理最高64×64像素的可变区块，最高支持分辨率也提高到了7680×4320。  
    ![这里写图片描述][s_e664f30af0594d6ab3f00c2c92d8b3f6.png]

![HEVC/H.265实时8K编码器][HEVC_H.265_8K]

*  **4、传输**

输入码率：  
7680x4320分辨率， 10比特 YUV420采样，60fps帧率  
7680 x 4320 x 15 bit/pixel x 60fps = 29.86 Gbps  
采用H.265 Main 10 Profile Level 6.1编码、Chroma 4:2:0、格式10-bit色深压缩为 85Mbps 码率，然后传输

2015年 NHK采用8K技术直播加拿大女足世界杯，采用卫星传输  
会直播三场比赛，美国对澳大利亚、日本对喀麦隆、美国对尼日利亚

参考：[http://www.digitaltveurope.net/371501/nhk-and-fifa-team-up-for-8k-world-cup/][http_www.digitaltveurope.net_371501_nhk-and-fifa-team-up-for-8k-world-cup]

*  *\* 4.1 NHK 数字地面广播\**

参考：[http://vr-zone.com/articles/nhk-demonstrates-successful-long-distance-broadcast-8k-tv-signal/70163.html][http_vr-zone.com_articles_nhk-demonstrates-successful-long-distance-broadcast-8k-tv-signal_70163.html]

![这里写图片描述][nhk8ksignal.jpg]

*  **5、显示**

2015年 NHK采用8K技术直播加拿大女足世界杯  
Yokohama City and Kawaguchi City 用2个300英寸的大屏幕公开播放  
会直播三场比赛，美国对澳大利亚、日本对喀麦隆、美国对尼日利亚

参考：[http://www.digitaltveurope.net/371501/nhk-and-fifa-team-up-for-8k-world-cup/][http_www.digitaltveurope.net_371501_nhk-and-fifa-team-up-for-8k-world-cup]

NHK 采用100Mbps传输8K视频+22.2声道音频数据，进行卫星广播  
8K（UHV）是一个非常高的分辨率视频系统，为传输到家庭，剧院和一些专门的应用，如博物馆和艺术画廊而设计。它的屏幕分辨率是高清的16倍，达到7680x4320像素。该系统的最新版本会在IBC未来区展示，其具有每秒120帧的高帧率。图片分辨率用一个三维环绕声系统补充，包括三级22个音频通道，再加上两个超低音通道。  
该系统目前已接近实际实施：随着2020年日本将推出公共服务，在2016年NHK提出了 8K测试卫星广播。通信技术的最新进展允许在一个单一的光纤电缆上跑144 GB / s全分辨率的信号。NHK使用HEVC编解码器在100Mb/s的单通道上处理原始8K视频和音频的卫星传输。  
参考：[http://bc.tech-ex.com/2014/exclusivenews/56337.html][http_bc.tech-ex.com_2014_exclusivenews_56337.html]

NHK 、富士 开发8K分辨率H265编码摄像机  
视频：[http://v.youku.com/v\_show/id\_XNTY0NjU1NjEy.html][http_v.youku.com_v_show_id_XNTY0NjU1NjEy.html]

[http_www.digitaltveurope.net_371501_nhk-and-fifa-team-up-for-8k-world-cup]: http://www.digitaltveurope.net/371501/nhk-and-fifa-team-up-for-8k-world-cup/
[http_www.cnbeta.com_articles_253017.htm]: http://www.cnbeta.com/articles/253017.htm
[NHK 8K]: http://static.cnbetacdn.com/newsimg/2013/0917/51_1379381254.jpg_w600.jpg
[http_pro.sony.com.cn_pro_product_broadcast-products-camcorders-digital-motion-picture-camera_f65rs_support_support]: http://pro.sony.com.cn/pro/product/broadcast-products-camcorders-digital-motion-picture-camera/f65rs/support/#support
[20150112105645344.jpg]: http://bc.tech-ex.com/uploadfile/2015/0112/20150112105645344.jpg
[http_bc.tech-ex.com_2015_prod_60818.html]: http://bc.tech-ex.com/2015/prod/60818.html
[http_hd.zol.com.cn_377_3771535.html]: http://hd.zol.com.cn/377/3771535.html
[http_v.youku.com_v_show_id_XNTY0NjU1NjEy.html]: http://v.youku.com/v_show/id_XNTY0NjU1NjEy.html
[s_e664f30af0594d6ab3f00c2c92d8b3f6.png]: /images/20220731/403fb31df8144bd08848d306e0599951.png
[HEVC_H.265_8K]: /images/20220731/a8fef21e7c0d46e7b83b1e94896e2b87.png
[http_vr-zone.com_articles_nhk-demonstrates-successful-long-distance-broadcast-8k-tv-signal_70163.html]: http://vr-zone.com/articles/nhk-demonstrates-successful-long-distance-broadcast-8k-tv-signal/70163.html
[nhk8ksignal.jpg]: http://wimages.vr-zone.net/2014/01/nhk8ksignal.jpg
[http_bc.tech-ex.com_2014_exclusivenews_56337.html]: http://bc.tech-ex.com/2014/exclusivenews/56337.html