4K超高清電視廣播的有線電視網(wǎng)傳輸初探

胡京悅

（永興縣廣播電視臺(tái)，湖南 郴州 423300）

4K電視相較于傳統(tǒng)的1080p電視機(jī)在分辨率與像素點(diǎn)上都有著較大的提高，具有著更為細(xì)膩的顯示細(xì)節(jié)，以及更加流暢的平滑度，能夠給用戶帶來更好的觀看體驗(yàn)，因此對(duì)4K電視廣播的傳輸進(jìn)行研究是非常必要的。

一、4K超高清電視廣播的相關(guān)技術(shù)

（一）4K顯示技術(shù)

4K顯示技術(shù)是好萊塢電影制片商發(fā)布的一種新的數(shù)字電影分辨率，其相較于高清分辨率在像素總數(shù)有大大提高，具有極為明顯的優(yōu)勢。從目前來看，4K顯示技術(shù)主要可分為兩種，一種是2K轉(zhuǎn)4K技術(shù)，另一種則是顯示器面板技術(shù)。其中顯示器面板技術(shù)就是利用LED、LCD、OLED三種技術(shù)來進(jìn)行面板設(shè)置，三種技術(shù)各有特點(diǎn)與優(yōu)勢，但也都存在著一定的不足，如LED技術(shù)擁有超高亮度及大屏幕顯示，同時(shí)還能夠?qū)崿F(xiàn)在室外進(jìn)行全天候、全色彩的顯示，適用于室外的大型展示屏幕。而OLED技術(shù)作為新興技術(shù)，則具有自發(fā)光、無需背光板、對(duì)比度高、畫質(zhì)均勻、視角廣、反應(yīng)速度快等優(yōu)勢，因此多用于如手機(jī)、可穿戴產(chǎn)品等中小型尺寸的面板中。至于2K轉(zhuǎn)4K技術(shù)，則是在4K超高清分辨率電視已經(jīng)普及的時(shí)代下，應(yīng)對(duì)4K片源匱乏問題的一種有效解決方案，主要是針對(duì)原有的2K分辨率片源。當(dāng)前階段的2K轉(zhuǎn)4k技術(shù)主要有單一補(bǔ)償技術(shù)與關(guān)聯(lián)補(bǔ)償技術(shù)兩種，其中單一補(bǔ)償技術(shù)是通過4K電視搭載的圖像處理器進(jìn)行計(jì)算，對(duì)于正在播放的影片進(jìn)行追蹤補(bǔ)償和渲染，具體的處理方法是在原有的像素點(diǎn)上插入四個(gè)像素點(diǎn)。這種技術(shù)出現(xiàn)較早，應(yīng)用也十分廣泛，但由于單一補(bǔ)償處理后畫面由直接拉伸變?yōu)榱它c(diǎn)對(duì)點(diǎn)現(xiàn)實(shí)，因此對(duì)畫質(zhì)的提升比較有限。而關(guān)聯(lián)補(bǔ)償技術(shù)作為近年來新興的2K轉(zhuǎn)4K技術(shù)，則是對(duì)2K信號(hào)進(jìn)行具體分析，將需要顯示的畫面分成200萬個(gè)左右的區(qū)間，之后對(duì)相鄰區(qū)間進(jìn)行縱向、橫向四個(gè)維度的色彩運(yùn)算最后再將像素點(diǎn)插入到像素之中，這一技術(shù)使得像素色彩能夠與畫面相匹配，因此畫質(zhì)的整體提升非常明顯。

（二）高階調(diào)制技術(shù)

調(diào)制技術(shù)是指QAM調(diào)制技術(shù)，即正交幅度調(diào)制技術(shù)，這種技術(shù)目前在有線電視網(wǎng)傳輸中已經(jīng)得到了較為廣泛的應(yīng)用，在具體的應(yīng)用中能夠根據(jù)符號(hào)的比特?cái)?shù)分為不同的調(diào)制等級(jí)，如16QAM、32QAM、64QAM等幾種，而不同的調(diào)制等級(jí)在應(yīng)用上也有著不同的特點(diǎn)，從總體上來看，隨著調(diào)制等級(jí)的提高，傳輸對(duì)于網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的要求會(huì)逐漸變高，但頻譜利用率卻會(huì)得到相應(yīng)的提升。而頻譜利用率的提升則能夠使傳輸速率大大提升，從而減少所需的編碼處理設(shè)備，通常情況下2K有線電視傳播的調(diào)制等級(jí)為64QAM，因此在將2K轉(zhuǎn)為4K后，需要將調(diào)制等級(jí)提升為128QAM或更高，以免影響傳輸速率或增加編碼處理設(shè)備的投入成本。

（三）HEVC編碼技術(shù)

4K超高清電視主要是對(duì)傳統(tǒng)全高清電視的清晰度進(jìn)行了提升，其清晰度大致為全高清電視的4倍左右，在清晰度得到提升的情況下，幀數(shù)與數(shù)據(jù)量同樣會(huì)相應(yīng)的提升4倍左右，而這也促使編碼標(biāo)準(zhǔn)、編碼技術(shù)等需要根據(jù)實(shí)際的數(shù)據(jù)量變化進(jìn)行改變與創(chuàng)新。傳統(tǒng)全高清電視使用的是MPEC-2編碼技術(shù)以及H.264編碼標(biāo)準(zhǔn)，難以適應(yīng)超高清電視的數(shù)據(jù)量、幀數(shù)，因此能夠滿足4K超高清電視信號(hào)源壓縮需求的HEVC編碼技術(shù)與H.265編碼標(biāo)準(zhǔn)被開發(fā)出來，并開始逐漸得到應(yīng)用。

二、有線電視網(wǎng)的相關(guān)特點(diǎn)

有線電視網(wǎng)簡單來說就是一種將電視、廣播節(jié)目傳輸?shù)接脩綦娨暽系膫鬏斚到y(tǒng)，其傳播介質(zhì)是同軸電纜，同軸電纜的寬度與傳輸速率更高，因此具有著信息承載量大、電視圖像質(zhì)量高的特點(diǎn)。此外，有線電視網(wǎng)在運(yùn)行維護(hù)、播放質(zhì)量、內(nèi)容安全等方面同樣具有優(yōu)勢，例如在內(nèi)容安全上，由于有線電視網(wǎng)是利用專有網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行，因此能夠由政府實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格的內(nèi)容管控，傳輸內(nèi)容的安全性能夠得到有效保障。

三、4K超高清電視廣播借助有線電視網(wǎng)傳播的具體分析

4K技術(shù)作為目前電視廠商最為重要的核心領(lǐng)域，現(xiàn)階段尚處于起步時(shí)期，因此我國對(duì)4K超高清電視廣播在有線電視網(wǎng)中的應(yīng)用也剛剛開始，最早在2014年，江蘇省開始借助有線電視網(wǎng)對(duì)4K電視進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)播放，并設(shè)置了專區(qū)點(diǎn)播等服務(wù)功能，之后大連等地區(qū)開始逐漸開展了4K電視的實(shí)驗(yàn)播放，而4K超高清電視廣播也開始在我國各個(gè)地區(qū)快速普及。但在實(shí)際應(yīng)用過程中，還需注意以下幾個(gè)問題。首先，目前的有線電視網(wǎng)仍存在著標(biāo)清與2K高清電視節(jié)目，因此在傳輸4k電視時(shí)需要解決混合傳輸問題，具體上需要更換機(jī)頂盒、一體機(jī)等終端，改變編碼壓縮方式。其次，我國各地區(qū)有線電視的調(diào)制方式、編碼方式等都存在著一定的差異，因此應(yīng)根據(jù)具體情況選擇不同的傳輸方案。

四、總結(jié)

總之，由于4K電視廣播具有非常巨大的優(yōu)勢，人們對(duì)4K電視的需求度非常高，因此在未來，還需借助有線電視網(wǎng)對(duì)4K電視進(jìn)行普及，并提高對(duì)LED技術(shù)、HEVC編碼技術(shù)等技術(shù)的應(yīng)用水平，減少應(yīng)用的技術(shù)阻力。