论文部分内容阅读
摘 要 在分析超高清电视技术发展的背景基礎上，重点分析了超高清电视的关键技术，探讨了超高清摄像机技术、超高清视频处理技术、超高清音频处理技术以及超高清传输技术方面内容，以期对于超高清电视技术发展具有一定的帮助。
关键词 超高清电视；摄像机技术；音频处理；视频处理；传输技术
中图分类号 G2 文献标识码 A 文章编号 2096-0360（2016）18-0051-02
近几年来人们的生活条件不断得到改善，而人们对电子设备各方面的要求也越来越高，现如今高清电视技术已经被广泛应用在社会生活中，为大众所熟悉。在2013年，各种型号的不同尺寸的超高清电视机已经走进千家万户家中，超高清技术也成为大多数人们每天讨论的热门话题。购买超高清电视的用户能够享受到更优质的视听效果，同时，也能够反映出大多数用户对超高清电视技术有着越来越高的要求。
1 超高清电视的特点
1.1 分辨率
相对数字电视而言，分辨率是其不可缺少的指标之一。一般情况下都是用分辨率来表示图像的清晰度，分辨率越高表示图像的质量越高，相应地图像也就越清晰。4K超高清电视的每一帧图像中都含有像素8 294 400个，而8K超高清电视的每帧图像都有像素33 177 600个，分别高出高清电视每帧所含像素数4倍与16倍。
1.2 观看距离
各个分辨率电视均存在最佳观看距离。其中高清电视屏幕高度和最佳观看距离比值为1︰3.6，而4K超高清电视屏幕高度和最佳观看距离为1︰1.5，而8K超高清电视屏幕高度和最佳观看距离之比为0.75︰1。换句话就是说，在观影距离相同的情况下，超高清电视的屏幕是越来越大的。
2 超高清电视的关键技术分析与思考
2.1 超高清摄像机技术
1）CMOS传感器技术。
我国NHK公司在近些年将7680*4320最高分辨率的像素为33MCMOS摄像机推出来，也就是型号为UHDTV 8K 33M的CMOS摄像机，这一摄像机的推出有力的推动着UHDTV技术的进一步发展。通常情况下，CMOS图像传感器中，一般会选择列并联A/D其结构为上下分开，该列并联结构中可以有效利用CMOS的面积，而且还能够在很大程度上扩大每列面积，使得信号的输出流量也得到一定程度的分散。在CMOS传感器技术中应用了逐渐逼近式模数变换器，消耗功率不大，具有适中的变换速度。
2）双绿偏置技术。
如果想满足超高清电视的高码流那么只依靠以摄像机为主的信源是远远不够的。当前形势下，数字4K*2K技术相对来说是比较成熟的，但是像素少却成为该数字技术中一大较难攻破的难题。从根本上说，UHDTV 4K 8M信号的摄像机所用设想技术为CMOS，各帧有着8M的像素，对双绿偏置技术进行有效利用，可以使主观清晰度、亮度方面都符合摄像机的要求。上述方式的摄像机制作时候较容易况且价格也不贵，况且传输码流不高，S/N比较高，所以，一般都用于在实验和测试中的主要信号源。
2.2 超高清视频处理技术
1）H.265 编码技术。
ISO/IEC活动图像专家联合在2010年成立了视频编码小组，这一视频编码小组对高效视频编码所涉标准进行有效开发与利用。并于2013年将新标准正式公布出来，命名该标准为H.265标准，很多研究证明，H.264标准相比于MPEG-2编码来说，其编码效率能有效提高一整倍，另外，HEVC编码的效率则相比于H.264来说又提高一倍左右。
2）KDDI 及J：COM 编码技术。
一种新型的图片压缩技术被日本KDDI和J：COM
公司提出来从而来实现在现有的有线电视网络基础上对4K图像和8K图像的有效传输，充分利用了电视互联网资源，在很大程度上控制了继续投入成本，确保不会影响到以往有限电视工作业务，相对图像资源而言，选择HEVC压缩技术所产生的压缩率明显低于H.264的压缩率。
2.3 超高清音频处理技术
研究发现，房间顶部与上层高度相同，其声道总共有9个，中央层主要等同于屏幕与听众耳朵，其声道总共有10个，层则是和地板的高度基本上相同，一共有3个声道，在这样的基础上，上层、中央层、下层这三个层结合起来，就能有效体现出上下移动声音的情况，从而营造出更加真实的三维立体空间结构。
2.4 超高清传输技术探讨
超高清电视传输的主要研究焦点包括第一代的卫星、地面、有线信道传输标准，目前使用的标准为二代DVB标准。相比于第一代单传输流TS，二代DVB标准主要的不同点表现在以下三个方面：首先，第二代DVB标准提供了多样化业务具体支持模式；其次，纠错编码在第二代DVB标准内部选用的是BCH+LDPC；最后，将高价调制应用于第二代DVB系统内部，DVB-T2最高能够实现256QAM，DVB-C2最高达到40 96QAM，在这样在采用高价调制的情况下，一个调制符号就能携带多个有效的比特数据。
3 超高清电视的困难与前景
最近几年，东芝、索尼、LG、佳能以及松下等很多知名影像企业先后将新的4K电视产品推出来，我国TCL与康佳等也相继将4K高清电视产品推出来，在很大程度上推进了4K技术的发展与进步，实现了节目传输、制作、拍摄以及显示。但是，尽管超高清技术在近些年取得了一些进步，但同时也存在一些阻碍需要去面对并且有待于去解决。超高清电视的节目比较稀缺：就高清电视方面而言，当今形势下在我国开播的高清频道大约接近30个，但是观众对节目不满意的地方还是不少的，同样，要想使超高清电视能得到大众的认可需要有足够多的超高清电视节目做支撑的。
4 总结
为了有效保证技术的生命力应该充分从产业能力以及大众的选择来考虑，所以，应该不断保证新技术的发展与创新，使得产品的普及型以及性价比得到快速提升。在超高清电视发展过程中，应该从录制、存储、摄影、编码、播放等多个方面进行研究，并能做好相关的超高清电视技术的普及工作。
参考文献
[1]敬钰莲.关于超高清电视技术的几点思考[J].中国科技博览，2015（45）：391.
[2]杨燕，王超.从空间、时间及色彩特性分析超高清电视技术参数[J].河南科技，2014（18）：100.
[3]李静.超高清电视技术的图像格式[J].广播与电视技术，2013，40（11）：30.
关键词 超高清电视；摄像机技术；音频处理；视频处理；传输技术
中图分类号 G2 文献标识码 A 文章编号 2096-0360（2016）18-0051-02
近几年来人们的生活条件不断得到改善，而人们对电子设备各方面的要求也越来越高，现如今高清电视技术已经被广泛应用在社会生活中，为大众所熟悉。在2013年，各种型号的不同尺寸的超高清电视机已经走进千家万户家中，超高清技术也成为大多数人们每天讨论的热门话题。购买超高清电视的用户能够享受到更优质的视听效果，同时，也能够反映出大多数用户对超高清电视技术有着越来越高的要求。
1 超高清电视的特点
1.1 分辨率
相对数字电视而言，分辨率是其不可缺少的指标之一。一般情况下都是用分辨率来表示图像的清晰度，分辨率越高表示图像的质量越高，相应地图像也就越清晰。4K超高清电视的每一帧图像中都含有像素8 294 400个，而8K超高清电视的每帧图像都有像素33 177 600个，分别高出高清电视每帧所含像素数4倍与16倍。
1.2 观看距离
各个分辨率电视均存在最佳观看距离。其中高清电视屏幕高度和最佳观看距离比值为1︰3.6，而4K超高清电视屏幕高度和最佳观看距离为1︰1.5，而8K超高清电视屏幕高度和最佳观看距离之比为0.75︰1。换句话就是说，在观影距离相同的情况下，超高清电视的屏幕是越来越大的。
2 超高清电视的关键技术分析与思考
2.1 超高清摄像机技术
1）CMOS传感器技术。
我国NHK公司在近些年将7680*4320最高分辨率的像素为33MCMOS摄像机推出来，也就是型号为UHDTV 8K 33M的CMOS摄像机，这一摄像机的推出有力的推动着UHDTV技术的进一步发展。通常情况下，CMOS图像传感器中，一般会选择列并联A/D其结构为上下分开，该列并联结构中可以有效利用CMOS的面积，而且还能够在很大程度上扩大每列面积，使得信号的输出流量也得到一定程度的分散。在CMOS传感器技术中应用了逐渐逼近式模数变换器，消耗功率不大，具有适中的变换速度。
2）双绿偏置技术。
如果想满足超高清电视的高码流那么只依靠以摄像机为主的信源是远远不够的。当前形势下，数字4K*2K技术相对来说是比较成熟的，但是像素少却成为该数字技术中一大较难攻破的难题。从根本上说，UHDTV 4K 8M信号的摄像机所用设想技术为CMOS，各帧有着8M的像素，对双绿偏置技术进行有效利用，可以使主观清晰度、亮度方面都符合摄像机的要求。上述方式的摄像机制作时候较容易况且价格也不贵，况且传输码流不高，S/N比较高，所以，一般都用于在实验和测试中的主要信号源。
2.2 超高清视频处理技术
1）H.265 编码技术。
ISO/IEC活动图像专家联合在2010年成立了视频编码小组，这一视频编码小组对高效视频编码所涉标准进行有效开发与利用。并于2013年将新标准正式公布出来，命名该标准为H.265标准，很多研究证明，H.264标准相比于MPEG-2编码来说，其编码效率能有效提高一整倍，另外，HEVC编码的效率则相比于H.264来说又提高一倍左右。
2）KDDI 及J：COM 编码技术。
一种新型的图片压缩技术被日本KDDI和J：COM
公司提出来从而来实现在现有的有线电视网络基础上对4K图像和8K图像的有效传输，充分利用了电视互联网资源，在很大程度上控制了继续投入成本，确保不会影响到以往有限电视工作业务，相对图像资源而言，选择HEVC压缩技术所产生的压缩率明显低于H.264的压缩率。
2.3 超高清音频处理技术
研究发现，房间顶部与上层高度相同，其声道总共有9个，中央层主要等同于屏幕与听众耳朵，其声道总共有10个，层则是和地板的高度基本上相同，一共有3个声道，在这样的基础上，上层、中央层、下层这三个层结合起来，就能有效体现出上下移动声音的情况，从而营造出更加真实的三维立体空间结构。
2.4 超高清传输技术探讨
超高清电视传输的主要研究焦点包括第一代的卫星、地面、有线信道传输标准，目前使用的标准为二代DVB标准。相比于第一代单传输流TS，二代DVB标准主要的不同点表现在以下三个方面：首先，第二代DVB标准提供了多样化业务具体支持模式；其次，纠错编码在第二代DVB标准内部选用的是BCH+LDPC；最后，将高价调制应用于第二代DVB系统内部，DVB-T2最高能够实现256QAM，DVB-C2最高达到40 96QAM，在这样在采用高价调制的情况下，一个调制符号就能携带多个有效的比特数据。
3 超高清电视的困难与前景
最近几年，东芝、索尼、LG、佳能以及松下等很多知名影像企业先后将新的4K电视产品推出来，我国TCL与康佳等也相继将4K高清电视产品推出来，在很大程度上推进了4K技术的发展与进步，实现了节目传输、制作、拍摄以及显示。但是，尽管超高清技术在近些年取得了一些进步，但同时也存在一些阻碍需要去面对并且有待于去解决。超高清电视的节目比较稀缺：就高清电视方面而言，当今形势下在我国开播的高清频道大约接近30个，但是观众对节目不满意的地方还是不少的，同样，要想使超高清电视能得到大众的认可需要有足够多的超高清电视节目做支撑的。
4 总结
为了有效保证技术的生命力应该充分从产业能力以及大众的选择来考虑，所以，应该不断保证新技术的发展与创新，使得产品的普及型以及性价比得到快速提升。在超高清电视发展过程中，应该从录制、存储、摄影、编码、播放等多个方面进行研究，并能做好相关的超高清电视技术的普及工作。
参考文献
[1]敬钰莲.关于超高清电视技术的几点思考[J].中国科技博览，2015（45）：391.
[2]杨燕，王超.从空间、时间及色彩特性分析超高清电视技术参数[J].河南科技，2014（18）：100.
[3]李静.超高清电视技术的图像格式[J].广播与电视技术，2013，40（11）：30.