超高清晰度高清晰度视频探索
在1080p全高清全到今天的普遍,超超高清视频格式高清规范正在酝酿,这是SHV(超高清)!
视频分辨率跨越式发展
大家都知道,分辨率和比特率(率是指每秒比特数后,在相同的分辨率和压缩方式,单位时间的编码率高,更好的图像和声音的质量和压缩率低)是影响视频质量的两个主要因素的。为了满足日益增长的需求的高清晰度视频欣赏,视频分辨率已经处于发展阶段,近年来。
细心的读者可以发现,从黑白到彩色到现在的数字高清视频的分辨率也从10万像素级(352times;288普通电视效果)到200万像素水平的发展(1920times;1080为代表),但这种发展还远远没有结束,一些高端显示设备是高分辨率的追求。
在液晶显示领域,液晶显示器的高端完全支持全高清分辨率,1920times,1200,1920times,1080液晶显示器随处可见。当然,这不是高端的LCD Yun,最终的目标支持2560times;1600(三星305t),2560times(如EIZO radiforce G51;2048,3840times;2160)(三菱ldt561v)和更高分辨率的产品也已出版。如3840times;2160这样的产品能够代表未来的高端液晶显示器的方向,超高清视频分辨率。
UHDTV成为下一代标准
众所周知,高分辨率可以显示更完整的图像细节和更精确的图像,这是显示设备发展的主要方向,全高清已经成为硬件发展的新动力。如果要完成全高清视频的拍摄和播出,将对电影、电视、游戏制作、展示、存储、芯片解码、计算机制造等行业提出更高的要求,带来巨大商机。
在1080p全高清电视规范的广泛认同,行业一直试图推出下一代高清晰度标准。目前,国际电联确定了两种未来超高清晰度电视(UHDTV,超高清晰度电视)在ITU-R bt.1769标准规范,这是4K级uhdtv1(3840times,2160)和8K的水平像素uhdtv2(8K;4320)。这两种分辨率规格据日本放送协会(NHK是日本最大的广播公司,是日本唯一的公共广播电视台)的SHV为蓝本,所以在很多情况下,用户也将称为下一代超型高清标准。
uhdtv2的视觉效果现在所有的高清晰度标准无与伦比
对超高清晰度电视的特点是什么相比目前的1k级高清标准(1280times;720),2K级别的全高清标准(1920times;1080),它的进步是明显的,分辨率是4K像素,uhdtv1(3840times;2160)可提供4倍以上的全高清标准,像素和分辨率;uhdtv2(7680times;4320)是能够提供超过16倍的像素和分辨率的全高清标准,现有的硬件是软件技术的革命性进步。
从白皮书,UHDTV采用逐行扫描支持几如50Hz和60Hz的刷新率。由于正交采样的使用,像素宽度对UHDTV图像高度比为1∶1,并且图像的长宽比为16:9。为了保持与现有的HDTV系统的兼容性,除了像素率的UHDTV系统的色度指标,如基础色坐标、标准白,光电转换功能,亮度/色差分量方程,与现有的标准如ITU-R bt.709兼容,SMPTE rp177等等。传输模式或取样UHDTV图像结构是RGB(4:4:4)或YCbCr(4:4:4:2:4 / 2 / 4:2:0),每个通道支持每个原色10bit或12bit色彩位。
良好的视频效果的一半来自于声音。UHDTV也比较主流的5.1和7.1音响系统的音频增强。它具有多声道音频系统的22.2种模式。系统会在观众的耳朵的水平位置,上面和观众耳朵的位置下面放分别为10, 9和3的扬声器,还配备了两个低音炮,声音的保真度比5.1声道的流行系统高很多,更多的人以身临其境的感觉。当然,如果你想在数字家庭安装这么多的扬声器或扬声器,这显然是不太现实的。据认为,相应的虚拟声音技术将出现,使现有的5.1和7.1音频系统也可以模拟22.2模式的声音效果。
SHV's challenge to hardware
毫无疑问,用户在UHDTV焦点不仅是其超高的分辨率,但是UHDTV对现有硬件技术的一大挑战。因为在现有的硬件上1080P的视频传输和解码是略有紧张的今天,流畅播放SHV无疑是对硬件要求较高。
SHV将配备更好的22.2声道音频系统
对存储传输和解码的挑战
一个长度在1分钟uhdtv2未压缩格式图像文件可以有多194gb!这意味着,现有的主流硬盘存储器只能存储1分钟到3分钟这一形象。在硬盘的发展而言,10年后的硬盘产品不能存储下一个完整的8k像素大片。
在原24gbps SHV率面前,光纤网络是一个很好的传输选项,但这样的光纤网络的成本是可以想象的。看看,云新的DisplayPort 1.1传输技术不能满足需求,DisplayPort 1.1的传输带宽仅支持10.8gbps(Yun Yun新的HDMI1.3标准只能支持10.2gbps带宽),标准颜色深度可以支持的最大分辨率仅为的WQXGA +(2560times;1600)。
像全高清视频的存储和传输,编码的压缩潜力SHV视频是不可避免的。为此,NHK开发了一个原型系统的实时编码和解码基于MPEG-4 AVC / H.264编码器和解码器有16个处理单元。为了实现快速的算法替换,处理单元由FPGA实现。在编码器的原24gbps SHV信号并行处理单元分为16个数据流发送到16个编码单元。这种信号可以实时压缩,从而降低比特率到一个可接受的128mbps。然后,传输系统是通过特殊的数字卫星传输系统传输,和特殊的地视频解码系统解码和恢复,也可以从这个角度看,目前主流的计算机系统有很长的路要走,对视频流畅。
对现有显示器工业的挑战
我们注意到,NHK使用大屏幕的450英寸和600英寸,在不同的场合,在过去的两年中显示SHV。从这一点来看,我们可以看到,1080p促进大屏幕的普及,大尺寸平板电视和液晶显示设备,该系统将进一步推动显示设备大屏幕。
当然,大屏幕,不仅指需要专业剧场或户外示威的地方450英寸和600英寸的大屏幕60英寸~ 100英寸平板电视的家庭影院系统和家用电脑系统的22英寸到30英寸(30英寸以上液晶显示器不适合作为一个普通的桌面高分辨率显示器使用)的液晶显示系统,是一个需要突破的问题。从目前的研究,国内外厂商纷纷推出了一些配套的uhdtv1分辨率板及其制品。例如,在SID 2008展会上,三星展示了一3840times 2160分辨率的82英寸液晶面板,除了120Hz刷新技术,该面板具有150%的广色域,根据三星。
到目前为止,家庭监控,甚至实验室监测,仍无法提供的8ktimes决议;4K级。要实现这样一个高分辨率的100英寸显示屏,像素只会0.3mmtimes;0.3mm大小只有50英寸高清面板(PDP面板的像素大小的半像素间距云流行全高清为0.6mm)。因此在目前的技术,0.3mm像素间距只能在100英寸面板对应SHV数字广播所需的分辨率。
投影仪在这方面迄今为止更容易突破,如日本胜利公司的日本CEATEC;2008展览展示了显示器的像素是8192times;4320(3500万)的支持8ktimes;4K投影仪,对比1100000到1,它采用3 3840times 2160像素和1像素的显示元件8192times;4320;对投影图像。
通过数字卫星传输将SHV早期的传输模式
超高清是势不可挡的。
虽然它是不完美的,这些研究与开发还预测,UHDTV超高清分辨率时代的我们将在不久的future.shv指出用于平板电视,未来发展方向的投影系统,摄像系统和传输系统,但是不同的需要不同的大小,所以不能将广义的未来显示设备必须8K级分辨率,如手机屏幕,480times;640,480times;854是全高清、超高清家用,液晶显示,实现uhdtv2分辨率现在是不现实的,但显示产品未来针对高端液晶uhdtv1为主要方向亦是大势所趋。
目前,对uhdtv2标准确实是提前,但它就像10年前,当我们正在享受DVD标准Qing(家电)和XGA(PC)的时代,我们看到1080P高清标准太高。
SHV在显示行业的影响将不仅限于专业的电影和技术水平