超高画质电视

超高画质电视

UHDTV决议显示,相较于高画质和标准画质格式。

“8K”重定向至此。关于“8K”的其他意义,请见“8K (消歧义)”。

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 HDTV、4320p、8K解析度及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-Vision(SHV)。

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月以光纤网路及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,有线数字电视和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]

4K

高画质电视(HDTV)

IMAX

Rec. 2020

注解[编辑]

参考资料[编辑]

^ 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).

^ Super Hi-Vision live relay over IP. NHK. 2007-04-03 [2008-01-15]. (原始内容存档于2012-05-26).

^ 存档副本. [2010-11-20]. (原始内容存档于2011-07-16).

^ 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).

^ 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).

^ 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).

^ 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).

^ 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).

^ 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).

^ 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).

^ 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).

^ 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).

^ 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).

^ 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).

^ 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).

^ 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]

维基共享资源上的相关多媒体资源:超高画质电视

4K TV Mag (页面存档备份,存于互联网档案馆) – an online magazine about Ultra HD TV

"What is 4K Ultra HD?" (页面存档备份,存于互联网档案馆) – 4K TV Mag

查论编显示解析度

命名

用途例子

解析度(行)

萤幕更新频率(Hz)

隔行扫描(场率)

逐行扫描(帧率)

低;MP@LL

LDTV, VCD

240; 288(SIF)

24, 30; 25

标准;MP@ML

SDTV, SVCD, DVD, DV

480(NTSC, PAL-M)

60

24, 30

576(PAL, SECAM)

50

25

增强型

EDTV

480; 576

60; 50

高;MP@HL

HDTV, HD DVD, BD, HDV

720

24, 30, 60; 25, 50

1080

50, 60

24, 30, 60; 25, 50

超高

>UHDTV

>2160, 4320

>50,60

60, 120

查论编视频格式电视模拟525行

NTSC

NTSC-J

PAL-M

625行

PAL

PAL-N/NC

PALplus

SECAM

音频

BTSC (MTS)

NICAM-728(丽音广播)

Zweiton (A2 / IGR)

EIAJ

隐藏信号

隐藏字幕

电视资讯

CGMS-A

GCR

PDC

VBI

VEIL

VITC

WSS(英语:Widescreen signaling)

XDS

EPG

已废止系统

1940年前

Baird-Nipkow

405行

441行

819线

MAC

MUSE

数字隔行扫描

SDTV

480i

576i

HDTV

1080i

UHDTV

2160i

逐行扫描

LDTV

240p

288p

1seg

EDTV

480p

576p(英语:576p)

HDTV

720p

1080p

UHDTV

2160p

4320p

MPEG-2标准

ATSC

DVB

ISDB

DTMB

MPEG-4 AVC标准

ATSC 2.0

DMB

DTMB

DVB

SBTVD

ISDB(1seg)

音频

AC3(5.1)

DTS

MPEG-1 Audio Layer II

MPEG Multichannel(英语:MPEG Multichannel)

PCM

LPCM(英语:Pulse-code_modulation)

AAC

HE-AAC

隐藏信号

隐藏字幕

图文电视

CPCM

Broadcast flag

AFD

EPG

数字影院

4K

UHDTV

2540p

4320p(英语:4320p)

DCI

技术议题

14:9

MPEG传输

反标准转换

电视标准转换

视讯处理

自选影像

高解析度电视模糊

查论编高清晰度(HD)概念

高清电视

高清影片(英语:High-definition video)

超高画质电视

模拟信号广播(英语:Analog high-definition television system)(已淘汰)

819线系统(英语:Analog high-definition television system)

HD MAC(英语:Multiplexed Analogue Components)

多重亚奈取样编码 (Hi-Vision)

数字讯号广播

ATSC

DTMB

DVB

ISDB

SBTVD

音频系统

杜比数字

环绕声

DSD

DXD(英语:Digital eXtreme Definition)

DTS

摄影储存

DCI(英语:Digital Cinema Initiatives)

HDV

高清视频与压缩(英语:High-definition pre-recorded media and compression)

超高清蓝光光碟

蓝光光碟

CBHD

D-VHS(英语:D-VHS)

DVD-Audio

H.264

HD DVD

HD VMD(英语:Versatile Multilayer Disc)

MPEG-2

MVC(英语:Multiview Video Coding)

Super Audio CD

无压缩(英语:Uncompressed video)

VC-1

通讯埠

色差端子

DisplayPort

DVI

HDMI

VGA

MHL

建置

各国数字电视建置(英语:List of digital television deployments by country)

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