超高清数字电视关键技术及发展趋势论文
时间：2021-08-31摘要：在我国社会经济不断进步和发展的趋势下，超清数字电视为使用者提供了十分优质的感官冲击，同样作为今后发展的主要形势。超高清数字电视的兴起和发展充分体现出电视行业的潜在能力，画质的整体质量作为超高清电视的核心本质内容，在今后的发展过程中，其会凭借其优质、高清的画质，在激烈的竞争市场中站稳脚跟。本文就针对超高清数字电视的关键技术进行了有关分析和探讨，希望为今后超高清电视行业的良好发展提供参考。
关键词：超高清数字电视；关键技术；发展；趋势
超高清数字电视可谓是一项系统工程，经过各种关键性技术，将电视的整体功能优化。在超高清电视技术的设计和研究过程中，各项关键性技术的使用均和电视的成功研究有着直接性关系。可在当下的市场竞争和发展过程中，要想将这些关键性技术真正意义的应用上十分困难。本文研究就针对超高清数字电视的关键技术进行了有关分析和探讨，为今后超高清电视行业的良好发展奠定前提。以供读者借鉴和参考。
一、分析超高清数字电视的关键技术
（一）超高清视频处理技术
以4︰4︰4为参照样本，在4K模式下，超高清数字电视信号的起初数据比率在16Gb/s左右；而在8K模式下，起初数据为24Gb/s；以4︰2︰2为参照样本，超高清数字电视信号的4K的数据率为16Gb/s；在8K模式下，起初数据为16Gb/s。假如在以上数据量下进行传输工作，那么现有的压缩编码是不能有效展开的，必须要经过全新的方法开展。为此，于2010年，有些有关视频编码专家和活动图像专家成立了一个联合小组，将研发一个与超高清数字电视的压缩编码向符合的目标实现，将其作为“高校视频编码”的第三代标准。相比H.264高档次，该标准的详细要求就是在其之下，为了使其复杂程度的一致性得到保障，必须保证主管图像质量相同，以此为基础进行开展，将码率降低50%。该组专家人员指出，假如在复杂的基础上适当提升，可确保码率降低50%，这就说明，4K模式下，30帧每秒的'超高清视频能够经过H.264标准的使用，将其在40Mb/s之内压缩，假如依照HEVC标准，可将其压缩至20Mb/s之内。
（二）超高清电视音频处理技术
在超高清电视中，音频处理技术占据22个声道，其中顶层就有9个，中间位置有10个；而在电视屏幕的下方就存在3个；还存在上中下三个立体环绕声场，将这22个声道有效地进行布置，有效地将一个空间立体声系统构建出来。在以上基础上，在3层声场以下，增加2个低音声道，则可构建一个22.2系统。其相比现阶段使用的7.1声道，拥有三维立体化的优点，能够给使用者更加真实的感官冲击感。在22.2声道的中期，其音频的数据率相比十分高。将每个声道以48kb/s、24bit/s作为参考样本，其音频数据率为28Mb/s，虽然经过音频压缩过后，但也在2.8Mb/s以上。在实际应用过程中，站在专家的角度上讲，22.2声道播音系统，其整个声场的布置不单单是普通适用的。基于此，专家组人员对环绕声标准进行有效制订，将后向兼容因素有机联合，也就是对单声道系统和现有的立体声进行有效更新和兼容。在进行编码时，经过下混处理声道空间和声源强度的关系，将由于声道音频本身的数据率传送减少，采用了提高少量的音源空间有关数据和信息，将新阶段的音频播放成效整体提高。
（三）超高清电视传输技术
（1）卫星传输技术。在具体操作过程中，卫星传输设备具有较高的覆盖率和高效率，大部分运营商均会经过这种方式将各种超高清信号传输出来，其中有些卫星运营商基本上都完成了测试。比如，在2012年和2013年传播、直播的4K格式比赛，就是运用了日本的SKYPerfectJSAT。国内的航天数字传媒也将有关卫星传输的基础4K方案发布出来，该方案能够将64Mb/s的传输速率稳定的推送出有关4K视频内容。而且在其他有些国家也进行有关测试。
（2）地面传输技术。超高清在地面传输测试上，其应用标准存在显著的地域差异性，在美国、欧洲和日本这三个地方就存在三种标准。其中，日本的地面电视广播网络的应用主要是采取ISDB-T标准。于2014年，日本公司就将8K的超高清电视有关传输实验完成，并在ISDB-T标准下，测试了4K超高清有关内容。在欧洲主要应用DVB-T地面电视传输标准，在2014年法国、捷克、英国在这种标准下，也测试了4K超高清有关内容。于2014年美国的Technicolor公司，经过ATSC3.0规范，测试了无线传输的4K超高清电视的功能。
（3）光纤传输技术。大容量作为光纤传输过程中的一个最大特征传输技术，其特征针对高数据率的超高清电视信号的进步和发展，具有明显的优势。日本公司就是经过光线，将不同形式的超高清电视传输实验有效实施和开展，同时将短距离的传输设备进行开放。
（4）新兴的传输渠道。在传统的传输通道和广播电视基础上，有些企业也不断开拓了其他有关超高清传输渠道。第一，在互联网的基础上进行超高清电视的传输测试不断发展开来，于2013年，日本的某家公司经过IPTVIPv6网络，在菲律宾和新加坡进行了4K超高清电视节目的传输，确保每个接收点的视频码率均在120Mb/s以上。我国在2013年4月，经过IPTV网络宽带播出了4K节目，将一个百兆的传输速率转变为60in的测试环境构建。与此同时，在互联网形势下，将4k串流技术不断应用和发展到不同国家的小范围区域当中。比如，美国的ElementalTechnologies集团和YouTub1e集团就经过HEVC编码技术和VP9编码技术，不断进行了4K串流技术实验。另外，于2014年，波兰公共广播机构TVP也开展的在HbbTV传输基础上的4K信号，其主要范围就是在欧洲区域内，将混合广播以另一种超高清传输渠道创建出来。
（四）超高清电视显示技术
只有拥有超高清信号处理、超高清信号接收和超高清面板等基本要素才能实现超高清的超高清显示。驱动接口作为显示屏的一个关键性技术，其刷新率和传输速率对显示成效直接影响。现阶段，经常使用的驱动接口只有V-by-One接口和传统的LVDS接口两种。另外一个重要的显示器件就是芯片，主要完成图像变换、图像解码、图像显示等功能。现在的4K芯片已经比较成熟，可实现超高清电视的超高清显示。
二、4K超高清频道的发展趋势
目前，国内的超高清传输测试已经获得了明显的成效，超高清不断推广开来，有些国家也建立了4K超高清节目频道。在2014年，韩国是第一个上线有线电视频道U-max超高清模式的，其能够将上百种高强节目呈现出来，含动画、各种纪录片、体育赛事等。此时美国的DirecTV运营商，也开始试验4K卫星DirecTV-14，播放4K格式的纪录片和电影。而在2015年，日本的SKYPerfectJSAT公司也构建了4K超高清试验频道，可现场直播各种电影、体育赛事等内容。在2014年，我国也开展了4K超高清有线电视频道试播，主要播放了各种超高清风光片和纪录片等。
三、结束语
综上而言，在新形势的发展趋势下，我国针对高清试验频道尤为注重，可以这样讲，超高清电视已经在国内取得了明显的成果。在超高清电视技术的设计和研究过程中，各项关键性技术的使用均和电视的成功研究有着直接性关系。各种超高清频道虽然已经成熟，但是要想大范围的应用超高清电视，就需要进一步努力。相信在一段时间后，超高清的各项技术和有关规范得到优化和完善，可以推动超高清数字电视良好、稳定的发展。
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