超高畫質電視

超高畫質電視主要規格：

- 解析度 7,680 × 4,320 畫素（16:9）（大約 33.2 百萬畫素）
- 色彩深度： 12-bit per channel
- 色彩範圍： Rec. 2020
- 影格速率：每秒120幀（逐行掃描）
- 音訊：最高22.2ch
- 9 — above ear level (top layer)
- 10 — ear level (middle layer)
- 3 — below ear level (bottom layer)
- 2 — low frequency effects
- UHF - 8 MHz, 35~45Mbit/s（RAI DVB-T2測試）
- Ku頻 - 2x36MHz transponders, 140~150Mbit/s（DVB-S2）
- Ka頻 - 600 MHz, 500~6600Mbit/s

超高畫質電視（UHDTV, Ultra High Definition Television），又稱為Ultra HDTV、4320p、8K解析度及UHDV（Ultra High Definition Video）。是一種實驗中的數位視訊標準，由日本放送協會（NHK）、英國廣播公司（BBC）及義大利廣播電視公司（RAI）等機構所倡議推動。NHK提議將超高畫質電視稱為Super Hi-Vision（SHV）。

2018年12月1日，NHK BS8K正式開播，成為世界上第一個開播的8K超高畫質電視頻道。

「UHD聯盟」是一個由內容創作者，分銷商和硬體製造商組成的行業聯盟，在2016年消費電子展（CES）新聞發布會上宣布其「超高畫質高級」規範，該規範定義了解析度，位深度，色域，高-超高畫質（UHDTV）內容和顯示器所需的動態範圍成像（HDRI）和渲染（HDRR），以攜帶其超高畫質高級徽標。

## 歷史

NHK首先於2005年的愛知博覽會展示此技術，並於同年11月以光纖網路及DWDM傳輸技術將UHDTV轉播至260公里外的地方。2006年底的NHK紅白歌合戰（紅白歌合戦）藉由IP網路將UHDTV畫面從東京傳送到500多公里遠的大阪，在一面450英吋（11.4公尺）的螢幕實況播出。未壓縮的20分鐘UHDTV節目會佔用4TB的儲存空間。

UHDTV的最終目標是能普及於每一家庭，預計於2016年至2020年間可達到，但還要視科技進展而定，如傳輸高頻寬的技術進展、處理UHDTV視訊的能力等。

2012 年的國際消費電子產品展覽會（CES）上，部分廠商在展出其次世代顯示設備時使用了「4K」一詞。2012年4月，韓國四家主要電視台(KBS、MBC、SBS和EBS)使用66頻道試播4K節目，但此時4K的相關標準尚未確定。

2012年8月23日，國際電信聯盟（ITU）發布了超高畫質電視的國際標準：ITU-R Recommendation BT.2020 （ITU-R BT.2020），標誌4K電視開始步入正軌。

2013 年的 CES 展會上，越來越多的廠商開始使用「超高畫質解析度」（UHD）來取代「4K」一詞。「超高畫質解析度」英文原文為「Ultra High Definition」，縮寫為UHD或UltraHD，是國際電信聯盟（ITU）定義的術語。

NHK BS8K於2018年12月1日開播，是世界第一個8K解析度的電視頻道。

2021年2月1日，中華人民共和國中央廣播電視總台試播8K超高畫質頻道，後於2022年1月24日正式開播。截至2022年底，中國大陸開辦有4K超高畫質電視頻道8個，8K超高畫質電視頻道2個。

## 技術細節

### 解析度

超高畫質定義了兩種解析度：

- 4K UHDTV（2160p）的寬高為3840×2160。總像素數是FULL HD的4倍。
- 8K UHDTV（4320p）的寬高為7680×4320。總像素數是FULL HD的16倍。

## 4K/8K國家規範

### 中國大陸

2017年11月，國家新聞出版廣電總局發布行業標準《GY/T 307-2017超高畫質晰度電視系統節目製作和交換參數值》，使用重新起草法修改採用ITU-R BT.2020-2《超高畫質晰度電視系統製作和國際間節目交換參數值》，規定了超高畫質晰度電視（UHDTV）系統節目製作和交換中所涉及的基本參數值。

2018年8月，國家廣播電視總局發布的《4K 超高畫質電視技術應用實施指南（2018版）》對 4K超高畫質電視節目制播、編碼、傳輸、解碼、顯示等各個環節的技術參數選擇和應用提出了指導意見。要求：

2023年7月，國家廣播電視總局發布《4K 超高畫質電視技術應用實施指南（2023版）》。

- 機頂盒適配

4K 超高畫質電視機頂盒應支持 AVS2 標準，支持 3840×2160 解析度、50 幀/秒幀率、 10 比特量化精度、BT.2020 色域、顯示峰值亮度 1000 cd/m2 的 HDR 影片解碼，支持立體聲或5.1 環繞聲解碼輸出，有條件的可支持三維聲解碼輸出，支持音訊碼流透傳，支持 HDMI2.0 及以上接口並考慮相關內容保護機制。

- 網路傳輸

衛星分發網路傳輸可採用QPSK調製方式，通過36MHz轉發器傳輸1路4K 超高畫質電視；可採用8PSK調製方式，通過18MHz傳輸帶寬傳輸 1路 4K 超高畫質電視。

有線電視網路傳輸可採用DVB-C 64QAM 或256QAM調製方式，在1個頻點8MHz內至少能滿足1路4K 超高畫質電視傳輸帶寬。

IPTV 網路傳輸採用專門的影片網路通道傳輸4K 超高畫質電視節目流，1路影片的壓縮碼率應不低於36Mbps。

2019年12月，國家廣播電視總局發布《超高畫質影片標準體系建設指南（2019版》，指出超高畫質影片具有 4K（3840×2160 像素）或 8K（7680×4320 像素）解析度。

2020 年 5 月，國家廣播電視總局發布《4K超高畫質電視節目製作技術實施指南（2020版）》，涉及的4K超高畫質電視節目技術參數為3840×2160/50P/10bit，BT.2020色域，HLG/PQ HDR。

2023年11月，國家廣播電視總局發布了4K 超高畫質音影片行業標準、AVS3 8K 超高畫質編碼器和解碼器技術行業標準：

- 4K音影片標準

影片的解析度應為3840像素×2160像素，寬高比應為16:9，幀率應不低於50fps，量化精度應為10bit，應採用GB/T 41809—2022色域、GB/T 41808—2022高動態範圍（HDR），可支持GY/T 358—2022規定的HDR影片顯示適配。參照AVS2編碼，有線數位電視和IPTV4K超高畫質頻道影片編碼碼率應不低於36Mbps，網際網路電視4K 超高畫質影片編碼碼率不低於15Mbps。

音訊應支持立體聲或5.1環繞聲，有條件的可支持三維聲。立體聲音頻編碼碼率應不低於256kbps，5.1環繞聲音頻編碼碼率應不低於448kbps（網際網路電視不低於256kbps），採樣率應為48kHz（網際網路電視不低於44.1kHz），三維聲解碼應符合GY/T 363 —2023的規定。

- 8K編碼要求

影片編碼要求，AVS3 編碼方式最大碼率應不低於120Mbps。編碼後的碼流影片格式水平尺寸7680 像素，垂直尺寸4320 像素，寬高比 16:9，幀率50Hz/100Hz/120Hz，色度格式 4:2:0，採樣精度10bit，應支持 GB/T 41809—2022 規定的色域，可手動設置輸出碼流中的色域標識，動態範圍應支持 GB/T 41808—2022 規定的非線性轉換函數，可設置輸出碼流的非線性轉換函數標識，可支持 GY/T 358—2022 規定的元數據，GOP 長度應支持 48 幀，8 幀～96 幀可調（步長為 8 幀），CBR 編碼應支持 CBR 碼率模式。

音訊編碼應支持 5.1 環繞聲編碼信號解碼及下混輸出雙聲道立體聲，可支持 GY/T 363—2023 中 5.1.4 三維聲音頻編碼信號解碼。典型碼率支持256kbps，採樣率應為48kHz，採樣精度16bit。

## 外部連結

- 4K TV Mag – an online magazine about Ultra HD TV
- "What is 4K Ultra HD?" – 4K TV Mag