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4K播出(上)

  • 详细介绍

    1、4K的缘起

           4K的最早概念源自于电影行业。在电影业开始抛弃胶片过程中,拥抱数字化首先体现在了电影后期制作阶段——数字中间片(Digital Intermediaie)的诞生。它首先用胶片扫描仪将35mm摄影机拍摄的胶片底片扫描成数字图像文件,在将胶片转化成数字图像的过程中,为了最完整地还原胶片拍摄效果,采用了分辨率为4096×3112像素的图像文件。由于其水平分辨率为4096像素,便被简称为4K。之后4K概念被推广并引入了电视行业,被日系电视厂商迅速接受,但标准细节却略有不同。在已发布的4K电视样机当中,只有一小部分像电影行业那样采用4096×2160的分辨率,更多电视采用了16:9宽屏画面的3840×2160分辨率。

    2、广电标准

           超高清电视(UHDTV,Ultra High Definition Television), 又称为Ultra HDTV、4320P 及UHDV(Ultra High Definition Video),是HDTV 的下一代技术,包括“4K 分辨率(3840×2160 像素)”和“8K 分辨率(7680×4320 像素)”。通常我们目前所指的超高清电视即4K 分辨率电视。

    2.1  基带图像格式

           ITU-R BT.2020(2012年8月),SMPTE 2036

           宽高比:16:9(与HDTV相同)

           分辨率:3840 x 2160像素(4K或QFHD),7680 x 4320像素(8K )

           帧频: 每秒24/25/30/50/60/120帧,逐行扫描

           伽玛/色域:电视机伽玛2.2/ITU-R BT.2020色域

           量化:10/12比特

           接口方式

           4个1.5G HD-SDI接口可传输1路4:2:2@30P (最高)4K基带信号

           4个3G-SDI可传输1路4:2:2@60P(最高) 4K信号

           1个10G-SDI接口(同轴电缆或光纤)可传输1路4:2:2@60P 4K信号

           定义10G-SDI接口的SMPTE 435文件2009年已经发布,但至今没有产品供货

           HDMI 1.4接口可传输4K显示信号(最高30P,已经有产品)

           HDMI 2.0接口可传输4K显示信号(最高60P,暂时没有产品)


    2.2  4K采用H265的压缩方式

    H.265 编码方式

           H.265(ISO/IEC 23008-2 HEVC)

           编码压缩方式是继H.264/MPEG-4 AVC后的新一代压缩方式。该编码方式由JCT-VC 视频编码的联合协作小组根据ISO/IEC MPEG 和ITU-T VCEG 拟议,通过了国际电信联盟(ITU-T)批准。它覆盖了从QVGA(320×240)到1080p 和超高清UHDTV(7680×4320),还根据噪声电平、色域和动态范围,改进了图像质量。

           H.265 的压缩效率是H.264 的两倍。

    3、4K的产业链现状

    3.1    终端设备再次领跑市场

           大部分电视机厂家正在销售55、65、84英吋4K电视部分机型可以通过联网升级支持HDMI 2.0

    2014 CES

           所有主要厂商均展示了与4K相关的产品和技术

           索尼、松下:56英吋OLED 4K电视

           松下:Win8 Pro 20英吋OLED 4K平板电脑

    2013 IFA

           索尼:新一代55、65英吋 4K电视

           LG:77英吋曲面OLED 4K电视

           三星:55、65英吋曲面4K电视,98、110英吋4K电视

           松下:55英吋OLED 4K电视,65英吋4K电视

           东芝:84英吋4K电视

           海信:110英吋4K电视


    3.2    制作端到端的4K解决方案已经成熟

            从前期摄像机、制作切换台到后期非线性编辑、4K播出服务器、编码、显示均有成熟产品。

     

    3.3  接收端 机顶盒 

           主流的芯片厂商均已推出HEVC H265的4K解码芯片及解决方案,越来越多的机顶盒与网络盒子支持4K 的解码播放。

     



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