8K超高清与FPGA技术

视频是信息呈现和传播的主要载体，随着科技不断地发展，超高清视频逐步走进人们生活的方方面面。超高清视频是继视频数字化、高清化之后新一轮重大技术革新。

国家工业部、广电总局和中央电视台三部门印发的《超高清视频产业发展行动计划（2019-2022年）》中提出坚持“4K先行、兼顾8K”的总体技术路线，提出了到2022年我国超高清视频产业的发展目标，在政策引导和各方资源积极投入下，产业总体规模有望超过4万亿元，超高清视频用户数达到2亿，4K产业生态体系基本完善，8K关键技术产品研发和产业化取得突破。重庆是首批试点推行超高清视频产业发展行动计划城市之一。

8K超高清是什么？
在介绍8K超高清前，我们先说明像素和视频分辨率的概念。

01/像素
指构成一幅画面的小点，即所有的小点（像素）汇聚在一起组成了一幅完整的画面，像素是记录图像的最小单位。

02/视频分辨率
指每一幅画面所含像素的数量，通常视频分辨率越高，包含像素越多，图像就越清晰。

03/8K
指分辨率，图像水平方向上达到8000个像素点，8K UHD (7680 × 4320) is the highest resolution defined in the Rec. 2020 (UHDTV) standard.  8K简言之就是：同一幅图像具有更多的像素点，让人和机器看得更清楚，获得更多的图像信息。
8K超高清与传统高清1080P和4K超高清的对比，可以看出8K具有4K分辨率4倍的像素点，更是1080P分辨率16倍的像素点，因此可以带来更加细腻清晰的画面、丰富逼真的细节，获取更多的图像信息。

8K应用领域：

2021年2月1日，中央广播电视总台8K超高清电视频道试验开播，这标志着全球首次实现8K超高清电视直播和5G网络下的8K电视播出。

01/工业领域
超高清工业内窥镜，更好的图像分辨率，能够在更远的距离看到更多细节，因此即便是细微的缺陷或者裂纹，也能够清晰地呈现在图像上，产线上的零件、成品缺陷检测、形变测量等。

02/医疗领域
各类高清内窥镜、医疗影像检测设备、超高清术野摄像机等。

03/智能交通领域
智能车联网汽车中的超高清车载图像与车载屏幕，从车外面看，在复杂环境中超高清图像更极大地提高了对车辆、车牌的识别准确率。

04/监控领域
从21年开始，8K超高清逐渐下沉到智能交通、安防监控等对成本较为敏感的领域；超高清图像视频更利于人脸识别、行为识别、目标分类的准确率，同时也可提高监控范围。

05/文教娱乐领域
可用于超高清教育平板、投影仪，人机交互设备，数字博物馆等。

8K超高清与FPGA技术：

从前述可看出，8K超高清带来了更加细腻清晰的画面、丰富逼真的细节，能够获取更多的图像信息，伴随而来的就是对巨大图像数据的实时接收、输出与处理能力的需求。
以8K UHD (7680 × 4320@60fps)为例，整个系统需要达到最高约30Gbps的数据处理速度，同时还涉及到大量高速数据接口用于图像的接收与输出；在更多的领域还需要进行人工智能算法的部署等高速图像处理算法。FPGA器件具备强大的并行运算能力、低延迟、低功耗和可以进行反复编程的特点，这使得其可作为8K超高清系统中数据采集、处理与显示输出的理想选择。