4K超高清電視技術探討

祁志偉

（作者單位：安徽廣播電視臺）

視音頻行業的發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迅猛的發展趨勢。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，實現數字化電視畫面的超高清化。現今，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展，為數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

數據傳輸量快速增長，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，包括衛星傳輸實驗、地面數字廣播實驗、有線電視傳輸實驗等。目前使用的是第二代DVB標準的系統輸入，它通過物理層管道進行系統輸入，能夠靈活地支持各種業務的操作，另外它取代了原來的RS，屬于線性循環編碼技術，具有糾錯能力。

3 4K超高清電視的優點

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更加真實、細膩。

3.4 4K專區

4K專區屬于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超高清電視發展現狀

4.1 政策法規鼓勵發展

2017年，國家新聞出版廣電總局發布了《關于規范和促進4K超高清電視發展的通知》，其中明確指出“優先堅持高清電視發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，穩中求進”。緊接著，廣電總局又將發展4K超高清電視納入了“十三五”科技發展規劃，并且制定了詳細的發展目標。這一系列政策的出臺，意味著4K超高清電視技術的發展受到了國家的重視和極大的支持。

4.2 4K技術不斷發展

隨著科技的不斷發展和國家政策的支撐，尤其在各個試點區域的探索背景下，4K技術不斷深入發展。作為試點區域的廣東省，具備發展超高清電視產業的良好基礎，不僅擁有一批發展迅速的龍頭產業，而且已經形成了完整的產業鏈。另外，在硬件設備上，創維、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展階段，相關的產業發展環境、相關技術標準等方面有待完善，還尚未形成完善的產業鏈和生態鏈。第一就是節目問題，即4K電視制作成本大，系統建設復雜，短期內難以收回成本。我國現階段一些電視臺對4K電視節目的總體制作周期短，數量十分少，并未形成一定的規模。第二就是傳輸問題還難以解決，現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展標準還未完全建立起來，這標準既不能完全照搬國際現有的標準，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，政府要通過產業規劃和發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、全面發展等方式逐步推進超高清電視技術的發展。

5.2 加快自主研發的腳步

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的進程，加強科技創新，培育創新型人才，逐步提高科技創新的能力。

5.3 規范4K超高清電視的發展

隨著4K超高清電視技術的快速發展，要進一步完善我國4K超高清電視技術標準規范體系的建設。目前，在一些地區，陸續地在網絡電視和有線電視系統中傳輸了超高清電視節目，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展規范，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字、標清變高清的技術過程，現在又面臨著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展趨勢，加快自主研發腳步，不斷提高4K超高清電視技術，在國家政策資金的扶持下，不斷完善產業鏈和生態鏈，積極健康地發展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，針對其發展現狀提出了一定的建議，希望能對4K超高清電視技術的發展起到積極的促進作用。