论电视图像指标的变化和发展方向(下)

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  3.1080p
  1080p是在1080i的基础上提供逐行扫描的方式,也是目前HDTV中显示效果最为出众的。
  对于目前应用较多的平板式电视(液晶、等离子),由于其工作时都是逐点显示,也就不存在扫描的问题,可以认为都是逐行扫描的图像显示模式,都属1080p的范畴。
  1080p标准技术复杂,对系统要求较高,不是只有一种60Hz场频的1080/60p,如今应用最多的是24Hz、25Hz、30Hz三种场频规格,即1080/24p、1080/25p、1080/30p。
  为了方便HDTV节目的制作和交换,全球范围内统一采用1080/24p标准,作为数字影视标准,著名电影《星战前传》和电视剧《大宅门》(我国第一部HDTV电视剧,2001年完成),都是运用了1080/24p的标准拍摄的。
  1080p电视机在显示1080p节目内容时图像质量非常好,但目前HDTV内容大都是720p和1080i两种显示模式,由于1080p对带宽要求比较高,至今还没有电视台直接发送1080p的节目,只是在电视台的前期拍摄和后期制作中应用,或是将节目源存储在光介质上,其应用领域见表1所示。
  4.1080i、720p、1080p的相互联系
  如今,国内电视台及有线电视网络均只能提供10多套1080i的HDTV节目,对电视机而言,能够显示1080/60p或1080/60i图像节目都能支持接收1080p的电视节目。
  1080/24p的节目,既可在1080/50i又可在1080/60i的电视系统上播出,无论是1080/50i还是1080/60i,都统称为1080i。
  1080/60i和1080/50i的电视图像节目,通过“1080p逐行处理器”,可以转换成1080/60p或1080/50p;1080/24p的节目也可转换成1080/60p或1080/50p。
  目前的广播电视系统,不急于推出1080p的服务,其重要原因是在分辨率的监别问题上,因为“只有在观看距离非常近或者是屏幕非常大的情况下,人的眼睛才能分辨出图像的清晰度”。但美国一些推出HDTV服务的电视运商指出,1080i节目在1080p电视上播放的效果要比720p好,这主要是在显示过程中720p的调整幅度比1080i大得多的缘故。
  5.世界各国HDTV系统平台应用情况
  HDTV刚刚出现时,由于成本及显示技术等问题的障碍,使其缓慢发展,但时至今日,HDTV技术更加完善,成本和技术已不成问题,世界各国都处在从SDTV到HDTV过渡时期。作为世界上数字电视技术最为成熟的美国和较早开发数字电视技术的日本,已经日益将数字电视的技术重点从前期强调与低端设备兼容的1080i转变到突出信号质量的720p和1080p。
  目前,美国和日本的电视台均支持720p节目,在已开通的HDTV频道中,大部分是全天候提供720p节目内容。美国三大电视网之一的ABC(美国广播公司,拥有235个电视台)电视网,早在2004年就一举拿下10年奥斯卡颁奖晚会转播权,率先在全美(阿拉斯加除外)开播720p数字电视。美国Fox电视台2005年就在其主要时段的节目中,提供720p的HDTV信号。日本第二大电视台朝日电视台在2005年,就开始播放720p的HDTV信号。
  2006年,微软与Cable Labs(有线电视试验网)公司之间就达成合作协议,在PC上播放有线HDTV,PC制造商在电脑插槽上安装一个PC卡,无需再使用独立的STB(机顶盒),同时微软在2006年后的Windows Vista和Windows 8操作系統中,都建立了对PC卡的支持,人们可在网上下载1080i、720p、1080p的高清影视片。
  五.Full HD“全高清”光硅晶电视
  近年来,人们为了更进一步细化图像分辨率,在分辨率上有所区别于HDTV,将能够完全显示1080p分辨率的平板电视称作Full HD电视,由于Full HD液晶屏幕使用LED背光无汞设计,独特的光学系统和液晶构造,故又称为光硅晶电视。
  光硅晶电视是JVC公司的独创技术,在CES-2009上,该公司第一次展示一款重仅5公斤的32英寸平板电视,而其厚度仅为7mm,是目前在售的液晶电视中最为轻薄一款产品。相比普通32寸屏幕可节约50%的资源用量,并且整机采用模块化设计,总体零件数量只有普通机型的1/10。同时对画质进行优化,实现高对比度、广色域和高亮度均匀度。是显示1080p图像的最佳显示技术。
  上世纪的80年代,传统的CRT彩色电视机的辉点(可理解为屏幕分辨率的像素点)距离,一般在0.65mm左右,比较好的能做到0.54mm。到了90年代后期,顶级特丽珑彩色电视机的辉点距离在0.35mm左右。而如今的Full HD电视机的像素点的距离为0.145mm,比普通液晶显示器像素点的距离0.2mm还要小。
  因此,在收看HDTV节目时,要想达到最佳效果,就选用Full HD电视机。Full HD电视是HDTV中图像分辨率和清晰度最高的,从目前技水平来看,市场上的等离子电视达不到FULL HD要求,液晶电视中的37、42、47英寸,则可达到。
  六.4K电视的发展与应用
  随着数字电视和计算机技术水平的不断提高,全球数字图像技术的发展,比人们预期的还要快,720p和1080p还未普及,4K超高清电视,又如天马行空,跳跃登场。
  2012年5月28日,ITU发布了超高清电视UHDTV(Ultra HDTV:超高清电视)标准建议,将图像显示分辨率3840×2160(简称4K规格)和7680×4320(简称8K规格)的电视命名为超高清电视。
  2013年元月8日,总部位于巴黎的Eutelsat,在全欧范围内推出了世界上第一个4K电视卫星频道。   元月28日《朝日新闻》报道,“日本政府计划于2014年7月推出4K电视广播服务,较此前计划提前2年半时间,届时2014年巴西世界杯将举行,以推动市场对超高清电视的需求。”并明确指出:“此项服务先从卫星通信开始,然后是卫星广播和地面数字广播。日本内务省和通信产业省计划2016年将试播8K电视,这也比原先计划提前两年。”
  其实,早在10年前,美国电影界的7大电影公司(迪斯尼、二十世纪福克斯、米高梅、索尼娱乐、环球、华纳兄弟等大型电影工作室)共同设立的电影创新DCI(数字影院创导组织),就制定了4K超高清电影标准,并作为好莱坞新一代大片标准。2004年DCI向SMPTE(美国电视电影工程师协会)提交了请求认定,并得到其下属组织DC28的认证。
  如今4K电视或电影标准已和标清、高清、全高清等影视标准一样,成为国际标准,其标准的具体规格及应用领域,见表2所示;720p、1080p、4K、8K图像分辨率显示屏对比,见图1所示。
  细读表2,按照显示模式可分为D1~D5、2K、4K、8K八种格式,这八种格式函盖了数字影视图像从标清到全高清再到超高清的发展过程和方向,以适合全球影视业的交流和应用。电视各类技术指标,如分辨率/清晰度、图像宽高比、显示模式等的发展过程和方向,如图2所示。
  D1格式:又称480i显示模式,与模拟电视清晰度相同。
  D2格式:又称480p显示模式,与逐行扫描的DVD光盘规格相同。
  D3格式:即1080i显示模式,是HDTV的基本格式,兼容720p格式的播放。
  D4格式:即720p显示模式。
  D5格式:即1080p显示模式,普遍应用于影视制作。电视台发送的1080i和720p电视信号都是由1080p信号源转换播出的。1080p是一个事实上存在的专业格式标准,不是民用领域使用的标准。
  2K格式:又称数字2K,是目前数字电影常规标准格式。
  4K格式:是一种新兴的数字影视及数字图像的解析度标准。它不同于我们在家里看的1080p高清电视,也不同于传统数字影院的2K格式,而是具有超精细画面有格式。
  简单比喻一下,在家里看到的HDTV是1920×1080的207万像素的画面,而在传统数字影院里看到的是2048×1080的221万像素的画面,在4K格式影院里,则能看到4096×2160的885万像素的超高清晰画面。
  4K格式的分辨率是D4格式(高清)的8倍、D5格式(全高清)的4倍,其芯片能解码同等分辨率的片源,并向下兼容D5格式(全高清)。
  不过,4K格式像素多的优势,在小尺寸屏幕上是体现不了的,在正常的观看距离(看电视),人眼是无法分辨出4K和1080p。这是因为,人眼对于小尺寸屏幕上的图像质量是没有多大的区别。
  一般说来,低清的VCD图像与标清的DVD图像,在7英寸以下的屏幕上是无法区别的;标清与高清图像,在19英寸以上的屏幕上就能区别出来;高清与全高清图像,要在47英寸以上的屏幕上才能区别;60英寸以上才能区别出全高清与超高清。从图1可以看出,4K是大屏幕的需要,是大屏幕的产物。
  七.4K电视普及存在的问题
  4K电视引发人们期待的就是超高的清晰度,但是,超高清不仅需要超高的销售价格(研制开发、生产制造)作为支撑,而且还需要超高的节目成本(制作设备及制作人力)的支撑,如果没有相互对应4K节目,再高的清晰度也是浪费。
  1.内容匮乏,频道无,
  在目前广播电视节目体系中,HDTV频道只有十多个,并且收视费用比普通数字电视价格要高。如今不少厂商都推出了4K电视,但4K影视的电视频道及其服务都还没有启动。即便消费者购置了4K电视机,恐怕也难“找米下锅”,4K电视的叫好不叫座,一时间难以有施展的空间。
  这有可能与前几年的3D电视的推广一样,由于3D电视节目频道太少,致使3D电视不了了之。
  2.价格昂贵,块头大
  高清电视机在本世纪刚刚面市时,大多数电视机的屏幕为30英寸左右。但在最近几年,市场上大部分电视机的屏幕已超过40英寸,电视机制造商也在这时推出了全高清电视。如今,4K电视机的屏幕不知不觉已经超过了60英寸,110英寸的也面世了。如此大的块头和身材,加大了4K电视要进入普通百姓家庭的难度。
  目前,国内上市的4K电视,价格最便宜的也在5万元人民币以上,最贵的达到将近17万元人民币;而在国外,价格也基本都在1万美元以上,这样的价格无论是对国内消费者来说,还是对欧美发达国家的消费者来说,都是难以接受的。
  美国著名的NPD市场调查公司近期的统计显示:“在最近的购物季中,超高清电视看来只会是金字塔顶端的1%美国人才买得起的昂贵玩具。”国际顾问机构Accenture的电子与高科技事业群高级主管KumuPuri也指出:“标价约2萬美元的4K电视对大众消费者来说可能还是太昂贵了,特别是当你想到4K影视内容还未普及。”
  当然,随着技术的普及和市场的竞争,有助于把4K电视价格降下来,至少从可近年来的CES展览的情况来判断。NPD的数据表明:“2005年一台40英寸高清电视的价格为4800美元左右,到2012年已经降至560美元左右”。
  3.技术先进并不代表普及和应用
  电视和手机不同,一般一用就是七八年,因此电视应当追求高画质、高音质的硬件质量,确保用户在几年之内都不会因产品过时而更换电视机。尽管如此,人们仍然有理由对技术表示怀疑,自从高清电视机的销售在过去10年达到最高潮以来,电视机生产商们一直试图让价格和利润率无情下滑的速度放慢下来,它们纷纷推出带有3D显示或网络接口的高端智能机型。如今,这些技术已经成了主流电视机的必备性能,但是并没有逆转电视机价格下滑的趋势。因为对大众消费者来讲,科技含量提升,智能水平提高,并不代表实实在在的应用。
  八.4K电视 任重道远
  随着电视产品作为家庭娱乐中心的地位开始逐渐回归,更大屏幕、更清晰的视觉享受得到越来越多消费者的青睐。4K电视技术的重点恰恰在于此,通过分辨率及画质的全面提升,激发观看者的真实感及临场感,达成家庭娱乐的高品质影视的感受。
  实际上,如今的4K不仅仅是一系列产品的代名词,更是整个电子行业的新一代核心标准。4K电视将带动了符合该标准的一系列硬件产品源源不断地出现。让生产厂商有规可循,对于超高清技术的发展无疑起到了推波助澜的作用。
  随着4K图像节目内容的大量涌现,目前,好莱坞等公司已经为大约60部影视提供了4K版本,《007:天幕坠落》(Skyfall)便是其中之一。全球的大多数广播运营商也都在试图将服务内容向4K转移。
  就我国而言,虽然4K电视的发展还没有精确的时间和规划,但今年的2013-CES和2013-CCBN将是我国4K电视发展的一个重大转折点,中国电子商会、国家广播电视产品质量监督检验中心携手4K电视领军企业TCL,于2013年5月29日,在京隆重发布4K超高清电视首个行业统一标准——《4K超高清电视选购标准》,首次从屏、芯片、系统、画质提升技术、智能云、外观等方面,对4K电视进行了全方位的严格规范,一举填补了4K电视领域的标准空白,为消费者选购4K电视提供了唯一权威指南。
  从这个意义上来说“超高清电视”将成为未来电视发展的新趋势。这将至使广大的消费者在更换(选择)电视机时,朝着更大的屏幕、更高的清晰度方面发展。
  这将成为当代人们消费的时尚 …… B&P
  (全文完)
  参考资料
  《4K超高清电视选购标准》中国电子商会、国家广播电视产品质量监督检验中心、TCL(2013年5月)
  《电视台数字化建设白皮书 —— 电视台高标清同播技术策略研究》国家广电总局(2010年4月)
  《广电总局关于高标清同播技术要求的若干意见》(广发[2010]34号)
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