高清電視技術(shù)及高清電視發(fā)展淺析

楊冬

摘要：目前，隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的不斷提高，我國(guó)的電子信息技術(shù)得到了很好的發(fā)展。在信息科學(xué)技術(shù)廣泛應(yīng)用下，我國(guó)的電子信息技術(shù)也朝著數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化方向進(jìn)步，電視技術(shù)也越來(lái)越先進(jìn)，電視技術(shù)逐步實(shí)現(xiàn)了由模擬技術(shù)向數(shù)字技術(shù)的轉(zhuǎn)變。與此同時(shí)，人們對(duì)電視的要求也越來(lái)越高，不僅要求電視的高智能化、網(wǎng)絡(luò)化，還對(duì)電視的清晰度有著更高的期求。因此，高清電視在家電市場(chǎng)中應(yīng)運(yùn)而生。

關(guān)鍵詞：高清電視技術(shù)；發(fā)展現(xiàn)狀；存在問(wèn)題

1.高清電視及相關(guān)技術(shù)概念簡(jiǎn)述

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，高清電視也就是用戶在觀看電視節(jié)目時(shí)相對(duì)于傳統(tǒng)的標(biāo)清電視能夠看到更生動(dòng)更細(xì)致的畫面，清晰度更高。實(shí)際上對(duì)于這一名詞，國(guó)內(nèi)外都有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)加以限制。比如，我國(guó)的廣電總局就對(duì)高清電視的掃描能力做出了具體的要求，對(duì)于不同的電視類型來(lái)說(shuō)，只有達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)中要求的清晰度才能被稱為高清電視。

不難看出，畫面的清晰度和電視機(jī)的寬高比決定了高清電視是否能夠達(dá)到國(guó)家要求的標(biāo)準(zhǔn)。清晰度的定義包括了垂直清晰度和水平清晰度，在考量電視機(jī)清晰度時(shí)也要從這兩個(gè)方面綜合進(jìn)行分析。寬高比表示了實(shí)際應(yīng)用中電視屏幕寬和高的比率，傳統(tǒng)標(biāo)清電視機(jī)的寬高比大多為4：3，這一數(shù)值并不足以實(shí)現(xiàn)高清晰度畫面的播放，目前市場(chǎng)中的高清電視機(jī)寬高比大多為16：9。

2.超高清電視的關(guān)鍵技術(shù)分析

2.1 超高清攝像機(jī)技術(shù)

（1）CMOS 傳感器技術(shù)

最近幾年，全分辨率為7680*4320 的33M 像素CMOS攝像機(jī)則是由NHK公司推出，也就說(shuō)常說(shuō)的UHDTV 8K 33M型號(hào)的攝像機(jī)，這無(wú)疑大大提高了UHDTV技術(shù)的發(fā)展。一般來(lái)說(shuō)，在CMOS傳感器技術(shù)中，主要是具備列并聯(lián)A/D且上下分開，這種結(jié)構(gòu)能夠保證CMOS 面積得到充分利用，以及各種列的面積得到有效擴(kuò)大，使得信號(hào)輸出流量得到一定的分散，能夠有利于輸出高碼率。其中，逐漸逼近式模數(shù)變換器則是在圖像傳感器中應(yīng)用，具有較小的消耗功率，具有適中的變換速率。

（2）雙綠偏置技術(shù)

為了滿足超高清電視的高碼流，僅依靠攝像機(jī)為主的信源非常困難。當(dāng)前，對(duì)于相對(duì)于成熟的數(shù)字4K*2K 技術(shù)來(lái)說(shuō)，像素不夠則是最大的問(wèn)題。通過(guò)有效利用雙綠偏置技術(shù)，能夠產(chǎn)生主觀上差別很小的UHDTV 8K 信號(hào)。對(duì)于應(yīng)用CMOS 攝像技術(shù)或者3840*2160 CCD的UHDTV 4K 8M 攝像機(jī)來(lái)說(shuō)，其中，8M為每幀的像素，通過(guò)利用雙綠偏置技術(shù)，能夠在主觀清晰度、亮度方面達(dá)到比較好的效果。上述方式的攝像機(jī)制作成本較低，工藝較為簡(jiǎn)單，另外，傳輸碼流低，S/N 比較高，所以，一般都是在實(shí)驗(yàn)和測(cè)試過(guò)程中應(yīng)用的主要信號(hào)源。

2.2 超高清視頻處理技術(shù)

（1）H.265 編碼技術(shù)

ISO/IEC 活動(dòng)圖像專家聯(lián)合在2010年成了一個(gè)視頻編碼小組，主要研究興趣就是如何有效開發(fā)并利用高效視頻編碼（HEVC）所涉及到的標(biāo)準(zhǔn)。新的標(biāo)準(zhǔn)在2013年正式發(fā)布，也就是所謂的H.265。根據(jù)研究結(jié)果，有效保證主管質(zhì)量的要求，相比于MPEG-2 編碼來(lái)說(shuō)，H.264的編碼效率則能有效提高一整倍，另外，HEVC 編碼則比H.264所要提高一倍左右。

（2）KDDI 及J：COM 編碼技術(shù)

一種新型的圖片壓縮技術(shù)由日本KDDI 和J：COM公司提出，能夠保證在現(xiàn)有的有線電視網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)4K和8K 圖像的高清傳送，使得電視網(wǎng)絡(luò)資源得到充分利用，能夠使得繼續(xù)投入成本進(jìn)一步降低，并沒有使得原有的有線電視業(yè)務(wù)受到影響。另外，對(duì)于同一圖像資源來(lái)說(shuō)，相比于H.264技術(shù)，利用HEVC 壓縮技術(shù)則要降低到一半左右，而KDDI 技術(shù)的壓縮率要比HEVC還要低。利用這種技術(shù)，能夠在進(jìn)行高清節(jié)目傳輸?shù)倪^(guò)程中，有效壓縮各種圖像分辨率的差分信息，能夠在有線電視網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行相應(yīng)的頻分傳送。

2.3 超高清音頻處理技術(shù)分析與思考

分析超高清22 聲道結(jié)構(gòu)，可以看出，上層則是和房間頂部具有相同的高度，一共具備9個(gè)聲道，中央則是和屏幕、聽眾耳朵相同，一共具備10個(gè)聲道，在下層，則是和地板的高度基本相同，一共具備3個(gè)聲道，在這樣的基礎(chǔ)上，三個(gè)層結(jié)合發(fā)展，就能有效體現(xiàn)出上下移動(dòng)聲音的情況，使得非常真實(shí)的三維立體空間得到有效營(yíng)造[2]。

當(dāng)前，相關(guān)的多聲道標(biāo)準(zhǔn)SAC在由MPEG積極制定，在進(jìn)行編碼SAC過(guò)程中，主要是利用聲道、音源強(qiáng)度之間進(jìn)行有效的混處理。

2.4 超高清傳輸技術(shù)探討

在進(jìn)行超高清電視傳輸方式研究過(guò)程中，主要的研究焦點(diǎn)文職則是包括第一代的衛(wèi)星、地面、有線信道傳輸標(biāo)準(zhǔn)等，當(dāng)前應(yīng)用的則是二代DVB 標(biāo)準(zhǔn)。相比于第一代單傳輸流TS，其主要的不同點(diǎn)表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：一是，對(duì)于第二代DVB來(lái)說(shuō)，提供了多種業(yè)務(wù)的支持方式；二是，在第二代DVB系統(tǒng)中，BCH+LDPC則是采用的糾錯(cuò)編碼形式；三是，高階調(diào)制在第二代DVB 標(biāo)準(zhǔn)中采用，其中，DVB-T2最高達(dá)到256QAM，DVB-C2 最高達(dá)到4096QAM，這樣的情況下，一個(gè)調(diào)制符號(hào)則能夠有效攜帶多個(gè)比特?cái)?shù)據(jù)。

3.高清電視發(fā)展趨勢(shì)

和信息產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展有著較強(qiáng)的同步性，高清電視領(lǐng)域當(dāng)前也正處于一個(gè)飛速發(fā)展的重要時(shí)期。（Taiichiro Kurita，陳小平.數(shù)字高清電視攜手等離子顯示技術(shù)發(fā)展[J].現(xiàn)代顯示，2014，46（03）：21-26.）首先，這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展和國(guó)家的大力支持有著不可分割的緊密聯(lián)系，正是因?yàn)閲?guó)家的幫助和引導(dǎo)，才能使得這項(xiàng)工作的開展中有著更多新鮮血液融入其中，同時(shí)用戶對(duì)于電視節(jié)目自身的清晰度和智能化發(fā)展也有著越來(lái)越嚴(yán)格的要求，所以不斷在那一方面而言，這些因素都會(huì)對(duì)高清電視技術(shù)的發(fā)展的速度產(chǎn)生影響。

高清電視技術(shù)在今后的發(fā)展過(guò)程中可以得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，在此種條件下，傳統(tǒng)的標(biāo)清電視也將面臨著淘汰。高清電視具備本身所具備的靈敏性和方便性都是傳統(tǒng)標(biāo)清電視中沒有的特點(diǎn)，所以高清電視節(jié)目也可以為廣大用戶帶來(lái)前所未有的觀看體驗(yàn)。

此外，3D技術(shù)當(dāng)前也開始被越來(lái)越廣泛的被應(yīng)用在了電視領(lǐng)域中，這一技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于電視清晰度也有著十分嚴(yán)格的要求。所以應(yīng)該認(rèn)識(shí)到在今后的發(fā)展環(huán)節(jié)中，超高清晰度的電視技術(shù)也將成為最為關(guān)鍵的發(fā)展方向和趨勢(shì)。為了更好的滿足現(xiàn)代技術(shù)對(duì)電視畫面的要求，當(dāng)前市場(chǎng)中也逐漸提出了4k甚至8k的理念，并且一些廠家也在電視終端上實(shí)現(xiàn)了這種清晰度要求。經(jīng)過(guò)實(shí)際研究認(rèn)為，在今后我國(guó)的高清電視發(fā)展中必然會(huì)向著免費(fèi)化方向發(fā)展，所以更需要對(duì)門檻進(jìn)行降低，在原有技術(shù)上對(duì)用戶量進(jìn)行提升，確保高清電視可以在全國(guó)范圍內(nèi)得到更大的發(fā)展和普及。

結(jié)束語(yǔ)

為了有效保證技術(shù)的生命力，應(yīng)該充分從產(chǎn)業(yè)能力以及大眾的選擇來(lái)考慮，所以，應(yīng)該不斷保證新技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新，使得產(chǎn)品的普及型以及性價(jià)比得到快速提升。在超高清電視發(fā)展的過(guò)程中，應(yīng)該從錄制、存儲(chǔ)、攝影、編碼、播放等多個(gè)方面進(jìn)行研究，并能做好相關(guān)的超高清電視技術(shù)的普及工作。

參考文獻(xiàn)

[1]盛佩發(fā).淺析高清電視技術(shù)在電視臺(tái)的應(yīng)用[J].科技傳播，2017，（05）：57-58.

[2]張曉麗.淺析高清電視技術(shù)在電視臺(tái)中的應(yīng)用[J].電子測(cè)試，2016，（09）：160-170.

[3]陳金庭.高清數(shù)字電視技術(shù)的不足與發(fā)展方向[J].西部廣播電視，2015，（01）：151.

（作者單位：天津三星電子有限公司）