人們一直以追求更加完美、清晰的圖像和聲音為目標(biāo)，在顯示領(lǐng)域，數(shù)字化的進(jìn)程促使分辨率不斷提升。從標(biāo)清到高清普及，再到超高清4K電視的推出，以及超高清8K的初出端倪，均顯示出當(dāng)前廣電行業(yè)迅猛的發(fā)展趨勢(shì)。

在過(guò)去的2014年，眾多4K分辨率的超高清電視讓人耳目一新。日本、韓國(guó)、美國(guó)、法國(guó)等國(guó)家，也都在加緊建設(shè)4K電視直播平臺(tái)，并在一些世界性的集會(huì)上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)性的傳輸，這些都標(biāo)志著電視業(yè)即將邁入超高清時(shí)代。

超高清電視的發(fā)展，涉及到了整個(gè)廣電產(chǎn)業(yè)鏈的更新，內(nèi)容涵蓋信源壓縮編碼、傳輸信道編碼、超高清數(shù)字電視的接收和解碼、顯示等領(lǐng)域。

UHD超高清電視具備兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)

第一、UHD超高清技術(shù)能夠最好地還原畫面的真實(shí)。觀眾在使用超高清技術(shù)觀看電視時(shí)，展現(xiàn)出4倍于全高清的畫面信息量，畫質(zhì)更加清晰細(xì)膩，細(xì)節(jié)表現(xiàn)更加充分，消費(fèi)者可以得到更逼真的觀感，會(huì)產(chǎn)生與肉眼直接觀看類似的效果。

第二、UHD超高清技術(shù)打破了超大屏幕與超高清一直以來(lái)無(wú)法兼得的限制。超高清大尺寸，能夠真正地滿足消費(fèi)者對(duì)電視畫質(zhì)日趨日上的需求。

1.視頻編碼

超高清電視相對(duì)于現(xiàn)有的高清電視，圖像的寬和高均擴(kuò)大為原先的2倍，如果再考慮到幀率的提升，總數(shù)據(jù)量為原先的4倍以上，因此對(duì)視頻的壓縮編碼提出了很高的要求。在超高清視頻編碼關(guān)鍵技術(shù)方面，當(dāng)前業(yè)界研究重點(diǎn)主要聚焦了HEVC編碼關(guān)鍵技術(shù)。

當(dāng)前廣泛使用的MPEG-2和H.264/AVC壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)不能很好的滿足信源壓縮的要求。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織從2010年開(kāi)始制定了面向超高清視頻編碼的高效視頻編碼（HighEfficiencyvideo coding，HEVC）標(biāo)準(zhǔn)，并于201 3年完成標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布，在ITU標(biāo)準(zhǔn)中命名為H.265。

與H.264相比，在保持計(jì)算復(fù)雜度基本一致，主觀圖像質(zhì)量相當(dāng)?shù)那疤嵯?，H.265將碼率下降50%。在稍微增加復(fù)雜度的前提下，還可以將碼率下降到25%；跟MPEG-2相比，同樣的內(nèi)容，H.265可以減少70-80%的帶寬消耗。

2.音頻處理

目前業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，杜比全景聲、Aur0 3D或22.2聲道等沉浸式音頻系統(tǒng)將可能作為與超高清顯示系統(tǒng)配套的音響配置，將在今后的超高清電視產(chǎn)業(yè)鏈中得到廣泛普及。不過(guò)，目前超高清電視演示環(huán)境中多采用了5.1/7.1聲道音頻系統(tǒng)，想要大范圍普及完整的沉浸式音頻系統(tǒng)還有一定距離。

3.信號(hào)傳輸

與目前1920x1080逐行掃描的高清電視標(biāo)準(zhǔn)相比，UHDTV1和UHDTV2的每幀信息傳輸量分別提高到4倍和16倍。采用120Hz幀頻的UHDTV2，其每幀信息傳輸量接近每秒40億像素。

傳輸數(shù)據(jù)量的成倍增長(zhǎng)對(duì)超高清電視傳輸帶來(lái)了巨大壓力，目前，日本、韓國(guó)已經(jīng)分別在衛(wèi)星傳輸、地面數(shù)字廣播以及有線電視傳輸?shù)阮I(lǐng)域開(kāi)展了相關(guān)技術(shù)研究和傳輸試驗(yàn)。

這里值得一提的是，最近，日本松下公司宣布在C ES2015大展上推出業(yè)內(nèi)首款支持4K的藍(lán)光播放器，加入對(duì)4K分辨率的支持。不過(guò)松下表示這款UHD的藍(lán)光機(jī)目前還只是原型，預(yù)計(jì)在今年年底之前推向市場(chǎng)。

超高清電視設(shè)備發(fā)展迅速

4K電視產(chǎn)業(yè)鏈涉及到專業(yè)器材、顯示終端、拍攝制播、片源播放、編碼標(biāo)準(zhǔn)等多方面?？v觀超高清電視設(shè)備市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀，SONY、松下、夏普、三星、TCL、創(chuàng)維、海信等終端設(shè)備廠商在經(jīng)歷3D電視這一利潤(rùn)增長(zhǎng)點(diǎn)之后紛紛將重點(diǎn)投向了4K這一終端領(lǐng)域，并成功推動(dòng)了4K終端設(shè)備市場(chǎng)的迅速發(fā)展。不過(guò)，在超高清技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中，終端顯示設(shè)備市場(chǎng)奇怪地走在了軟件發(fā)展的前面，導(dǎo)致出現(xiàn)片源不足，消費(fèi)體驗(yàn)差等問(wèn)題。

面對(duì)終端市場(chǎng)的“來(lái)勢(shì)洶洶”，超高清電視節(jié)目拍攝設(shè)備市場(chǎng)發(fā)展也較為迅速，Sony、佳能以及RED公司也紛紛推出了不同價(jià)位面對(duì)不同用戶以及不同拍攝需求的拍攝設(shè)備。與此同時(shí)，為應(yīng)對(duì)4K極大的碼率對(duì)后期制作系統(tǒng)的處理能力、生產(chǎn)流程中的網(wǎng)絡(luò)帶寬和存儲(chǔ)都帶來(lái)的前所未有的技術(shù)和成本壓力，Quantel、AJA、BMD、Avid、Autodesk、Adobe、蘋果、索尼以及草谷都有相應(yīng)的后期制作產(chǎn)品與軟硬件支持對(duì)4K原生格式的記錄、校色與編輯工作，國(guó)內(nèi)主流廣電系統(tǒng)制造商大洋、索貝、新奧特也推出了各自支持4K制作的非編系統(tǒng)。

在編解碼設(shè)備方面，硬件編解碼設(shè)備的研發(fā)要稍微落后與軟件編解碼設(shè)備，但相關(guān)廠商也正在加緊硬件編解碼設(shè)備的研發(fā)，同時(shí)目前市面上已經(jīng)有相對(duì)成熟的軟件編解碼產(chǎn)品可供選擇。

通過(guò)分析我們可以看出，超高清電視終端市場(chǎng)發(fā)展一馬當(dāng)先，遙遙領(lǐng)先與節(jié)目拍攝、制作、后期處理等環(huán)節(jié)，因此當(dāng)前制約超高清電視進(jìn)一步普及的關(guān)鍵因素在于超高清電祝節(jié)目拍攝、制作以及后期處理設(shè)備的完善以及相關(guān)接口標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一，一旦超高清電視節(jié)目準(zhǔn)備充分，超高清電視整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈將得到迅速發(fā)展。

4K承載網(wǎng)2015年基本就緒

由于4K節(jié)目的分辨率、色深和幀率都有了較大提升，因此一路4K節(jié)目所需帶寬需求按照傳統(tǒng)的H.264壓縮需要50M b/s左右的帶寬，采用H.265壓縮算法需要30Mb/s帶寬。這對(duì)承載網(wǎng)提出了較高的要求。

目前國(guó)內(nèi)Cable運(yùn)營(yíng)商可用頻譜集中在100M-700M，64Q AM調(diào)制，80個(gè)頻點(diǎn)左右。如果做4K，就意味著每個(gè)4K要占用一個(gè)頻點(diǎn)，頻譜限制很大。國(guó)外也有運(yùn)營(yíng)商采用衛(wèi)星做4K傳送，但目前每個(gè)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器租金超過(guò)100萬(wàn)美金，做4K成本高。相比較之下中國(guó)運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)準(zhǔn)備度較好。從2013年起國(guó)家啟動(dòng)寬帶中國(guó)戰(zhàn)略以來(lái)，國(guó)內(nèi)三大運(yùn)營(yíng)商積極進(jìn)行光改提速，目前全國(guó)光接入用戶數(shù)也已經(jīng)超過(guò)6000萬(wàn)；2014年的寬帶中國(guó)專項(xiàng)行動(dòng)在加大光纖覆蓋的同時(shí)，重視利用新型銅纜技術(shù)解決老舊小區(qū)寬帶改造問(wèn)題，目標(biāo)到2015年部分發(fā)達(dá)城市實(shí)現(xiàn)100M寬帶入戶，完全具備了規(guī)模開(kāi)展4K業(yè)務(wù)的條件。

除帶寬外，網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延和抖動(dòng)也會(huì)造成視頻的卡頓、花屏等問(wèn)題。國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商的IP城域網(wǎng)經(jīng)過(guò)多年的扁平化優(yōu)化，網(wǎng)絡(luò)的各項(xiàng)指標(biāo)已經(jīng)得到優(yōu)化，很好的解決了以上問(wèn)題，完全可以滿足4K承載的性能要求。

綜合來(lái)看，國(guó)內(nèi)4K超高清視頻業(yè)務(wù)已具備商業(yè)的基礎(chǔ)條件。如何能在業(yè)務(wù)普及之前搶占先機(jī)，四川電信已經(jīng)給了我們一個(gè)成功案例，相信以后能看的更多的運(yùn)營(yíng)商開(kāi)始啟動(dòng)4K業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)，普通用戶盡快看的4K超高清節(jié)目，也指日可待了。

張開(kāi)雙臂擁抱超高清

目前4K內(nèi)容的技術(shù)門檻主要集中在后期制作，包括了采集、轉(zhuǎn)碼、剪輯、監(jiān)看等流程，都要求用支持4K的硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)，制作成本較高清有所提升。不過(guò)看好4K未來(lái)巨大的市場(chǎng)空間，為搶占先機(jī)，各內(nèi)容制作方從2013年即開(kāi)始在4K內(nèi)容上發(fā)力：有線電視運(yùn)營(yíng)商歌華已在國(guó)內(nèi)實(shí)現(xiàn)了第一個(gè)4K節(jié)目的上線，引入了與搜狐視頻同步的16集周播大劇“匆匆那年”4K版；央視也非常重視節(jié)目的4K化，中央電視臺(tái)技術(shù)管理中心負(fù)責(zé)人表示，一定要把4K融入整個(gè)中央電視臺(tái)的高清化、網(wǎng)絡(luò)化的節(jié)目生產(chǎn)的體系當(dāng)中。2015年CCTV將建設(shè)4K演播室、4K轉(zhuǎn)播車；擴(kuò)充4K后期制作系統(tǒng)；達(dá)到每天1小時(shí)4K節(jié)目生產(chǎn)能力。

目前，超高清產(chǎn)業(yè)鏈雛形已逐漸形成，在政策規(guī)范制定層面，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)已初步制定，國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)仍在加緊制定中；在市場(chǎng)方面，4K超高清電視在整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中趨勢(shì)明顯，盡管4K電視還面臨著一些挑戰(zhàn)，比如帶寬限制、片源制作、存儲(chǔ)、編碼、傳輸，配套硬件的升級(jí)等，但模擬平臺(tái)的成功演示表明技術(shù)實(shí)現(xiàn)無(wú)大障礙，未來(lái)的市場(chǎng)布局將取決于4K超高清電視是否真正具有成熟與完整的產(chǎn)業(yè)鏈。

隨著4K的普及，8K的到來(lái)也指日可待。我們相信，超高清顯示技術(shù)必將成為廣電行業(yè)發(fā)展的新方向，值得我們期待！