超高画质电视

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UHDTV决议显示,相较于高画质标准画质格式。

超高画质电视主要规格

  • 解析度 7,680 × 4,320 画素(16:9)(大约 33.2 百万画素)
  • 色彩深度: 12-bit per channel
  • 色彩范围Rec. 2020
  • 影格速率: 每秒120帧(逐行扫描
  • 音讯: 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
  • 频宽
    • UHF - 8 MHz, 35~45Mbit/s(RAI DVB-T2测试)
    • Ku频 - 2x36MHz transponders, 140~150Mbit/s(DVB-S2)
    • Ka频 - 600 MHz, 500~6600Mbit/s
NHK测试中的超高画质电视摄影机
显示 Rec 的 CIE 1931 色彩空间图。2020 年(UHDTV)外三角和 Rec 的颜色空间。内三角形中的 709 (HDTV) 色彩空间。Rec. 2020 和 Rec. 709 都使用 Illuminant D65 获取白点。

超高画质电视(UHDTV, Ultra High Definition Television),又称为Ultra HDTV4320p8K解析度UHDV(Ultra High Definition Video)。是一种实验中的数位视讯标准,由日本放送协会(NHK)、英国广播公司(BBC)及义大利广播电视公司(RAI)等机构所倡议推动。NHK提议将超高画质电视称为Super Hi-VisionSHV)。

2018年12月1日,NHK BS8K正式开播,成为世界上第一个开播的8K超高画质电视频道。[1]

“UHD联盟”是一个由内容创作者,分销商和硬件制造商组成的行业联盟,在2016年消费电子展(CES)新闻发布会上宣布其“超高清高级”规范,该规范定义了分辨率,位深度,色域,高-超高清(UHDTV)内容和显示器所需的动态范围成像(HDRI)和渲染(HDRR),以携带其超高清高级徽标。

历史[编辑]

NHK首先于2005年的爱知博览会展示此技术,并于同年11月以光纤网路DWDM传输技术将UHDTV转播至260公里外的地方。2006年底的NHK红白歌合战(日语:紅白歌合戦)借由IP网路将UHDTV画面从东京传送到500多公里远的大阪,在一面450英吋(11.4公尺)的萤幕实况播出[2]。未压缩的20分钟UHDTV节目会占用4TB的储存空间。

UHDTV的最终目标是能普及于每一家庭,预计于2016年至2020年间可达到,但还要视科技进展而定,如传输高频宽的技术进展、处理UHDTV视讯的能力等。[3]

2012 年的国际消费电子产品展览会(CES)上,部分厂商在展出其次世代显示设备时使用了“4K”一词。2012年4月,韩国四家主要电视台(KBS、MBC、SBS和EBS)使用66频道试播4K节目,但此时4K的相关标准尚未确定。

2012年8月23日,国际电信联盟(ITU)发布了超高清电视的国际标准:ITU-R Recommendation BT.2020 (ITU-R BT.2020),标志4K电视开始步入正轨。

2013 年的 CES 展会上,越来越多的厂商开始使用“超高清分辨率”(UHD)来取代“4K”一词。“超高清分辨率”英文原文为“Ultra High Definition”,缩写为UHD或UltraHD,是国际电信联盟(ITU)定义的术语。[4]

NHK BS8K于2018年12月1日开播,是世界第一个8K解析度的电视频道。

2021年2月1日,中华人民共和国中央广播电视总台试播8K超高清频道[5],后于2022年1月24日正式开播。截至2022年底,中国大陆开办有4K超高清电视频道8个,8K超高清电视频道2个。[6]

技术细节[编辑]

分辨率[编辑]

超高画质定义了两种分辨率:

  • 4K UHDTV(2160p)的宽高为3840×2160。总像素数是FULL HD的4倍。
  • 8K UHDTV(4320p)的宽高为7680×4320。总像素数是FULL HD的16倍。

4K/8K国家规范[编辑]

中国大陆[编辑]

2017年11月,国家新闻出版广电总局发布行业标准《GY/T 307-2017超高清晰度电视系统节目制作和交换参数值》,使用重新起草法修改采用ITU-R BT.2020-2《超高清晰度电视系统制作和国际间节目交换参数值》,规定了超高清晰度电视(UHDTV)系统节目制作和交换中所涉及的基本参数值。[7]

2018年8月,国家广播电视总局发布的《4K 超高清电视技术应用实施指南(2018版)》对 4K超高清电视节目制播、编码、传输、解码、显示等各个环节的技术参数选择和应用提出了指导意见。要求:[8]

  • 机顶盒适配

4K 超高清电视机顶盒应支持 AVS2 标准,支持 3840×2160 分辨率、50 帧/秒帧率、 10 比特量化精度、BT.2020 色域、显示峰值亮度 1000 cd/m2 的 HDR 视频解码,支持立体声或5.1 环绕声解码输出,有条件的可支持三维声解码输出,支持音频码流透传,支持 HDMI2.0 及以上接口并考虑相关内容保护机制。

  • 网络传输

卫星分发网络传输可采用QPSK调制方式,通过36MHz转发器传输1路4K 超高清电视;可采用8PSK调制方式,通过18MHz传输带宽传输 1路 4K 超高清电视。

有线电视网络传输可采用DVB-C 64QAM 或256QAM调制方式,在1个频点8MHz内至少能满足1路4K 超高清电视传输带宽。

IPTV 网络传输采用专门的视频网络通道传输4K 超高清电视节目流,1路视频的压缩码率应不低于36Mbps。

2019年12月,国家广播电视总局发布《超高清视频标准体系建设指南(2019版》,指出超高清视频具有 4K(3840×2160 像素)或 8K(7680×4320 像素)分辨率。[9]

2020 年 5 月,国家广播电视总局发布《4K超高清电视节目制作技术实施指南(2020版)》,涉及的4K超高清电视节目技术参数为3840×2160/50P/10bit,BT.2020色域,HLG/PQ HDR。[10]

2023年11月,国家广播电视总局发布了4K 超高清音视频行业标准、AVS3 8K 超高清编码器和解码器技术行业标准:

  • 4K音视频标准

视频的分辨率应为3840像素×2160像素,宽高比应为16:9,帧率应不低于50fps,量化精度应为10bit,应采用GB/T 41809—2022色域、GB/T 41808—2022高动态范围(HDR),可支持GY/T 358—2022规定的HDR视频显示适配。参照AVS2编码,有线数字电视IPTV4K超高清频道视频编码码率应不低于36Mbps,互联网电视4K 超高清视频编码码率不低于15Mbps。

音频应支持立体声或5.1环绕声,有条件的可支持三维声。立体声音频编码码率应不低于256kbps,5.1环绕声音频编码码率应不低于448kbps(互联网电视不低于256kbps),采样率应为48kHz(互联网电视不低于44.1kHz),三维声解码应符合GY/T 363 —2023的规定。[11][12][13][14]

  • 8K编码要求

视频编码要求,AVS3 编码方式最大码率应不低于120Mbps。编码后的码流视频格式水平尺寸7680 像素,垂直尺寸4320 像素,宽高比 16:9,帧率50Hz/100Hz/120Hz ,色度格式 4:2:0,采样精度10bit,应支持 GB/T 41809—2022 规定的色域,可手动设置输出码流中的色域标识,动态范围应支持 GB/T 41808—2022 规定的非线性转换函数,可设置输出码流的非线性转换函数标识,可支持 GY/T 358—2022 规定的元数据,GOP 长度应支持 48 帧,8 帧~96 帧可调(步长为 8 帧),CBR 编码应支持 CBR 码率模式。

音频编码应支持 5.1 环绕声编码信号解码及下混输出双声道立体声,可支持 GY/T 363—2023 中 5.1.4 三维声音频编码信号解码。典型码率支持256kbps,采样率应为48kHz,采样精度16bit。[15][16]

参见[编辑]

注解[编辑]

参考资料[编辑]

  1. ^ NHK to Bring World's First 8K Broadcasting Service. ABU. 2018-11-26 [2018-12-01]. (原始内容存档于2018-12-01) (英语). 
  2. ^ Super Hi-Vision live relay over IP. NHK. 2007-04-03 [2008-01-15]. (原始内容存档于2012-05-26). 
  3. ^ 存档副本. [2010-11-20]. (原始内容存档于2011-07-16). 
  4. ^ 超高清4K是什么?. www.asmag.com.cn. 2016-05-03 [2024-02-05]. (原始内容存档于2024-02-05). 
  5. ^ 黄佐春. 中央广播电视总台8K超高清频道试验开播. news.cctv.com. [2021-02-01]. (原始内容存档于2021-02-13). 
  6. ^ 2022年全国广播电视行业统计公报. 国家广播电视总局. 2023-04-27 [2024-02-04]. (原始内容存档于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. 国家广播电视总局. 2020-04-28 [2024-02-05]. (原始内容存档于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. 国家广播电视总局. 2018-08-23 [2024-02-05]. (原始内容存档于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. 国家广播电视总局. 2020-01-03 [2024-02-05]. (原始内容存档于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. 国家广播电视总局. 2020-06-01 [2024-02-05]. (原始内容存档于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》. 国家广播电视总局. 2023-11-27 [2024-02-04]. (原始内容存档于2024-02-04). 
  12. ^ 行业技术标准 GY/T 381-2023《IPTV业务技术要求》. 国家广播电视总局. 2023-11-27 [2024-02-04]. (原始内容存档于2024-02-04). 
  13. ^ 行业技术标准 GY/T 380-2023《有线电视业务技术要求》. 国家广播电视总局. 2023-11-27 [2024-02-05]. (原始内容存档于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. 国家广播电视总局. 2023-11-27 [2024-02-05]. (原始内容存档于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. 国家广播电视总局. 2023-11-17 [2024-02-05]. (原始内容存档于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. 国家广播电视总局. 2023-11-17 [2024-02-05]. (原始内容存档于2024-02-05). 

外部链接[编辑]