超越全高清的未来制式

目前，随着蓝光、数字高清电视逐渐步入家庭，Full HD 1920×1080已经成为主流的视频分辨率，但是科技的发展并不会因此而止步，对于研发人员来说，他们只会追求更加完美的高清视频技术。而对于消费者来说，更高的分辨率能带来更清晰的画面以及更强的视觉冲击感。因此，在这个目的的驱使下，更高分辨率的高清视频设备相继出现。以目前而言，4K×2K以及由日本NHK为首所开发的Super Vi-Vision都是超高清的代表作，下面对它们分别进行介绍。

一、4K×2K超高清制式

简单地说，4K×2K就是4倍于现在的1920×1080分辨率的高清画面，像素点高达4096×2048(即800万像素)。相比于1920×1080全高清来说，其色彩深度(即色彩位数)从原来的8bit提高到12bit，能让人从画面中看到更多的细节以及更丰富和艳丽的色彩。4096×2048分辨率是由美国电影业界7大电影公司共同设立的电影创新DCI作业组提出的。DCI于2004年就公开了请求格式，并提交美国电视电影工程师协会SMPTE的下属组织DC28认证。目前4K×2K已经成为电影业界的标准格式，未来将极有可能引入家庭影院之中。

利用高速互联网实现超高清信号在广播电视方面的传输

目前4K×2K已经在很多高档电影院中使用，而在广播电视方面，日本在2006年已经开始实验性的现场转播。第一次是日本电信公司进行的超高清现场转播实验，地点设在东京的庆应义塾大学、NTT通信公司武藏野研发中心和宫城县仙台市3地之间进行。

研究人员主要是利用高速互联网“JGNⅡ”来连接上述3地，再使用专用的4K高清摄像机拍摄超高清晰度影像。这种影像被称为“4K”，即4096×2048像素，其分辨率是目前主流高清晰度影像的4倍。此后，所拍摄的影像不经压缩直接网络协议化。通过这种方法，研究人员成功地以每秒60亿比特的传输速率对某研讨会现场进行了转播。据日本科研人员介绍，在这次实验中，他们先对超高清晰度影像进行分割传输，当到达接收方后再以合成装置对图像进行合成处理，从而实现了远距离传输超高清晰度影像的可行性，而在此之前尚无瞬间成功传输超高清晰度影像的先例。

 4K×2K与Full HD 1920×1080的分辨率比较示意图

高速互联网“JGN II”的结构示意图

正在生产中的4K×2K CCD影像传感器

日本EIZO公司推出的Radiforce-LS560W医疗用4K×2K液晶显示器

Samsung 82英寸Quad-HD 4K×2K液晶电视机

在超高清发展的带动下衍生出来的新一代传输标准 —— DisplayPort 1.2

在4K×2K发展的带动之下，视频电子标准联盟VESA（Video Electronics Standard Association）在刚刚结束的美国CES 2009展会上公布了DisplayPort接口标准的升级版本 —— DisplayPort 1.2。新版本的传输标准在传输速度升级到单通道5.4Gbps，四通道合计达到21.6Gbps，可以传输分辨率为3840×2160的四倍超高清视频，同时可以传输3D数字信号。另外，新标准支持多台显示器同时输出，包括同时传输2组分辨率为2560×1600的显示信号，或者4组分辨率为1920×1200的显示信号，其补偿通道也实现高速化，支持USB数据和耳麦数据传输。

DisplayPort接口

Red-Ray 4K×2K超高清播放器

Red-Ray是专业高清数码摄影机制造商Red公司所发布的一台全新的超高清播放机，以号称“Beyond HD”的4096×2048的超高分辨率而引起了业界的广泛关注。这款Red-Ray播放器采用的是红光技术，所以只支持DVD和双层DVD的视频内容，不支持蓝光和HD DVD盘片。它支持4K(4096×2048)、2K(2048×1024)和16:9的4K(3840×2160)分辨率，同样支持1080p、720p和DVD的480p，还支持播放SD以及CF卡中的视频。就目前来说，如果你没有超高清4K的视频内容的话，播放器还是毫无用处。而事实上，Red-Ray主要是为他们的Red One摄影机而设计的一个播放设备。 #p#page_title#e#

二、强大的Super Hi-Vision(Ultra HDTV) 制式

 由NHK STRL（科学与技术研究实验室）提出的面向未来的Super Hi-Vision(超高清影音系统，即Ultra HDTV，又称UHDTV2)，是一种可产生、传输、存储、显示高帧频、高清晰度图像及多通道伴音的超高清影音播放系统。

标清、全高清、Super Hi-Vision超高清的部分规格对比:

Super Hi-Vision与标清、全高清等规格的分辨率对比图

早年HNK通过采用两台3840×2048像素的投影机拼接来实现Super Hi-Vision的超大投影画幅

2007年5月，NHK就向外界展示了采用3300万全像素的摄像与播放的感光元件，能实现7680×4320p的视频输出。能在摄像和放映的时候，无须采用多台设备拼接的方式，简化了整个系统的结构

采用正交方式进行采样，并以高效的编码方式实现传输

Super Hi-Vision超高清信号采用了正交方式对信号进行采样。由于采用正交采样，因此图像的像素宽高比为1:1，图像幅形比为16:9。为了保持与现有HDTV系统的兼容性，除以上两种图像格式的像素数量分别为CIF(高清通用图像格式，即1920×1080)的4倍与16倍之外，在基色坐标、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ITU-R BT.709、SMPTE RP177等现有标准兼容。其图像的数字表示形式与相关采样结构为RGB（4:4:4）或YCbCr（4:4:4/4:2:2/4:2:0），每个分量的量化位数皆为10或12bit，不过RGB/YCbCr分量并未全部占用1024或4096个可用码值。

长度为1分钟的Super Hi-Vision格式的图像大概需占用194GB的存储空间，为了压缩至可接受的水平，NHK采用多个编解码器并行工作的方法。过去的展示曾采用MPEG-2，但在2007年的Open House活动中，NHK展示了与富士通实验室联合研制的基于MPEG-4/AVC/H.264的实时编解码器样机，可将Super Hi-Vision高达24Gbit/s的原始速率压缩至原来的1/100至1/200，然后通过一个利用21GHz频带的宽带传送系统通过超高速数据通信卫星转发的小型演示系统。在演示过程中，一个Super Hi-Vision信号以MPEG-2的格式压缩封装成250Mbit/s的信号并送入一个带宽为300MHz的宽带调制器中，它通过QPSK的调制技术，传送一个500Mbit/s的信号。然后再通过一个波形传送电子管放大器将信号进行放大并发送至卫星上，卫星收到后再传送到地面卫星接收装置，并通过相应的宽带解调器进行信号的解调，最后完成影像信号的重现。虽然实现的传输距离只有短短的2米，但这已证明了Super Hi-Vision信号能实现长达3600km传输距离的卫星传送的可能性。 #p#page_title#e#

21GHz带宽的小型演示传送系统

 Super Hi-Vision已经在公开场合中进行演示 

NHK的Super Hi-Vision系统已在2005年日本爱知世博会、NAB 2006、IBC 2006、CEATEC 2006、NAB 2007以及由NNK STRL举办的一年一度的Open House等场合多次进行公开演示，并于2009年实现商用。期待在不久的未来能有机会置身于一个300英寸银幕前，在0.75倍于屏幕高度的距离现场感受接近100度的水平视角以及22.2声道的3维立体环绕声音响所带来的UHDTV体验，而Super Hi-Vision有望在2015年在日本全面普及。

2005年日本爱知世博会使用了Super Hi-Vision的超高清影音系统

众多日本民众正在感受Super Hi-Vision的超震撼影音效果