中國超高清技術 驅動全球產業發展

4K攝影機。圖/美聯社

背景圖片圖/中新社

背景圖片圖/新華社

全球超高清產業隨着5G逐步走向大規模商用,以及媒體、娛樂產業需求大增,加速推動夏普、索尼、松下、三星、LG、創維長虹海信、TCL等大廠,從4K競爭白熱化市場轉至爲8K市場佈局中國大廠開始專注研發關鍵零組件(如晶片元件)、核心設備(如網路傳輸、編/解碼),進而加速自主生產速度並取代進口,預估至2022年,中國超高清產業市場可達人民幣33.6兆,年成長約37%。

目前中國廠商大多能自行研發並已推出4K、8K攝影機,以及8K擷取、編碼、播放系統與非線性編輯系統,並以5G-4K直播技術,主導設計、整合5G-8K超高清影片轉播車,由於超高清產業各環節還需進一步磨合,透過提升技術水準,降低生產與製作成本,方能增加高清內容量,從而帶動超高清產業發展

在此同時,海信與亞馬遜合作,將亞馬遜智慧語音助理Alexa整合至4K電視,LG與Google合作開發內建Google Assistant的4K電視,上述產品策略不僅提高在超高清市場的能力與品牌形象,更可讓消費者與電視彼此互動。

全球超高清產業生態系

逐漸成形

電視一直是影音資訊的重要顯示設備,類比電視演進到數位電視是第一次技術變革,且類比電視與數位電視在科技生命週期中相互共存達八年之久,類比電視才逐漸退出,數位電視則受惠於技術持續發展,成爲改善電視傳輸效能與畫質技術指標

如今數位電視透過衛星通訊、地面廣播、無線與有線網路作爲傳輸方式,使其具有較佳訊號傳輸、抗干擾能力與視聽品質,提供更多節目給予消費者,然消費者最直觀的消費行爲即爲視覺體驗,隨着全球超高清應用領域逐漸擴大,超高清技術已不再侷限於電視,亦迅速轉至平板智慧型手機裝置發展,因此美國超高清聯盟(UHD Alliance)、超高清論壇(UHD Forum)、藍光光碟協會等產業組織,正訂定設備與應用標準並從而建立認證標準,從而建立生態體系與市場主導優勢。

2019年藍光光碟協會欲活絡家庭影視商機,將環球影業聯藝電影(United Artists)、迪士尼旗下的二十世紀福斯、華納兄弟、派拉蒙影業等電影製片公司,拍攝30餘部超高清作品帶進家庭劇院,以提升多媒體內容豐富度,同時宣佈8K超高清電視產業標準與識別標誌,並於2020年正式啓用。至2021年美國4K超高清頻道數增至16個,僅低於歐洲。由於歐洲各國國情與政策側重領域不同,超高清與有線電視傳輸、網路傳輸等基礎建設的水準不一,使電視產業與電影工業僅能從內容推動超高清產業,預期屆時將有22個4K超高清頻道數。

韓國是全球較早部署超高清的國家,2012年就已進行超高畫質電視UHDTV傳輸與廣播測試,且成爲全球第一個開播4K UMAX頻道的國家,激勵KBS、MBC、SBS等韓國電視臺相繼推出超高清,同時也陸續向首爾與其附近地區傳輸超高清節目訊號。韓國超高清頻道部署速度與日本一樣快速,且於有線電視傳輸、網路傳輸與頻道基礎建設已趨近於完善,故2021年韓國、日本有望達到八個超高清頻道數。

中國市場大器晚成

設備需求漸增

相對來說,中國超高清產業則是屬於大器晚成的市場,2019年中國春晚才首創以5G網路傳輸即時轉播超高清內容,並透過全息投影、AR/VR與無人機等新技術提升內容豐富度,後續中國中央電視臺與其他地區電視臺也相繼推出超高清頻道,基於對影片擷取、編碼等設備需求增加,促使中國聯通、小米、國科微新、華爲、微美等零組件與終端顯示設備業者,加緊在全4K、8K佈局。

其中,國科微新已經成功研發出4K超高清編/解碼晶片,該晶片可以支援HEVC/H.265、AVS2、HDR10與HLG等超高清影片解碼,例如愛奇藝與甘肅廣電聯合推出智慧終端機上盒、蝸牛TV等OTT廠商皆使用其晶片,華爲、微美則是專注於AR,以挖掘更多消費端的潛在需求。

目前的4K超高清顯示設備發展狀況與應用領域(如娛樂文教、工業製造、智慧交通、安防監控等),於亞太視地區仍是由創維、長虹、海信、TCL等中國大廠主導,臺灣則是以索尼、三星、LG的市佔最高。

十四五規劃推進

資訊技術藍圖明朗

隨着超高清顯示設備普及率提高,廠商對產品的附加價值也越加重視,尤其是4K電視,主導廠商皆設法結合智慧音箱,透過提供多元服務增加附加價值,有些廠商則內建AI(包含系統),可透過手機等多裝置操作模式與語音指令,主要在提高其在超高清市場的產品能力與品牌形象,進而提高消費電子產品的銷售量

在中國十四五發展規劃中,發展新一代資訊技術藍圖已初步明朗,其中涵蓋電子資訊製造、超高清產業(新型顯示設備)、AI、5G、衛星導航、軟體與信創產業、數位基礎建設等,中國廣州已開始建置AI與數位經濟試驗區,中國多數廠商相繼投資,其中創維投資超過人民幣70億元佈局高階智慧電視。

2021年中國黃埔區、增城區將新增1,000萬面板總量,OLED高階智慧電視顯示面板產量約佔30%,故至2024年OLED高階智慧電視價格將更加親民,售價有望降低30~40%。

再者,5G網路傳輸將是推動8K超高清顯示設備成長關鍵,創維、長虹、海信與TCL皆加緊部署,欲從新興高階電視市場脫穎而出。

5G的高速低延特性可解決8K顯示設備的內容傳輸、解壓縮問題,併爲娛樂文教(包含遠端教育)、醫學成像、安全監控等各領域提供解決方案,並帶給超高清核心零組件廠商新的市場機會,例如海思8K晶片支援電視或超高清設備擷取、編/解碼、傳輸與顯示端到端8K解決方案,長虹5G-8K電視皆採用該款晶片。

發展超高清產業鏈有成

規模逐步放大

中國超高清產業正處於成長初期,發跡時間晚於美國、歐洲、日本與韓國,2017~2018年超高清產業面臨許多挑戰,例如製作、傳輸與頻道分配等,以及產業對幀率、傳輸碼率等關鍵技術尚未統一標準,核心技術標準受制於美國與其特定機構(如超高清聯盟),故前期僅能引進資本與先進技術以奠定基礎爲,2018~2019年中國國產替代進口意識擡頭,中國廠商紛紛自行研發關鍵零組件與設備,並將初步成果展現於2019年春節晚會,嘗試5G-4K直播。

隨着超高清應用範疇擴大,2019年市場規模也達到人民幣1.32兆,然2020上半年中國電視銷售量爲2,089萬臺、銷售額爲人民幣516億元,相較2019上半年銷售量減少9.1%、銷售額減少22%,主要受到中美貿易戰與COVID-19疫情影響。

隨着2020中國超高清視頻供應鏈發展已趨完整,加上各環節皆有相對應的廠商支援,核心技術與元件也獲取多項解決方案,且獲得政府單位如中國工信部與其國家廣播電視總局中國傳媒集團等協助推動,預計2020~2022年超高清市場規模將維持雙位數增長,至2022年將達到人民幣33.6兆。

5G網路

成8K超高清直播關鍵

超高清影片直播已成爲大衆生活的一部分,例如各類體育賽事、演唱會、大型活動等皆採用4K直播,對網路傳輸速率的要求也相對提升。

每戶用手機、平板、筆記型電腦等行動裝置,觀看4K超高清直播所需傳輸速度爲30~80Mbps,而8K超高清影片幀率爲50幀時,網路傳輸速度要達到100~200Mbps、甚至更高,8K影片幀率須在100幀以上,畫質呈現與視覺效果較佳,但傳輸速度更要提高到200~400Mbps纔夠。

4G網路已滿足不了超高清影片所需要的流量、低延遲等技術指標要求,5G商轉應用範疇擴大,網路承載力能有效改善4K超高清影片直播的流暢度與穩定性,亦讓8K超高清影片直播得以實現。