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中国电子技术标准化研究院:2019超高清视频标准化白皮书(附下载)

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白皮书梳理了国内外超高清视频技术和应用情况,分析了超高清视频的技术热点和行业动态,编制了超高清视频标准体系,提出了近期亟需研制的相关标准项目,内容较为详实,结构完整,表述清晰。

超高清技术是高清技术的延伸,代表了近年来音视频产业发展的主要方向。与高清技术(1920×1080,约200 万个像素)相比,4K(3840×2160,约830 万个像素)超高清像素数为高清的4 倍,理论清晰度为高清的2 倍,8K(7680×4320,约3300 万个像素点)超高清分辨率为高清的16 倍,理论清晰度为高清的4 倍。超高清视频提升了分辨率、亮度、色彩、帧率、色深、声道、采样率等指标,更高的技术指标,给观众带来极为清晰、逼真和沉浸感的画面,也使音视频数据量成倍增长。

根据ITU-R BT.2020《超高清晰度电视系统节目制作和国际交换用参数值》和GY/T 307-2017 《超高清晰度电视系统节目制作和交换参数值》规定,超高清图像的分辨率为3840×2160 和7680×4320,也就是我们俗称的4K 和8K。从电视终端角度讲,能够接收、处理和显示超高清节目的电视机称为超高清电视。4K 超高清电视屏幕的分辨率为3840×2160 像素,清晰度可达到2160 电视线,8K 超高清电视屏幕的分辨率为7680×4320 像素,清晰度可达到4320 电视线。

在高清时代,根据人眼的生理特性,电视机的标准观看距离为3 倍屏幕高度,低于标准距离观看画面会变粗糙。超高清相对高清清晰度大幅提升,4K 超高清电视的标准观看距离为1.5 倍屏幕高度,8K 超高清电视的观看距离为0.75 倍屏幕,视野角度大幅提升(水平视角:高清:33 度,4K 超高清:61 度,8K 超高清:99 度),可以获得更好的临场感。

ITU-R BT.2020 标准规定了超高清电视系统的三基色参数,基于此得出的色域覆盖率达到57.3%,而高清电视系统的色域覆盖率参数仅为33.2%,色域覆盖率有了大幅提升。根据ITU-R BT.2020《超高清晰度电视系统节目制作和国际交换用参数值》和GY/T 307-2017 《超高清晰度电视系统节目制作和交换参数值》规定,我国超高清视频采用逐行扫描,帧率50/100/120Hz(对国际标准60Hz 不作要求),相比高清的50Hz 隔行扫描有了大幅提升,大大改善视频的平滑度,提高视频质量。

三维声在超高清视频方面为消费者带来全新的音频体验,具备沉浸感、个性化及一致性等特点。目前超高清三维声方案包括MPEG-H 3D Audio 和Dolby AC-4。三维声的声源除了能够在人耳高度的水平面定位之外,还可在其垂直面的任意位置进行定位,进一步提升了声场包围感;不同方案支持最多声道数量也有差异,例如Dolby 最多支持64 声道。以GY/T 316-2018 中一种格式为例,超高清三维声音频制作播出格式采用5.1.4 声道的扬声器布局,包含10 个声道信号、4 个对象(Object)信号以及另外2 个用于自由使用或者元数据传输的声道。

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