8K,日本的復仇

NHK,一家行事低調的技術公司。

儘管被大多數人以為是一家日本國營電視臺,但歷史上每一次電視廣播技術的革新都與它息息相關。

它開發了第一個高清電視廣播技術,標誌著世界進入高清時代。

它與BBC合作,開發適用於電視直播的HDR標準——HLG。就連如今,8K產業化的背後也有NHK的主導。


8K,日本的復仇


日本如此不遺餘力地推動電視信號高清化,骨子裡最根本的是一種復仇心。

01


日本人對圖像顯示,是入了魔的。

早在1964年東京奧運會後,日本放送協會NHK就開始投入下一代高清電視HDTV廣播技術的研究。

在最早的設計規格里,它擁有1125條掃描線。而彼時主流的NTSC制式和PAL制式分別只有525線和625線。越多的掃描線,意味著越清晰的圖像。


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但是,掃描線的增加同時也意味著更高的傳輸帶寬。

NHK的HDTV基帶視頻信號帶寬高達30MHz,而當時日本衛星放送可供發送的帶寬只有9MHz。在高速互聯網還沒有普及之前,一味追求高畫質而佔用過多傳輸資源,被認為是奢侈且毫無必要的行為。

於是NHK在1982年成功開發出多重亞抽樣編碼技術,MUSE。

使用MUSE對視頻信號進行壓縮後,HDTV信號帶寬降至8.1MHz,完全兼容現有的衛星放送系統。


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高清時代的大門,就這樣被日本人搶先叩開了。

日本對廣播技術的執著,可能來自於青春期少年的逆反心理。

二戰後的日本電視廣播系統,是由美國人一手建立起來的。當時美國使用的是NTSC制式,於是作為戰敗國的日本也被要求強加這一有缺陷的電視廣播標準。

隨著上世紀60年代,日本經濟的復甦及電子產業的騰飛,尤其是1964年東京奧運會後日本家庭電視普及率的大幅提升,一隻腳已邁入發達國家行列的日本有了底氣,開始傾向於設計一套更加先進的電視系統以擺脫NTSC。

在MUSE順利開發完成後,野心勃勃的NHK終於可以實行最後的計劃。

1985年,NHK將MUSE傳輸技術與HDTV信號規格加以整合,正式向世界展示高清電視衛星廣播格式——Hi-Vision。並且於1989年6月1日開始通過衛星試驗性放送,由此日本成為第一個邁入高清時代的國家。


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彼時的美國和歐洲,則仍在睡夢當中。

02

NHK的Hi-Vision技術演示,讓歐美無比震驚。美國這個資本主義老大哥,第一次感受到來自東亞的科技威脅。

在電視製造領域,美國在20世紀60年代獨領風騷。僅1965年,美國全年的彩色電視產量就可以達到300萬臺,同期日本的產量則不足10萬臺。


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然而在不到10年的時間裡,美國的電視製造帝國便土崩瓦解。

70年代,美國進行了一系列的製造業外移,本土電視品牌紛紛在發展中國家投資建廠,這成為美國電視製造業衰落的開始。

1972年是一個分水嶺,美國從韓國、臺灣進口的電視機份額首次超過日本。而日本品牌電視在1976年,已佔據美國市場近33%的份額。

面對日本的產業攻勢,美國人並非坐以待斃。早在1970年,美國就屢試不爽地動用一項強有力的武器來打擊日本對手,那就是貿易戰。

1976年,美國和日本達成協議,每年減少40%的日本電視機進口。可惜事與願違,這並沒有阻止美國電視產業的衰落。

到了1980年,美國本土電視製造商已從50年代的逾90家跌落至僅剩3家,RCA、Zenith和GTE-Sylvania。他們將在接下來幾年內逐一出售或關閉,直至1995年美國品牌徹底退出電視製造。


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因此當美國在1986年表態支持Hi-Vision時,本土電子廠商表現出了極大的不滿,認為如果採用日本格式,美國廠商將無法從中獲得任何好處,他們開始在暗中醞釀反擊。

Hi-Vision在美國的推廣也並非一帆風順,美國的頻道帶寬不足以兼容Hi-Vision,迫使NHK開發了一種窄帶Hi-Vision版本,以適用於美國6MHz System-M頻道。

如此,數據量能夠通過了,但嚴重犧牲了畫面質量,使得美國聯邦通信委員會FCC遲遲無法認可其作為美國電視傳輸標準使用,但依然支持Hi-Vision繼續在美國進行測試。


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事態在1987年發生了戲劇性的轉變,FCC突然宣佈成立高級電視業務顧問委員會ACATS,明確表示在不改變現有6MHz頻道帶寬的前提條件下,開發屬於美國自己的高清地面廣播技術。其背後有眾多美國廠商的身影。

FCC的這一決定,幾乎判了Hi-Vision在美國的死刑。因為Hi-Vision需要8.1MHz的帶寬,而窄帶Hi-Vision又無法滿足FCC對性能的要求。

更致命的是,Hi-Vision雖然以數字技術進行圖像壓縮,但仍使用模擬信號傳輸,本質依然是模擬系統。

而美國,則堅定不移地認為電視廣播的未來一定是全數字化,模擬信號終究會被掃入歷史的垃圾桶。

事實證明,美國是對的。

資本主義老大哥不鳴則已,一鳴驚人。雖然在高清領域起步較晚,但1995年便完成數字電視廣播技術ATSC,並於翌年獲得FCC認可。


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美國私底下的小動作讓日本焦躁不已。

為了維護Hi-Vision在商業化上的地位,NHK不得不於1991年11月25日將模擬高清頻道的放送時間提升至每天7小時以上,1994年更是進一步增加至每天10小時,以普及模擬高清格式。

1998年,美國率先開播數字高清頻道,實現彎道超車。歐洲也於同年進入數字電視時代,日本的模擬格式徹底遭到拋棄。

先於歐美進入高清時代的日本,卻成為數字高清的落後者。遲至2000年,日本才開始數字高清頻道的普及。而曾經日本人驕傲的Hi-Vision系統,隨即被打入冷宮。

2007年10月1日凌晨1點,Hi-Vision完成歷史使命結束放送,為其近20年的高清職業生涯畫下遺憾的句號。

03

Hi-Vision的失敗,本質是模擬信號在應對數字信號衝擊下的自然潰敗。數字信號清晰度更高,且不易像模擬信號那樣受到干擾。

日本在模擬系統上的大規模投入,導致其轉向數字系統的速度緩慢。日本自有的數字高清廣播標準ISDB,很大程度上參考了歐洲數字高清DVB的技術規格。

作為高清電視標準的開創者,NHK當然不願跟在歐美身後當小弟。今天如火如荼的8K產業,其原點就是NHK於1995開展的下一代超高清電視研究。


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NHK對超高清電視的規格藍圖是,4000掃描線和22.2多聲道環繞音效。新技術被命名為Super Hi-Vision,於2005年5月參展日本愛知世博會。這也是世界首次8K技術展示。

彼時的世界,仍處於數字高清的普及期,而NHK的推進速度可謂一騎絕塵。

2007年電影電視工程師協會SMTPE同時接納4K(3840 × 2160)和NHK的8K(7680 × 4320)作為通用標準,翌年22.2多聲道也被採納。至此,NHK的8K計劃獲得階段性成功。下一步,便是部署相關設備。

在顯示設備方面,NHK選擇了本國的合作伙伴——夏普和松下。前者於2011年5月和NHK聯合發表了一臺支持Super Hi-Vision的8K液晶顯示設備,後者於2012年發表8K等離子。而8K攝像機,則由Astrodesign和Red等廠商陸續開發成功。


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2013年,NHK在法國戛納影展上首次播出8K電影《Beauties À La Carte》。此時NHK每年在8K研究上投入7700萬美元,總研發費用已超過10億。

皇天不負有心人,2012年倫敦奧運會和2016年裡約奧運會的8K廣播測試順利完成後,NHK終於有信心在2018年讓日本成為第一個開播8K頻道的國家。

2018年12月1日,NHK 8K頻道與4K頻道一同開播,首個節目便是8K分辨率版本的《2001太空漫遊》。


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與此同時,夏普的8K消費級電視已開賣一年。一個月後的美國消費電子展CES上,包括索尼、三星、LG、海信、TCL等電視大廠紛紛加入8K陣營,以滿足這輪由NHK帶起的8K需求。

20多年前,Hi-Vision被美國拒絕,如今Super Hi-Vision正大舉入侵美國。

NHK將8K技術命名為Super Hi-Vision,也許便是為了不忘Hi-Vision之恥,報當年的一箭之仇。


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