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4K电视

2018-04-10  沧海007

电视发展

从上世纪90年代开始,部分标准清晰度电视开始采用16:9即1.78:1的屏幕宽高比,这个宽高比与1.85:1的电影宽银幕几乎是一样的。到了21世纪初,新的高清晰度电视也采用了16:9的宽高比,并且把清晰度从标准清晰度时代的720x576(PAL)大幅度提高到1920x1080,并采用了多声道环绕声音频,这样高清晰度电视的屏幕宽高比和信息量已经与35mm胶片影院发行拷贝非常接近了。

在电影和标准清晰度电视竞争的时代电影和电视各有优势并形成了某种平衡因而维持了共同发展的局面,从技术层面上看电影具有综合信息量比电视大得多的优势。电视引入高清晰度技术后其清晰度达到了接近2K的水平,打破了电影和电视原有的平衡,电视再次对电影构成了威胁。

电影发展

为了应对高清晰度电视的挑战,电影必须引进新的技术标准以便在技术层面上继续保持对电视的优势。

于是在2004年7月1日,由好莱坞7大电影公司组成的数字电影推进联盟(Digital Cinema Initiative)修订并推出了其技术文档4.0行业标准,规定的数字影院清晰度分为两级,即DCI 2K(2048x1080,每秒24帧或48帧)和DCI 4K(4096x2160像素,每秒24帧),其中DCI 4K(4096x2160)的信息量则是高清电视的4倍多。因此4K确保了数字电影对高清晰度电视在技术层面的优势,而这种优势是今后电影与电视竞争时绝对需要的。

为了响应DCI的相关文件,索尼于2004年10月推出了基于其SXRD(Silicon X-tal Reflective Display)硅晶体反射显示器件技术的数字影院4K投影机SRX-110/105。但由于当时的摄影机、存储设备等相关技术的限制,业内几乎没有能力大量制作4K分辨率的影片,所以当时SRX-110/105只能用于工程投影和虚拟演示。

除此之外,多次参与国际电信联盟(International Telecommunication Union,即ITU)制定电视行业相关国际标准的日本放送协会NHK,也自建有下一代超高清电视的相关标准,称作Super Hi-Vision,并且多次在国际级展会上展出相关设备,但设备相当庞大,十分不便。

国内的4K片源比较少,4K电视无用武之地的情况,怎样观看4K影片就成了一个比较重要的话题了,LG采用了至真4K图像处理引擎,该引擎可以通过自适应优化画质提升技术,对普通清晰度画面进行复杂运算、分析和优化,使画面更接近超高清画质,让4K电视摆脱片源滞后、不足的困境。

市场研究机构奥维云网近期发布的数据显示,2016年春节期间彩电市场零售量、额分别同比下滑2.1%和4.0%,尤其春节当周市场表现冷清,零售量同比大幅下降21%。[2]

4K电视经历了近两年的发展,已经成为消费者心目中选购电视的首选,现如今提及4K电视已经是无人不知无人不晓。4K电视凭借高清晰画质自然逼真的画面显示效果让用户可以“接触真实的世界”,感受不一样的视觉盛宴。那麼消费者在选购4K电视的过程中都需要注意哪些事项呢?首先所选购的产品必须配备专业级UHD超高清显示屏,电视必须配备物理分辨率达到3840*2160(4K*2K),像素达到829.44万只有这样的产品才能被评为真正合格的4K超高清电视。

分辨率这个参数对于显示设备而言拥有非常重要的意义,在同尺寸屏幕大小的情况下,分辨率越高意味着屏幕更加细腻,即能够将画面的细节呈现得更加清晰,如图像以及文字等等,能大大增加用户的视觉体验。如iPhone4带着“Retina”显示屏出现在大家面前时,我们能够很明显的感受到其相对于iPhone3GS有了非常大的提升。此外对于桌面显示器而言,更高的分辨率也意味着在一屏幕内能够显示出更多的内容,如同时并排显示更多的网页、WORD文档、EXCEL表格、软件界面等等,可以增加办公人员、程序开发者、摄影师、医疗从业者以及设计制图等专业人士的工作效率。因此手机、平板电脑、桌面显示器、平板电视、投影机等各种显示设备的分辨率不断在提升,其中屏幕尺寸更大的平板电视与桌面显示器已经进入了4K UHD超高清时代,是之前1080p全高清分辨率的4倍,即总像素数量达到了以前的4倍。[3]

在经历多个版本的修订后,国际电信联盟(International Telecommunication Union,即ITU)于2012年8月23日发布了超高清电视(Ultra HDTV)的国际标准:ITU-R Recommendation BT.2020。标准对超高清电视的分辨率、色彩空间、帧率、色彩编码等进行了规范。

分辨像素

在Rec.2020标准中,单个像素的宽高比为1:1,按照从左往右、从上至下的顺序进行像素寻址。

①超高清4K:水平清晰度3840,垂直清晰度2160,宽高比16:9,总约830万像素

②超高清8K:水平清晰度7680,垂直清晰度4320,宽高比16:9,总约3320万像素

支持帧率

在Rec.2020中,超高清电视只有逐行扫描(Progressive),支持帧率120p、60p、59.94p、50p、30p、29.97p、25p、24p和23.976p,共9种帧率。

数字量化

超高清电视量化水平有整型10-bit和整型12-bit两种,分别对应超高清4K和超高清8K。

①10-bit:在10位二进制数中(对应十进制数0~1023),额定黑位64,额定峰值940;当黑位溢出时,利用4~63进行延拓;峰值溢出时,利用941~1019进行延拓;0~3和1020~1023作为时间参考数。量化颜色数约10.7亿。

②12-bit:在12位二进制数中(对应十进制数0~4095),额定黑位256,额定峰值3760;当黑位溢出时,利用16~255进行延拓;峰值溢出时,利用3761~4079进行延拓;0~15和4080~4095作为时间参考数。量化颜色数约687亿。

色彩空间

超高清电视对应的色域为:ITU-R BT.2020色域,又称Rec.2020,是显示设备中最大的色彩空间,覆盖了CIE 1931的75.8%,白点色温D65(6500K)。高清电视色域的国际标准ITU-R BT.709(又称Rec.709或sRGB)的仅覆盖了Rec.2020的35.9%,所以超高清电视(UHDTV)能比现行的高清电视(HDTV)显示更为丰富的色彩[8] 。

※注:除了一些顶级的彩色技术监视器样机外,市面上并没有显示设备可以完全覆盖Rec.2020色域,也就是说市面上的4K电视均是不合格产品

2017年11月,国家新闻出版广电总局向各省广电局及相关单位下发了关于规范和促进4K超高清电视发展的通知。通知针对超高清电视发展中出现的管理不规范、技术质量不达标等问题,提出了7条指导性意见

  一、充分认识发展4K超高清电视的重要性和艰巨性,坚持从实际出发,加强政策引导。

  二、优先支持高清电视发展较好的省份和机构开展4K超高清电视试点,坚持试点先行,稳中求进。

  三、进一步加强4K超高清电视技术标准体系建设,统一标准规范,确保技术质量。

  四、持续推进4K超高清内容建设,创新内容生产,提高节目有效供给。

  五、鼓励创新发展模式,着力推动制播、传输、服务协同一体化发展,培育发展新动能。

  六、坚持规范发展,开展4K超高清电视频道试点和视频点播业务要按程序报批。

  七、加强组织领导,积极与多部门协同联动,营造良好发展环境。[4]

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