关于4K超高清电视有线电视网传输的研究论文_许艳

关于4K超高清电视有线电视网传输的研究论文_许艳

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摘要:4K高清有线电视是屏幕物理分辨率达到3840×2160像素的电视,4K超高清电视网的分辨率是全高清电视网的4倍,加上传输帧速率的提升,超高清电视的总数据量应为全高清电视的4倍以上,也就对传输技术提出更高的要求。4K高清有线电视网传输不仅能够还原电视节目质量,还可以稳定电视信号,进而丰富大众的精神生活。

关键词:4K超高清电视;有线电视网;传输

1 对4K超高清电视的关键性技术分类的探索

1.1 HEVC编码技术

4K超高清电视的像素分辨率为4096×2160,是高清电视的4倍。4K超高清电视不仅做出了设计上的优化,在数据量和播放帧率方面的功能也得到很大的提升,这使得传播过程信息源被压缩时,编码标准也要随之进行改善,在这个信息高速传播的新时代,传统的MPEG-2已经无法满足对信息源压缩的要求,因此新时期编码技术H.265顺势诞生,该技术采用记录编码H.265对信息源进行压缩,标准编码的使用使信息源压缩的效率在一定程度上有所提高,H.265与之前的H.264相比,它在视频编码工作中应用了HEVC编码技术,该技术有效地降低了编码率,从而提高了编码效率。

1.2 4K显示技术

液晶电视的制作中通常情况下会涉及到3种不同的技术,主要通过OLED、LCD以及LED等技术设置显示器的相关面板。这3种技术中OLED技术在画面色彩呈现上更加突出,但这种技术的应用也存在发光时间少、屏幕小、技术能力相对较低等一系列问题。LED技术相比于LCD技术,它具有更好的发光效果,并且在面板厚度上LED也占有更大的优势。“十二五”规划期间4K超高清电视刚开始推出时,在市场竞争中就占据了明显优势,还曾出现过销量突增的现象,电视机生产商为更好地顺应和占据市场,都开始逐渐由2K技术转变为4K技术,实现了电视传播内容的丰富多样化,电视节目的画面质感以及视觉效果得到很好的提高。第2种技术在使用过程中主要通过单一补偿和关联补偿这两种方式来完成。其中关联补偿方式能够将2K画面划分成180到210万个区间,然后会在两个相邻区间内进行色彩运算,色彩运算中会涉及4个横向方面的维度,计算结束后开始进行将像素插入画面的过程,该过程要保证所插入画面与显示画面的一致性,实现了4K显示效果的显著提高。

有线数字电视在时代发展的大潮流中,QAM调制技术得到大范围的应用,覆盖面非常广,QAM技术包含了64QAM、256QAM等类型,该技术可以做到在不同等级的模式下进行调制。但是,该技术所使用的频谱率随着调制等级的下降也会发生一定程度的降低,与此同时,所对应的抗干扰功能和抵御功能会有所增强,这些对于网络方面的要求并不高。相反,如果调制等级上升,那么所使用的频谱就会发生提高,这样就会使得抗干扰性能以及抵御性能发生下降。目前来说,国内数字电视使用范围最广的是64QAM的调制方式,这种方式之所以应用范围最广,主要得益于该方式能够将射频谱的使用和网络质量进行有效兼顾。

2 对于通过有线电视网传输4K超高清电视的实践探讨

2.1 实现有线电视网络传输的具体要求

在这个网络信息时代,宽带所具备的优势越来越明显,4K超高清电视在发展过程中也开始逐渐意识到有线电视网络在信息传播中所占有的各种优势。因此,4K超高清电视在开展传输工作前需要深入考虑混合传输方面的问题,同时要做好对于压缩方式的合理选择。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆以上所提到的混合传输具体是指对那些高清与标清的数量规模较大的节目内容传输,就如前面所讨论的,H.265压缩方式的使用能够使得压缩过程发挥更大的效用,同时通过对中级设备的及时更换,能够使得设备质量很好地满足H.265对压缩的需求。

2.2 通过有线电视网传输的理论分析

有线电视应用的调制方式、编码方式和相应的编码率在不同等级的城市中是存在一定区别的,就比如,若是2K的高清电视,那么所使用的编码方式就是H.264,对应的编码码率就是11Mbps。如0.5K的普通标清电视,一般所采用的编码方式就是MPEG-2的方式,虽然在调制方式上与2K的高清电视并没有区别,但是它的编码率却只有5Mbps。相同道理,如果把第一个压缩方式运用在4K超高清电视中,此时所对应的编码码率则为40Mbps。自此我们就能够清楚,理论上来说传输方式的形式主要有两种,而且传输方式就是一个实现各种调制方式和各种编码进行任意组合的过程。通过高效的编码方式H.264/H.265与高等级的MQAM调制方式相组合,例如信号源使用H.265的编码方式,通过256QAM的调制方式来传输,通过这种高效的组合方式使网络负担得到明显减轻,传输效率也得到了很好的提高。

2.3 4K超高清电视应用的具体实例

2018年,中央广播电视台CCTV4K超高清频道、广东广播电视台广东综艺4K超高清频道相继在广州地区落地,通过广州珠江数码集团有限公司有线电视网络传输及其4K超清机顶盒可完成4K超清直播频道的观看。这其中播放了包括自然风光、人文地理、自然科学、体育赛事以及时事新闻等在内的常见电视传播内容。除此之外,电视观众更是仅仅通过应用超清机顶盒就实现了观看任意视频的可能,这些都大大丰富了人们的文化生活,使得群众的视觉体验更加多样化,精神生活得到了一定程度的满足。到目前,根据4K超高清电视的应用看,我国与其他发达国家相比还存在一定的差距,4K超高清电视在我国的传播应用还需要进一步推广,技术上还要不断的革新,这其中的主要原因在于我国对于4K超高清电视的研究起步较晚,另外在技术方面缺乏相关的经验,因此我们在探究发展过程中要敢于借鉴学习发达国家的有关经验,并不断探究形成自己的发展新思路。科学技术的提高是增加4K超高清电视市场竞争力的最强有力的保障,我们只有不断实现创新突破,才能扩大4K超高清电视的市场投放份额。

2019年春节联欢晚会深圳分会场的演出实现了4K超高清电视应用的另一突破,深圳分会场实现了4K超高清电视5G网络传输的测试,这是我国首次成功进行的5G网络4K传输测试。此次测试由中央广播电视总台联合中国移动以及华为共同完成,在具体的测试中,通过中国移动的5G试验网络,成功地将央视春晚深圳分会场4K超高清信号回传至中央广播电视总台北京机房,同时将总台的4K超高清北京景观信号传送至位于深圳分会场的总台4K超高清转播车展现实时信号。

结束语

目前,中国观众对具有超高分辨率4K的有线电视传输技术充满热情,大型运营商正在积极推广4K技术。4K技术促进了液晶电视产业,传输和辅助设备产业以及传媒产业的快速发展,也有助于优化产业的发展。积极推动录制4K高清电视节目,4K频道高清有线电视传输系统也实现了我国现有经济结构的现代化转型,提高了行业竞争力。未来,仍有必要不断推动技术转让的发展并不断的更新。

参考文献:

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[3]韩凌.面向用户需求的有线电视用户离网预警管理系统建设[J].电视技术,2017,41(7):40-46.

[4]胡晓东.4K超高清电视广播的有线电视网传输探讨[J].中国有线电视,2015(1):27-29.

论文作者:许艳

论文发表刊物:《基层建设》2019年第27期

论文发表时间:2020/1/18

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