超高畫質電視

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UHDTV決議顯示,相較於高畫質標準畫質格式。

超高畫質電視主要規格

  • 解析度 7,680 × 4,320 畫素(16:9)(大約 33.2 百萬畫素)
  • 色彩深度: 12-bit per channel
  • 色彩範圍Rec. 2020
  • 影格速率: 每秒120幀(逐行掃描
  • 音訊: 最高22.2ch
    • 9 — above ear level (top layer)
    • 10 — ear level (middle layer)
    • 3 — below ear level (bottom layer)
    • 2 — low frequency effects
  • 頻寬
    • UHF - 8 MHz, 35~45Mbit/s(RAI DVB-T2測試)
    • Ku頻 - 2x36MHz transponders, 140~150Mbit/s(DVB-S2)
    • Ka頻 - 600 MHz, 500~6600Mbit/s
NHK測試中的超高畫質電視攝影機
顯示 Rec 的 CIE 1931 色彩空間圖。2020 年(UHDTV)外三角和 Rec 的顏色空間。內三角形中的 709 (HDTV) 色彩空間。Rec. 2020 和 Rec. 709 都使用 Illuminant D65 獲取白點。

超高畫質電視(UHDTV, Ultra High Definition Television),又稱為Ultra HDTV4320p8K解析度UHDV(Ultra High Definition Video)。是一種實驗中的數位視訊標準,由日本放送協會(NHK)、英國廣播公司(BBC)及義大利廣播電視公司(RAI)等機構所倡議推動。NHK提議將超高畫質電視稱為Super Hi-VisionSHV)。

2018年12月1日,NHK BS8K正式開播,成為世界上第一個開播的8K超高畫質電視頻道。[1]

「UHD聯盟」是一個由內容創作者,分銷商和硬件製造商組成的行業聯盟,在2016年消費電子展(CES)新聞發布會上宣布其「超高清高級」規範,該規範定義了分辨率,位深度,色域,高-超高清(UHDTV)內容和顯示器所需的動態範圍成像(HDRI)和渲染(HDRR),以攜帶其超高清高級徽標。

歷史[編輯]

NHK首先於2005年的愛知博覽會展示此技術,並於同年11月以光纖網路DWDM傳輸技術將UHDTV轉播至260公里外的地方。2006年底的NHK紅白歌合戰(日語:紅白歌合戦)藉由IP網路將UHDTV畫面從東京傳送到500多公里遠的大阪,在一面450英吋(11.4公尺)的螢幕實況播出[2]。未壓縮的20分鐘UHDTV節目會佔用4TB的儲存空間。

UHDTV的最終目標是能普及於每一家庭,預計於2016年至2020年間可達到,但還要視科技進展而定,如傳輸高頻寬的技術進展、處理UHDTV視訊的能力等。[3]

2012 年的國際消費電子產品展覽會(CES)上,部分廠商在展出其次世代顯示設備時使用了「4K」一詞。2012年4月,韓國四家主要電視台(KBS、MBC、SBS和EBS)使用66頻道試播4K節目,但此時4K的相關標準尚未確定。

2012年8月23日,國際電信聯盟(ITU)發布了超高清電視的國際標準:ITU-R Recommendation BT.2020 (ITU-R BT.2020),標誌4K電視開始步入正軌。

2013 年的 CES 展會上,越來越多的廠商開始使用「超高清分辨率」(UHD)來取代「4K」一詞。「超高清分辨率」英文原文為「Ultra High Definition」,縮寫為UHD或UltraHD,是國際電信聯盟(ITU)定義的術語。[4]

NHK BS8K於2018年12月1日開播,是世界第一個8K解析度的電視頻道。

2021年2月1日,中華人民共和國中央廣播電視總台試播8K超高清頻道[5],後於2022年1月24日正式開播。截至2022年底,中國大陸開辦有4K超高清電視頻道8個,8K超高清電視頻道2個。[6]

技術細節[編輯]

分辨率[編輯]

超高畫質定義了兩種分辨率:

  • 4K UHDTV(2160p)的寬高為3840×2160。總像素數是FULL HD的4倍。
  • 8K UHDTV(4320p)的寬高為7680×4320。總像素數是FULL HD的16倍。

4K/8K國家規範[編輯]

中國大陸[編輯]

2017年11月,國家新聞出版廣電總局發布行業標準《GY/T 307-2017超高清晰度電視系統節目製作和交換參數值》,使用重新起草法修改採用ITU-R BT.2020-2《超高清晰度電視系統製作和國際間節目交換參數值》,規定了超高清晰度電視(UHDTV)系統節目製作和交換中所涉及的基本參數值。[7]

2018年8月,國家廣播電視總局發布的《4K 超高清電視技術應用實施指南(2018版)》對 4K超高清電視節目制播、編碼、傳輸、解碼、顯示等各個環節的技術參數選擇和應用提出了指導意見。要求:[8]

  • 機頂盒適配

4K 超高清電視機頂盒應支持 AVS2 標準,支持 3840×2160 分辨率、50 幀/秒幀率、 10 比特量化精度、BT.2020 色域、顯示峰值亮度 1000 cd/m2 的 HDR 視頻解碼,支持立體聲或5.1 環繞聲解碼輸出,有條件的可支持三維聲解碼輸出,支持音頻碼流透傳,支持 HDMI2.0 及以上接口並考慮相關內容保護機制。

  • 網絡傳輸

衛星分發網絡傳輸可採用QPSK調製方式,通過36MHz轉發器傳輸1路4K 超高清電視;可採用8PSK調製方式,通過18MHz傳輸帶寬傳輸 1路 4K 超高清電視。

有線電視網絡傳輸可採用DVB-C 64QAM 或256QAM調製方式,在1個頻點8MHz內至少能滿足1路4K 超高清電視傳輸帶寬。

IPTV 網絡傳輸採用專門的視頻網絡通道傳輸4K 超高清電視節目流,1路視頻的壓縮碼率應不低於36Mbps。

2019年12月,國家廣播電視總局發布《超高清視頻標準體系建設指南(2019版》,指出超高清視頻具有 4K(3840×2160 像素)或 8K(7680×4320 像素)分辨率。[9]

2020 年 5 月,國家廣播電視總局發布《4K超高清電視節目製作技術實施指南(2020版)》,涉及的4K超高清電視節目技術參數為3840×2160/50P/10bit,BT.2020色域,HLG/PQ HDR。[10]

2023年11月,國家廣播電視總局發布了4K 超高清音視頻行業標準、AVS3 8K 超高清編碼器和解碼器技術行業標準:

  • 4K音視頻標準

視頻的分辨率應為3840像素×2160像素,寬高比應為16:9,幀率應不低於50fps,量化精度應為10bit,應採用GB/T 41809—2022色域、GB/T 41808—2022高動態範圍(HDR),可支持GY/T 358—2022規定的HDR視頻顯示適配。參照AVS2編碼,有線數字電視IPTV4K超高清頻道視頻編碼碼率應不低於36Mbps,互聯網電視4K 超高清視頻編碼碼率不低於15Mbps。

音頻應支持立體聲或5.1環繞聲,有條件的可支持三維聲。立體聲音頻編碼碼率應不低於256kbps,5.1環繞聲音頻編碼碼率應不低於448kbps(互聯網電視不低於256kbps),採樣率應為48kHz(互聯網電視不低於44.1kHz),三維聲解碼應符合GY/T 363 —2023的規定。[11][12][13][14]

  • 8K編碼要求

視頻編碼要求,AVS3 編碼方式最大碼率應不低於120Mbps。編碼後的碼流視頻格式水平尺寸7680 像素,垂直尺寸4320 像素,寬高比 16:9,幀率50Hz/100Hz/120Hz ,色度格式 4:2:0,採樣精度10bit,應支持 GB/T 41809—2022 規定的色域,可手動設置輸出碼流中的色域標識,動態範圍應支持 GB/T 41808—2022 規定的非線性轉換函數,可設置輸出碼流的非線性轉換函數標識,可支持 GY/T 358—2022 規定的元數據,GOP 長度應支持 48 幀,8 幀~96 幀可調(步長為 8 幀),CBR 編碼應支持 CBR 碼率模式。

音頻編碼應支持 5.1 環繞聲編碼信號解碼及下混輸出雙聲道立體聲,可支持 GY/T 363—2023 中 5.1.4 三維聲音頻編碼信號解碼。典型碼率支持256kbps,採樣率應為48kHz,採樣精度16bit。[15][16]

參見[編輯]

註解[編輯]

參考資料[編輯]

  1. ^ NHK to Bring World's First 8K Broadcasting Service. ABU. 2018-11-26 [2018-12-01]. (原始內容存檔於2018-12-01) (英語). 
  2. ^ Super Hi-Vision live relay over IP. NHK. 2007-04-03 [2008-01-15]. (原始內容存檔於2012-05-26). 
  3. ^ 存档副本. [2010-11-20]. (原始內容存檔於2011-07-16). 
  4. ^ 超高清4K是什么?. www.asmag.com.cn. 2016-05-03 [2024-02-05]. (原始內容存檔於2024-02-05). 
  5. ^ 黃佐春. 中央广播电视总台8K超高清频道试验开播. news.cctv.com. [2021-02-01]. (原始內容存檔於2021-02-13). 
  6. ^ 2022年全国广播电视行业统计公报. 國家廣播電視總局. 2023-04-27 [2024-02-04]. (原始內容存檔於2024-02-04). 
  7. ^ 行业技术标准 GY/T 307-2017 超高清晰度电视系统节目制作和交换参数值. 國家廣播電視總局. 2020-04-28 [2024-02-05]. (原始內容存檔於2024-02-05). 
  8. ^ 国家广播电视总局关于印发《4K超高清电视技术应用实施指南(2018版)》的通知. 國家廣播電視總局. 2018-08-23 [2024-02-05]. (原始內容存檔於2024-02-05). 
  9. ^ 广电总局科技司关于对《超高清视频标准体系建设指南(2019版》进行公示的通知. 國家廣播電視總局. 2020-01-03 [2024-02-05]. (原始內容存檔於2020-01-31). 
  10. ^ 国家广播电视总局办公厅关于印发《4K超高清电视节目制作技术实施指南(2020版)》的通知. 國家廣播電視總局. 2020-06-01 [2024-02-05]. (原始內容存檔於2024-02-05). 
  11. ^ 行业技术标准 GY/T 382-2023《互联网电视业务技术要求》. 國家廣播電視總局. 2023-11-27 [2024-02-04]. (原始內容存檔於2024-02-04). 
  12. ^ 行业技术标准 GY/T 381-2023《IPTV业务技术要求》. 國家廣播電視總局. 2023-11-27 [2024-02-04]. (原始內容存檔於2024-02-04). 
  13. ^ 行业技术标准 GY/T 380-2023《有线电视业务技术要求》. 國家廣播電視總局. 2023-11-27 [2024-02-05]. (原始內容存檔於2024-02-05). 
  14. ^ 国家广播电视总局关于发布《有线电视业务技术要求》等三项广播电视和网络视听行业标准的通知. 國家廣播電視總局. 2023-11-27 [2024-02-05]. (原始內容存檔於2024-02-05). 
  15. ^ 行业技术标准 GY/T 369—2023 AVS3 8K 超高清编码器技术要求和测量方法. 國家廣播電視總局. 2023-11-17 [2024-02-05]. (原始內容存檔於2024-02-05). 
  16. ^ 行业技术标准 GY/T 370—2023 AVS3 8K 超高清解码器技术要求和测量方法. 國家廣播電視總局. 2023-11-17 [2024-02-05]. (原始內容存檔於2024-02-05). 

外部連結[編輯]