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超高畫質電視(UHDTV, Ultra High Definition Television),又稱為Ultra HDTV、4320p、8K解析度及UHDV(Ultra High Definition Video)。是一種實驗中的數位視訊標準,由日本放送協會(NHK)、英國廣播公司(BBC)及義大利廣播電視公司(RAI)等機構所倡議推動。NHK提議將超高畫質電視稱為Super Hi-Vision(SHV)。
超高畫質電視主要規格:
2018年12月1日,NHK BS8K正式開播,成為世界上第一個開播的8K超高畫質電視頻道。[1]
「UHD聯盟」是一個由內容創作者,分銷商和硬件製造商組成的行業聯盟,在2016年消費電子展(CES)新聞發布會上宣布其「超高清高級」規範,該規範定義了分辨率,位深度,色域,高-超高清(UHDTV)內容和顯示器所需的動態範圍成像(HDRI)和渲染(HDRR),以攜帶其超高清高級徽標。
NHK首先於2005年的愛知博覽會展示此技術,並於同年11月以光纖網路及DWDM傳輸技術將UHDTV轉播至260公里外的地方。2006年底的NHK紅白歌合戰(日語:紅白歌合戦)藉由IP網路將UHDTV畫面從東京傳送到500多公里遠的大阪,在一面450英吋(11.4公尺)的螢幕實況播出[2]。未壓縮的20分鐘UHDTV節目會佔用4TB的儲存空間。
UHDTV的最終目標是能普及於每一家庭,預計於2016年至2020年間可達到,但還要視科技進展而定,如傳輸高頻寬的技術進展、處理UHDTV視訊的能力等。[3]
2012 年的國際消費電子產品展覽會(CES)上,部分廠商在展出其次世代顯示設備時使用了「4K」一詞。2012年4月,韓國四家主要電視台(KBS、MBC、SBS和EBS)使用66頻道試播4K節目,但此時4K的相關標準尚未確定。
2012年8月23日,國際電信聯盟(ITU)發布了超高清電視的國際標準:ITU-R Recommendation BT.2020 (ITU-R BT.2020),標誌4K電視開始步入正軌。
2013 年的 CES 展會上,越來越多的廠商開始使用「超高清分辨率」(UHD)來取代「4K」一詞。「超高清分辨率」英文原文為「Ultra High Definition」,縮寫為UHD或UltraHD,是國際電信聯盟(ITU)定義的術語。[4]
NHK BS8K於2018年12月1日開播,是世界第一個8K解析度的電視頻道。
2021年2月1日,中華人民共和國中央廣播電視總台試播8K超高清頻道[5],後於2022年1月24日正式開播。截至2022年底,中國大陸開辦有4K超高清電視頻道8個,8K超高清電視頻道2個。[6]
超高畫質定義了兩種分辨率:
2017年11月,國家新聞出版廣電總局發布行業標準《GY/T 307-2017超高清晰度電視系統節目製作和交換參數值》,使用重新起草法修改採用ITU-R BT.2020-2《超高清晰度電視系統製作和國際間節目交換參數值》,規定了超高清晰度電視(UHDTV)系統節目製作和交換中所涉及的基本參數值。[7]
2018年8月,國家廣播電視總局發布的《4K 超高清電視技術應用實施指南(2018版)》對 4K超高清電視節目制播、編碼、傳輸、解碼、顯示等各個環節的技術參數選擇和應用提出了指導意見。要求:[8]
4K 超高清電視機頂盒應支持 AVS2 標準,支持 3840×2160 分辨率、50 幀/秒幀率、 10 比特量化精度、BT.2020 色域、顯示峰值亮度 1000 cd/m2 的 HDR 視頻解碼,支持立體聲或5.1 環繞聲解碼輸出,有條件的可支持三維聲解碼輸出,支持音頻碼流透傳,支持 HDMI2.0 及以上接口並考慮相關內容保護機制。
衛星分發網絡傳輸可採用QPSK調製方式,通過36MHz轉發器傳輸1路4K 超高清電視;可採用8PSK調製方式,通過18MHz傳輸帶寬傳輸 1路 4K 超高清電視。
有線電視網絡傳輸可採用DVB-C 64QAM 或256QAM調製方式,在1個頻點8MHz內至少能滿足1路4K 超高清電視傳輸帶寬。
IPTV 網絡傳輸採用專門的視頻網絡通道傳輸4K 超高清電視節目流,1路視頻的壓縮碼率應不低於36Mbps。
2019年12月,國家廣播電視總局發布《超高清視頻標準體系建設指南(2019版》,指出超高清視頻具有 4K(3840×2160 像素)或 8K(7680×4320 像素)分辨率。[9]
2020 年 5 月,國家廣播電視總局發布《4K超高清電視節目製作技術實施指南(2020版)》,涉及的4K超高清電視節目技術參數為3840×2160/50P/10bit,BT.2020色域,HLG/PQ HDR。[10]
2023年11月,國家廣播電視總局發布了4K 超高清音視頻行業標準、AVS3 8K 超高清編碼器和解碼器技術行業標準:
視頻的分辨率應為3840像素×2160像素,寬高比應為16:9,幀率應不低於50fps,量化精度應為10bit,應採用GB/T 41809—2022色域、GB/T 41808—2022高動態範圍(HDR),可支持GY/T 358—2022規定的HDR視頻顯示適配。參照AVS2編碼,有線數字電視和IPTV4K超高清頻道視頻編碼碼率應不低於36Mbps,互聯網電視4K 超高清視頻編碼碼率不低於15Mbps。
音頻應支持立體聲或5.1環繞聲,有條件的可支持三維聲。立體聲音頻編碼碼率應不低於256kbps,5.1環繞聲音頻編碼碼率應不低於448kbps(互聯網電視不低於256kbps),採樣率應為48kHz(互聯網電視不低於44.1kHz),三維聲解碼應符合GY/T 363 —2023的規定。[11][12][13][14]
視頻編碼要求,AVS3 編碼方式最大碼率應不低於120Mbps。編碼後的碼流視頻格式水平尺寸7680 像素,垂直尺寸4320 像素,寬高比 16:9,幀率50Hz/100Hz/120Hz ,色度格式 4:2:0,採樣精度10bit,應支持 GB/T 41809—2022 規定的色域,可手動設置輸出碼流中的色域標識,動態範圍應支持 GB/T 41808—2022 規定的非線性轉換函數,可設置輸出碼流的非線性轉換函數標識,可支持 GY/T 358—2022 規定的元數據,GOP 長度應支持 48 幀,8 幀~96 幀可調(步長為 8 幀),CBR 編碼應支持 CBR 碼率模式。
音頻編碼應支持 5.1 環繞聲編碼信號解碼及下混輸出雙聲道立體聲,可支持 GY/T 363—2023 中 5.1.4 三維聲音頻編碼信號解碼。典型碼率支持256kbps,採樣率應為48kHz,採樣精度16bit。[15][16]
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