關于超高清電視技術的若干思考

王賀

摘 要 在分析超高清電視技術發展的背景基礎上，重點分析了超高清電視的關鍵技術，探討了超高清攝像機技術、超高清視頻處理技術、超高清音頻處理技術以及超高清傳輸技術方面內容，以期對于超高清電視技術發展具有一定的幫助。

關鍵詞 超高清電視；攝像機技術；音頻處理；視頻處理；傳輸技術

中圖分類號 G2 文獻標識碼 A 文章編號 2096-0360（2016）18-0051-02

近幾年來人們的生活條件不斷得到改善，而人們對電子設備各方面的要求也越來越高，現如今高清電視技術已經被廣泛應用在社會生活中，為大眾所熟悉。在2013年，各種型號的不同尺寸的超高清電視機已經走進千家萬戶家中，超高清技術也成為大多數人們每天討論的熱門話題。購買超高清電視的用戶能夠享受到更優質的視聽效果，同時，也能夠反映出大多數用戶對超高清電視技術有著越來越高的要求。

1 超高清電視的特點

1.1 分辨率

相對數字電視而言，分辨率是其不可缺少的指標之一。一般情況下都是用分辨率來表示圖像的清晰度，分辨率越高表示圖像的質量越高，相應地圖像也就越清晰。4K超高清電視的每一幀圖像中都含有像素8 294 400個，而8K超高清電視的每幀圖像都有像素33 177 600個，分別高出高清電視每幀所含像素數4倍與16倍。

1.2 觀看距離

各個分辨率電視均存在最佳觀看距離。其中高清電視屏幕高度和最佳觀看距離比值為1︰3.6，而4K超高清電視屏幕高度和最佳觀看距離為1︰1.5，而8K超高清電視屏幕高度和最佳觀看距離之比為0.75︰1。換句話就是說，在觀影距離相同的情況下，超高清電視的屏幕是越來越大的。

2 超高清電視的關鍵技術分析與思考

2.1 超高清攝像機技術

1）CMOS傳感器技術。

我國NHK公司在近些年將7680*4320最高分辨率的像素為33MCMOS攝像機推出來，也就是型號為UHDTV 8K 33M的CMOS攝像機，這一攝像機的推出有力的推動著UHDTV技術的進一步發展。通常情況下，CMOS圖像傳感器中，一般會選擇列并聯A/D其結構為上下分開，該列并聯結構中可以有效利用CMOS的面積，而且還能夠在很大程度上擴大每列面積，使得信號的輸出流量也得到一定程度的分散。在CMOS傳感器技術中應用了逐漸逼近式模數變換器，消耗功率不大，具有適中的變換速度。

2）雙綠偏置技術。

如果想滿足超高清電視的高碼流那么只依靠以攝像機為主的信源是遠遠不夠的。當前形勢下，數字4K*2K技術相對來說是比較成熟的，但是像素少卻成為該數字技術中一大較難攻破的難題。從根本上說，UHDTV 4K 8M信號的攝像機所用設想技術為CMOS，各幀有著8M的像素，對雙綠偏置技術進行有效利用，可以使主觀清晰度、亮度方面都符合攝像機的要求。上述方式的攝像機制作時候較容易況且價格也不貴，況且傳輸碼流不高，S/N比較高，所以，一般都用于在實驗和測試中的主要信號源。

2.2 超高清視頻處理技術

1）H.265 編碼技術。

ISO/IEC活動圖像專家聯合在2010年成立了視頻編碼小組，這一視頻編碼小組對高效視頻編碼所涉標準進行有效開發與利用。并于2013年將新標準正式公布出來，命名該標準為H.265標準，很多研究證明，H.264標準相比于MPEG-2編碼來說，其編碼效率能有效提高一整倍，另外，HEVC編碼的效率則相比于H.264來說又提高一倍左右。

2）KDDI 及J：COM 編碼技術。

一種新型的圖片壓縮技術被日本KDDI和J：COM

公司提出來從而來實現在現有的有線電視網絡基礎上對4K圖像和8K圖像的有效傳輸，充分利用了電視互聯網資源，在很大程度上控制了繼續投入成本，確保不會影響到以往有限電視工作業務，相對圖像資源而言，選擇HEVC壓縮技術所產生的壓縮率明顯低于H.264的壓縮率。

2.3 超高清音頻處理技術

研究發現，房間頂部與上層高度相同，其聲道總共有9個，中央層主要等同于屏幕與聽眾耳朵，其聲道總共有10個，層則是和地板的高度基本上相同，一共有3個聲道，在這樣的基礎上，上層、中央層、下層這三個層結合起來，就能有效體現出上下移動聲音的情況，從而營造出更加真實的三維立體空間結構。

2.4 超高清傳輸技術探討

超高清電視傳輸的主要研究焦點包括第一代的衛星、地面、有線信道傳輸標準，目前使用的標準為二代DVB標準。相比于第一代單傳輸流TS，二代DVB標準主要的不同點表現在以下三個方面：首先，第二代DVB標準提供了多樣化業務具體支持模式；其次，糾錯編碼在第二代DVB標準內部選用的是BCH+LDPC；最后，將高價調制應用于第二代DVB系統內部，DVB-T2最高能夠實現256QAM，DVB-C2最高達到40 96QAM，在這樣在采用高價調制的情況下，一個調制符號就能攜帶多個有效的比特數據。

3 超高清電視的困難與前景

最近幾年，東芝、索尼、LG、佳能以及松下等很多知名影像企業先后將新的4K電視產品推出來，我國TCL與康佳等也相繼將4K高清電視產品推出來，在很大程度上推進了4K技術的發展與進步，實現了節目傳輸、制作、拍攝以及顯示。但是，盡管超高清技術在近些年取得了一些進步，但同時也存在一些阻礙需要去面對并且有待于去解決。超高清電視的節目比較稀缺：就高清電視方面而言，當今形勢下在我國開播的高清頻道大約接近30個，但是觀眾對節目不滿意的地方還是不少的，同樣，要想使超高清電視能得到大眾的認可需要有足夠多的超高清電視節目做支撐的。

4 總結

為了有效保證技術的生命力應該充分從產業能力以及大眾的選擇來考慮，所以，應該不斷保證新技術的發展與創新，使得產品的普及型以及性價比得到快速提升。在超高清電視發展過程中，應該從錄制、存儲、攝影、編碼、播放等多個方面進行研究，并能做好相關的超高清電視技術的普及工作。

參考文獻

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