【創刊號4K特輯──策略&市場】
透視近代電視技術革命
文│程宗明(公視工程部研究員)
二十一世紀前五年內,數位電視先鎖定標準畫質是有原由的﹔
而高畫質在蓄勢多年後,突然竄起取代了標準畫質成為主角,
是因為有兩項科技進展為她架好了舞台……
電視數位化科技1998年正式在英國無線電視展開,也運用廣電大國的身量,帶動了世界風潮。
這個發展有段「前情提要」:大約1992年開始研發HD高畫質電視,是改革源頭,但當年傳輸方式仍在類比階段,高畫質需佔用更大頻寬。由於美國技術發展成熟,預見電視訊號處理會進入數位壓縮作法,大幅減少頻寬需求,因而當時數位化顯然意義大於高畫質,以致歐洲立刻跟進,發展歐洲為主的標準規範DVB,讓數位電視進入初步SD標準畫質時代。
這個階段出現數位化的意義在於,更高效率地處理與輸送影像,換句話說,可以同樣的頻寬,傳送更豐富的資料量(數位化後,任何訊息都是0與1的編碼組合)。因此一統合技術,延伸出兩個新的展望目標:
一、多媒體化:原本單一的廣電影音素材,因為數位編碼合成,可將照片、文字檔案、軟體程式合成一個多媒體節目,從數位連結中導出更多相關內容。
二、跨平台化:因為是統一與共同的數位編碼,單一的數位內容生產不再只有單一的數位平台可播出(以無線電視為源頭而言),能跨平台到有線、衛星、IPTV、手機、網路、遊戲機等通路與載具。
提供影音節目不再是電視台專利
內容匯流後,提供影音節目不再是電視台專利,更多的數位內容產製者、載具與通訊事業,紛紛投入這波隨數位電視浪潮席捲而來的產業變革。
二十一世紀前五年內,數位電視先鎖定標準畫質的優勢,原因在於:
一、歐洲電視產業從類比逐步轉換到數位,需要時間併行與重整無線電視頻率,先以標準畫質空出足夠的頻道,讓無線電視以多頻道商業模式進入一般家戶,測試開創新的附加市場。
二、歐洲預期無線電視數位化後(DVB-T),採用與第三代手機同樣的數位無線通訊解調規格(OFDM),隨後就要推出手機無線視訊(DVB-H)服務,根據當時的頻寬與壓縮環境,只適合承載標準畫質,高畫質規格過高,還不適用。
高畫質又為何在蓄勢多年後,突然竄起取代了標準畫質成為主角?那是因為有兩項科技進展為她架好了舞台:
一、平板寬螢幕電視機型大量上市,價格十分親民。
二、新的影音壓縮技術H.264定義與商業發行成功。
HD導入對電視產業達到一種全產業鍊轉換的效果
以台灣為例,在短短兩年內,從2004年DVB-T多頻道開播後,就進入準備高畫質轉播2008年總統就職與北京奧運階段。高畫質電視成熟化,對電視機市場助益很大,同時也讓電視台內部生產線全部換裝高畫質配備。

台灣以《公共廣電與文化創意及數位電視發展》兩年計畫,投入公共電視換裝HDTV的設備需求,經費達新台幣14億9千萬元。同時節目類型也做了新布局,政府持續投資HD內容製作,前後達新台幣6億元。
換句話說,HD導入對於電視產業而言,達到一種全產業鍊轉換的效果。台灣的HD之路,除公共電視引領風潮外,也成功地與中華電信IPTV、艾科思達衛星電視共同帶動了用戶成長,也加快了有線電視數位化的進程。
歐洲國家目前無意用無線頻率廣播4K電視
2011年之後,歐洲標準組織又持續推出DVB-T2的規範,開啟了更多資料流傳輸的可能,一種線性發展的理性與晶片發展的摩爾定律,又再度應用到影像處理的技術上,開發出更高解像的電視,名為UHD超高畫質。
但根據電學原理,對於電波傳遞的資料量與所產生的耗能須處於一個可控制的範圍,雖然DVB-T2已有效增加了資料傳輸量到19Mb/s,但未來若繼續往上追加,就要逼近合理值上限,超越界線就工程學來看已無經濟開發價值。因此,諸多歐洲國家無意讓UHD電視繼續利用無線頻率廣播,反而希望透過網路承載。
超高畫質本義就是更高的電視畫面解析,但單就畫質清晰度來說,除非觀賞距離是螢幕高度的1.5倍長或者一定限度內,否則一般人的視覺並不能察知,因此UHD如4K電視還需相關配套才有市場誘因。如增加附加利益,包含HDR高動態範圍影像、WCG廣色域、HFR高幀率等處理技術,都是積極推動的方案。
先進影視市場引導4K發展主動力還是業界利益
不過,韓國卻大膽進行UHD無線數位廣播發射,他們認為使用美國規範ATSC 3.0,不但增加處理效率,與聯網環境整合後,可藉此再次振興電視商務。
另一項有獲利預期的就是4K顯示器產業,這方面以中國主導下的內需市場最大,還會連動台灣與南韓面板產業,歐美市場總產量也不過等同大陸。日本方面,因寬銀幕市場有限,又宣稱2020年開播8K電視市場,而把4K視若過渡,相對下並未太積極投入。
以上可見現階段世界先進影視市場引導4K電視的發展,主要動力還是業界的利益,改善用戶端收視品質倒未必是重點。
電視畫質是否該追加到8K?歐洲標準組織DVB目前看來是不同意的。而台灣呢?政策是要像韓國那樣支持電視事業跨進另一次轉型?或只是著眼於未來聯網市場做準備?
文化部與交通部是否參考聯合國國際電信聯盟WRC-2015的決議,協調國家通訊傳播委員會在無線電視頻率上予以預留,讓公視4k實驗的下游播送作業也順勢完成?這些都是需要進一步探究的議題。
(原刊登於《開鏡》2017/07 創刊號 1 )
