4k电视技术发展与应用分析

文 武岭

现代电子科学技术的蓬勃发展为电视技术的进步提供了全新的契机，4k技术的出现，标志着电视技术进入了全新发展阶段。4k超高清电视，不仅是4k技术的完美应用，也为受众带来了全新的视觉盛宴。我国电视行业一直处于激烈竞争环境，主流厂家在不断生产高品质4k电视的同时，不忘在4k技术上，探索更加符合现代化需求的高技术含量电视。本文从4k技术的发展和应用两个方面进行分析，对4k电视技术的发展以及创新思路提供一些意见，以期为4k电视技术行业发展提供参考。

4k电视技术

4k电视技术相较于传统高清电视技术最重要的区别，就在于像素点的不同。800万摄像点呈现在屏幕上，提供40962160分辨率的高清电视效果。不仅使得屏幕显示效果更加清晰和精致，还突破了传统电视技术还原不彻底的问题。更高性能的解像度、观看视角、图像帧频、动态范围以及色域，无不为受众提供了强烈的视觉感受和超高沉浸式的观看体验。受众不再局限于观看屏幕，而是能真正享受身临其境的观看效果。

4k电视技术应用

4k电视技术应用现状

4k电视早在2012年时就出现在了大众视野，时至今日不少商家更是迎合高端市场，推出了8k超高清电视。但在今天，4k超高清电视仍然属于高端市场产品。配备IPS硬屏设备，使得受众在不同观看视角，都能够享受清晰完美的画质。IPS硬屏具有稳定的物理结构，改善了传统屏幕触摸时闪烁并出现残影的问题，展现出超高的色彩调和能力。硬件设备日趋成熟和完善，但网络传输技术却难以与之相匹配。新中国成立初期，我国相关电视传输网络是按照高清数字电视标准进行建设的。因此4k技术在传输过程中，会受到一定的影响。我国电视行业经历数字电视阶段比较久，相关企业公司投入了大量资金。4k电视技术是近些年兴起的新型技术，如果要全面推广，相关企业和公司如何使得资金回流，是一个严峻的问题。除此之外，目前市面上的4k电视设备很难实现4k电视技术真正的发展，这个问题在一定程度上限制了4k电视技术的发展。

4k电视应用介绍

4k电视技术呈现出的是一种分辨率极高的艺术画面效果，高清的感受带给受众极佳的观看体验。相较于传统电视技术，4k电视技术运用更加广泛。语音交流、面部识别等智能化效果已经是4k电视必备的功能。除此之外，为满足部分人群对健康方面的需求，4k电视技术还能支持对人体体重、血压等健康数据进行监控。4k电视技术的进步，本质上离不开其硬件设备和软件技术的支持。之所以能实现完美呈现给受众如此高清的视觉画面，离不开超高清芯片的应用。除此之外，1080P/1080I数字智能化体系，相较于传统电视技术对1080P片源具有更好的兼容性。科学搭配背光、增量LED技术等也是4k电视技术实现色彩亮度完美融合的条件。

4k电视技术

4k电视拍摄设备

4k电视内容的制作对4k摄影录像设备有较高的要求，因此市场对配套设备的研发也从未停止。凭借其超高的光学敏感度和低耗能，一经上市CMOS图像传感器就成为了超高清摄像机的标准配置。通过与其他电器元件组合得到的摄像设备，不仅能提供4k甚至是8k级别的超高清画质，还提供ProRes、RAW、HD-SDI、3GSDI等涵盖市面上大多数需求的输出格式。尽管由于人眼分辨率的限制，静态成像时并不能对传统相机和超高清摄像机的成像效果进行清晰地区分，但高清摄像机120Hz的图像捕捉率，无疑使得动态图像更加连贯，给予受众极佳的观看体验。

4k电视编码技术

相较于传统电视技术，4k超高清电视信号有超高清的图像帧率。以最普通的4:4:4采样为例，4k超高清电视信号图像码率能达到6Gbps，8k超高清电视信号图像码率更是能达到惊人的24Gbps。现有的视频编码技术，通常是在有限时间内，将原始视频数据压缩进行定量传输。目前，国际通用的最新编码标准是H.265/HEVC。在H.264/AVC编码标准的基础上，H.265标准运用了全新的计算方法，这不仅有利于改善码流传输的效率、提高编码质量，还使得原视频编码数据实现了最优设置。尽管H.265搭建的解析算法框架相较于H.264更加困难，但视频的压缩效率却提高了50%不止。低宽度情况下，H.265能实现1080全高清视频数据的完整传输，完美匹配了4k甚至是8k超高清编码技术的需求。H.265编码标准的出现，为4k电视技术的发展注入了全新的动力。

4k电视信号传输技术

目前，4k电视信号传输技术还依赖于IP传输系统。4k超高清信号传输技术的设备主体，由视频格式转换器、视频编码器、IP网络适配器等共同组成。视频格式转化器将60帧每秒的超高清视频，转化为16个30帧每秒的视频图像。视频编码器则会把视频图像分为更小的图像单元，按照一定的标准对图像单元重新编码。重新编码只是为了视频的传输，在终端接收到信号时，还需要进行解码，还原视频信息。四组从属编码单元构成了视频编码器，每个单独的编码器都由独立的MPEG-2 HDTV编码器和多信道振同步器构成。MPEG-2编码器帮助将超高清视频图像分解为HDTV图像单元上传。解码器断，需要通过主从属解码单元，从时间上适配所有的从属解码器。通过修正数据传输过程中造成的数据延时，完成TS流同步解码。

4k电视技术的展望

Ip技术的应用

我国国民经济水平的提升，4k技术的发展，满足了人民对电视清晰度的追求，因此也迎来了自身发展的时代契机。创造一个兼容性更强的虚拟世界，就是IP技术在4k电视技术应用层面的发展方向。实现IP化之后，将摒弃从前繁琐的操作模式，设备只要连接操作开关，就能够完成功能系统的搭建。云技术将实现信息的实时传输，网络通信信号将完成大规模整合任务。PTP同步技术，将突破外部信号的限制——即没有外部信号存在的状态下，也能实现信号同步。此外，IP技术的应用将大大节省设备成本以及后期运营成本，为4k电视技术的进一步推广提供便利条件。

其他技术

HDR技术在4k电视技术方面的应用，将大大节省电视节目的制作成本。规划化引入HDR技术，能够让电视剧亮度动态范围得到扩展。亮度上，SDR将实现12甚至是100倍的提升。目前，4k电视信号的传输方式主要有电视网络和IPTV两种。随着4k电视技术的不断革新，电视网络和IPTV等传播途径也在积极寻求发展，更好地服务4k电视技术。5G时代的到来也是4k电视技术发展的一个重要契机，更高的传输效率将带给受众更加真实清晰的视觉盛宴。

4k电视技术创新发展思路

追求产品卓越，寻求政策支持

4k电视技术的发展，不能脱离实际产品空谈技术。在保证4k电视技术创新发展的情况下，如何解决现有问题，让更多受众感受到4k电视技术带来的超高清视觉盛宴，才是4k电视技术能够持续发展的生命力所在。树立正确的电视行业发展理念，如何使得4k电视技术产品更加符合当下绿色、环保、节能的需求，也是从业人员需要思考的问题。行业的繁荣发展，同样也离不开政策支持，如果政府能够参与进来，这无疑是给4k电视技术行业的一针强心剂。

建立统一标准，不断审慎发展

目前，我国已有的电视网络技术还是按照早期高清数字电视标准搭建的。4k电视技术是一项全新的具有奠基意义的技术，其发展离不开资金巨大的前期投入。但由于诸多不确定因素的相互影响，4k技术的发展态势并不明朗。如何科学、理性地看待4k技术，如何辩证地应用4k技术，是需要从业人员思考的难题。

加强自主创新，促进良性循环

互联网繁荣发展的大时代背景之下，4k电视技术产品被社会各界更加广泛地关注并认可。4k电视技术产品企业应该加大自主研发力度，参考国外4k电视技术模式，结合我国现实国情需要，探索更加符合我国国民需求的4k电视技术。总的来说，4k技术的发展，不能仅仅依靠生产厂家的研发，更需要相关产业资源的共同努力。如何实现4k电视技术产业化，如何将相关资源有效整合，实现合作共赢的新局面。打造科学、健康的产业链，突破现有发展思路，这是行业发展迫切需要的答案。

4k电视技术的发展是时代的需要。4k高清电视超高分辨率带给受众极致的观影体验，满足了人民对美好生活的需求。4k电视相关行业也应不断寻求发展契机，发挥自身优势，优化整理行业资源，不断发展创新，是每个企业都需要关注的问题。虽然在现阶段的发展中，还存在一系列的难题，但伴随着时代科技的不断发展，4k电视技术将更加广泛地应用于人们的日常生活中。