4K超高清电视的兴起.docxVIP

4K超高清电视的兴起 　随着人们生活水平的不断提高，人们的精神文化娱乐需求也越来越高，对伴随人们生活成长的视听娱乐要求也越来越高。在电子视频显示与广播电视领域，一直以来都是以追求更完美清晰的图像和声音为目标。从480p标清到720p高清，再从720p高清到1080p全高清，都可以清晰看到整个领域的发展趋势。在今年初的美国CES国际消费电子展展会上，众多4K分辨率的超高清电视让人耳目一新，超高清时代已悄然来临。 　１　4K超高清电视概论　超高清电视（UHDTV，Ultra High Definition Television），又称为Ultra HDTV、4320P及UHDV（Ultra High Definition Video），是HDTV的下一代技术。它由日本放送协会（NHK）、英国广播公司（BBC）及意大利广播电视公司（RAI）等机构所倡议推动。　根据去年国际电信联盟无线电通信部门(ITU-R)发布的BT.2020超高清电视系统标准建议，将屏幕的物理分辨率达到3840×2160(4K×2K)及以上的电视称之为超高清电视。　4K的名称得自其横向分辨率约为4000像素,借用了投影机显示分辨率的概念。标准的4K分辨率为4096×2160的像素分辨率，其像素总数能够达到高清分辨率1920*1080的4倍。在通常的收视距离下（4倍屏幕尺寸数)，超高清电视的画质比人眼分辨率极限PPI高了近2倍。我们常指的超高清电视就是4K电视。　目前国内外已有不少电子电器厂商力推4K电视，　即4K×2K(3840×2160)分辨率电视。如东芝、LG、索尼、三星、康佳、长虹等已发布了相关产品，甚至微软、苹果也已经加入战团。　1.1　标清、高清、超高清的简单比较　标清（Standard?Definition），是物理分辨率在720p以下的一种视频格式。 　高清（High?Definition），有720p、1080i与1080p三种标准形式，而1080P又有另外一种称呼——全高清（Full?High Definition）。公认的高清标准有两条：视频垂直分辨率超过720p或1080i，视频宽纵比为16：9。　超高清（Ultra?High-Definition），包括“4K分辨率(3840×2160?像素)”和“8K分辨率?(7680×4320像素)”。?图1 相应对比　1.2　超高清性能指标参数　我们知道ITU-R BT.709（又称Rec.709标准）规范了当前高清电视广播、高清蓝光碟片制作和高清显示设备的等一系列性能指标和参数，新的ITU-R BT.2020标准同样也规范与定义了超高清相关的性能指标和参数。　标准规定了超高清图像画面显示比例为16︰9， 显示分辨率为3840×2160或7680×4320。支持的帧扫描频率有120p、 60p、59.94p、50p、30p、29.97p、25p、24p、23.976p。可见超高清的标准影像都是基于逐行扫描，而不再采用隔行扫描。 　表 1 图像空间特性参数值图像纵横比16:9像素数水平× 垂直7680 ×× 2160取样点阵正交像素纵横比1:1 （方形像素）像素寻址每行像素的顺序是从左向右，行的顺序是从上至下。　　表 2 图像的时间特性参数值帧频率（Hz）120， 60， 60/1.001， 50， 30， 30/1.001， 25， 24， 24/1.001扫描模式渐进　新指标使色彩方面有大幅度的改进。在色深方面，由Rec.709标准规定的8bit提升到10bit或 12bit，10bit对应4K系统，12bit对应8K系统。8bit，即256灰阶，而10bit具有1024灰阶。灰阶级数越多表示越精细，色彩过渡更均匀。所以，超高清影像在色彩层次与过渡方面得到了大大的增强。并且标准定义的色域三角形的面积远远大于Rec.709规定的范围，所以超高清系统将能够显示更多更丰富的色彩。白点的定义并没有改变。标准还指出由0.2627R+0.6780G+0.0593B组成一个信号的亮度。　表 3 ITU-R BT.2020标准下的RGB色彩空间参数 白点主色X轴坐标y轴坐标红色X轴坐标红色y轴坐标绿色X轴坐标绿色y轴坐标蓝色X轴坐标蓝色y轴坐标0.31270.32900.7080.2920.1700.7970.1310.046　在伽玛校正方面，标准规定采取非线性曲线来进行伽玛校正。10bit系统采用得校正曲线与Rec.709的一样，而12bit系统则在人眼敏感的低光部分曲线做出相应的更改。　1.3　超高清数字电视的技术研究 　超高清数字电视系统的研究包括了信源压缩编码、传输信道编码。在接收机端，涉及到超高清数字电视的接收、解码和显示。还得进一步考虑兼容性，和图像的插补和处理。　视频能处理方面，若