浅析超高清数字电视视频压缩编码技术
2013-08-13王子微杨盈昀
王子微,杨盈昀
(中国传媒大学通信与信息系统专业,北京 100024)
责任编辑:时 雯
从标清电视到高清电视再到超高清,愈加清晰的电视画面不断挑战人类“临场感与真实感”的极限。电影银幕大小的显示器加上22.2声道的立体声场给予观众的视听感受将是不言而喻的。早在20世纪末,日本、美国和欧洲已经开始研究超高清数字电视(UHDTV)。目前,索尼、松下、夏普、三星、LG等公司都有超高清产品问世[1]。
众所周知,1 920×1 080已成为高清通用图像格式(HDCIF),而超高清的图像格式分为3种:4K(3 840×2 160)、8K(7 680×4 320)和16K(15 360×8 640),分别是HDCIF的4倍、16倍和64倍,针对不同国家地区支持50 Hz、60 Hz及59.9 Hz等帧率,采用逐行扫描。超高清系统的基色坐标、标准白、光电转换函数、亮度/色差分量方程等色度学指标都与现有的ITU-R BT.709和SMPTE RP177等标准兼容,加上延续16∶9显示比例,在兼容性上做到了极致。此外,超高清系统的水平视角可达100°,比起高清电视30°的水平视角,可以让观众获得更佳的身临其境的效果[2]。在常规尺寸的电视上,超高清电视技术带来的画面质量的改善不能体现出来,所以超高清电视主要还是为公共场所的大屏幕电视设计。
1 超高清数字电视压缩编码技术概述
以色度分辨率最低的4∶2∶0色度采样为例,当超高清数字电视信号图像为4K模式时,其原始数据率为(3 840×2 160 pixel/frame)×(12 bit/pixel)×(30 frame/s),即约为2.78 Gbit/s(30 frame/s),8K模式的原始数据率约为11 Gbit/s,如此庞大的数据量,如采用H.264视频压缩方法可将4K模式原始数据率压缩至20 Mbit/s以内,但这对目前的带宽要求仍然很高。因此必须研究新的视频压缩标准对原始数据进行高效的压缩,以完成带宽传输要求。……
