恐怖7680×4320！次時代TV技術全解析
泡泡網(wǎng)高清頻道12月9日訊 下一代電視機標準Super Hi-Vision（UHDTV）擁有驚人的7680×4320解析度，并支持裸眼3D技術和22.2聲道！
眾所周知，電視機技術的發(fā)展經歷了黑白電視機（CRT）、彩色電視機（CRT）和數(shù)字電視機（LCD或PDP）三個階段，而現(xiàn)階段應該是數(shù)字電視機迅猛發(fā)展的階段，然而無可否認的是，大陸地區(qū)超過半數(shù)的家庭所使用的主力電視機依舊為傳統(tǒng)彩色CRT電視機，并且超過半數(shù)的電視信號還未能提供高清標準，這就是我國電視機方面的大致現(xiàn)狀。
如果黑白電視機（CRT）、彩色電視機（CRT）和數(shù)字電視機（LCD或PDP）三個階段分別代表一個標準技術，那么第四代技術——Super Hi-Vision系統(tǒng)標準已經浮出水面，其分辨率為7680×4320，為時下最高標準1080p的16倍，這是什么概念？來看看以下這張圖片。
UHDTV所描述的正是Super Hi-Vision標準
SDTV代表標準電視，分辨率為720×576（或者720×480），解析度達到DVD水平，能夠提供相對不錯的清晰度，現(xiàn)階段依舊是我國電視信號源的主力。坦白說，這個清晰度已經可以滿足絕大多數(shù)用戶的需求，但我們沒有理由就此停滯不前。
HDTV代表高清電視，分辨率為1920×1080，全高清解析度視覺感官上完全超越SDTV，目前國內已經有許多高清頻道可以觀看，包括CCTV、BTV和湖南衛(wèi)視等地方電視臺都能提供1080i全高清電視信號，理論上未來所有的電視信號都會升級為1080i標準，不過考慮到國情因素，這個過程將會非常緩慢。
Super Hi-Vision超高分辨率16倍于1080p電視
相當于16臺1080p電視拼接的效果（不過可沒黑線哦）
UHDTV代表超高清電視，分辨率為驚人的7680×4320，橫向解析度為1920像素的4倍，縱向解析度為1080像素的4倍，4×4等效于16倍1080p解析度，像素超過3300萬，這個像素已經可以秒殺市面上絕大多數(shù)高端單反相機，換句話說，現(xiàn)階段的高端相機所拍的照片還無法鋪滿UHDTV屏幕。
SDTV標準電視大約為50萬像素（720×576），HDTV標準大約為207萬像素（1920×1080），而UHDTV標準大約為3300萬像素（7680×4320），美國和日本研究機構表明，HDTV寬屏相比SDTV可以帶來更加出色的視覺體驗，UHDTV則繼續(xù)沿用16:9顯示比例，可以更好的兼容現(xiàn)階段的HDTV。
說到電視系統(tǒng)的標準，就不得不說說電影技術，因為從歷史的角度來看，電視系統(tǒng)的標準一直跟隨著電影技術，因為視頻技術起源于電影而非電視，目前世界范圍內的影院所放映的視頻圖像格式主要為2K（2048×1080）和4K（4096×2160），在即將到來的2012年，大陸地區(qū)的影院都會逐步轉向4K+3D模式。
2011年CES展會LG 84英寸解析度為3840×2160的電視機驚艷四座
2011年CES展會上，韓國LG展出84英寸解析度為3840×2160的電視機，驚人的尺寸和分辨率驚艷四座，LG表示超高分辨率可以清清楚楚的鑒別發(fā)絲甚至睫毛，此舉可以說明1080p技術已經無法滿足優(yōu)異廠商的胃口。實際上，最近各大投影機發(fā)布的新品基本都圍繞4K分辨率做文章，包括Sony、JVC、NEC、三菱等巨頭企業(yè)。
Super Hi-Vision技術震撼的視覺效果
影院標準已經逐步提升到4K標準，已經有部分電視機廠商和絕大多數(shù)巨頭投影機廠家跟進，然而，這一次電視機的標準卻不想繼續(xù)跟隨電影標準，而是選擇直接超越目前影院的4K標準。實際上，早在2006年電視行業(yè)就已經開始行動——日本廣播協(xié)會科學與技術研究實驗室（NHK Science and Technical Research Laboratories，縮寫為NHK STRL）分別向國際電信聯(lián)盟（ITU）和電影電視工程師協(xié)會（SMPTE）提交SHV（Super Hi-Vision）標準化申請。
眾所周知，1920×1080已成為高清通用圖像格式（HDCIF），而Super Hi-Vision技術是一種旨在表現(xiàn)綜藝、影視、戲劇、體育、音樂會等節(jié)目的數(shù)字視頻系統(tǒng)，因此Super Hi-Vision的圖像格式的質量要高于現(xiàn)有HDCIF標準。Super Hi-Vision技術的圖像格式分為Super Hi-Vision 1（3840×2160）與Super Hi-Vision 2（7680×4320）兩個層次，針對不同國家地區(qū)支持50Hz、60Hz及59.94Hz等幀率，系統(tǒng)采用逐行掃描。
Super Hi-Vision畫面：海平面的細節(jié)和城市的每個角落都清晰可見
上述兩種Super Hi-Vision圖像格式的像素數(shù)量分別為HDCIF的4倍與16倍，Super Hi-Vision系統(tǒng)的基色坐標、此外標準白、光電轉換函數(shù)、亮度/色差分量方程等色度學指標都與現(xiàn)有的ITU-R BT.709、SMPTE RP177等標準兼容。加上延續(xù)16:9顯示比例，可以說兼容性做到了極致。
Super Hi-Vision攝像機
我們之前說過，Super Hi-Vision擁有的7680×4320擁有3300萬像素表現(xiàn)力，目前的高端數(shù)碼相機都會因此感受到巨大的壓力，那么日本NHK公司是如何實現(xiàn)視頻采集的呢？
為了產生UHDTV所需的特高清晰度圖像，NHK曾采用富士能公司設計的4通道分光棱鏡和4枚美光（Micron）科技生產的800余萬像素的CMOS圖像傳感器組成4CMOS系統(tǒng)，其中兩片感應綠光并進行斜向像素偏移，另外兩片分別感應紅光與藍光，通過與池上通信機株式會社的合作，設計出Super Hi-Vision畫質所需的攝像機。
早些時候，日本NKH公司借助Open House平臺展示出2.5英寸3300萬像素的CMOS圖像傳感器樣品。
在綜合考慮鏡頭解析度與尺寸、傳感器靈敏度與動態(tài)范圍后，NHK決定將像素尺寸控制為3.8微米，并采用低電壓差分方式，以滿足Super Hi-Vision攝像機對高速傳輸與低功耗的需求。
利用高科技的Super Hi-Vision攝像機完成拍攝工作之后，將其震撼的效果展現(xiàn)出來也是需要考慮的環(huán)節(jié)，作為終端顯示效果，甚至這也是最為重要的環(huán)節(jié)之一。
日本NHK和JVC攜手合作的結晶
為了還原Super Hi-Vision技術的圖像效果，日本NHK最終選擇和JVC進行深度合作，他們合作設計出的Super Hi-Vision投影機高達1000000:1的超高對比度（相比韓系，日系廠商的對比度參數(shù)更有參考價值），值得一提的是，目前和Super Hi-Vision技術相關聯(lián)的產業(yè)正在研究100英寸以上的等離子顯示產品，包括顯示器和電視機。
Super Hi-Vision投影機效果
擁有3300萬像素（7680×4320分辨率）的工程液晶電視，可以看出Super Hi-Vision所想要表達出的強烈且震撼的立體感，是的，Super Hi-Vision技術最終將會完美支持裸眼3D顯示。
有讀者可能會好奇，1080p圖像視頻的容量已經十分驚人，一部2小時左右的BD50藍光電影所需要大概45GB的容量，那么擁有16倍1080p精度的Super Hi-Vision技術在視頻存儲方面又是怎樣的情況呢？
現(xiàn)階段主流藍光電影容量為上限為50GB
根據(jù)日本NHK公司的介紹，片長僅1分鐘的Super Hi-Vision視頻就需要194GB的存儲空間，僅僅1分鐘就需要大概200GB的存儲容量，這絕對是不可能被接受的事實，因此合理且可靠的壓縮技術也是關鍵的一步。
日本NHK和富士通實驗室合作的Super Hi-Vision編碼器
看起來是不是足夠唬人的？
為了將Super Hi-Vision技術的4倍或者16倍的HDCIF原始信息量壓縮至各個環(huán)節(jié)都可以接受的水平，日本NHK公司采用多項編碼器并行工作原理，以往采用MPEG-2編碼，不過在近期的Open House活動中，日本NHK首次展示于富士通實驗室聯(lián)合研制的基于MPEG-4 AVC/H.264實時編碼器樣機，可以將Super Hi-Vision技術高達24Gbps的原始碼流壓縮至原本的1/100或者1/200。
TDK早在2009年就研制出單張320GB容量的藍光碟片
這里我們可以用簡單的算法來檢驗下日本NHK和富士通實驗室的成果，假設Super Hi-Vision未壓縮視頻1分鐘所需要200GB容量，那么壓縮之后容量僅為的1/100或者1/200，那么壓縮之后1分鐘視頻大概需要2GB或者1GB容量，考慮到目前藍光碟片已經研究至單張光盤320GB的水平，可以擱置大約160分鐘的電影，應該說這個成果是相當振奮人心的。
我們相信，日后TDK、松下和索尼等企業(yè)有能力研制出單張容量超過500GB甚至1TB的藍光碟片，好在Super Hi-Vision技術距離投入使用還有數(shù)年的時間，TDK、松下和索尼等企業(yè)有足夠的時間來應對Super Hi-Vision視頻所需要的存儲空間。
Super Hi-Vision原始視頻1分鐘就需要占用大約200GB存儲空間，超高的7680×4320解析度并不是唯一的“兇手”，日本NHK公司為Super Hi-Vision技術提供22.2聲道的音響系統(tǒng)，其中22個音源位于觀眾的前面、后面、左邊、右邊、頂部和底部，再配合2個低頻效果音源，相比現(xiàn)在的5.1/7.1環(huán)繞系統(tǒng)明顯要“奢侈”許多。
日本NHK公司展出Super Hi-Vision衛(wèi)星廣播
Super Hi-Vision技術作為超高清電視新標準，驚人的進步帶來的是驚人的帶寬需求，如果將龐大的帶寬傳輸?shù)角Ъ胰f戶相信也是我們所關注的。對此，日本NHK公司采用秘籍波分復用技術（DWDM），通過光網(wǎng)絡傳輸24Gbps原始碼流，傳輸距離可達260公里。
通過Super Hi-Vision衛(wèi)星廣播進行試驗
Super Hi-Vision電視機完美呈現(xiàn)次時代TV震撼效果
未來日本將會采用21GHz頻段作為Super Hi-Vision技術的衛(wèi)星廣播，Super Hi-Vision信號經過壓縮技術和調制之后，通過一個上行轉換器發(fā)送到到專屬的21GHz頻段進行電視廣播。而在用戶終端方面，Super Hi-Vision衛(wèi)星電視信號則被傳送到一個下行轉換器，通過解密和解碼之后顯示出來。日本NHK公司計劃2015年開始啟動這個項目，2020年實現(xiàn)Super Hi-Vision技術正式商用。
有關次時代TV標準——Super Hi-Vision技術的介紹，到這里也算是完結了，不過我們還有兩種非常重要的圖片需要和大家分享。
Super Hi-Vision技術超高分辨率的優(yōu)勢
這是日本NHK公司針對Super Hi-Vision技術畫面臨場感的演示文檔，可以看到Super Hi-Vision畫面可以100%呈現(xiàn)完整的畫面，同樣的畫面換算到傳統(tǒng)的1080p電視只能展現(xiàn)其中的一部分，視覺震撼感有些驚天的差距。
Super Hi-Vision技術對比數(shù)字電影同樣占盡優(yōu)勢
以往電視技術跟著電影走，面對Super Hi-Vision技術的強大，日本NHK公司也沒忘“嘲諷”4K（4096×2160）電影。右上角1920×1080數(shù)字電視顯得異常的凄涼，無論是臨場觀看效果還是畫面精細度都慘不能睹。右下角數(shù)字電影情形較1080p則明顯好了許多，不過在Super Hi-Vision技術面前還是不夠看的。
日本作為技術強國，Super Hi-Vision技術一定會井然有序的發(fā)展著，有消息指出，美國將在2020年使用NHK公司研發(fā)的Super Hi-Vision電視技術?；剡^頭來看看中國，我們希望2020年能夠全面普及1080i高清數(shù)字電視信號，這應該是非常有希望實現(xiàn)的可能。
日本NHK公司為了研發(fā)Super Hi-Vision技術，和國內的JVC、富士通等企業(yè)進行深度合作，才能以盡可能完美的方式呈現(xiàn)7680×4320分辨率，裸眼3D顯示和22.2聲道，中國何去何從……■
（本文圖片部分來自microjie.com網(wǎng)站，文字部分為原創(chuàng)，特此申明）<
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