左手技术、右手产品,超高清显示的万亿未来
回望历史,人们往往会在含混不清的史籍书录或是真假难辨的市景怪谈中陷入历史的迷雾:特洛伊战争是史诗还是虚构?楼兰古国为何神秘消失?金字塔到底是谁建造的?为了更精确的记录历史,更直观的传播文明,人类先后采取了口述、图像、文字、录音、视频等方式,其中视频是最直观、最自然、最容易被理解的记录方式,在近几十年来得到了飞速的发展,而超高清视频则被证明是最具震撼力并最有临场体验的方式。
基于现有科技发展水平,超高清是迄今为止最精准、同时也是信息量最大的视频记录方式。它能够在宏观场景扩展16倍的视角,或者在微观场景提升16倍分辨率,还可以在人工智能技术的加持下,在复杂场景下甚至超越人类肉眼的视觉感知能力。
但其实,超高清不仅仅是感知物理世界的重要能力,也是利用2D或3D技术构建数字世界、搭建虚拟世界的有力工具。尤其是与AI技术结合后,超高清将迅速赋能以AR/VR为代表的新一代显示和交互技术。在未来,客观世界与数字世界相融合,现实与虚拟相融合,目光所及未必真实,眼见则能感同身受。
去年12月,中国电子信息产业发展研究院电子信息研究所首次发布《超高清视频产业发展白皮书(2022年)》。 白皮书显示,2021年我国4K电视出货量达2729万台,渗透率达71.1%;截至今年8月,我国千兆宽带用户数达7055万户,百兆以上宽带用户占比达93.8%。白皮书预计,2022年我国超高清视频产业整体规模将超过3万亿元。
在5G技术的牵引下,面对旺盛的需求和潜在的市场,中国超高清显示技术及超高清虚拟拍摄极速崛起,几乎追平世界领先水平。超高清视频以更强的信息承载能力和更具潜力的应用价值,为消费升级、行业创新与数字化转型提供了新场景、新要素、新工具。新的网络特性催生新的行业需求,而新的需求带来更多超高清创新应用和业态。
超高清点亮中国电影工业新征程
从绿幕抠像到虚拟影棚,荧幕上展现的视觉“魔法”正迎来一个新时代。世界范围内,以Netflix和Disney为首的各平台间“内容战争”的愈演愈烈,加之自2019年底新冠病毒疫情的影响,虚拟拍摄技术被越来越多的创作者和制片方所接受,虚拟制片的标志性制作环境:“LED影棚”的爆发式增长标志着虚拟制片进入了2.0时代。
传统虚拟拍摄
2023年年初,围绕“数字电影超高清显示技术创新领域”,广东南方电影工程技术研究院与深圳市洲明科技股份有限公司、深圳市光科全息科技有限公司共同发起建立“广东南方电影工程技术研究院-数字电影超高清显示技术创新联合实验室”。实验室的成立,旨在构建起适合中国本土的数字电影虚拟拍摄的解决方案,推动中国虚拍技术标准体系的成型,构建中国标准,提出中国答案,从而更好的为多元化的场景需求提供高水平标准化技术服务和高质量创新性内容。
以前影视剧中的特效场景都是演员在绿幕前完成演绎,后期再将演员演出的画面“置入”特效场景中,最后观众看到的其实是一个合成画面。而虚拟影棚的原理为用多面屏幕环绕拍摄场地,通过计算机生成的3D场景被投射 到屏幕上,与现场演员的活动结合,从而创造出画面逼真,立体感强的实时场景。虚拟影棚是XR技术和LED屏幕的完美融合。
2022年火爆全网的悬疑剧《开端》,重复开启“无限流”的核心装置——公交车,其中的戏份全部在虚拟影棚中拍摄完成。剧组将公交车置于360度的超高清LED屏幕前,并在屏幕上滚动播放城市影像。这样,无论重复出现多少次公交戏,都能确保场面始终如一。2023年春节档,《流浪地球2》收获了票房与口碑的双重成功。在拍摄时,摄制团队使用了整套国际顶尖的超高清虚拟制片流程,将“后期前置”,在拍摄现场实现“所见即所得”。电影周期性的量化,极大地节约了时间和经济成本。
从科幻技术里程碑式的《2001太空漫游》到五维宇宙的《星际穿越》,美国科幻电影走过了五十多年的历程,而中国的科幻电影或许才刚刚起步。但随着中国超高清虚拟拍摄前端与流程的不断完善,大批优质内容创作者的涌现,中国电影工业的进程和中国科幻电影的征途必将充满光明。
越清晰,越沉浸
通过毕马威发布的《初探元宇宙》,我们可以大致总结出元宇宙的六个核心特征:沉浸式体验、开放性、虚拟身份、不断演化、虚实互动、新的确权式。具体表现我们在电影《头号玩家》中可以窥见:人们随时随地切换身份,自由穿梭于物理世界和数字世界,在虚拟空间和时间节点所构成的“元宇宙”中学习、工作、交友、购物、旅游等。
近期热播的电视剧《三体》,其中有一个重要的情节设定是“三体游戏”。游戏使用vr头显和体感装置,通过虹膜链接和整套体感设备,使用者在参与三体文明进程中时身临其境,从而顿悟并加入ETO组织。此剧播出,国内元宇宙热度再次升温,而《三体》作者刘慈欣也被大家成为中国“第一位元宇宙架构师”。
众所周知,元宇宙的接入口是VR/AR设备,但由于头戴式设备屏幕距离眼睛非常近,显示器最理想的像素密度为2000ppi,这已经远超目前LCD、OLED显示器可以达到的水平。能够在超小尺寸下实现超高分辨率,同时具备超快的切换速度,Micro LED成为了VR和AR头显的完美选择。这就意味着,在元宇宙时代,LED屏企在应用端已抢占了先机。虽然他们不以终端消费电子产品的形态参与竞争,但依然可以在先端材料、面板领域占据供应商的高地。
回归特性,我们直观感受“元宇宙”的多种形式呈现不难发现,达成“沉浸”与“虚实互动”的硬核条件便是超高清显示和超高清的虚拟空间打造。无论终端设备如何迭代,若无法以超高清的内容呈现在用户面前,则“沉浸”式的、联通真实世界的“元宇宙”则无法成立。从市场来看,元宇宙对于C端用户的吸引由内容质量、技术水平、用户体验等因素综合作用而成,而超高清显示技术及内容产品作为通向元宇宙的必经大门,是决定成败的关键要素,也是资本与产业链各层级关注的焦点。
当前,我国高度重视超高清视频产业,国家和地方围绕超高清视频密集出台规划和政策,加快促进超高清视频技术和产业发展。利好政策的陆续出台,为超高清视频显示产业的发展注入了东风,持续推动超高清视频技术在各领域的落地应用,真正实现“遍地开花”的局面。
透明的工厂
工业4.0时代,打造智慧工厂已经成为制造业企业转型升级的主流方向。据工信部透露,截至目前,我国已建成700多个数字化车间、智能工厂,智能制造试点示范项目生产效率平均提高48%。超高清视频与5G、人工智能、虚拟现实等新一代信息技术的融合应用,实现了生产制造效率和效能的双提升。
如果将传统工厂比作一个个“黑盒子”,让人“捉摸不透”;那么,现代工厂则被打造成了一个个“透明盒子”,“研、产、供、销”各个环节皆因超高清视频技术而变得更加直观、安全、高效。在现代化工业生产制造中,工业可视化能够让管理者在第一时间发现生产制造过程中存在的问题,并及时高效的予以解决。因此,打造工业生产可视化系统成为了众多现代工业企业的最佳选择,而超高清视频技术正是实现可视化的关键。
可视化工厂
超高清视频技术应用为高端检测设备研发创造了优势条件。众所周知,电子元器件,尤其是高端半导体芯片在生产过程中的缺陷检测是一大难点,而我国在高端检测设备系统的研发又具有:“起步时间短、技术水平与发达国家有较大差距“的天然短板。但随着超高清视频技术的应用,这一现状目前已经得到了极大改善。海康机器人基于视觉技术的超高清高精度柔性化自动质量检测系统,具备超高分辨率、图像质量优异、算法智能等特性,可以达到超高的识别精度和产线柔性,被广泛应用于高端电子制造业的各应用中,能够帮助企业提升生产过程的自动化程度和生产效率,同时提升产品质量及附加价值(《中国电子报》)。
在国家政策引导和产、学、研、用等各界的通力合作之下,超高清视频技术在工业制造领域迅速形成了星火燎原之势,以蓬勃的科技力量为产业高速发展注入了强劲动力。
“超高清➕医疗”领跑行业发展
赛迪智库统计数据显示,除文化、影视、教育、娱乐等,预计2022年我国超高清视频在医疗健康、安防监控、智能交通等领域应用市场规模达到5040亿元。整体内容及应用板块占据超高清市场约一半的市场体量。
在医疗领域,显示清晰度的提高,大大提高了医生对医学影像的判断速度和精准度。IDC数据显示,2020年是传统HIS(医院管理信息化系统)的升级换代时期,随着超高清医疗影像的发展带来的数据指数级增长,医院对4K超高清医疗影像实时还原的需求将带动超高清分辨率显示设备的快速增长。
随着医疗行业的信息化水平不断提高,“数字化手术室系统”为医生、患者、家属、专家、医学生提供了高效的医疗相关数字化服务。数字化手术室系统平台将过去手术中内部多个区域的“孤岛信息”,逐渐整合为一个信息整体,并将原来“封闭式”手术间升级为到开放的信息枢纽,超高清“数字化医院”辅以医疗4K全媒体中心正是未来医疗数字化改革的建设目标。
我国幅员辽阔、人口众多,优质医疗资源集中且分配不均问题仍然存在。超高清视频技术在医疗领域的深入普及,有效缓解了部分地区的就医压力。多地医疗机构引入4K超高清视频技术,完整、清晰、准确地呈现医学数据,为远程会诊、远程重症监护、远程示教提供准确可靠信息,极大提升了医疗效率和质量。
站在技术更替的交叉点上,作为能够直接提高外科手术精度的内窥镜,即将全面进入了“超高清时代”。当前,我国企业在超高清内窥镜方面已取得诸多进步,实现了全链路4K超高清成像。未来医用内窥镜系统朝着高分辨率和微型化的图像采集模块、远距离视频图像传输技术、快速优质的视频图像处理能力及实时超高清的图像显示功能等方向发展,为临床医学提供更可靠的图像,满足精准手术需求。
高端4K医用内窥镜的发展不仅具有临床价值,也为产业链提供新的技术和应用创新增长点。目前整个内窥成像产业链中,多家厂商具备光学部分研发和生产能力,但是后端摄像主机、显示部分几乎都是外购。增强自主处理系统的市场话语权,填补我国在内窥镜成像和整机高端产品的空缺,至关重要。
“智慧之眼”赋能交通强国
近年来,《交通强国建设纲要》、《数字交通发展规划纲要》、《推进综合交通运输大数据发展行动纲要》等系列政策文件的相继印发,标志着我国已经踏上从“交通大国”向“交通强国”转变的新征程。工业和信息化部、国家广播电视总局、中央广播电视总台联合印发的《超高清视频产业发展行动计划(2019—2022年)》更是为产业发展指明了前进的方向。超高清技术与交通业的碰撞,迸发出科技创新的蓬勃生命力。
作为智能网联技术的重要载体,超高清车载显示屏在超高清3D地图、超高清车载影音、超高清全景泊车影像等现代汽车场景中应用广泛。人工智能推动下,汽车产品快速迭代,车载摄像头迎来爆发式增长。据统计,2022年全球车载摄像头销量将突破2.5亿颗,市场规模650亿元。
智能汽车时代,超高清摄像头是全自动驾驶技术的基石和关键。高分辨率可谓远距离物体提供更佳清晰的图像、更流畅的画面、更舒适的驾驶体验,同时能够有效提升汽车安全性能,降低交通事故(《中国电子报》)。
从道路场景来看,针对高速公路重点路段实施交通事件自动检测分析是高速公路智慧化改造的重点方向之一,而超高清技术是提升交通视频分析准确率的“法宝”。
相较传统汽车强国,我国车路协同起步较晚,但近年来受益于国家政策对于车联网、自动驾驶以及超高清产业发展的积极引导,我国车路协同在短期内快速积累了后发优势。除了智能网联汽车的快速迭代,路侧数字化、智慧化建设也在加速。超高清监控作为交通道路的“智慧之眼”,吸引了诸多智慧交通赛道创业企业和投资机构的眼球。
技术发力,资本互动,超高清产业塑造“中国机遇”
超高清是显示产业继数字化、高清化后的新一轮重大技术变革。加快发展超高清视频产业,能够直接带动制播设备、终端产品、显示面板、芯片等产业链整体换代。纵观全局,超高清技术可应用于多个衍生行业,相关消费潜力也在被逐步激发。
伴随政策的加速落地,在5G和超高清融合发展的背景下,下游应用需求即将爆发,超高清视频产业前景可观,相关产业链公司业绩猛增。二级市场方面,A股市场的多家上市公司深耕超高清视频产业,设备生产、平台服务、场景应用等领域均有所涉及。银河证券认为,超高清视频产业链各环节升级换代加速,将引发视频制播、网络传输、终端呈现、内容供给等环节的创新发展。
当前,业内龙头企业获投融资几率较高,领域集中在硬件和应用两个板块,其中硬件以高清面板、虚拟现实设备为主,应用以面向消费端的电影电视、文化娱乐板块和面向企业端的安防板块为主。超高清视频作为跨行业跨领域的技术,今后应着眼于打破行政壁垒,加强产、学、研、投合作,加快研究成果的产业化。同时疏通产业界与投资界的互动与共荣,形成自主可控的产业链,方能占领未来产业规模化发展的制高点。