超高清技術(shù)相關(guān)名詞及應(yīng)用

邢明浩　邵文　潘圓圓

摘 要：隨著影音技術(shù)快速發(fā)展，3D技術(shù)、超高清技術(shù)和OLED技術(shù)成為了三大發(fā)展趨勢，其中，超高清技術(shù)可以給人以身臨其境的真實感受，近年來被人們熱議，必然會成為影音視聽發(fā)展的明日之星。為了使讀者對超高清技術(shù)所有了解，文章對這項新技術(shù)的相關(guān)名詞及其應(yīng)用等進(jìn)行了簡要介紹。

關(guān)鍵詞：超高清，影音

中圖分類號：N04；TN91；TN94 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1673-8578（2014）S1-0043-02

Related Terminology and Application of Ultra Highefinition Technology

XING Minghao SHAO Wen PAN Yuanyuan

Abstract： With the development of the video technology， Ultra HD technology， OLED technology and 3D technology have become the three major trends. Ultra HD technology can give us the feeling of be personally on the scene， which has been discussed hotly in recent years.It will become the future star of audiovisual development. In order to acquaint the reader with Ultra HD technology， the terms and application of this new technology are briefly introduced in this paper.

Keywords： ultra high definition，video

收稿日期：2014-06-26

作者簡介：邢明浩（1984—），男，國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作北京中心專利實質(zhì)審查員，從事光電領(lǐng)域?qū)＠膶彶?。通信方式：xingminghao@sipo.gov.cn。

一 超高清技術(shù)的概念

人們目前談?wù)摰某咔逋诟拍钌暇窒抻诔Ｒ姷?K電視[1]，但實際上并不盡然。超高清（ultrahigh definition）在高清技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展而來，由國際電信聯(lián)盟無線電通信部門發(fā)布，針對下一代視頻制作及電視廣播制造規(guī)范的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)建議給出規(guī)定[2]，分辨率為3840（水平）×2160（垂直）或7680（水平）×4320（垂直）。市場上出現(xiàn)的4K電視中的4K就是指水平分辨率約占4000個像素。對于分辨率為7680（水平）×4320（垂直）的則通常簡稱8K。與以往標(biāo)清（standarddefinition）、高清（high definition）、全高清（fullhigh definition）等以單一物理分辨率為標(biāo)準(zhǔn)不同的是，超高清被建議為兩種規(guī)格的分辨率。這是由于目前世界各地區(qū)視聽市場需求和影音技術(shù)發(fā)展情況并不均衡，但最終都是為了追求更高清晰度的圖像?，F(xiàn)階段是以4K超高清為主流。

二 超高清技術(shù)的主要特點與現(xiàn)狀

1. 更高的分辨率，更大的視角

顧名思義，超高清相比于過去的圖像清晰度具有更高的分辨率。4K超高清的像素分辨率是1080P全高清像素分辨率的4倍，8K超高清的像素分辨率是1080P全高清像素分辨率的16倍。因此，對于采用超高清技術(shù)的顯示設(shè)備可以采用更大的面積對影像進(jìn)行呈現(xiàn)。在相同視距的情況下，使觀察者具備更廣闊的視角；在不失真的情況下，有更加身臨其境的體驗。

2.更細(xì)膩的畫質(zhì)

超高清不僅僅是簡單地從分辨率上成倍增加，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定超高清圖像的畫面顯示比例為16：9，其支持的幀掃描頻率有120，60、60/1.001、50、30、30/1.001、25、24、24/1.001，掃描模式為漸進(jìn)。由此可見，所有超高清標(biāo)準(zhǔn)的影像均為逐行掃描，徹底放棄了過去一直采用的隔行掃描技術(shù)。在色深上，超高清技術(shù)采用10bit（比特）或12bit量化深度，相較于8bit具有更高的灰階。其中，12bit標(biāo)準(zhǔn)可表示約687.2 億種顏色，是10bit量化深度的64倍，是8bit量化深度的4096 倍。因此，超高清具備更精細(xì)豐富的色彩層次，更平滑的色彩過渡，能夠更加真實地反映原始畫質(zhì)。

三 超高清技術(shù)的發(fā)展趨勢與挑戰(zhàn)

1超高清影像的制作

目前，超高清影像制作的發(fā)展主要體現(xiàn)在研發(fā)超高清攝錄設(shè)備上。在現(xiàn)有設(shè)備基礎(chǔ)上已經(jīng)研發(fā)出多款CMOS（complementary metal oxide semiconductor，補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體）圖像傳感器可以實現(xiàn)超高清8K級別的拍攝，作為8K技術(shù)的首要提倡者日本NHK公司，已經(jīng)與日立公司合作研發(fā)出具備120赫茲全光譜超高清圖像傳感器的攝像機(jī)，能夠更好地捕捉高速運動的圖像。超高清音頻攝錄設(shè)備通常由具備22.2聲道的球形單點麥克及實時控制臺組成。而隨著拍攝設(shè)備的不斷發(fā)展，將使超高清影像制作技術(shù)逐漸成熟，但超高清信號源目前還沒有成為主流，對其普及還需要一定的時間。

2超高清信號的傳輸

超高清信號傳輸系統(tǒng)主要由視頻格式轉(zhuǎn)換器、編碼器和傳輸網(wǎng)絡(luò)適配器三部分組成，由于數(shù)據(jù)量大，傳輸上存在一定的困難，目前遠(yuǎn)距離傳輸仍然屬于試驗階段。在倫敦奧運會上[3]，奧林匹克轉(zhuǎn)播服務(wù)商OBS聯(lián)合英國轉(zhuǎn)播商BBC和日本廣播公司NHK 啟用了最新的超高清技術(shù)，向日本、英國以及美國直播了部分賽事。未來更大規(guī)模、常規(guī)化的超高清直播還需要建立在具備足夠網(wǎng)絡(luò)帶寬和網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)償措施等技術(shù)的基礎(chǔ)上，這樣才能對超高清信號進(jìn)行視頻、音頻還原再現(xiàn)，滿足觀眾的超高清觀看需求。

3超高清影像的顯示

普通高清顯示設(shè)備顯然不能滿足超高清影像的顯示要求。目前，各大消費電子生產(chǎn)商均積極投入超高清顯示設(shè)備，并接連推出了自己的超高清終端產(chǎn)品。隨著市場需求及高清信號源的普及，超高清終端必然成為未來主流。超高清顯示的產(chǎn)生也促進(jìn)了被動式三維技術(shù)的發(fā)展，使其可以顯示出更精美的三維圖像。

四 結(jié) 語

如今超高清技術(shù)得到了廣泛的關(guān)注，同時也要清醒地認(rèn)識到：超高清的普及還有很長的路要走，要在信號源、傳輸段、顯示端等各個方面做進(jìn)一步的努力。相信超高清技術(shù)前景十分光明，在未來幾年隨著超高清技術(shù)的完善和標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)一步規(guī)范，超高清技術(shù)將深入每一個尋常百姓家，給人們帶來超凡的視聽體驗。

參考文獻(xiàn)

[1] 李超.超高清晰度電視與三維電視進(jìn)展[J].電視技術(shù)，2011，35（22）：19-24.

[2] International Telecommunication Union.ITU—R BT.2020 Parameter values for ultrahigh definition television systems for production and international programme exchange[S].2012.

[3] 趙圣杰.超高清在倫敦奧運會上的應(yīng)用[J].廣播與電視技術(shù)，2013（11）：40-44.