4K超高清電視技術探討

祁志偉

（作者單位：安徽廣播電視臺）

視音頻行業(yè)的發(fā)展以不斷地追求著更加清晰的圖像和更保真的聲音為目的，尤其是在數(shù)字化的進程中，從標清到高清再到如今的4K超高清電視的逐漸普及，都極大地顯示出電視行業(yè)迅猛的發(fā)展趨勢。只有對4K超高清電視技術進行深入研究和分析，掌握其核心技術，才能夠加快4K超高清電視技術的普及。

1 4K超高清電視概念

4K一般是指電視的分辨率，在電視屏幕中，我們能夠看到電視的畫面內容，是因為電視屏幕中充滿了像素點，將每一個像素點點亮以后，屏幕就可以發(fā)光，并且能夠顯示相對應的畫面內容。4K電視是屏幕物理分辨率能夠達到3 840×2 160像素的電視機產品，它的分辨率是2K電視的4倍。也就是說，相較于之前的高清電視來說，觀眾能夠更加清楚地觀看到畫面的每一個細節(jié)和特寫，體驗更佳。

2 4K超高清電視技術

2.1 視頻編碼技術

4K電視相對于之前的2K電視，在分辨率上有了很大的提高，是之前的4倍，這就對視頻編碼的技術提出了很高的要求。超高清電視的視頻編碼技術的提高，目的是滿足寬帶傳輸要求，實現(xiàn)數(shù)字化電視畫面的超高清化?，F(xiàn)今，4K超高清電視已逐漸采用新一代的HEVC技術，它是在H.264/AVC技術的基礎上逐漸發(fā)展起來的新型視頻編碼技術，它的內容結構更加靈活和有序，極大程度上保證了框架中各單元都能夠獨立地完成各自的預測、變換等功能，新一代的HEVC視頻壓縮技術在近些年得到了快速發(fā)展，為數(shù)字電視視頻圖像的壓縮和編碼工藝做出了極大的貢獻。

2.2 信息傳輸技術

數(shù)據(jù)傳輸量快速增長，這對超高清電視的信息傳輸帶來了巨大的壓力，各國已經展開了積極的傳輸實驗，包括衛(wèi)星傳輸實驗、地面數(shù)字廣播實驗、有線電視傳輸實驗等。目前使用的是第二代DVB標準的系統(tǒng)輸入，它通過物理層管道進行系統(tǒng)輸入，能夠靈活地支持各種業(yè)務的操作，另外它取代了原來的RS，屬于線性循環(huán)編碼技術，具有糾錯能力。

3 4K超高清電視的優(yōu)點

3.1 分辨率高

4K超高清電視相較于之前的2K電視來說，分辨率是之前的4倍，也就代表著播放畫面可以做到清晰自然，而且觀眾能夠捕捉到畫面的每一個細節(jié)和特寫，體驗極佳。

3.2 反應快速

由于搭載了高端的硬件和設備，4K電視的運行速度十分迅速，可以更快地響應用戶的操作行為，使得用戶的操作感更流暢。

3.3 色域更寬

4K電視機采用了更為貼近真實的畫質，擁有更為寬廣的色域，對于畫面色彩的體現(xiàn)更加真實、細膩。

3.4 4K專區(qū)

4K專區(qū)屬于4K超高清電視的特色，用戶在使用4K電視的同時，能夠享受到4K專區(qū)的視頻，避免下載等不方便的情況，具有很強的便捷性。

4 4K超高清電視發(fā)展現(xiàn)狀

4.1 政策法規(guī)鼓勵發(fā)展

2017年，國家新聞出版廣電總局發(fā)布了《關于規(guī)范和促進4K超高清電視發(fā)展的通知》，其中明確指出“優(yōu)先堅持高清電視發(fā)展較好的省份和機構開展4K超高清電視試點，堅持試點先行，穩(wěn)中求進”。緊接著，廣電總局又將發(fā)展4K超高清電視納入了“十三五”科技發(fā)展規(guī)劃，并且制定了詳細的發(fā)展目標。這一系列政策的出臺，意味著4K超高清電視技術的發(fā)展受到了國家的重視和極大的支持。

4.2 4K技術不斷發(fā)展

隨著科技的不斷發(fā)展和國家政策的支撐，尤其在各個試點區(qū)域的探索背景下，4K技術不斷深入發(fā)展。作為試點區(qū)域的廣東省，具備發(fā)展超高清電視產業(yè)的良好基礎，不僅擁有一批發(fā)展迅速的龍頭產業(yè)，而且已經形成了完整的產業(yè)鏈。另外，在硬件設備上，創(chuàng)維、TCL、康佳等各大品牌的技術儲備相對來說已經十分完善。但是，我們必須承認，在某些超高清電視的高端技術研發(fā)方面，我們還過度依賴國外進口，特別是國產芯片等核心基礎設備，與國外相比，在技術、指標以及性能等方面仍存在著較大的差距。

4.3 相關技術標準有待完善

相對于日本、美國等技術大國，我國的超高清電視技術還處于初級發(fā)展階段，相關的產業(yè)發(fā)展環(huán)境、相關技術標準等方面有待完善，還尚未形成完善的產業(yè)鏈和生態(tài)鏈。第一就是節(jié)目問題，即4K電視制作成本大，系統(tǒng)建設復雜，短期內難以收回成本。我國現(xiàn)階段一些電視臺對4K電視節(jié)目的總體制作周期短，數(shù)量十分少，并未形成一定的規(guī)模。第二就是傳輸問題還難以解決，現(xiàn)階段的傳輸設備還難以長時間、無間斷地傳輸4K電視的內容，不僅傳輸量較大，成本也較高。第三就是資金投入力度較大，電視臺制作與播出4K電視的資金投入要求較高，短時間內難以滿足。第四即我國的4K超高清電視技術的發(fā)展標準還未完全建立起來，這標準既不能完全照搬國際現(xiàn)有的標準，又要充分考慮我國的國情，還要不斷加大自主知識產權的技術和標準的研究和推廣力度。

5 加快4K超高清電視技術發(fā)展的建議

5.1 加大政策與資金投入

我國的4K超高清電視技術屬于初級發(fā)展階段，必須依靠國家政策與資金的大力扶持。首先，政府要通過產業(yè)規(guī)劃和發(fā)布指導意見進行總體部署，加快4K超高清電視標準制定工作，為4K超高清電視技術的發(fā)展添磚加瓦。另外，也要不斷加強對4K超高清電視技術的資金投入，通過試點推行、全面發(fā)展等方式逐步推進超高清電視技術的發(fā)展。

5.2 加快自主研發(fā)的腳步

就當前而言，我國的4K超高清電視技術雖然在廣東省等試點地已經有了重大的發(fā)展和突破，但整體而言，技術仍舊大大落后于日本、美國等先進國家，尤其在芯片等核心領域的研發(fā)方面依舊處于落后階段，對國外先進技術依賴性較大。因此，我國應逐步加快自主研發(fā)的進程，加強科技創(chuàng)新，培育創(chuàng)新型人才，逐步提高科技創(chuàng)新的能力。

5.3 規(guī)范4K超高清電視的發(fā)展

隨著4K超高清電視技術的快速發(fā)展，要進一步完善我國4K超高清電視技術標準規(guī)范體系的建設。目前，在一些地區(qū)，陸續(xù)地在網絡電視和有線電視系統(tǒng)中傳輸了超高清電視節(jié)目，但存在技術不達標、未經審批等問題。政府要加強對4K超高清電視技術的發(fā)展規(guī)范，出臺相關文件進行約束。

6 結語

我國電視機技術經歷了模擬轉數(shù)字、標清變高清的技術過程，現(xiàn)在又面臨著4K超高清電視的進一步技術升級。我國應該不斷地順應時代發(fā)展趨勢，加快自主研發(fā)腳步，不斷提高4K超高清電視技術，在國家政策資金的扶持下，不斷完善產業(yè)鏈和生態(tài)鏈，積極健康地發(fā)展4K超高清電視技術。本文通過對4K超高清電視技術的內容、特點進行分析，針對其發(fā)展現(xiàn)狀提出了一定的建議，希望能對4K超高清電視技術的發(fā)展起到積極的促進作用。