孙乐民，薛永林

（1.长虹电器集团技术中心，四川 绵阳 621000；2.清华大学 信息技术研究院，北京 100084）

1 超高清电视概述

人们对高质量图像和声音的追求是永无止境的。目前的高清晰度数字电视像素结构是1 920×1 080，垂直视角大约为20°，水平视角大约为30°。根据人的视觉特性，为了享受临场感和真实感，观看电视的视角应大于100°，观看距离拉近到图像高度的0.75倍左右，如图1所示。

这么近的距离观看，对图像和显示屏都提出了更高的要求。以100 in（这里采用英制，1 in=2.54 cm）的平面显示屏为例，如果继续采用高清电视1 920×1 080的像素结构，每个像素的尺寸约为1.2 mm×1.2 mm。如果显示屏到了150 in，像素尺寸则达到1.8 mm×1.8 mm，如此大尺寸的像素已超出人们视觉的“敏感度”，图像的“颗粒现象”将会变得十分严重。同时，高清分辨力的图像再通过视频压缩，也不能完全满足人对现场感、真实感的视觉要求。因此，需要研究和定义更高清晰度的电视来满足人们的需求。

同样，自有电视以来，电视声音从单声道发展到立体声、环绕立体声、杜比5.1声道，其声场都是平面声场，人们只能听出前后左右，而不能体验到包括上下两个方向的完整的立体空间声场。

20世纪末，日本、美国和欧洲的大型科研机构开始了超高清数字电视（Ultra High Definition Television，UHDTV）[1]的研究，如今已经取得了一系列的研究成果[2]。按像素结构定义出3种超高清电视模式：4k模式，W（宽）×H（高）=3 840×2 160像素；8k模式，W×H=7 680×4 320像素；16k模式，W×H=15 360×8 640像素。UHDTV图像的像素宽高比为1∶1，图像幅型比为16∶9。为UHDTV设计的声音达到了22.2声道，形成上、中、下3个环绕声场，构成了完整的空间立体声场。……