王賀

摘 要 在分析超高清電視技術(shù)發(fā)展的背景基礎(chǔ)上，重點(diǎn)分析了超高清電視的關(guān)鍵技術(shù)，探討了超高清攝像機(jī)技術(shù)、超高清視頻處理技術(shù)、超高清音頻處理技術(shù)以及超高清傳輸技術(shù)方面內(nèi)容，以期對(duì)于超高清電視技術(shù)發(fā)展具有一定的幫助。

關(guān)鍵詞 超高清電視；攝像機(jī)技術(shù)；音頻處理；視頻處理；傳輸技術(shù)

中圖分類號(hào) G2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 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(duì)電子設(shè)備各方面的要求也越來越高，現(xiàn)如今高清電視技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在社會(huì)生活中，為大眾所熟悉。在2013年，各種型號(hào)的不同尺寸的超高清電視機(jī)已經(jīng)走進(jìn)千家萬戶家中，超高清技術(shù)也成為大多數(shù)人們每天討論的熱門話題。購(gòu)買超高清電視的用戶能夠享受到更優(yōu)質(zhì)的視聽效果，同時(shí)，也能夠反映出大多數(shù)用戶對(duì)超高清電視技術(shù)有著越來越高的要求。

1 超高清電視的特點(diǎn)

1.1 分辨率

相對(duì)數(shù)字電視而言，分辨率是其不可缺少的指標(biāo)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(zhì)量越高，相應(yīng)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(gè)，而8K超高清電視的每幀圖像都有像素33 177 600個(gè)，分別高出高清電視每幀所含像素?cái)?shù)4倍與16倍。

1.2 觀看距離

各個(gè)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(guān)鍵技術(shù)分析與思考

2.1 超高清攝像機(jī)技術(shù)

1）CMOS傳感器技術(shù)。

我國(guó)NHK公司在近些年將7680*4320最高分辨率的像素為33MCMOS攝像機(jī)推出來，也就是型號(hào)為UHDTV 8K 33M的CMOS攝像機(jī)，這一攝像機(jī)的推出有力的推動(dòng)著UHDTV技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。通常情況下，CMOS圖像傳感器中，一般會(huì)選擇列并聯(lián)A/D其結(jié)構(gòu)為上下分開，該列并聯(lián)結(jié)構(gòu)中可以有效利用CMOS的面積，而且還能夠在很大程度上擴(kuò)大每列面積，使得信號(hào)的輸出流量也得到一定程度的分散。在CMOS傳感器技術(shù)中應(yīng)用了逐漸逼近式模數(shù)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(shù)。

如果想滿足超高清電視的高碼流那么只依靠以攝像機(jī)為主的信源是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。當(dāng)前形勢(shì)下，數(shù)字4K*2K技術(shù)相對(duì)來說是比較成熟的，但是像素少卻成為該數(shù)字技術(shù)中一大較難攻破的難題。從根本上說，UHDTV 4K 8M信號(hào)的攝像機(jī)所用設(shè)想技術(shù)為CMOS，各幀有著8M的像素，對(duì)雙綠偏置技術(shù)進(jìn)行有效利用，可以使主觀清晰度、亮度方面都符合攝像機(jī)的要求。上述方式的攝像機(jī)制作時(shí)候較容易況且價(jià)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(shí)驗(yàn)和測(cè)試中的主要信號(hào)源。

2.2 超高清視頻處理技術(shù)

1）H.265 編碼技術(shù)。

ISO/IEC活動(dòng)圖像專家聯(lián)合在2010年成立了視頻編碼小組，這一視頻編碼小組對(duì)高效視頻編碼所涉標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行有效開發(fā)與利用。并于2013年將新標(biāo)準(zhǔn)正式公布出來，命名該標(biāo)準(zhǔn)為H.265標(biāo)準(zhǔn)，很多研究證明，H.264標(biāo)準(zhǔn)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(shù)。

一種新型的圖片壓縮技術(shù)被日本KDDI和J：COM

公司提出來從而來實(shí)現(xiàn)在現(xiàn)有的有線電視網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上對(duì)4K圖像和8K圖像的有效傳輸，充分利用了電視互聯(lián)網(wǎng)資源，在很大程度上控制了繼續(xù)投入成本，確保不會(huì)影響到以往有限電視工作業(yè)務(wù)，相對(duì)圖像資源而言，選擇HEVC壓縮技術(shù)所產(chǎn)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(shù)

研究發(fā)現(xiàn)，房間頂部與上層高度相同，其聲道總共有9個(gè)，中央層主要等同于屏幕與聽眾耳朵，其聲道總共有10個(gè)，層則是和地板的高度基本上相同，一共有3個(gè)聲道，在這樣的基礎(chǔ)上，上層、中央層、下層這三個(gè)層結(jié)合起來，就能有效體現(xiàn)出上下移動(dòng)聲音的情況，從而營(yíng)造出更加真實(shí)的三維立體空間結(jié)構(gòu)。

2.4 超高清傳輸技術(shù)探討

超高清電視傳輸?shù)闹饕芯拷裹c(diǎn)包括第一代的衛(wèi)星、地面、有線信道傳輸標(biāo)準(zhǔn)，目前使用的標(biāo)準(zhǔn)為二代DVB標(biāo)準(zhǔn)。相比于第一代單傳輸流TS，二代DVB標(biāo)準(zhǔn)主要的不同點(diǎn)表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：首先，第二代DVB標(biāo)準(zhǔn)提供了多樣化業(yè)務(wù)具體支持模式；其次，糾錯(cuò)編碼在第二代DVB標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)部選用的是BCH+LDPC；最后，將高價(jià)調(diào)制應(yīng)用于第二代DVB系統(tǒng)內(nèi)部，DVB-T2最高能夠?qū)崿F(xiàn)256QAM，DVB-C2最高達(dá)到40 96QAM，在這樣在采用高價(jià)調(diào)制的情況下，一個(gè)調(diào)制符號(hào)就能攜帶多個(gè)有效的比特?cái)?shù)據(jù)。

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(yè)先后將新的4K電視產(chǎn)品推出來，我國(guó)TCL與康佳等也相繼將4K高清電視產(chǎn)品推出來，在很大程度上推進(jìn)了4K技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)了節(jié)目傳輸、制作、拍攝以及顯示。但是，盡管超高清技術(shù)在近些年取得了一些進(jìn)步，但同時(shí)也存在一些阻礙需要去面對(duì)并且有待于去解決。超高清電視的節(jié)目比較稀缺：就高清電視方面而言，當(dāng)今形勢(shì)下在我國(guó)開播的高清頻道大約接近30個(gè)，但是觀眾對(duì)節(jié)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(rèn)可需要有足夠多的超高清電視節(jié)目做支撐的。

4 總結(jié)

為了有效保證技術(shù)的生命力應(yīng)該充分從產(chǎn)業(yè)能力以及大眾的選擇來考慮，所以，應(yīng)該不斷保證新技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新，使得產(chǎn)品的普及型以及性價(jià)比得到快速提升。在超高清電視發(fā)展過程中，應(yīng)該從錄制、存儲(chǔ)、攝影、編碼、播放等多個(gè)方面進(jìn)行研究，并能做好相關(guān)的超高清電視技術(shù)的普及工作。

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