隨著互動影音市場的崛起帶動虛擬現(xiàn)實(VR)/擴增實境(AR)產(chǎn)業(yè)發(fā)展,以及3D影像與超高畫質(zhì)影像技術應用熱潮,4K/8K高階影像技術近年來已被運用在大型國際運動賽事的轉播、好萊塢商業(yè)大片制作拍攝,甚至應用在政府官員的會議與采訪當中做為科技創(chuàng)新的實例。
此外,超高畫質(zhì)影像技術也陸續(xù)運用在安全監(jiān)控、醫(yī)療電子和消費電子產(chǎn)品上,并因應智能城市與物聯(lián)網(wǎng)潮流,安全監(jiān)控系統(tǒng)朝整合巨量數(shù)據(jù)與高畫質(zhì)影像邁進;醫(yī)療技術、手術精密度的提升刺激高畫質(zhì)醫(yī)療影像需求;360度環(huán)景影像與影音則在社群平臺和運動攝影上被廣泛的采用,各式應用應運而生,也促使影像SoC業(yè)者加速布局。
成本/技術準備就緒 4K醫(yī)療影像商機涌現(xiàn)
醫(yī)療產(chǎn)業(yè)與人身安全息息相關,故對于高畫質(zhì)、高精準與實時傳輸存取的影像需求一觸即發(fā)。 受惠于科技進步的提升,使得制造成本的降低,4K醫(yī)療影像醫(yī)療市場將于近兩年開始蓬勃發(fā)展。
醫(yī)療屬于專業(yè)型應用產(chǎn)業(yè),該公司已陸續(xù)看到相關客戶導入4K畫質(zhì)的醫(yī)療影像傳輸,預估2018~2019年之間,4K醫(yī)療影像醫(yī)療將開始普及。 未來進入人工智能(AI)當?shù)罆r代,這種人工智能醫(yī)療機器人將需要更多不同元素,協(xié)助機器學習與分析,而高畫質(zhì)影音數(shù)據(jù)傳輸即是關鍵要素之一。
在醫(yī)療影像產(chǎn)業(yè),對于影像編譯碼的需求有兩個主要目的,一是影像串流,另一方面則是保留證據(jù)。 針對影像串流需求,主要用途會是手術相關的知識教學,以及透過實時聯(lián)機,尋求其他醫(yī)生或團隊的專業(yè)意見與支持;在保留證據(jù)層面,則是能在手術不幸失敗時,提供完整手術影像信息,協(xié)助厘清問題。
以技術層面來說,4K影像對于醫(yī)療應用層面上的性能指針有兩個,一是位深度(Color Bit),另一個則是影像壓縮率。 前者的位深度,是針對影像醫(yī)療應用,有較高的顏色深度需求,透過索思的多格式編譯碼IC不僅支持4K/60p及高效率視訊編碼(HEVC)影像格式編碼、譯碼與轉碼,也可支持4:2:2色彩取樣,位深度高達10位,色彩呈現(xiàn)更精準,更能忠實呈現(xiàn)真實色彩,以及真實影像質(zhì)量。 后者影像壓縮率部分,采用索思的多格式編譯碼IC采用HEVC影像格式,可支持各種分辨率的影片比特率(Bitrate),并呈現(xiàn)絕佳畫質(zhì)。
影像醫(yī)療產(chǎn)業(yè)針對不同的使用目的,會聚焦于不同的關鍵技術,實時的影像傳輸雖然是其中一個關鍵,但若是針對手術需求,在時間壓力及手術復雜度的狀況下,任何決定都將影響手術為成功或失敗,故能否「忠實呈現(xiàn)真實影像色彩也會是非常重要的環(huán)節(jié)。
4K醫(yī)療影像的普及,不僅需要仰賴商業(yè)推廣及政府政策支持,另一方面市場需求以及資金投入也同等重要,而這些因素都將成為影響醫(yī)療產(chǎn)業(yè)導入4K影像(UHD)技術,以及導入速度的關鍵因素。
8K影像傳輸推波助瀾400G數(shù)據(jù)中心需求爆發(fā)
除醫(yī)療產(chǎn)業(yè)4K/8K應用漸增之外,電視產(chǎn)業(yè)之需求也逐漸崛起,如體育賽事之轉播便是8K影像技術首要應用目標,也進而帶動數(shù)據(jù)中心帶寬需求大增。
如2020年東京奧運直播8K內(nèi)容勢在必行,推動數(shù)據(jù)中心內(nèi)部網(wǎng)絡升級到400Gbit/s的投資熱潮,同時也促使單模態(tài)高速垂直共振腔面射型雷射(VCSEL)組件市場需求量急速上升。 未來數(shù)據(jù)中心內(nèi)部與串接超級計算機等短距傳輸所使用的光通訊技術,將以VCSEL作為主要光源。
國立高雄應用科技大學電子工程系特聘教授施天從表示,8K的影音傳輸為2K影音傳輸容量的16倍,現(xiàn)有的數(shù)據(jù)中心內(nèi)部網(wǎng)絡架構已無法滿足8K這種超高畫質(zhì)的訊號,加上未來影音傳輸?shù)膬?nèi)容更加多元、多樣化,數(shù)據(jù)中心內(nèi)部網(wǎng)絡升級到400G是不變的趨勢。
施天從指出,高畫質(zhì)影音傳輸是催化400G數(shù)據(jù)中心的觸發(fā)點,更重要的是,現(xiàn)今社會正逐漸朝向云端、智能化社會。 以車用領域來說,雖然現(xiàn)今車中信息大多存取在車機內(nèi),不過車中信息將有望上傳云端,經(jīng)過云端技術分析判斷車子行駛方向、安全性,甚至采用云端技術擷取路邊監(jiān)視錄像器畫面,還原車禍現(xiàn)場。 就此而言,若未來智能汽車也要求實時回傳的功能,所需的數(shù)據(jù)量非比尋常。
為因應400G數(shù)據(jù)中心的建置,國立臺大光電所暨電機系與國立交通大學光電系等師生,連手開發(fā)專為數(shù)據(jù)中心傳輸光源使用的少模態(tài)與單模態(tài)高速垂直共振腔面射型雷射組件,顯著帶動網(wǎng)絡事業(yè)的效率及功能。
單模態(tài)高速垂直共振腔面射型雷射組件與相關IC一起封裝后可組成光收發(fā)器,適用于高速光纖傳輸網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)中心等。 將繼續(xù)由本合作計劃團隊成員國立高雄應用科技大學電子系教授施天從的研發(fā)團隊,封裝成為高速光傳輸器模塊應用在未來400G的光網(wǎng)絡中。
單模態(tài)高速垂直共振腔面射型雷射應用于未來大型數(shù)據(jù)中心、超級計算機內(nèi)連接等預期將有超過千萬端口使用,相關產(chǎn)值超過十億美元。 消費端的USB與HDMI接口,為了傳送4K或8K視訊影音,也有可能使用以VCSEL組件為光源的光通訊組件,未來其應用空間及產(chǎn)值成長值得期待。