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【專題】一文看懂,8K UHD超高清影音系統建構攻略(連載2)

作者:影音CN

前情回顧

【專題】一文看懂,8K UHD超高清影音系統建構攻略(連載2)

PS5和XSX是目前兩款熱門的遊戲主機,但在性能方面要順暢玩8K遊戲還是有點勉強

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PS5和XSX的遊戲陣容很強大,但并不是每一款都能支援4K/120p

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真正具備8K HDR遊戲能力的是PC端的旗艦顯示卡,例如nVIDIA RTX 4090

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nVIDIA官網的RTX 4090 8K HDR遊戲實測資料,在開啟DLSS3之後,基本上遊戲幀數都已經超過80fps

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國外媒體關于RTX 4090 8K遊戲的測試幀數,部分遊戲即使在不開DLSS3的狀态下,也能上到60fps

【專題】一文看懂,8K UHD超高清影音系統建構攻略(連載2)

支援DLSS3的遊戲陣容越來越多

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【專題】一文看懂,8K UHD超高清影音系統建構攻略(連載2)

8K遊戲的畫面确實太漂亮了

8K HDR遊戲已經不再是夢想

需要依靠高階顯示卡的出衆性能

當你花巨資打造了一套8K超高清影音系統之後,當然是希望充分發掘這套影音系統的所有潛能,而不希望隻是看幾場電影就荒廢在一邊。除了電影、音樂之外,遊戲娛樂自然也是不少年輕玩家的關注點。他們相對于電影和音樂,願意花更多的時間與預算在遊戲上面,不管是遊戲本身還是遊戲相關的裝置上。

如今,不少遊戲本身已經開始具備環繞聲音效,甚至少數還能支援杜比全景聲,支援HDR顯示,如果僅僅局限于小小螢幕上來顯示,并不能完全釋放出遊戲本身所帶給玩家的那種身臨其境的感受,尤其是那些劇情向的遊戲,又或者是第一人稱射擊遊戲。如果能夠在150英寸甚至是200英寸的8K超高清小巨幕上來玩遊戲,确實不是一般20到30多英寸的電腦顯示屏所能媲美的。

那麼,來到2023年,遊戲裝置的性能可以滿足8K HDR遊戲的暢玩需求嗎?這正是不少考慮将遊戲功能納入到8K超高清影音系統建構之中必然要考慮的問題。下面我們将從主流遊戲主機平台,以及PC電腦遊戲平台兩大方面來深入分析8K遊戲在現階段的可行性。

PS5和XSX遊戲主機平台

早在幾年前,兩台新生代遊戲主機PS5和XSX面世之後,我們就開始讨論8K遊戲的可能性,隻是受限于這兩款主機的性能,要實作4K/120Hz高刷遊戲體驗就已經不是一件容易的事情,更何況性能要求更高的8K/遊戲。是以,更多人關注的重點是在如何獲得4K/120Hz之上。确實對于遊戲而言,遊戲畫面幀率比起畫面分辨率對遊戲體驗來說更為重要。遊戲畫面不同于電影拍攝畫面會保留動态模糊的資訊,每一幀的畫面都是清晰的,并沒有動态模糊的細節,或者說丢失了運動過渡的圖像細節,想要獲得更流暢的動态影像,最理想的方式是采用高幀率的顯示方式,讓畫面即使在快速移動之中都是清晰的。當然也會有一些遊戲會加入動态模糊的功能,讓玩家可以在低幀率運作的情況下,保持畫面的流暢,隻是往往結果會是讓整個遊戲畫面看上去有點模糊,畫面并不銳利,畢竟這些都是額外加入的模糊處理,而并且真實的動态模糊運動資訊。是以,4K/120Hz遊戲體驗在一定程度上來說比起8K/60Hz要更為爽快,畫面清晰度更高,動态影像過度的細節更為豐富。同時在顯示裝置的選擇方面,4K/120Hz的裝置種類與數量相比8K裝置要來得多,特别是在家庭影院投影機範疇。這也成為了目前更多人關注4K/120Hz遊戲體驗的重要原因。

高性能PC遊戲電腦

但是,4K/120Hz遊戲依然還是4K級别的畫面體驗,我們更想要得到的是8K級别的遊戲體驗,特别是8K HDR與高幀率的遊戲體驗。既然上面所提到的兩款遊戲主機暫時還無法帶給我們暢快淋漓的8K遊戲性能,我們在選擇遊戲平台的時候,就需要更多地依賴PC系統。來到2023年,PC領域迎來了性能更加強勁的新一代顯示卡,尤其是nVIDIA頂級的RTX 4090顯示卡,除了配備了HDMI2.1接口之外,在搭配新一代DLSS3技術之後,終于能夠在主流的3A遊戲大作之下,實作流暢的8K/60p HDR遊戲體驗。在官方的測試中,我們看到搭載i9-12900K處理器,32GB 記憶體, 在Win 11 x64系統之下,開啟DLSS3技術之後,普遍幀數達到了80幀以上,在個别遊戲上,如《War Thunder》更是達到了驚人的164Hz,也就是說不僅是8K HDR等級的遊戲體驗,而且還是8K HDR高幀率的極緻遊戲體驗。值得留意的一點,能夠在短時間實作顯示卡性能的提升,這裡面不得不提一個關鍵的技術,DLSS(Deep Learning Super Sampling)深度學習超級采樣技術,是由nVIDIA所開發的一種應用在視訊遊戲中的實時處理技術,通過AI深度學習的方式,将較低分辨率的圖像放大為更高分辨率的圖像,并以AI的方式實作優化,有效降低顯示卡的負載,再更多的運算能力投入到幀數上,最終能夠在8K這樣的超高清畫面之中帶來流暢的遊戲體驗。在DLSS技術剛剛推出之時,不少玩家都提出了質疑,并且認為通過DLSS最終所生成的AI遊戲畫質與原生分辨率還是有一定的差距,但來到了DLSS3, nVIDIA表示,給予全新的光流加速器可以分析兩幀連續的遊戲畫面,并能計算出幀到幀所形成的物體與元素的運動矢量資料,而不再使用傳統遊戲引擎的運動矢量進行模組化,将DLSS生成的全新幀與DLSS超級分辨率幀相結合,使得整個遊戲畫面的重塑能力變得更強,當然也進一步提升了遊戲的整體性能。最後總結來說,在2023年值得我們入手的遊戲平台,除了PS5和XSX兩大主機平台之外,如果想要追求更高的8K遊戲性能,毫無疑問,PC電腦端是現階段更好的選擇。另外,我們也不難發現,AI技術正在不經意之間改變着我們的影音娛樂方式,由此我們也進一步推測未來是否會在這種AI智能插幀處理的功能應用在低分辨率老片源8K重塑項目之中,甚至應用在8K片源的制作之中,進而加速整個8K影音程序。

【專題】一文看懂,8K UHD超高清影音系統建構攻略(連載2)

起碼選擇HDMI 2.1起步的裝置

盡量選擇UHS認證的HDMI線材

前面,我們分析了8K節目源目前的整體狀況,現階段還處于基礎起步階段,核心部分缺少了關鍵的8K電影與電視劇的資源,盡管已經有少數的網絡流媒體平台可以觀看使用者分享的8K HDR資源,以及8K體育賽事的電視廣播頻道,但離真正8K節目源的普及化還是有相當長的一段路要走。當然8K遊戲則是吸引我們現階段選擇建構8K超高清影音系統的關鍵因素。接下來,我們就來看看8K影音系統其他部件的選擇了。

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選擇HDMI 2.1起步的裝置

首先,我們必須要留意,包括顯示裝置、AV放大器以及經過8K視訊傳輸鍊路的相關裝置是否都能夠支援8K信号傳輸。回到8K電視剛剛在各大消費類電子展會上推出的時候,當時HDMI版本仍然停留在2.0的階段,,受限于當時HDMI接口的傳輸帶寬隻有18Gbps,最高隻能支援到4K/60p的信号傳輸,為了解決8K信号傳輸與畫面顯示的問題,隻能夠被迫采用4個HDMI接口同時傳輸的方式,也就是把1個完整的8K畫面切割成4個4K畫面,再通過内部視訊信号處理晶片,把這4個4K畫面拼接成1個完整的8K畫面。這種以多個HDMI接口組合在一起的傳輸方式會讓整個傳輸信道變得異常複雜,還需加入信号切割重組的過程,使得原本響應就不算快的HDMI傳輸變得更慢,還存在各種各樣的相容性問題,隻能算是一種過渡期的折中方案。等到HDMI 2.1推出之後,傳輸能力從原來的18Gbps提升到48Gbps,終于有能力實作單條HDMI線傳輸8K超高清視訊信号,不再需要利用多口來擴充傳輸帶寬。是以,我們在為8K超高清影音系統選擇相關裝置的時候,就需要留意它們是否采用了HDMI 2.1規格的接口。在這裡值得留意的一點,由于各種原因,有些裝置并沒有特别說明采用了HDMI 2.1規格的接口,而是指出HDMI接口傳輸能力能達到48Gbps,能滿足8K超高清信号的傳輸需求。

除了HDMI2.1之外,HDMI協會目前已經推出HDMI2.1規範的小改版本HDMI2.1a,當中絕大部分的内容都與HDMI2.1相同,規範更新重點并非在進一步提升接口傳輸帶寬之上,而是放在了如何增強和優化HDR高動态範圍顯示方面,增加了SBTM(Source-Based Tone Mapping)基于信号源的色調映射功能,希望從源頭解決困擾我們已久的HDR片源與HDR顯示裝置之間的色調映射難題。

由于HDR節目制作所采用的亮度動态範圍要大于現階段消費領域的裝置裝置,包括平闆電視、雷射電視以及家庭影院投影機。目前,主流的電影後期制作室在制作HDR影片的時候,普遍都會采用1000-4000nit,甚至更高亮度螢幕,而制作出來的HDR影片的普遍峰值亮度都在1000nit以上,部分電影的内容最高亮度可達4000nit以上,最高甚至接近10000nit。但家庭影院投影機現階段所能達到的亮度往往100-250nit之間,即使是亮度稍高的雷射電視平均也在400-500nit左右,主流的平闆電視則在500-1000nit左右,這就需要進行HDR節目源與顯示裝置之間的色調映射的處理,顯示裝置選擇合适的亮度曲線“裁切點”,在這點以下的亮度區間放置HDR節目源的亮度資訊,在亮度與畫面細節之間取得平衡,以確定顯示裝置呈現出充足的畫面亮度的同時也不會丢失高光的細節層次。但色調映射處理仍存在一些問題,比如說,并不是每一部HDR電影都采用相同的峰值亮度資訊,顯示裝置在進行色調映射的時候,就需要根據不同HDR電影當中不同的亮度中繼資料,包括内容峰值亮度與平均幀峰值亮度實作更為精準的處理。這就對電視與投影機内部的處理晶片運算能力提出了更高的要求,是以我們也看到了新一代的機型往往會有着更加出色的HDR畫質表現。

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另外一個問題在于當畫面中的圖像同時包含HDR與SDR的内容時,要分别正确地顯示HDR與SDR畫面的色彩與細節,通過簡單的整體畫面色調映射的處理方式是難以實作的。SBTM基于信号源的色調映射功能,讓信号源裝置來處理一部分的色調映射,不再需要全部依賴顯示裝置自身的處理,實作在畫中畫、獨立視訊視窗等同時顯示HDR、SDR視訊或遊戲畫面。SBTM功能還能讓播放裝置與指定的某款顯示裝置進行針對性的色調映射,以達到了更好的HDR畫面表現。想要開啟SBTM功能,必須要確定播放裝置與顯示裝置都支援SBTM功能,HDMI協會指出,大部分的裝置都可以簡單的固件更新的方式支援SBTM功能。

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選擇UHS認證的HDMI線材

除了各種裝置之外,建構8K超高清影音系統另一個關鍵因素在于HDMI線材。對于已經擁有一套4K影音系統,想要準備更新的玩家,是應該保留原來手上的線材,還是選擇新規格的線材? 這主要取決于你手上的線材是否能夠滿足8K 超高清信号的傳輸要求。我們建議大家盡量選用HDMI UHS認證的線材。所謂HDMI UHS認證,也就是HDMI協會針對8K超高清影音傳輸所推出的新一代線材認證,具體來說稱為HDMI 2.1 Ultra High Speed HDMI Cable超高速線材認證。HDMI論壇明确指出通過UHS認證的線材支援非壓縮的8K/60p與4K/120p超高清視訊信号傳輸,最高支援傳輸帶寬可達48Gbps。當然不是說不具備UHS認證的線材就不具備8K超高清信号傳輸,具體的還要看線材實際的性能表現。另外,如果你需要選擇一條5米以上的長距離傳輸HDMI線,我們建議穩妥的政策是選擇HDMI光纖線,畢竟8K超高清傳輸的資料量不小,HDMI光纖線在長距離傳輸還是有着一定的優勢。而短距離傳輸則可以考慮不需要光電轉換的普通HDMI線材,不需要擔心接頭内部光電轉換晶片壽命和發熱的問題。

未完待續

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