超高清技术范文

超高清技术范文（精选10篇）

超高清技术 第1篇

为适应高清、大屏电视的发展, 人们提出了超高清电视 (Ultra-High Defi nition Television) 的概念。2012年伦敦奥运会, 日本NHK、英国BBC和美国NBC联合进行了8K超高清电视的现场直播及传输试验, 成功地通过宽带网络将超高清奥运赛事图像从伦敦传到英国、美国和日本, 而据日本《朝日新闻》报道, 日本总务省还计划在2014巴西世界杯足球决赛期间提供4K超高清电视广播业务。

那么, 什么是超高清电视呢?超高清电视最先由NHK公司提出, 是一种旨在为用户提供更高质量的电视图像的数字电视技术, 日、韩、英、美、俄等国均对其展开了积极的研究。如果以技术参数来定义的话, 超高清电视是指分辨率为38402160 (4K) 或76804320 (8K) , 帧频高达120Hz, 量化深度12比特的数字电视技术。如果以主观视听感受来定义的话, 超高清电视是指可为观众提供超高像素、超大屏幕、超宽观看角视频图像并令观众获得逼真图像、丰富色彩, 丰满声音等视听感受数字电视技术。

与标清电视 (Standard Defi nition Television) 和高清电视 (High Defi nition Television) 相比, 超高清电视的分辨率有了很大提高。例如在同等像素密度下, 4k超高清电视的可视面积是19201080高清电视的4倍, 是720576标清电视的20倍。从图1, 可以看到标清、高清和超高清电视分辨率的对比关系。除此之外, 超高清电视相比于标清电视和高清电视, 还采用了一系列关键技术。

本文将首先介绍超高清电视的关键技术, 并将之与高清电视相比较, 然后结合国内数字电视技术现状分析当前发展超高清电视面临的困难, 最后对超高清电视应用前景做了展望。

1 超高清电视关键技术

1.1 分辨率

分辨率是数字电视的一个重要指标, 分辨率越高, 包含的像素越多, 图像越清晰, 色彩还原越好。超高清电视的分辨率为38402160 (即4K超高清) 或76804320 (即8K超高清) 。4K超高清电视每帧图像包含829440个像素, 8K超高清电视每帧图像包含33177600个像素。

1.2 观看距离

每种分辨率的电视都有最佳观看距离。4K超高清的最佳观看距离为1.5倍屏幕高度, 8K超高清的最佳观看距离为0.75倍屏幕高度, 而高清电视的最佳观看距离为3.6倍屏幕高度。这意味着在相同的最佳观看距离下看电视, 4K和8K超高清电视的屏幕可以比高清电视大很多。以2m最佳观看距离为例 (这也是多数家庭客厅的近似尺寸) , 高清电视尺寸为52英寸, 4K超高清电视为100英寸 (2.5m) , 8K超高清电视为200英寸, 它们之间的关系如图2所示。普通家庭客厅墙面的大小一般为2.5m, 非常适合观看4K超高清电视。观众在家中观看4K超高清电视时如同亲临现场, 视觉体验强烈。而8K超高清电视适用的屏幕过大, 适用于剧场、广场、影院等大型公共场所。

1.3 观看角

超高清电视的观看角较大, 具体的数值由以下公式计算:

其中, α为观看角 (FOV) , r为幅型比, n为观看距离与屏高之比。对4K超高清, r=16:9, n=1.5;对8K超高清, r=16:9, n=0.75。

由此可知, 4K超高清的最佳水平观看角开度为58°, 8K超高清的最佳水平观看角开度为96°。而高清电视的最佳水平观看角开度仅为32°。

1.4 超高清的基带图像格式

1.幅型比:16:9。

2.采样方式:逐行。

3.取样结构:正交。

4.帧频:支持多种帧频, 最高可达120Hz。

5.色度:依然以红、绿、蓝作为三基色, 初步确定拟采用表1的色度参数。

6.量化深度

超高清电视的推荐的量化深度为12比特, 可表示 (212) 3约687.2亿种颜色, 是10比特量化深度的64倍, 8比特量化深度的4096倍。当观众观看超高清电视时, 能体验到层次更丰富, 色彩过渡更加平滑细腻, 真实色彩还原度更好的画面。

1.5 节目制作和交换时的亮度和色差信号格式

超高清电视在节目制作和交换时拟采用的亮度和色差信号格式如表2所示。

1.6 节目制作和交换时的数据格式

超高清节目制作和交换时拟采用的数据格式如表3所示。

2 超高清电视与高清电视的比较

我国高清电视行业标准的制定依据是ITU-R BT.709-3建议书, 推荐格式为19201080/50I, 此外考虑到高清电视与电影胶片在制作、储存和交换方面的兼容性, 增加了192001080/24P的内容。超高清电视继承了高清电视的部分参数, 但一些关键参数有很大的突破。4K、8K超高清以及高清192001080/50I主要参数之间的对比如表4所示。

从数据对比结果可看到4K、8K超高清电视的分辨率是高清电视的2倍和4倍, 能显示更多的内容。因采样深度和采样频率不同, 超高清比高清电视具有更丰富的色彩, 图像细节更清晰能更好地展现变化剧烈的运动图像画面, 同时, 提高帧频减少了画面闪烁, 缩短观看距离和增大观看视角提高了观看体验。

3 超高清电视面临的问题

3.1 超高码率

3.1.1 超高的无压缩码率

以逐行采样、120Hz帧频、12比特量化深度、4:4:4采样结构为例, 4K超高清电视系统的无压缩码率为35.8Gbps (384002160012001203010-9=35.832Gbps) , 8K的为143.3Gbps (76800432012001203010-9=143.3Gbps) , 而192001080/50I高清电视系统的无压缩码率是1.485Gbps (亮度信号的取样频率量化深度+2个色差信号的取样频率量化深度=74.25 (MHz) 10 (Bit) +237.125 (MHz) 10 (Bit) =1.485Gbps) 。可见, 4K超高清电视系统的无压缩码率是高清电视的24倍, 8K是96.5倍。

3.1.2 很高的压缩码率

采用现有的压缩编码技术处理后的超高清电视码率依然很高。在伦敦奥运会期间进行的8K超高清电视转播实验中, 试验方将现场采集的信号转换成8路19201080/60P信号, 分别编码后输出8个MPEG-2传输流 (TS) 。8路传输流复用后生成两路MPEG-2传输流 (视频总码率约280Mbps, 每个音频通道的码率约为384kbps) , 转换生成的MPEG-2TS OVER IP数据速率高达350Mbps, 以UDP的方式经专线送到美国和日本各地。

遗憾的是, 现有的广播电视节目传送系统, 无论是地面数字电视系统, 还是有线电视系统或通信卫星系统, 均还无法支持超高清电视节目传送。因此, 推广超高清电视应用还需借助更高效的压缩编码算法或更先进的调制技术, 并重新规划地面、有线和卫星的信道资源。

3.1.3 巨大的存储需求

在上述无压缩采样参数下, 1小时4K超高清电视节目占用16, 110GB存储空间, 8K则占用64, 485GB, 而在目前国内大部分的制播网络中, 核心网络存储系统的存储空间也才几十个TB。

3.2 系统配套设施的升级压力

现有的标清或高清设备无法满足超高清电视制播的要求, 需要研制、开发新的采集、编辑、终端显示等设备, 技术的积累和市场的培育都需要耐心。

注:1.R'G'B'可用于最高图像质量的节目制作和交换。2.恒定亮度Y'CC'BCC'RC可用于最大程度地准确重现亮度信息或提高编码效率的情况。3.非恒定亮度Y'C'BC'R的应用与标清电视和高清电视类似。

注1:无压缩码率的计算参数:超高清帧频120Hz、量化深度12bit、采样空间4:4:4;高清电视量化深度10bit。

3.3 节目稀缺

单就高清电视来说, 目前我国已经开播了二十多个频道, 但节目还是不能完全满足观众要求。推广超高清电视离不开充足的超高清电视节目, 这预计是个较大的问题。

3.4 多声道音频重放系统

超高清电视系统建议采用22.2声道的音频重放系统, 这将是又一个难题。

毫无疑问, 22.2声道音频系统的还原性更好, 能给观众带来更加震撼的听觉感受。但是22.2声道系统的实现比较复杂且开销较大高, 而且对普通观众来说, 立体声或5.1环绕声已经完全满足需求。即使我国部分频道或节目已开播了5.1环绕声道, 但据调查, 我国仅有不到一成的观众在家中安装了5.1环绕声的听音环境, 距离22.2声道的普及还有很长的路要走。

4 超高清电视的应用前景

相对于观看立体电视需要观众改变收视习惯和忍受视觉疲劳等缺点而言, 超高清电视具有与标清、高清电视的收看方式一致、性能优良等优点, 更易于为观众所接受。

由于超高清电视的诸多优点, 相关研究得到了国际社会的高度重视, 进展顺利, 所采用的关键参数已基本确定, 标准化工作也在积极推进中。

超高清电视的前景诱人, 但要大规模地推广应用, 至少还应解决:高效压缩编码、实时传输和存储问题。有专家预测, 未来5~10年, 针对超高清电视的高效压缩编码算法和调制方法可能会问世, 届时在12GHz卫星广播频段就可以传送4K超高清电视节目, 在22GHz频段可以传送8K超高清电视节目。

摘要：超高清是数字电视未来的发展趋势。本文跟踪研究了超高清电视系统的关键技术, 对比了超高清、高清和标清电视系统之间的主要差异, 分析了发展超高清电视的现实困难和应用前景。

关键词：超高清,高清,电视

参考文献

[1]Draft New Recommendation ITU-R BT.[IMAGE-UHDTV], Parameter values for UHDTV systems for production and international programme exchange, 2012-05.

[2]ITU-R Report BT.2246-2, The present state of ultra-highde nition television, 2012[3]GY/T155-2000, 高清晰度电视节目制作及交换用视频参数值.

超高清电视来了？ 第2篇

从

LED（发光二极管）取代CCFL（冷阴极萤光灯管）液晶，再到OLED（有机发光二极管），每一次电视机显示技术的升级都势必带来消费的升级。

自2012年CES（国际消费类电子产品展览会）上，知名的高清电视机品牌Vizio高调宣布进军4K（4096×2160 像素）电视生产，到2013年索尼、松下、夏普等大屏彩电巨头，以及紧随的东芝、LG等品牌，甚至如创维、海信、康佳、长虹等国产厂商，均集中推出4K大屏超高清电视。无疑，这成为年度行业最热关键词。

作为一种依托于现有硬件的显示技术升级，加之OLED制造的高成本令其难以实现量产，4K或将成为电视产品未来的发展标准。著名市场调查机构Display Search预计，随着4K面板供应量的放大，4K电视在65英寸以上的机型数量将逐年大增。预计2013 年4K电视出货量将超50万台，未来三年则分别将达到220万、460万、700万台。

定义4K“超高清”标准的背后，也许将是产业链的又一次大洗牌，从终端厂商、配套片源、显示需求到周边技术，无数的新问题，随之而来。

如何“4K”

在进军4K电视的过程中，索尼步子跨得最大。年初CES上风头尽显后，索尼对电视的革新及推广马不停蹄。以中国市场为例，在今年3月6日的新品发布会上，索尼便推出旗下9个系列共 22 款智能电视及多款超大屏幕电视，4K电视便占3款（84 英寸的 84X9000、65 英寸的 65X9000A 、55 英寸的 55X9000A）。

为此，索尼适时跟进其高清影视技术学院（HD Academy）的讲解，通过索尼中国专业系统集团（SPSC）技术总监王亚明的系统介绍，4K技术也在国内得到了一次高规格的宣贯。

4K 的“中文译法”为超高清，相对于1920×1080的“高清”（2K）而言。4K一般是指4096×2160像素，同时，电视4K与电影4K确有差别：通常所说的4K其实是指“电影4K”标准，即4096×2160 像素；而电视4K对应的是3840×2160 像素。

就电视4K的最佳观看位置而言，是其屏幕高度的1.1?1.5倍处，也就是说，假设电视高度为1米，那么其最佳观看位置是离4K电视机的1.5 米处，否则观者就看不出4K（3840×2160 像素）与2K（1920×1080 像素）的效果差异。

除此之外，便是效果呈现手段了。毫无疑问，4K电视的显示效果由其屏幕大小和分辨率决定。屏幕越大、分辨率越高，也就意味越能感受到4K像素的效果，如按索尼的标准，需要60英寸以上屏幕才能完美显示4K像素效果。

如此高的显示需求所带来的关键问题，便是4K电视的节目片源和超高价位。例如，目前我国电视台播出的节目画质是固定的840×480分辨率，而高清电视台的分辨率为720P左右，这就意味着消费者通过4K电视观看电视节目，和用普通电视观看，画质是一样的。相比之下，索尼84英寸4K电视售价为17万元（人民币，下同），创维84英寸4K电视售价为9.9999万元，即便是海信65英寸4K电视，售价也达2.69万元。终端电视机价格是普通电视的数倍。

播出计划

就在4K电视在2012年CES引起轰动之后不久，法国卫星电视服务商Eutelsat就开始在一个试播频道上以4K格式进行节目传输，这是世界上第一个4K电视频道。不过目前针对群体不是消费者，而是为电视机制造商、卫星服务、付费电视运营商等相关产业提供演示所用。

在日本，东芝、夏普以及索尼已相继推出4K电视，日本政府和企业也加快了筹备全球首次4K电视直播的进程。路透社援引《朝日新闻》的一份报道称，日本产业界原本的计划是在2016年开始4K电视的直播，不过现在提前至2014年7月实行，以赶上里约热内卢的世界杯决赛圈。据悉，本次4K信号的传输将会首先使用通讯卫星进行，然后再使用电视卫星。而NHK（日本放送协会）更是准备在 2016 年率先测试 8K 电视的内容。

而在2012年伦敦奥运会期间，BBC、NHK和奥林匹克广播服务公司在奥运会期间就已经试验了8K超高清电视奥运转播。16倍于HDTV分辨率和22.2声道环绕声，在图像质量、音质和细节表现力上都实现了大幅跨越。

行业新坐标

虽然电视产业既往技术革新都是硬件带动软件，终端制造商们也都对4K技术表现出了极大的热情，但截止到目前，4K的曙光仍只是出现在高端市场及一些公共应用上。

就目前中国的电视机市场来看，高清标准的普及尚在进行中，Super Hi-Vision的分辨率为HDTV的16倍，卫星传输的话，费用很高；而电缆传输所需的传输速率至少需要70mb/s：显然，传输线路升级成本很高。另外，在播放设备方面，要真正体验超高清的魅力，还需要更大尺寸的电视如100寸电视或22.2声道设备支持，而这些设备费用高昂。因此，不要说8K，即使是4K商用也需要时日。

不过在摄像机市场，4K电视机得到了追捧。厂商们都推出了4K机的摄像机，并且价格已呈现多样化，这就在一定程度上，能够在源头上保证4K的拍摄。而在制作方面，也都是依靠电脑能够解决。

另外，人们也在关注，网络服务商是否愿意成为电视台之外的节目提供和传播商？虽然面临着转码技术、网络宽带等现有条件的限制，但4K也许会成为网络服务商打败电视台的新机会。

尽管关于4K在中国市场的前景受到多方的质疑声，但在发布新产品时，索尼（中国）有限公司总裁栗田伸树仍表示充满信心：“4K电视已经成为消费电子行业发展的新坐标。索尼4K技术在专业领域和家庭娱乐领域，都取得了长远的发展和应用。在2013年新春的销售旺季，索尼84英寸4K液晶电视的销量超过预期，这充分说明了中国消费者对于索尼4K电视的高度认可。”

超高清电视显示技术和测量研究 第3篇

1 超高清晰度显示技术

标准清晰度电视的像素数目为720×576。全高清电视(Full HDTV,FHDTV)的像素数据提高到1 920×1 080(2K×1K),简称2K电视。UHDTV相关的国际标准如下:ITU-R BT.2020,SMPTE 2036。

国际电信联盟ITU在2014年发布了ITU-R BT.2020《用于UHDTV超高清电视系统节目制作与国际节目交换的参数值———ITU推荐标准》[1]对超高清电视的图像格式进行了标准化。建议书定义了下一代超高清电视(Ultra HDTV,简称UHDTV)的格式,即超高清电视(UHDTV)的分辨率为W(宽)×H(高)=3 840×2 160(4K×2K)像素的电视(简称4K电视)和W(宽)×H(高)=7 680×4 320(8K×4K)像素的电视(简称8K电视),此定义的是图像空间特性。相比全高清电视(FHDTV)的像素数目,其像素数目提高了4倍和16倍。由于8K×4K分辨率是人眼的极限分辨率,4K×2K UHDTV最终向8K×4K UHDTV过渡,现阶段4K显示技术较易实现和市场普及。

美国电影及电视工程师协会SMPTE在2014年发布了SMPTE 2036最新标准:SMPTE ST 2036-1:2014《用于UHDTV超高清电视节目制作的图像参数值》[2]。该标准建议了超高清节目制作用的接口标准提案、图像传输方法和图像参数值。SMPTE标准与ITU现有标准内容相兼容。

根据ITU-R BT.2020建议书,ITU对超高清视频显示从图像空间特性、图像时间特性、系统色度特性、信号格式及数字表现参数进行了规范[1]。具体内容如表1~4。表5是HDTV系统的色度特性,可通过表3与表5的比较得出UHDTV更为宽广的色域。

表3中:假设为线性是指图像信息在0~1的范围内可用RGB三色刺激值线性指出;主色和用于参考的白色是指图像信息的色度值可在RGB基色和参照白基色的基础上加以判定。

通过对表3(UHDTV)与表5(HDTV)系统比色法的比较,可以看出超高清电视在色域方面的优点:在图1 CIE 1931 XYZ的RGB色彩空间即表示自然界所有真实的色彩,一大和一小两个三角形区域分别表示为UHDTV和HDTV系统能够显示出的色彩,直观地得出UHDTV比HDTV在电视机上更为宽广细致的色彩表现能力。

2 超高清电视平板和曲面显示技术

从超高清电视诞生起,出现了平板显示和曲面显示两大类超高清电视产品。从背光结构、原理和驱动方式、显示特性都不一样。2013年前并没有OLED背光电视进行量产,直到2014年开始实施生产。在IFA2013展会SONY推出采用曲面屏幕的65 in的LED电视,型号为S990A。同年9月,LG发布55 in曲面电视55EA9800-CA;三星也推出55 in曲面电视KA55S9C。2014到2015年,在超高清电视范围内曲面背光产品持续上升发展,并呈现出与平板背光齐头并进的趋势。

2.1 超高清电视产业状况分析

现有文献报告[3,4]指出,2015年全球电视市场的出货量将达到4 800万台。2015年第二季度4K电视的出货量比2014年同期增长197%,达620万台。随着4K电视的零售价格持续下降和生产工艺提升,4K产业链的逐渐形成,是促使其出货量增加的主要原因。中国国内消费者对于超高清电视的期望度持续上升,中国市场将成为超高清4K电视的重中之重。

2014年开始,超高清电视出现了曲面电视,曲面电视市场的逐渐发展分化为曲面LCD面板(LED背光)和AMOLED柔性面板两种不同的技术领域,并同时获得巨大的发展空间。2014—2015年间,引领曲面显示超高清的LG及三星重点布局以AMOLED技术为基础的产业链供应链。截止2015年第四季度,中国国内将有8座TFT LCD及AMOLED八代线面板厂建成并投入运作,预计全球平板4K面板保持持续增长速度,并且2015—2017年曲面面板(曲面LCD面板及曲面AMOLED面板)在继续增长的同时,AMOLED的市场占有率将上升[5]。图2是2013—2017年弯曲型LCD和OLED电视显示屏出货量。

2.2 平板和曲面显示技术特点

4K超高清电视按面板类型分为平板LCD面板(LED背光)和曲面面板,其中曲面面板又发展为曲面LCD面板(LED背光)和OLED(有机发光二极管)柔性面板[6]。图3对比了OLED结构和LCD结构的区别。

平板LCD面板(LED背光)的成像原理和结构较为复杂(见图3)。它是通过电压控制液晶分子旋转,从而遮挡背光控制颜色深浅(灰阶亮度),再通过偏振片和滤光片让不同子像素显示三原色,这样就可以得到颜色和深浅可控的子像素点并通过像素阵列显示不同的图像了。TFT驱动的LCD面板有几种不同的液晶分子排列方式:TN、IPS、MVA、PVA面板。而实际结构中,关键的液晶分子被夹在两块玻璃之间,由TFT(薄膜晶体管)施加电压驱动。

曲面LCD面板(LED背光)的LCD TFT技术不同于传统平板LCD TFT技术。它是LCD面板曲面化和LED背光曲面化的结合产物,其本质上是使用曲面LED背光的曲面LCD面板产品。因此曲面LCD面板(LED背光)存在两个难题。第一,是LCD面板可进行曲面弹性重塑,达到一定的曲率。对于每一个子像素点来说,液晶负责控制灰度,三原色滤光片控制颜色,它们必须一一对应才能显示正确的颜色。但LCD面板曲面化弯曲过程中出现的彩模基板(CF)与阵列基板(TFT)的错位,导致颜色失真和漏光问题。而且LCD面板结构复杂,是由多层材料组装而成(图3),当改变曲率时,多个材料的同时变化会导致各材料曲率的非同步。其次,国内曲面LCD电视采用的都是液晶分子垂直排布的VA软屏,在弯曲平面液晶面板过程中,屏幕当中的液晶分子方向无法均匀改变,这都会带来光学显示的不良影响。解决方法是:设定延伸层,把曲面LCD面板的弯曲方向与像素电极的长边延长方向保持一致,降低产生的色偏。第二,是背光系统的设计,目前的曲面LCD电视(LED背光)的内部结构,其实是将导光板和背光板底座进行了人工弯曲,因为是用塑料制作的导光板和金属制成的底座,所以这种物理弯曲的方式不适用于可弯曲型LCD电视。解决方法是:背光维持平坦物理状态,避免背光模块和面板间距不同而导致的亮度不均。实际上背光模块又分为测入式和直下式背光两种。侧入式背光是LED光条布局在侧面,其方向与面板弯曲方向垂直,只有调整光学膜(包括导光板)才能解决面板的亮度不均问题;直下式背光的亮度不均问题可通过调整光学膜及LED灯来解决。如图4所示,平面LCD面板中的LED被等距隔开,曲面LCD面板中,通过调节LED的位置使画面亮度均匀,比如改变每个光条中LED的间距(黄灯表示LED打开,粉灯表示关)。

AMOLED(有源矩阵)和PMOLED(无源矩阵)是OLED的两种不同驱动方式,AMOLED的基础是有机物发光体,采用像素阵列结构,与PMOLED不同的是:AMOLED采用薄膜晶体管驱动电路独立控制显示器像素阵列的每个像素单元,实现整个像素阵列连续发光,且可设置补偿电路来对各个发光二极管进行亮度补偿,使得AMOLED显示器亮度均匀,发光效率高,使用寿命长,同时也避免了曲面液晶面板中常见的光柱、Mura云纹、漏光等现象。AMOLED与曲面LCD面板(LED背光)相比,具有以下优势:1)色域,AMOLED采用主动发光,无背光结构,因此具有更广的色域。不过TFT LCD的发展路线图表明LCD也在持续提高色域,因此AMOLED也要继续突破技术。2)对比度,AMOLED可独立控制每个像素单元的关闭来显示更深的黑色,因此对比度大于LCD。3)视角,宽视角,相比液晶没有光学失真现象[7]。4)功耗,更低的功耗,AMOLED显示屏的每个像素都可独立调控自身亮度,无恒定背光,因此节省了功耗。5)尺寸,由于没有背光组件,曲面AMOLED的厚度大大小于LCD面板(LED背光)。但是,AMOLED的缺点是:目前技术处于高速发展时期,面临着生产良品率不高的问题,因此导致成本较高。图5是超高清电视中AMOLED面板结构示意图。

PMOLED(无源矩阵)没有采用薄膜晶体管TFT(技术),其无源驱动存在缺陷:高电压或大电流的脉冲信号使发光效率很低,大电流降低OLED寿命,导致分辨率越高OLED的显示寿命越短,因此不满足高分辨率显示屏的质量要求。图6是超高清电视中PMOLED面板结构示意图。

3 超高清电视显示性能测量方法

基于超高清电视的显示原理和使用平面/曲面面板技术的超高清电视的大量涌现,同时目前国内的《超高清显示认证技术规范》起草较早,柔性面板技术尚未予以考量,且包括市场已淘汰的PDP型电视的项目,对超高清电视显示性能的评价考量也不全面完整,因此下面将针对超高清电视(4K)的显示性能提出了测量条件、测量用信号、测量项目和测量方法,最后通过对一定数量的4K被测样机的测试数据来验证显示性能测量方法。

3.1 测量基本要求

图像帧频的要求:从我国实际电网工作频率和规定超高清输入格式的角度出发,4K系统选用25 Hz、50 Hz和100 Hz。接口要求:HDMI1.4接口支持刷新率为30 Hz,HDMI2.0接口支持刷新率为50或60 Hz。HDMI2.0是最新的端口标准。依据ITU标准[1],由于本测试目的同理于观看者角度,因此测试距离为超高清电视的1.5倍屏高。光学测试仪器应放置在与显示屏中心测试点P0(见图7)正交垂直线上,且在整个测试过程中,光学测试仪器位置保持不动。

3.2 测量项目和方法

超高清电视中的平板LCD电视的光学显示性能参数如亮度、对比度、亮度均匀性、色域覆盖率、亮度可视角等的测量方法应与高清电视测量原理相同,因此上述参数项目的测量步骤等同SJ/T 11348—2006《数字电视平板显示器测量方法》[8]。而平板LCD电视应与曲面LCD电视和OLED曲面电视的测量方法不同,考量超高清曲面电视的项目也应依据曲面光学特点而不同。在表6中给出了超高清平板电视测量项目。在表7中给出了超高清曲面电视测量项目。

上述超高清曲面电视测试项目中,除亮度均匀性外,亮度、棋盘格对比度、色域覆盖率、亮度可视角、清晰度和Mura项目的测试方法和信号均与SJ/T 11348—2006不同,下面提出超高清曲面电视的测量方法。

3.2.1 超高清曲面电视的亮度

其步骤是:被测样机显示九窗口信号,测试图7中P0,P2,P4点的亮度值L0,L2,L4。图8是九窗口信号测试点位置注解图。

3.2.2 超高清曲面电视的棋盘格对比度

由于曲面电视独特的曲面形状,提出按中心、左边缘和右边缘区域划分,分别测试图9中的L5,L6,L7,L8,L9,L10,L11,L12的亮度值。图10是棋盘格测试信号。用式(8)、(9)和(10)计算对比度C'r中心,C'r左边缘,C'r右边缘

3.2.3 亮度均匀性

是指测试样机屏幕中心与屏幕边缘图像之间的亮度差。测量步骤是:

1)显示九窗口信号,亮度计放置在图7所规定P0点相交的垂直线上保持不动,测试距离为1.5倍显示屏幕高度。

2)测试图7所规定的P0~P8各个点的亮度值分别为L0~L8。

3)用式(11)计算定点式亮度均匀性Pi

3.2.4 色域覆盖率

国际电信联盟发布的ITU-R BT.2020标准,其定义的色域高达NTSC色域的133%(见图1)。但在对超高清电视的色域覆盖率测试的结果表示时,宜采用CIE 1976 u',v'均匀色空间中表示。将超高清电视还原的三基色(R,G,B)色度坐标组成的三角形色域面积,或多元色电视各元色色度坐标组成的多边形色域面积,占CIE 1976 u',v'均匀色空间谱色轨迹色域面积(0.195 2)的百分比。测量步骤是:

1)对三基色电视,分别显示全红场、全绿场和全蓝场信号,用色度计依次测试图7所规定的P0点的色度坐标(u'r,v'r),(u'g,v'g)和(u'b,v'b)。

2)对多元色电视,分别显示全红场、全绿场、全蓝场和其他像元色全场信号,用色度计依次测试图7所规定的P0点的色度坐标(u'r,v'r),(u'g,v'g),(u'b,v'b)和(u'p1,v'p1),(u'p2,v'p2),…,(u'pm,v'pm)。

3)对三基色电视(显示器),用式(12)计算三色色域面积S及色域覆盖率GP

4)对多元色电视(显示器),按色度坐标(u'r,v'r),(u'g,v'g),(u'b,v'b)和(u'p1,v'p1),(u'p2,v'p2),…,(u'pm,v'pm),用式(13)计算多边形色域面积Smp及色域覆盖率Gmp

式中:Smp为多边形色域面积,可按组成多边形的各三角形面积之和计算;(u'pm,v'pm),为多元色电视(显示器)的其他像元色色度坐标;m为1,2,3,…。

3.2.5 亮度可视角

亮度可视角是在屏幕左区域和右区域的亮度减小到1/3时的水平可视角。测量步骤是:

1)显示九窗口信号,在P0点正交垂直位置用亮度计测试图8所规定的P2点和P4点的亮度值L2和L4;

2)以电视的中心为轴线,旋转电视,当旋转方向为P2点位置靠近亮度计时,保持亮度计位置不变,测试P4点的亮度变为L4/3时得到右视角;

3)以电视的中心为轴线,旋转电视,当旋转方向为P4点位置靠近亮度计时,保持亮度计位置不变,测试P2点的亮度变为L2/3时得到左视角;

4)1/3亮度的水平可视角即为左视角和右视角之和。

3.2.6 超高清电视清晰度

其应与高清晰度电视不同,图11是4K超高清晰度复合测试图例。

3.2.7 Mura测试

Mura是将被测样机显示全屏白、全屏黑和全屏灰(30%、50%和70%灰度电平),同时检查电视机表面,寻找从几个像素大小到小于屏幕对角线20%大小的任何会影响显示亮度均匀性的缺陷,譬如斑驳、亮点或暗点。在报告中注明所有发现的缺陷的大小、数量、位置等。

4 超高清电视测试结果分析

本次送测样机均为4K超高清电视,平板送测样机共20台,曲面送测样机共30台(LCD曲面电视7台)。

4.1 亮度测量结果

平板4K电视亮度结果统计见图12,黑粗线是SJ/T 11348—2006限值350 cd/m2,其中9台低于该限值,最高值为513 cd/m2,最低值为294 cd/m2;曲面4K电视亮度结果统计见图13,测量结果均高于300 cd/m2,最高值(L0,L2,L4)为523/455/467 cd/m2,其中22台OLED曲面电视亮度处于350~450 cd/m2区间内,说明OLED补偿电路对发光效率提高不少。

4.2 对比度测量结果

SJ/T 11343—2006规定对比度的技术要求为≥150∶1,平板4K电视对比度测量结果均高于限值,最高值为624∶1,最低值为298∶1(图14);曲面4K电视有5台LCD曲面电视的对比度结果低于350∶1但仍高于300∶1,其余均高于该水平,最高值(C'r中心/C'r左边缘/C'r右边缘)为727∶1/743∶1/740∶1,其中18台结果处于450~550∶1之中(图15),说明曲面4K电视尤其是OLED曲面的对比度控制黑色区域像素更好,也说明采用棋盘格信号来考量曲面4K电视的对比度更加全面客观。

4.3 亮度均匀性测量结果

平板4K电视亮度均匀性结果统计见图16,黑粗线是SJ/T 11348—2006限值75%,最高值为88.0%,最低值为64.6%,其中8台低于限值;曲面4K电视亮度均匀性结果统计见图17,最高值为97.0%,最低值为70.6%(曲面LCD),OLED曲面4K电视亮度均匀性大部分分布在80%~90%间,统计分析较为集中。

4.4 色域覆盖率测量结果

平板4K电视色域覆盖率结果统计见图18,黑粗线是SJ/T 11348—2006限值32%,均高于限值。最高值为36.6%,最低值为32.3%;曲面4K电视色域覆盖率结果统计见图19,最高值为47.6,最低值为33.9%,共26台高于40%,可以说明4K电视较HDTV电视的色域覆盖率提高很大,其中曲面OLED的4K电视尤为突出(超高清电视的色域覆盖率理论值为57.3%,见表3)。

图13曲面4K电视亮度测量结果

4.5 亮度可视角

平板4K电视亮度可视角结果统计见图20,黑粗线是SJ/T 11348—2006限值120°,没有样机达到限值。最高值为100°,最低值为76°;曲面4K电视亮度可视角结果统计见图21,最高值为170°,最低值为140°。由于曲面的弯曲特点,本测量方法能够客观体现曲面可视角的能力,测量结果同时说明弯曲特性的4K电视的视角提高明显,尤其是采用OLED的4K电视。

4.6 清晰度测量结果

本次测量的平板和曲面4K电视的清晰度,均达到2 160电视线。而且主观测试清晰度时亦能够感受到细节画质的巨大提高。

4.7 像素缺陷和Mura测量结果

平板4K电视的像素缺陷测量中,有2台各测出有1个像素缺陷点;曲面4K电视的Mura测量中,有3台各测出1个暗点,其中2台出现在左下角,1台出现在右下角。说明包括OLED在内的曲面电视的生产工艺仍需不断提高,在面板和背光模组弯曲化的同时,保证将Mura降低至最低限度。

5 小结

本次送测样机是中国电子商会组织送样样机,品牌涵盖市场主要品牌,测量结果能够比较客观地反映目前超高清电视的显示性能。对于超高清电视中出现的平板和曲面两种技术和形态的产品,针对性地提出了不同的测量项目和方法,并进行了测量。大部分4K平板被测样机达到SJ/T 11348—2006限定值要求,且LED背光的4K平板LCD电视仍在技术提升;另一方面,曲面LCD电视测量结果与4K平板结果接近,而OLED曲面电视测量结果在亮度、对比度、亮度均匀性、色域覆盖率、亮度可视角方面均比4K平板有较大提高,但仍需提高生产良品率、降低缺陷点。从发展趋势看,多领域对高色域高分辨率的要求越来越高;从技术发展的角度看,OLED新材料的应用、OLED(红光、滤光、蓝光)发光器件的寿命效率的持续提高,保证了产品的稳定可靠性,不久市场将出现4K平板电视与OLED曲面4K电视齐头并进的趋势。

摘要：针对近年来超高清电视的崛起,介绍了超高清电视显示技术原理,分析了平板背光和曲面背光的产业定位、技术特点以及优缺点。在此基础上,引出主要显示性能的测量项目与方法,并对一部分超高清电视的测试结果进行了探讨。最后对行业发展趋势进行了分析和探讨。

关键词：超高清电视,显示技术,色彩性能,测量方法,发展趋势

参考文献

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[2]SMPTE ST 2036-1,Ultra high definition television-image parameter values for program production[S].2014.

[3]林宇.我国平板电视行业竞争与发展研究[D].成都:西南财经大学,2013.

[4]徐军,钱占飞,贺岸,等.V4K超高清电视发展趋势研究报告[J].中国数字电视,2013(10):24-29.

[5]JEONG Y,BYUNGUN Y.Development of patent roadmap based on technology roadmap by analyzing patterns of patentdevelopment[J].Technovation,2015(SI):37-52.

[6]乔元昆,孙晓.曲面电视发展趋势与研究[J].电视技术,2015,39(9):32-34.

[7]倪海龙.AMOLED的中国崛起[J].中国发明与专利,2014(4):126-127.

《4K超高清电视选购标准》出台等 第4篇

5月29日，中国电子商会、国家广播电视产品质量监督检验中心携手TCL，在京发布《4K超高清电视选购标准》（以下简称《标准》），首次从屏、芯片、系统、画质提升技术、智能云、外观等方面，对4K电视进行了全方位的规范。

最佳4K电视要符合五大《标准》规范：1.配备专业级UHD超高清显示屏；2.必须具备四核及以上处理器且内置4K解码芯片，搭载Android4.2及以上版本操作系统；3.应用成熟的2K转4K画质提升技术；4.具备USB3.0、HDMI1.4及以上版本的高速传输端口；5.搭载丰富智能云应用，实现家庭多终端互联互通。

本次《标准》还为消费提供了4K电视选购技巧。比如，如何进入电视工厂菜单核实该款电视是否具有四核处理器；识别是否具有USB3.0蓝色接口、权威评测证书等。针对当前4K片源有限的问题，《标准》指出消费者一定要选购具有“2K转4K关联补充技术”的产品。

宁夏电信IPTV开播新华社三套电视节目

日前，中国新华新闻电视网（简称CNC）节目在中国电信宁夏分公司IPTV上线，覆盖近5万宽带用户。

据了解，宁夏IPTV向城市进军，今年以来，与新华社宁夏分社积极发展战略合作伙伴关系，双方利用各自的优势资源开展网络电视节目合作业务。目前， CNC节目已在宁夏通过IPTV网络电视系统进入寻常百姓家，节目英文、中文、财经频道序号分别为111、112、113。

科大讯飞与中电信签订三年合作协议

5月27日，安徽科大讯飞信息科技股份有限公司与中国电信股份有限公司签订《战略合作协议》。

据了解，《战略合作协议》进一步推动讯飞智能语音技术与中国电信在移动互联网产品及客户服务、家庭宽带多媒体、爱音乐等业务的对接，提升中国电信移动互联网产品和服务的用户体验。该协议自双方签署之日起生效，有效期3年。任何一方可于合作期限届满前90日内，向另一方书面提议延长合作期限，经双方一致同意，可续签协议。

天津联通携手华为 构建TV VAS增值业务平台

近日，华为TV VAS增值业务平台在天津联通实现商用。当前商用的增值业务包括游戏、教育、生活等应用67款 （游戏类28款、含1000首曲库的音乐类1款、生活助手类16款、教育类应用22款），覆盖了天津联通所有IPTV用户。 预计今年年底，合作伙伴数量和应用数量将增加一倍多，到达20个合作伙伴、400款应用和5000集教育视频。

天津联通于2011年商用IPTV，目前放号速度走在联通前列，是北方联通目前发展用户最快的省份。天津联通相关负责人表示：“TV VAS增值业务将进一步提高IPTV业务的营业收入，降低离网率并有效吸引更多用户开通并持续使用IPTV业务。”

TCL将推安卓智能电视

日前，美国Hillcrest Labs（山顶实验室）宣布与TCL多媒体签署一份为期多年的新协议，将Freespace体感控制技术扩展到智能电视上，TCL将在第二季度推出这种新型智能电视。据介绍，用户只要在空中稍微移动遥控器，就能移动电视屏幕上的鼠标，并通过点击控制电视界面，操作方法与电脑、智能手机和平板电脑一样。

据悉，该技术的授权费用为每台电视12-13元人民币，成本增加不大。该公司还计划与机顶盒制造商洽谈，将该体感技术应用到更多电视机上。

歌华上线“图书博物馆”

近日，歌华有线高清交互平台“图书博物馆”栏目正式上线。该栏目包括“好书天天读”“名师讲堂”“名家说书”“电视杂志”“电视读报”“首都文博”和“电视图书馆”七个二级栏目，提供书刊杂志近300本、音视频类节目200余个，并每周进行更新。

同时，借助科大讯飞智能语音技术，“图书博物馆”实现了书籍、报纸、杂志等内容的语音阅读服务。该项目是中央文资办“数字文化传播示范基地”项目。

《吊丝男士2》6月上线

延续段子喜剧模式

搜狐视频自制剧《吊丝男士2》6月5日上线，沿袭第一季的风格与模式，继续以更适合互联网用户观看习惯的段子喜剧模式打造。

在5月29日举办的《吊丝男士2》开播发布会上，搜狐视频自制内容部门负责人王皓放言，《吊丝男士》播放量已达3亿，《吊丝男士2》的播放量一定会超过3亿。

据王皓介绍，借鉴第一季《吊丝男士》的成功经验，《吊丝男士2》融入了更多符合互联网风格的内容元素，第二季内容更加紧凑有趣。目前已知的客串明星包括韩寒、邓超、吸血鬼日记男主角、吴秀波、王学圻、林志玲等明星。

《吊丝男士2》沿袭周播模式，每集时长15分鐘左右，每周三更新。

乐视发布LetvStore2.0

近日，乐视发布LetvStore2.0版本，并与维动科技、乐知软件等多家公司达成战略合作，独家引入彩虹之路等20余款智能电视应用。

LetvStore2.0提供2000余款游戏、娱乐、生活、工具、阅读等多个类型的应用的一键式下载及安装。LetvStore2.0分类模式更清晰，一级分类包括游戏、应用、视频等，二级分类21个，用户更容易找到自己想要的应用；LetvStore2.0使用全新搜索方式，智能首字母搜索，互动性更强。

爱奇艺、PPS团队整合完成

王湘君晋升首席营销官

爱奇艺5月27日宣布，与PPS团队的整合工作全部完成。爱奇艺高级营销副总裁王湘君升任首席营销官（CMO），全面负责爱奇艺和PPS品牌管理、广告销售工作。

自5月7日宣布爱奇艺与PPS合并，爱奇艺的组织架构梳理、团队整合工作历时20天，涉及市场、广告销售、采购、财务等多部门。据介绍，PPS团队中大约5%的职能重叠，主要为销售和行政人员，均已妥善安排。

nlc202309031259

又讯：5月22日起，爱奇艺联合江西卫视、湖北卫视、辽宁卫视、陕西卫视四大平台，独家播出家庭情感喜剧《老米家的婚事》。这是爱奇艺与PPS宣布合并后，爱奇艺、PPS双平台联合，网络独播的第一部版权大剧。

截至目前，爱奇艺、PPS已完成全部大剧内容的双平台打通，双方采购的所有剧目，均会在爱奇艺、PPS双平台联合播出。此前在爱奇艺平台独播的所有大剧，已同步至PPS平台。

借力微软 PPTV打造电视云平台

近日，微软在上海举行Windows Azure公有云产品发布会，宣布微软Windows Azure公有云服务正式落地中国。作为首家与微软在云计算平台合作的中国新媒体，聚力传媒CEO陶闯在发布会上表示，PPTV聚力（以下简称PPTV）将充分利用这次机遇，进一步拓展国内一云多屏电视服务，引领国内电视内容产业走出国门，并结合三网融合的市场需求，加速亚洲电视网的中国业务拓展。

2012年7月，PPTV与微软推出基于Windows Azure云平台的PPTV ATN（Asia TV Networks）电视云平台。通过Windows Azure，PPTV组建了全球第一个网络电视云平台。只要把电视台的内容放到PPTV ATN云平台，就可以马上进行全球直播。

PPTV两年前已开始筹备基于云的ATN平台，旨在为海外客户提供一套易用付费的电视云平台，帮助其以较低的成本搭建付费电视服务。借Windows Azure之力，PPTV ATN业务在全球迅速拓展，目前业务已开展将近12个国家和地区的电视上网服务，包括越南、泰国、印尼、日本、新加坡、马来西亚以及欧洲、北美等地。

“天威多屏看”最新版本上线

5月29日，深圳天威视讯多屏视频应用品牌——天威TV多屏看上线，其官方网站提供移动终端下载服务。“多屏看”可支持所有视频业务，包括直播和点播业务，可完整转移到任何智能终端上，真正实现“电视无处不在”。

使用“多屏看”应用目前要求体验用户开通天威宽带；手机或者Pad用户需采用无线wif连接；PC需能连接上天威宽带。此应用还支持Android智能终端、iOS智能终端、iPad及iPhone，网站均提供了相应的下载版本。

天威视讯多屏看已推出高清体验专区、天天影院套餐、欧美电影套餐、天华少儿套餐、单片推荐、免费专区幾个板块及直播频道推荐。

“天威多屏看”最新版本上线

5月29日，深圳天威视讯多屏视频应用品牌——天威TV多屏看上线，其官方网站提供移动终端下载服务。“多屏看”可支持所有视频业务，包括直播和点播业务，可完整转移到任何智能终端上，真正实现“电视无处不在”。

使用“多屏看”应用目前要求体验用户开通天威宽带；手机或者Pad用户需采用无线wif连接；PC需能连接上天威宽带。此应用还支持Android智能终端、iOS智能终端、iPad及iPhone，网站均提供了相应的下载版本。

天威视讯多屏看已推出高清体验专区、天天影院套餐、欧美电影套餐、天华少儿套餐、单片推荐、免费专区几个板块及直播频道推荐。

天翼视讯法律服务新产品“法宝”面市

近日，天翼视讯与上海百事通合作的法律服务产品——“法宝”面市，以多形态移动互联网平台为广大用户提供法律信息服务。

“法宝”由遍布全国31个省的35000名优秀合作律师组成服务团队，为用户提供7×24小时的律师在线服务。

法宝产品覆盖电脑、手机客户端和WAP，全面提供视频直播点播、24小时回看、在线提问、电话咨询等功能性服务。产品设有大律师面对面、法律常识、揭秘档案、案件聚焦、法制调查、法眼视界等栏目。用户可以通过在线提问、电话咨询等方式让坐堂律师答疑解惑；付费用户将获得一对一专业律师法律咨询服务，产品支持支付宝等第三方支付。

广州联通与珠江宽频合推“沃·珠江宽频”

近日，广州联通与珠江宽频联合推出“沃·珠江宽频”融合业务，提供包括“主流沃·3G”、联通高速宽带、“‘甜果时光’高清互动电视”等。其中，包年优惠低至2.7-3.3折。

珠江宽频旗下电视业务“甜果时光”已在广州市场运营多年。“利用珠江宽频而不是广州联通自己的力量发展IPTV业务，是联通目前追赶电信迫不得已的办法。”分析人士表示，珠江宽频的“甜果时光”电视业务多次出现断网事件，或难以给联通宽带发展带来长远支撑。

山东电视国际频道

开通手机电视客户端

近日，山东电视国际频道（泰山电视台）推出手机客户端APP，打造“社交互动视频”平台。

山东电视国际频道手机客户端可实现电视节目在线直播、点播、电子节目单、预约节目提醒、查看栏目最新动态、查看明星主播的档案，还可以参与评论互动活动、与主持人在微博上交流、一键分享喜欢的内容到自己的微博和朋友圈。

山东电视国际频道（泰山电视台）覆盖东南亚、美国、加拿大、欧洲、澳大利亚等海外地区，此次的手机电视客户端面向全球4亿iPhone用户和近8亿安卓用户，目前该客户端已面向全球手机用户公测，未来将考虑增加更多点播和互动内容、覆盖更多终端和平台，以及为海外华人用户推出特色定制服务。

用户可通过山东电视国际频道（泰山电视台）的电视屏幕，扫描二维码直接下载该客户端。

超高清电视技术研发应用的新进展 第5篇

关键词：超高清电视,技术研发,发展现状

当前我国经济正在快速的发展与进步, 我国的广大民众们对自身的物质、精神文化生活提出了越来越多的要求与需求。在当前这个信息化快速发展的时代下, 民众们对高科技电子产品的要求和需要也越来越高了。随着我国电视产业的快速发展, 民众们对超高清的电视机也有了越来越多的要求和需要。这样一来, 就需要我国当前的电视产业的相关工作人员们, 不断的加强自身对超高清电视研发的素质与技能, 以此来更好的促进我国电视行业不断向前发展与进步。其中, 超高清电视机的发展进程, 需要对其所表现出来的研发应用技术做出更多的、更加具体的研究与分析。之所以这样, 主要原因就在于, 只有这样清楚的了解当前与之相关的电视机行业的具体发展状况, 才能更好的对今后的电视机行业发展状况有一个更加具体、详细的了解和预期, 从而确定一个行业内部发展的大方向, 以此更好的促进我国电视机行业的技术发展, 在更大的程度上, 有效满足我国广大民众们对物质、文化生活的要求与需求, 使民众们获得更大、更多以及更丰富的电视机生活。

1 我国当前的超高清电视机的整体状况

当前, 随着世界经济的不断快速发展, 加之世界范围之内的广大民众们已经对当前的物质、文化生活提出了越来越多的需求与需要, 当前的国际上对电视机行业也是倾注了越来越多的关注与重视, 这时, 就出现了超高清电视机的这种较之前的电视机来说, 更加先进的技术与技能。正是这种超高清电视机的投入生产与应用, 才使得更多的观众们对当前的视听体验有了更多的要求和需求。

与此同时, 这种超高清电视机的发展与进步, 能够为民众们提供一个更加具体、更加优质的观看效果, 使观众们获得了更加良好的视听效果。正是这种对科技的高要求, 造就了对相关电视机行业的工作人员们的更加具体的要求, 即这些对电视机的视频质量以及电视机的显示终端等多个方面都提出了越来越多的要求和需求, 这样一来, 就需要对电视机中的相关技术与插件做出更多的改变与创新, 在这一方面, 主要表现为, 将超高清电视机中的声音系统增加到拍摄现场的各个方向与层面的声音, 而并不是之前简单的一种单方声音的收录。

2 我国当前的超高清电视机技术发展的具体情况

2.1 对超高清电视机内容进行创造的技术内容

近些年来, 我国在超高清电视机的技术方面, 有了越来越成熟的技术与技能。正是这样, 使得我国的超高清技术得到了更多的广大民众们的认可。对超高清电视机技术的发展状况来说, 需要有很多方面与技巧上的进步与研发, 才能有效的增加当前超高清电视机的发展状况与视觉效果, 因而, 在当前这些具体情况的发展前提下, 需要对这个技术开发的过程中, 存在和需要的一些技术技能进行一定的分析与研究, 从而更好的对当前的电视机效果做出更多的贡献与积极作用。

举一个例子来说, 在当前的超高清电视机行业快速发展的过程中, 摄影机方面已经得到了较之前来说, 更加高水平的技术与技能要求。在对摄影机的运用方面, 当前应用最多的就是利用1.2左右英寸的图像传感器。这一设备具有其自身独特的特点, 即具有较高的灵敏度, 能耗相对较低等多方面的优点, 这一设备与技能, 像素可以提供3300万的像素, 并且可以支持无压缩视频的格式。

为了使超高清电视机的整体技能, 能够在更大的限度上, 满足广大民众们的视听效果, 带给观众们更加具体、更加形象的现场体验与视听效果。这样一来, 就要求超高清电视机技能的开发人员们, 应当在更高的程度上, 广泛收录拍摄现场在各个方面的声音, 以此来为超高清电视的声音录制做出一定的贡献, 并且起到一定的积极作用与影响。

2.2 对我国当前超高清视频编码技术的开发与研究

将当前的超高清电视的信号码与之前传统的电视机的信号码进行严格的对比, 不难发现的是, 当前这种超高清的电视机所接收的信号码, 已经远远的超过了之前旧式的电视机在信号方面的频率与信号。举一个例子来说, 当前的电视机在传输信号的过程中, 一般4K的与8K的电视机, 都需要较大的信号码进行传输, 这样一来, 就需要应用较高频率的视频编码, 对其进行一定的编码技术的压缩与传输。H.265标准的应用与运行, 主要是在H.264这一技术的基础上, 进行更多的分析与研究后得到的, 并且通过实践与调查, 可以看出的就是, 当前这种技术与效果已经得到了很好的反馈, 并且能够在这一基础上很好的为日后的相关技术与技能做出更多的贡献, 为日后的超高清电视机技术的更好发展, 打下更加坚实的基础。

在这样的发展基础与情况之下, 我国的电视机行业得到了更加具体、更加详尽的发展与进步, 在这样的情况下, 相关的超高清电视技能与技术, 已经得到了越来越多的发展与进步, 并且能够很好的为我国当前的电视机行业做出一定的表率作用, 从而更好的促进我国在电视机行业中, 制造出更多满足当前行业发展的技能与技术。

3 结束语

综上所述, 在当前我国的国民经济正在不断向前发展的大形势之下, 我国的民众们已经对当前的物质、文化生活提出了越来越多的关注与重视, 特别是在当前信息时代快速发展的阶段, 电视机已经从之前的技术发展成了今天的超高清电视机, 这在一定程度上, 更好的满足了我国民众们对物质、文化生活越来越高的要求与需求。正是当前信息技术正在不断的向前发展, 使得当前的电视机技术已经得到了更多的发展与创新。为了能够更好的发展电视机行业中的超高清技术, 就需要这个行业中技术开发的工作人员们, 充分掌握对此项技术的创新与发展所需要掌握的技术与技能。与此同时, 相关的工作人员们会应当对超高清的电视机的研发技术进行更多的研究与分析, 以此来对我国的电视机行业做出更多的贡献与积极作用, 有效的促进我国电视机行业更好、更快的发展。

参考文献

[1]吴贤纶.超高清电视技术研发应用的新近进展[J].有线电视技术, 2013 (1) .

[2]刘晨鸣, 李小兰.超高清电视技术发展与应用现状研究[J].广播电视信息, 2013 (8) .

超高清技术 第6篇

1 超高清数字电视视频压缩编码技术的简介

之所以要对超高清数字电视视频压缩编码技术进行研究, 其目的在于确定出新的视频压缩标准, 以满足数据宽带传输要求, 实现数字电视画面的超高清化。以4:2:0的色度采样为例, 如果超高清电视所接收到的信号图像模式为4K, 则该图像的原始数据率应该为 (38402160pixel/frame) (12hit/pixel) (30frame/s) , 计算结果大约为2.78Gbit/s;如果图像模式为8K, 对应的原始数据率则达到了11Gbit/s, 采用传统的视频压缩标准为H.264方法来对4K模式的图像进行压缩, 最终得到的图像数据压缩量会小于20Mbit/s, 基本上能满足视频图像处理要求, 但唯一的缺点该压缩方式对宽带传输的要求很高。为了能更好的实现图像压缩, 降低宽带传输要求, 世界各研究小组来世着手探讨新的、符合视频图像压缩标准, 且充分满足宽带传输要求的下一代视频编码标准。

HEVC技术是在H.264/AVC技术上发展起来的新一代视频编码技术, 它应用于超高清电视压缩时, 能获得更好的视频图像压缩效果, 与原有的视频图像压缩效果相比, 整整提高了一倍。尽管HEVC技术仍然采用原始的H.264编码框架, 但内里结构更加灵活, 将框架中的编码单元、预测单元、变换单元分离开, 保证各单元均能独立完成各自的编、预测或变换功能。鉴于HEVC编码技术具有更好的视频图像压缩效果, 所以在当前已开始逐步取代传统的视频编码技术, 成为超高清电视压缩编码的宠儿。

2 HEVC压缩编码技术

2.1 编码结构

不同于以往的H.264编码, HEVC编码虽仍然采用H.264编码框架, 但内里结构得到了深化和丰富, 变得更具灵活性。基于H.264编码框架结构, HEVC编码技术提出了一种新型的, 四叉树超大尺寸编码结构, 并在其中进入了CU、PU、TU等三种方式, 并利用这三种方式来分隔、预测、编码高保真、高分辨率视频图像, 目的是为了尽可能的保证视频图像的压缩编码效果。另外, HEVC编码技术所采用的块结构比H.264编码要大得多, 最大编码单元中所应用到的最大编码像素可达到6464。

HEVC编码结构中, CU表示编码单元, 该单元内部CU的划分方式与整体结构一致, 同样采用四叉树递归方式进行划分。CU编码单元中, 最大块CU的LCU可达到6464, 最小可达到88。所划分出的CU单元形状必须为正方形。

TU代表HEVC编码结构中的预测单元, 作用是对CU进行预测。TU预测时, 所划分的TU单元的大小不能比CU大, 划分形状不受限制, 可以是正方形, 也可以划分为长方形。当前常用的TU划分方法有两种, 一是对称分割, 二是不对称分割。

2.2 HEVC帧内预测编码技术

除了HEVC压缩编码以外, 还可利用HEVC帧内预测编码技术对超高清电视视频进行编码。该类编码技术同样发展于H.264编码技术, 实际应用时预测操作仍然在空域中进行。为了提高帧内压缩效率, 相对于H.264的8种方向性帧内预测模式, HEVC提供了高达35种预测模式。

在HEVC帧内预测编码技术中, HEVC预测单元的PU大小各有所异, 从6464到44都有分布。实际预测中, 针对大小不同的各个PU, HEVC不仅提供了相应的非方向性预测方法, 而且还在此基础上提供了不同数量的方向性帧内预测方法, 为PU预测单元擦预测操作的成功完成提供了条件。

2.3 HEVC环路滤波技术

为了使滤波效果更佳, HEVC中会使用去块效应滤波器、自适应样点补偿滤波器 (SAO) 和自适应环路滤波器 (ALF) 对反量化后的图像进行处理。其中去块效应滤波器与H.264中采用的技术类似, SAO和ALF都是HEVC新采用的关键技术, 这两者不同于去块效应滤波器, 它们除了对块边缘进行滤波外, 还对块中的任意像素进行过滤。

2.3.1 自适应样点补偿滤波器。

在完成去块效应滤波处理后, 对每个像素应用SAO根据其特征进行分类, 然后对不同类型的像素应用不同强度的补偿。SAO包括两种类型, 即带状补偿和边缘补偿。边缘补偿通过将当前像素与相邻像素进行对比, 比较模板如图1所示, 将当前区域内的像素进行分类标识, 然后在解码时根据相应的分类标识进行相应的补偿。由于每个模板每次只对相邻的两个像素进行比较, 所以操作并不复杂。为了使LCU能进行独立的解码, 每个LCU的顶行和底行像素都不对模板b, c和d进行处理;同理每个LCU的最左列和最右列的像素不对模板a, c和d进行处理。

2.3.2 自适应环路滤波器。

为进一步降低重建图像的失真, HEVC引入了一项新技术自适应环路滤波器 (ALF) 。提案采用了一种基于四叉树的自适应环路滤波器QALF, 这种滤波器是为了减少编码图像的解码噪声, 它决定是否逐片地将环路滤波器应用到一个块的亮度和色度分量上。对于亮度分量来说, 滤波器是一个点对称的二维FIR滤波器;而对于色度分量来说, 滤波器是一个55抽头点对称矩形二维FIR滤波器。

结束语

综上所述, HEVC视频压缩编码技术在近几年得到了极为快速的发展, 对数字电视视频图像压缩与编码工艺上做出了巨大贡献。通过对HEVC编码技术的详细论述, 指出了该技术对视频压缩编码的特点, 并得出了相关结论, 希望对同行工作有所帮助。

摘要：超高清数字电视现已成为全国热议的焦点, 研究业对其展开了深入的研究。由于超高清数字电视的分辨率很高, 所以导致其在运行时必须配备相应的大容量信号数据装置, 以满足超高清分辨率对信号的需求。结合超高清数字电视压缩编码技术的特点, 本文对超高清数字电视运行中应用到的食品压缩编码技术作详细探析, 得出结论供同行参考借鉴。

关键词：超高清数字电视,视频压缩编码,HEVC技术

参考文献

[1]孙乐民, 薛永林.超高清数字电视关键技术研究[J].电视技术, 2012 (6) .

[2]元辉, 常义林, 卢朝阳, 李明.一种降低预测模式开销的帧内预测方法[J].西安电子科技大学学报, 2010 (6) .

超高清技术 第7篇

自2004 年4K概念首次被电影行业提出, 到2012年国际电信联盟对超高清电视国际标准ITU-RBT. 2020 的发布, 超高清逐步进入人们的视野。近年来, 国内外各大厂商纷纷推出不同尺寸的超高清电视, 超高清电视成为行业热点。超高清显示比高清显示可以带来更细腻、逼真的图像, 更强临场感和更精确的视觉信息, 为平板电视技术发展开启了新篇章。超高清电视有望在不久的将来得到广泛应用, 尤其在大屏幕、高空间/时间分辨力、宽色域等显示器中应用。

2 超高清电视简介

超高清电视最先由NHK公司提出, 是一种旨在为用户提供更高质量的电视图像的数字电视技术, 日、韩、英、美、俄等国均对其展开了积极的研究。如果以技术参数来定义的话, 超高清电视是指分辨率为3840×2160 (4K) 或7680×4320 (8K) , 帧频高达120Hz, 量化深度12比特的数字电视技术。如果以主观视听感受来定义的话, 超高清电视是指可为观众提供超高像素、超大屏幕、超宽观看角视频图像并令观众获得逼真图像、丰富色彩、丰满声音等视听感受数字电视技术。

与标清电视和高清电视相比, 超高清电视的分辨率有了很大提高。例如在同等像素密度下, 4K超高清电视的可视面积是1920×1080高清电视的4倍, 是720×576标清电视的20倍。此外, 超高清电视相比于标清电视和高清电视, 还采用了一系列关键技术。

3 超高清电视关键技术

实现超高清显示需要超高清系统, 超高清数字电视系主要包括信源压缩编码、传输信道编码、超高清数字电视的接收和解码、显示等。

3.1 超高清视频处理

以4︰4︰4采样为例, 4K模式超高清数字电视信号图像的原始数据率为 (3840×2160bit/帧) × (24bit/pi xel) × (30 帧/s) , 即大约6 G b /s, 8K模式的原始数据率则大约为24Gb/s。以4︰2︰2采样, 4K和8K模式的数据率也要分别达到4Gb/s和16Gb/s。要将如此之大的数据量进行传输, 必须研究新的压缩编码方法。2010年, ISO/IEC活动图像专家组 (MPEG) 和IT U-T视频编码专家组 (VCEG) 联合成立了视频编码联合小组 (JCT-VC) , 来开发一个称之为“高效视频编码 (HEVC) ”的下一代标准。该标准的要求是, 与H.264高档次 (High Profile) 对比, 在保持计算复杂度基本一致, 主观图像质量相当的前提下, 将码率 (bitrate) 下降50%。ITU-T视频编码专家组表示, 在稍微增加复杂度的前提下, 还可以将码率下降到25%。

如果把1995年颁布的MPEG-2标准看作是数字电视的第一代信源压缩编码标准, 经历8年后, 2003年颁布的H.264可以看作第二代视频编码标准, H.264的码率比MPEG-2下降了50%。HEVC标准可以看作是第三代编码压缩标准, HEVC的码率将比H.264再下降50%或更多。这样, 对于4K模式30帧/s的超高清视频, 采用H.264标准可压缩至40Mb/s以内, 而采用HEVC可望压缩到20Mb/s以内。

3.2 超高清电视音频处理

超高清22声道的布置如图1所示, 顶层安排了9个声道, 中间层安排了10个声道, 底层在电视屏幕下方布置了3个声道。上、中、下3个环绕声场, 构成了完整的空间立体声。

这样组成的3层环声场的下层两侧再增加2个低音声道, 构成完整的22.2环绕声系统, 与目前流行的7.1声道环绕声系统相比, 最为突出的是将声场完全三维化, 声音更真实、更具现场感, 能带给人更强烈的感官享受。

当然22.2声道的音频数据率也不可小视, 以每声道48kb/s, 24bit采样为例音频数据率达到约28Mb/s, 经过音频压缩后数据率也将超过2.8Mb/s。目前, Dolby和DTS都在开发类似的多声道立体环绕声技术和系统, MPEG也在制定相关的多声道标准。对于家用来说, 22.2声道播出系统的声场布置要求未必普遍适用。因此, MPEG正在制定的环绕声标准SAC (Spatial Audio Coding) 考虑了后向兼容, 即可以兼容或更新已有的立体声或单声道系统。SAC在编码时利用音源的强度和声道之间的空间相关性进行下混处理 (Downmix) , 这样既可以减少多声道音频本身的传输数据率, 只需要增加较少的音源空间信息数据, 又可以增强已有音频系统的播放效果。

3.3 超高清电视传输技术

超高清的高分辨率意味着数据容量的倍增, 超高清电视系统带来的最大挑战在于传输。当前的超高清电视传输实验主要有卫星广播、地面传输、光纤及其他新兴传输方式等。

(1) 卫星传输

卫星传输具备大带宽、高速率、广覆盖等多种独特优势, 多数运营商比较倾向于采用该方式来传输超高清信号, 部分领先的卫星运营商完成了相关测试。

日本SKY Perfect JSAT公司先后于2012年10月和2013年3月分别直播和转播了4K格式的足球联赛。2014年3月, 中国航天数字传媒发布了基于卫星传输的4K整体解决方案, 该方案确保可以稳定地以实时64Mb/s的传输速率向用户推送4K视频内容。2014 年6月, 马来西亚卫星运营商Measat与比利时卫星运营商Newtec, 在亚洲移动通信展上演示了DVB - S2 X卫星信道传输4K超高清视频, 为广播商实现高效率低成本4K分发提供了可能。

卢森堡卫星运营商SES已在2013年4月进行了首次超高清卫星传输测试, 并从2014年11月开始, 利用C波段和Ku波段在巴西境内传输4K超高清节目。德国天空广播公司也在2014年4月通过卫星信号采用HEVC编码以超高清格式转播了德甲联赛, 传输速率可达50f/s (帧/秒) 。2014年12月, 捷克公共广播Ceske Televize (CT) 联合斯洛伐克广播电视公司RTVS以及捷克国家传输公司CRa, 通过位于东经23.5°的Astra2B卫星进入超高清测试阶段。

(2) 地面传输

超高清地面传输测试采用标准区域性差异明显, 主要集中于日本ISDB-T、欧洲DVB-T和美国ATSC3.0三种标准。

日本地面电视广播网络主要采用ISDB -T标准制式。2014年2月, 日本N H K已完成了8K超高清电视的长距离 (约27km) 的无线传输试验。试验采用了OFDM传输体制及超高阶调制方式——4096QAM, 并使用双极化天线和M I MO信号加强技术。同年5月, 日本商业广播机构Kansai TV采用H EVC格式通过ISDB -T地面信道传输4K超高清内容的测试。

在欧洲, 地面电视传输主要采用DVB -T标准。2014年3月, 捷克国家通信传输公司CRa进行了DVB-T2地面信号4K传输测试, 测试中采用的DVB -T2, HEVC允许移动电视接收, 并实现电视与网络服务的互联。同年5月, 法国HDForum通过DVB -T 2 地面信道, 采用H E VC编解码格式, 传输测试4K信号, 并计划在2018年正式运营国内第一个地面超高清频道。6月, 英国BBC采用DVB-T2解调器, 以DVB-DASH格式通过DTT地面信道和IP基础设施向封闭的环境传输4K内容。并在此后对世界杯赛事和联邦运动会进行了超高清转播。

2014 年10 月, 美国Technicolor集团使用ATSC3.0 规范成功完成了4K超高清电视无线传输测试, 首次实现了可伸缩的HEVC (SHVC) 视频编码、MPEG-H音频和MPEG的MMTA/V传输标准的技术性融合, 支持“普通”天线、手机以及移动的地面用户的信号接收。

(3) 光纤传输

光纤最大的特点是大容量传输, 这对于高数据率的超高清电视信号非常有利。日本NHK已经采用光纤做了多种形式的传输试验, 开发了用于短距离传输10Gb/s的光接口传输设备。采用光网络 (全部采用光放大器, 没用电放大器) 在长达260km的距离上现场直播传输超高清信号。

(4) 新兴传输途径

除广播电视传输通道之外, 一些领先企业也逐渐开始探索其他新型超高清传输途径。一方面, 通过互联网进行超高清传输的测试开始兴起。2013年, 日本OKI Electric Industry公司基于IPTV IPv6网络成功地将4K超高清电视节目从新加坡传输至东京与菲律宾, 接收点处的视频码率达120Mb/s。同年4月, 中国天津网络广播电视台也在积极探索利用I P T V宽带网络实现4K节目播出技术, 搭建了百兆传输速率到60in (1in=2.54cm) 的4K电视机的测试环境, 以高性能电脑作为“机顶盒”流畅输出4K电视画面。

此外, 基于互联网的4K串流技术进入了小范围的试验与应用阶段。2014年1月和3月, 美国You Tube和Elemental Technologies公司先后展示了分别采用VP9和HEVC编码技术的基于互联网的4K串流技术, 进一步提升了互联网传输超高清的效率。另一方面, 2014年10月, 波兰公共广播机构TVP另辟新径, 在欧洲首次试验了经由Hbb TV传输4K信号, 至此, 混合广播成为又一种新兴的超高清传输途径。

3.4 超高清电视显示

超高清电视要实现超高清显示, 必须具备超高清信号接收、超高清信号处理和超高清面板等基本要素。

固有分辨力达到3840×2160的液晶面板为超高清 (4K) 面板。国内外主流面板企业, 包括三星、L G、夏普、群创、华星光电和京东方等, 都具备生产4K面板的能力。不同企业生产的面板主要分为VA屏 (软屏) 和I PS屏 (硬屏) 两大类。因为超高清显示主要用于大屏幕显示, 而且固有分辨力较高, 所以面板尺寸主要集中在55in和65in, 其他尺寸包括39in, 50in, 58in, 60in, 84in和85in。

显示屏的另一个关键技术是驱动接口, 其传输速率和刷新率直接影响显示效果。目前, 常用的驱动接口有两种, 一种是传统的LVDS接口, 另一种是V-byO n e接口。LV D S是一种低压差分信号技术接口, LVDS支持的最高数据传输速率为每对1.05Gb/s。而V-by- O ne的最高数据传输速率为每对3.75Gb/s, 支持刷新频率240Hz、色彩12bit。如果采用LVDS处理30bit色彩 (每个色彩10bit) , 240Hz的数据, 将需要96根 (48对) LVDS信号线。所以越来越多的显示屏采用V-by-One接口作为驱动接口。

芯片是超高清电视实现真正超高清画质显示的重要器件, 主要完成图像解码、图像上变换和图像显示等功能。目前, 超高清电视基本采用双芯片的处理模式, 一个芯片负责图像处理, 一个芯片负责运动补偿。

图像处理芯片除完成图像解码功能外, 还可以实现图像格式上变换, 即upscaler, 将1920×1080格式的图像通过运算、估计, 上变换至3840×2160进行显示。上变换技术有主芯片内置和外挂处理芯片两种实现方式。

目前, 4K芯片方案已经基本成熟, 使超高清电视实现真正的超高清显示成为可能。主流的芯片企业包括MTK, MSTAR, REALTEK等, 国内企业也在致力于4K芯片的开发。

4 4K超高清频道发展概况

随着超高清电视终端逐渐进入用户家庭, 超高清传输测试不断取得成功, 超高清逐步走向应用, 部分国家开始开设4K超高清试验频道。

2014年4月, 全球首个超高清有线电视频道U-max在韩国上线, 播出纪录片、动画、现场音乐会和体育赛事等100个超高清节目内容。并在2016年将投资400亿韩元用于超高清内容制作。同年6月, KT Skylife公司推出韩国第2个4K超高清频道Sky UHD, 采用H.265 (HEVC) 影片格式无缝传输, 并计划于2015年正式全面实现商用。

2014 年6月, 日本开始在CS卫星电视试播4K节目, 并将在2016年启动BS卫星电视的4K节目试播。同年10月, 日本IPTV服务商NTT Plala正式推出了旗下的首个4K电视频道Hikari TV, 提供4K视频的Vo D服务, 是世界上首个商用4K /60 p Vo D服务。此外, 日本SKY Perfect JSAT公司也将于2015年开设两个专门播放4K电视节目的频道并首次实现商用, 提供日本职业足球联赛等体育赛事直播、电影及音乐现场直播等。届时, 日本将有3个4K电视频道。根据日本超高清计划, 2016年里约奥运会之际, 日本还会再发射新的卫星, 用来传输4K电视信号。

美国有线运营商Direc TV已于2014年12月正式发射4K卫星Direc TV-14, 信号覆盖区域约占美国领土的1/2。该卫星使用Ka波段和“反向”DBS信号, 传输4K格式的电影和纪录片。此外, Direc TV还计划于2015年在美国推出首个4K频道。

2 014 年8月, 基于有线5 G双超网, 中国首个有线4K超高清频道—— 大连天途有线超高清频道在2014 年8月11日至9月3 0日期间进行试播。有线5 G双超网以云业务平台为前端载体, 以光纤为传输干线, 采用光纤同轴复合缆入户, 广播推送带宽达到5G以上, 实现超高清、超宽带的信号传输。试播阶段的主要内容包括超高清电影、纪录片、风光片。

5 国内超高清科研和推广计划

目前, DVB, ATSC等国际标准都各自进行了技术演进, 我国也已经对下一代数字电视标准进行了布局, 科技部“863”项目“新一代数字电视关键技术研究与验证”即将进入项目验收阶段。

在超高清电视的国内科研与推广上, 通过该项目的支持, 已经形成了一套4K超高清无线数字电视全链路样机演示系统。该系统主要包括6个部分, 分别为:4K超高清的内容采集, 4K超高清的内容制作, 4K超高清的信源编解码4K超高清的无线信道传输, 以及4K超高清的显示呈现。该样机演示系统是继1998年我国第一代 (地面) 数字电视样机演示系统后面临超高清业务的新一代 (地面) 数字电视样机演示系统, 通过该样机演示系统的实现, 标志着我国的主要科研单位已经掌握了4K超高清地面数字电视广播系统的核心技术。该项目的主要研究成果目前已经被国家广电总局NGB-W工作组选为广播电视行业标准草案的主要内容。作为NGB的试验示范区, 上海计划在2015年下半年采用NGBW行业标准开展超高清电视的实验播出, 超高清电视广播将在产业化上迈出坚实的一步。

6 结束语

国内外已有多个超高清试验频道, 超高清电视已具雏形, 受到技术成熟、标准推广进度、片源匮乏等诸多因素影响, 超高清在广播通道上的大范围商业推广仍需要一段时间的试验和准备, 但可以预见, 随着未来几年超高清相关技术和标准的逐步完善和制定, 超高清数字电视也将逐步进入市场, 为人们的视听感受带来全新的体验。

参考文献

[1]卢英锁.虚拟演播室[J].中国有线电视, 2002 (16) :52-60

超高清技术 第8篇

会议由中国电影电视技术学会秘书长黄平刚、中国电影电视技术学会副秘书长路晓俐与松下电器 (中国) 有限公司广播电视系统营销公司技术总监孙奉明联手主持。出席会议的领导有中国电影电视技术学会理事长何宗就, 中央电视台技术管理中心主任徐进等电视台技术领导, 松下电器 (中国) 有限公司通信系统营销公司总经理小川彰久、松下电器 (中国) 有限公司广播电视系统营销公司总经理野村一生。

此次技术峰会聚焦超高清和无线云服务两个方面的内容, 切合电视媒体目前发展的实际, 更主动应对4K发展需要。中国电影电视技术学会理事长何宗就首先发表致词, 祝贺技术应用峰会今年已成功举办第八届, 表示多年来松下一直担当着广播电视技术发展的引领者, 早在2004年松下公司将半导体存储卡引入到专业广播摄录一体机产品线, 11年后的今天半导体存储技术已经成为EFP的主流产品。中央电视台技术管理中心主任徐进在致词中回顾了多年来与松下公司的友好合作, 双方在新技术的探索和应用方面取得了显著成果。在电视台数字化、网络化、高清化的进程中, 松下DVCPRO、P2技术等都发挥了重要作用, 目前有超过300台P2HD摄录一体机应用在采录一线, 成为前期采录设备的主力机型。未来双方还将就实现远程P2设备管理以及高低码率传输等方案进行积极的探讨研究。此外, 为适配4K节目制作工艺方面的新探索, 有10台松下电器新近推出的Varicam35超高清摄像机应用在电视剧、专题片的拍摄制作中。松下电器 (中国) 有限公司通信系统营销公司总经理小川彰久在致词中对各位嘉宾在百忙之中出席此次技术峰会表达了衷心感谢。

会上, 中央电视台高级工程师、4K项目负责人王珮分享了Varicam35在4K制作领域的实践, 从选型、使用、技术技巧、产出节目、后期配合等方面详细介绍了中央电视台使用Varicam35拍摄节目的经验。江苏广电总台技术管理部主任何宁发表了基于云计算技术的电视台全台网和全媒体制播平台关键技术研究, 介绍了融合媒体平台的业务流程、技术架构、具体构建方法以及涉及的关键技术, 分析了融合新闻平台构建典型案例。松下专业影像事业部技术总括平野浩二介绍了松下广播电视事业全球发展状况, 对各电视台在松下发展过程中给予的大力支持表示感谢。他还介绍了松下推出的面向普及化4K技术的一体式镜头的新式摄像机, 该机强化了新闻拍摄方面的工作流程, 包括全新的基于云功能的体验。在转播方面松下推出了以4K摄像机为核心的全新演播室产品线, 另外在遥控摄像机方面, 也在IT领域方面做了很多扩展。开发部部长三田英明介绍了松下广播电视技术发展状况。包括4K的相关信息, 松下目前最新的技术与产品, 着重说明了AVC-ULTRA这一全系列的压缩模式, 各种格式组合可以充分满足用户从快速新闻, 到电视新闻, 民生新闻以及纪录片甚至电影拍摄的需求, 该压缩方式跟以前的压缩方式比具有成倍的压缩效果。此外, 针对此次峰会的4K实地拍摄, 松下电器 (中国) 有限公司广播电视系统营销公司技术支援董丹、Home Boy电影调色公司CEO华成、松下电器 (中国) 有限公司平板显示部门技术支援孙敖共同就拍摄体验进行总结, 分享了实景拍摄、调色处理样片等方面的心得。

演讲嘉宾 (左起:王珮、何宁、平野浩二)

超高清技术 第9篇

大尺寸电视经过去年的市场培育，其在各大品牌2013年新品中的渗透率加速提升，特别是50英寸以上的大屏电视呈现大幅增长。康佳多媒体事业本部总经理林洪藩指出，随着3D和智能电视进入成熟普及期，大屏和超高清（或称4K电视；UD电视）电视的融合将会是下一个消费引爆点，并进入高速发展阶段，而基于大屏和智能延展开来的“核”竞争也将是厂商市场决胜的关键。

业内人士指出，随着国家城镇化建设的推进，三四线城市彩电购置需求正在释放，今年五一期间对家电市场消费产生巨大拉力。另外，节能惠民工程在5月31日后有调整可能，尽早享受UD超高清的超值体验，也同时享受节能补贴政策优惠成为消费者精明的选择。康佳有578款产品入围国家节能补贴产品名录，包括UD超高清同步云电视LED55X9600UF系列，被评为行业高效节能产品的典范，更是市场的紧俏货。

超高清技术 第10篇

与提高电视画面的分辨率道理相同, 提高电视节目录制声音的采样率, 一样也可以得到更多的声音细节, 与图像同步提高和改善广播电视声音的技术质量。广播电视声音工作者面临的课题就是要协调现有的标清、高清和新的4K超高清电视节目如何将单声道、立体声与环绕声三者兼容共存, 选择一个能够被市场和广大用户接受的超高清电视声音通用的技术行业标准。

一蓝光高清DVD声音的技术优化

现在国内各地电视台的标清、高清电视节目大多数是把单声道制作的声音复制成两声道播出, 取样频率是48k H z, 量化是20b i t, 以下简称4820。为了推动行业的发展与提高图像分辨率同步, 把电视声音数字化的采样率也提高一倍, 采用96k Hz取样, 24bit量化的LPCM数字立体声标准用于4K超高清电视节目声音制作, 应该成为与推广4K超高清电视同步应用的数字化声音技术标准的首选。

蓝光高清DVD光碟早已经采用了高倍取样技术录制LPCM数字立体声, 走入了音视产品消费市场。优质清晰的数字化声音产品已经大量消费传播, 不做电视节目声音的人也都已经很会听出好声音了。25G和50G的蓝光高清碟Blu-ray Disc能够在家庭重放9624母版级 (96k Hz, 24bit) 的LPCM立体声, 见图1。

看过蓝光高清DVD音乐会的人对电视好声音已经有了不经过有损压缩技术编码的主观感受。有比较才能有认知, 有鉴别。就提高数字化声音制作的技术质量而言, 提高数字化声音的取样频率, 可以实现对声音录制的技术优化:频率响应范围更宽, 声音的高频谐波成份就更多;数字化的离散信号更加接近连续的声音模拟信号, 量化失真就更小;主观评价还原的声音也更加清晰、细致、丰满、圆润, 音质就更好。

以图2为例, 可以直观地看清楚高倍取样与CD的数模转换的波形比较情况。

如图2所示, 对一个周期内的10000Hz的基准模拟音频信号, CD的取样是4.4次;DVD-Audio的取样是19次, 其包络线已经很接近模拟信号的波形。同理可得, 96k H z取样是9.6次, 取样结果要比C D更加接近模拟信号的波形。

消费市场可以找到的采用9624录制发行的蓝光高清DVD音乐会有:席琳迪翁2007年《拉斯维加斯演唱会》、张学友2007年香港《光年世界巡回演唱会》、NHK 2008年版小泽征尔指挥柏林管弦乐团演奏柴科夫斯基第6交响曲《悲怆》、蔡琴2010年《海上良宵香港演唱会》和刘德华2010年《震撼红馆跨年演唱会》。

随着声音录制数字技术不断发展, 各种数字音频技术格式争相斗艳。LPCM立体声, Dolby True HD, DTS-HD Master Audio, 这三种数字声音技术格式是蓝光高清DVD常用的声音解码标准。到了4K超高清电视这个技术发展的年代, 广播电视声音制作行业不能沿用传统技术, 放任自流, 继续使用单声道录音技术来制作电视节目。

二4K超高清电视声音的技术标准

高清和标清的数字化使得广播电视声音技术格式比CD的44.1k Hz 16bit技术只是进步了一点点, 就是采用了48k Hz取样20bit量化。然而行业的技术进步还是没有得到科学有序的发展:广播电视节目还是单声道录音和播出;采用模拟标准验收电视节目制作数字音频系统的状况还是没有改变;电视台更多采用了早期的杜比AC-3有损压缩技术进行5.1环绕声制作和播出。

面对实际问题和行业现状, 建议影视技术学会与总局广播电视规划院要重新拟定行业的数字化制作系统规范标准, 修订电视节目评审的声音技术标准, 以利于引领电视节目声音录制技术发展方向, 指导电视节目声音制作业务, 形成可与4K超高清电视节目图像制作技术配套的通用数字声音制作行业标准。作为行业标准的顶层设计既要提高4K超高清电视节目的声音技术质量, 又要能够让省市各级电视台可以实际运行, 还要考虑广大家庭用户易于接收。推动从制作源头到接收末端无损压缩编码的数字音频信号链路的技术进步, 实现整个广播电视数字声音产业链的效益最大化。

根据国外高清电视声音研究发展情况与国内的电视节目声音制作和播出状况, 选择4K超高清电视声音的数字技术格式标准, 一要关注发展趋势, 二要看清行业状态, 三是提出可行性方案。

第一, 日本NHK为超高清影像UHDTV使用音响而开发的22.2声道的48k Hz, 24bit系统, 通过上层9声道、中层10声道、下层3声道三层配置的22个扬声器, 以及双声道低频音效的2个扬声器, 可以极为细致地再现前后左右及上下方向传播的半球形空间声场的声音。目前看来, 2020年之前还处于试验阶段。其优缺点如下:

· 22.2多声道适用于电视剧场景变换要求的声音制作, 音乐会和纪录片没有这种需求;

· 22.2多声道重放系统适用于小型数字化影剧院包厢, 而不适用于一般普通家庭环境;

· 22.2多声道目前没有成为国际行业标准, 没有厂家可以支持和提供制作、播出、传输和接收重放的设备。

第二, 目前国内高清电视和标清电视节目播出的大多还是由单声道录音复制的双声道节目, 不是真正的立体声录音。而5.1环绕声综艺节目的杜比E传输和AC-3接收的播出实验, 基本上是电视台自发的制作和播出, 无损压缩的好声音走不出电视台录音棚的监听室, 在整个有线电视产业链的上、下游整体上不能形成合力。这不是各种类型的4K超高清电视节目都可以使用的通用数字声音技术标准。

第三, LPCM数字立体声是线性无损压缩的, 提高取样频率一倍到96k Hz, 频响带宽就可以达到48k Hz, 有利于再现声音的高次谐波成份, 提高广播电视节目声音的技术质量。其优缺点如下:

· 9624数字立体声是音乐会、专题纪录片等各种类别的电视节目制作可以通用的技术标准, 是各级省市电视台都能够努力做到的技术工艺;

· 9624数字立体声是现有高清和标清播出平台和数字有线网络运行略加改造升级就可以实现的技术进步;

· 9624数字立体声是家庭接收用户不用增加大笔投入就可以听到的无损的、母带级的、优美的声音。

三电视节目声音制作行业标准的更新与应用

要实现广播电视节目母带级无损压缩的优质声音送到家庭用户这个美好的理想, 首先要从电视节目声音制作的技术标准做起, 然后才是电视播出的信源编码、有线电视网络传输的信道编码、家用机顶盒接收的声音解码。

当前, 国内广播电视节目声音制作行业亟待解决的技术标准更新与实际应用中出现的问题主要有以下三个方面:

第一, 要抓紧修订电视制作中心制作系统运行维护规程, 更新数字化音频系统的技术标准。

· GY/T 152-2000《电视制作中心制作系统运行维护规程》是目前国内广播电视节目制作系统的技术规范文本, 是各家电视台招标文件里用于数字电视制作技术系统工程的验收标准。至今, 各地的电视台还拿着十五年前的模拟技术指标来验收数字视频音频技术系统, 张冠李戴, 亟待更新;

· GY/T 152-2000《电视制作中心制作系统运行维护规程》是以模拟录像机技术指标为音视频系统运行基础的, 而现在使用的数字录像机和数字音频设备的技术指标都要高于模拟音频系统的运行等级参数。迫切需要提高电视节目制作音频技术系统运行的技术指标参数, 以适应数字化时代对高清和标清电视节目声音制作的技术要求;

·模拟和数字音频系统的测试项目、技术参数都是有所不同的。例如:频率响应:模拟音频系统的频率范围是31.5Hz~16000Hz;数字音频系统的频率范围至少应该在20Hz~20000Hz之间;幅值允差:模拟音频系统±1.0d B;数字音频系统应该在±0.05d BFs之间;直播通道的信噪比:模拟音频系统的甲级标准≥65d B;数字音频系统应该≥100d B。

第二, 广播电视节目技术质量评审规则要推行立体声录音制作, 改变各级电视台使用第2声道作为国际声道的制作观念。

· 2011年《国家广播电影电视总局电视节目技术质量 (金帆奖) 奖励办法》的“标准清晰度节目录制技术质量奖评定办法”中规定:参评节目的声音信号, 除新闻节目外, 声道2必须录有国际声。这就成为了标清电视节目单声道录制的法定文件。因此, 各地电视台播出中心上载节目从磁带到硬盘服务器, 只能是取1声道的节目声音再复制给2声道, 成为2个声道的单声道录音播出的电视声音;

·上述办法还规定:对于立体声节目, 声道1记录立体声左声道信号, 声道2记录立体声右声道信号, 声道3记录混合声, 声道4记录国际声。这就意味着声道3和声道4还是要求单声道录音;

· 2014年《中国电影电视技术学会广播电视节目技术质量奖励办法》录制要求中已经没有了“参评节目声道2必须录有国际声”的规定。立体声记录时, 声道3记录国际声左声道信号, 声道4记录国际声右声道信号。这就规定了国际声也是要求立体声录音。

第三, 贯彻落实广播电视行业标准, 要有电视录制设备厂家的支持。

·各地电视台使用的广播级的数字调音台都可以支持9624声音录制。然而高清和标清格式的录像机不支持96k Hz取样频率, 只能是48k Hz取样频率。目前只能通过硬盘录像和音频工作站支持9624多声道声音录制;

· GY/T 162-2000《高清晰度电视串行接口中作为附属数据信号的24比特数字音频格式》行业标准颁布之后十年之内受制于磁带录像机的20bit量化, 而不能实现数字声音量化动态全记录。目前, 高清蓝光盘和存储卡以及IMX (可选) 格式的录像机可以达到24bit量化, 而早期的高清与标清的磁带录像机只能支持20bit量化;

· GY/T 274-2013《数字调音台技术指标和测量方法》中数字调音台的数字输入-数字输出接口技术指标规定:一级为支持48k Hz采样频率, 量化比特值≥20bit, 信噪比≥97d B。如今, 各大厂家提供的广播级的数字调音台都可以支持96k Hz采样频率, 实际用户测试的AES-3输入-输出信噪比≥100d B。例如:中央电视台2006年使用的STAGETEC aurus数字调音台、浙江电视台同年使用的AMS/NEVE Libra LiveⅡ/G数字调音台, 经总局广播电视计量检测中心检测AES-3输入-输出信噪比都可以达到117.8d B。数字调音台的指标决定了数字音频系统的通道指标, AES信噪比一级标准不应该小于100d B, 采样频率也应该≥48k Hz;

·应用SDI声音嵌入技术不仅可以保障高清、标清声画同步, 消除数字视频系统延时的录制, 还可以完成立体声、四声道、环绕声8声道的传输和录制。嵌入2CH声道, 可以制作AES-3的LPCM数字立体声;嵌入4CH声道, 可以完成两地双向传送节目N-1的功能和演播厅的分轨录音;嵌入8CH声道, 可以满足无损记录和传输5.1环绕声的6声道和一对立体声的需求。如今, 高清的磁带录像机、蓝光盘与存储卡录像机都可以支持8声道的录音, 没有必要在演播厅录制时就采用有损压缩声音的方式将8个声道的数据压缩成2个声道;

· GY/T 187-2002《多通路音频数字串行接口》应用MADI标准连接调音台与音频工作站可以完成多轨录音, 满足电视节目同期录音多声道录制的需求。话筒接口箱与调音台的MADI连接方便了多路输入信号远距离传输。如今, 多数省级电视台都已经采用SDI声音嵌入技术和MADI标准应对电视节目多声道制作和传输。

四5.1环绕声制作、播出与接收实验面对的问题

家庭接收机顶盒的杜比AC-3是1994年开发的技术, 压缩比为10:1到12:1, 最高码流640Kbps, 音质类似于mp3声音水准。电视播出信号传输的杜比E也是有损压缩的, 在近2Mbps的AES-3标准的2CH里传送8CH的数据, 压缩比为4:1。详见数字化8声道码流数据比对表。如今, 蓝光高清DVD的音乐会制作已经不使用杜比AC-3格式了, 电视节目制作人在后期制作录音棚监听室里听到的不是AC-3解码输出的声音, 己若不欲, 勿施于人。早期的低码流技术压缩方式用于音乐会节目早就已经不被音乐爱好者接受。通过AC-3解码还原的2.0立体声的声音不能等同于LPCM立体声的原始声音。歌唱大赛电视选秀节目5.1环绕声播出实验对各家电视台提高收视率也没有统计数据支持的实际贡献。

如今, Dolby和DTS在蓝光高清DVD碟上都已经采用了新的环绕声编码方式以高码流技术支持。从广播电视接收用户角度分析, 广播电视音乐类节目5.1环绕声在国内家庭接收重放推广普及遇有难度的情况有以下六个方面的原因:

·家中要有一个对面积和容积有要求的厅堂空间, 要求室内装修有控制声音的吸收和反射的处理。EBU (欧洲广播联盟) 推荐的小空间的视听室房间比例 (高:宽:长) 为:1:1.4:1.9, 建议房间面积不小于24m2, 建议房间容积不小于120m3。这不是小户型的三口之家可以轻松拥有的;

·房间墙壁隔音要求达到60d B以上, 才能够做到不干扰隔壁邻居的日常生活。老旧的楼房不能够做到隔音良好;

·广播电视节目音乐会的重放声压级要达到85d BSPL, 音响效果才能出得来。然而夜间节目音量太大会造成扰民;

·高清电视机顶盒厂家或设备供应商要有杜比声音压缩技术的解码授权。高清电视机顶盒的数字音频输出接口设置, 以华数TV的情况为例, 第一代产品是高清天柏CA的高清增强交互数字机顶盒HM-STB120E (V3.0) , 有摩托罗拉的标志, 有SPDIF的光纤数字音频输出接口;第二代产品是杭州飞跃数字的高清多媒体交互中心 (云CA) 数字机顶盒DVB-C586C, 有RCA同轴数字音频输出接口。依据HDMI 2.0接口协议可以支持9624的LPCM数字立体声, 也可以输出8声道, 但是不支持AC-3解码。这两款高清电视机顶盒都没有杜比授权标志;

·家庭建立多声道重放系统和调整需要掌握一些音响专业技术。一般家庭都需要由音响公司派出技术人员来搭建系统;

·大多数的音乐发烧友都喜爱用DTS格式解码重放音乐会的节目, 因为1.5Mbps码流的DTS音质优于0.64Mbps码流的杜比AC-3解码的声音。

能够享用5.1环绕声的是拥有独立住宅、又懂音响技术的发烧友。杜比AC-3是看DVD电影大片时应用的早期技术格式, 不可能像智能手机一样是普通百姓大众都乐意消费、愿意选择和追求时尚的新潮。所以, 早期有损压缩的技术瓶颈, 音乐发烧友的喜爱和偏好、家庭用户的接收条件限制、机顶盒厂家的支持, 多个方面的原因使得广播电视5.1环绕声音乐节目还不能够被广大普通家庭用户接受。