超高清电视

超高清电视（UHDTV, Ultra High Definition Television），又称为Ultra HDTV、4320p、8K分辨率及UHDV（Ultra High Definition Video）。是一种实验中的数字视频标准，由日本放送协会（NHK）、英国广播公司（BBC）及意大利广播电视公司（RAI）等机构所倡议推动。NHK提议将超高清电视称为Super Hi-Vision（SHV）。

UHDTV决议显示，相较于高清和标准画质格式。

“8K”重定向至此。关于“8K”的其他意义，请见“8K (消歧义)”。

超高清电视主要规格：

• 分辨率 7,680 × 4,320 像素（16:9）（大约 33.2 百万像素）
• 色彩深度： 12-bit per channel
• 色彩范围： Rec. 2020
• 帧率： 每秒120帧（逐行扫描）
• 音频： 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
• 带宽：
  • UHF - 8 MHz, 35~45Mbit/s（RAI DVB-T2测试）
  • Ku频 - 2x36MHz transponders, 140~150Mbit/s（DVB-S2）
  • Ka频 - 600 MHz, 500~6600Mbit/s

NHK测试中的超高清电视摄影机

显示 Rec 的 CIE 1931 色彩空间图。2020 年（UHDTV）外三角和 Rec 的颜色空间。内三角形中的 709 (HDTV) 色彩空间。Rec. 2020 和 Rec. 709 都使用 Illuminant D65 获取白点。

2018年12月1日，NHK BS8K正式开播，成为世界上第一个开播的8K超高清电视频道。

“UHD联盟”是一个由内容创作者，分销商和硬件制造商组成的行业联盟，在2016年消费电子展（CES）新闻发布会上宣布其“超高清高级”规范，该规范定义了分辨率，位深度，色域，高-超高清（UHDTV）内容和显示器所需的动态范围成像（HDRI）和渲染（HDRR），以携带其超高清高级徽标。

历史

NHK首先于2005年的爱知博览会展示此技术，并于同年11月以光纤网络及DWDM传输技术将UHDTV转播至260公里外的地方。2006年底的NHK红白歌合战（日语：紅白歌合戦）借由IP网络将UHDTV画面从东京发送到500多公里远的大阪，在一面450英寸（11.4米）的屏幕实况播出。未压缩的20分钟UHDTV节目会占用4TB的存储空间。

UHDTV的最终目标是能普及于每一家庭，预计于2016年至2020年间可达到，但还要视科技进展而定，如传输高带宽的技术进展、处理UHDTV视频的能力等。

2012 年的国际消费电子产品展览会（CES）上，部分厂商在展出其次世代显示设备时使用了“4K”一词。2012年4月，韩国四家主要电视台(KBS、MBC、SBS和EBS)使用66频道试播4K节目，但此时4K的相关标准尚未确定。

2012年8月23日，国际电信联盟（ITU）发布了超高清电视的国际标准：ITU-R Recommendation BT.2020 （ITU-R BT.2020），标志4K电视开始步入正轨。

2013 年的 CES 展会上，越来越多的厂商开始使用“超高清分辨率”（UHD）来取代“4K”一词。“超高清分辨率”英文原文为“Ultra High Definition”，缩写为UHD或UltraHD，是国际电信联盟（ITU）定义的术语。

NHK BS8K于2018年12月1日开播，是世界第一个8K分辨率的电视频道。

2021年2月1日，中华人民共和国中央广播电视总台试播8K超高清频道，后于2022年1月24日正式开播。截至2022年底，中国大陆开办有4K超高清电视频道8个，8K超高清电视频道2个。

技术细节

分辨率

超高清定义了两种分辨率：

• 4K UHDTV（2160p）的宽高为3840×2160。总像素数是FULL HD的4倍。
• 8K UHDTV（4320p）的宽高为7680×4320。总像素数是FULL HD的16倍。

4K/8K国家规范

中国大陆

2017年11月，国家新闻出版广电总局发布行业标准《GY/T 307-2017超高清晰度电视系统节目制作和交换参数值》，使用重新起草法修改采用ITU-R BT.2020-2《超高清晰度电视系统制作和国际间节目交换参数值》，规定了超高清晰度电视（UHDTV）系统节目制作和交换中所涉及的基本参数值。

2018年8月，国家广播电视总局发布的《4K 超高清电视技术应用实施指南（2018版）》对 4K超高清电视节目制播、编码、传输、解码、显示等各个环节的技术参数选择和应用提出了指导意见。要求：

• 机顶盒适配

4K 超高清电视机顶盒应支持 AVS2 标准，支持 3840×2160 分辨率、50 帧/秒帧率、 10 比特量化精度、BT.2020 色域、显示峰值亮度 1000 cd/m2 的 HDR 视频解码，支持立体声或5.1 环绕声解码输出，有条件的可支持三维声解码输出，支持音频码流透传，支持 HDMI2.0 及以上接口并考虑相关内容保护机制。

• 网络传输

卫星分发网络传输可采用QPSK调制方式，通过36MHz转发器传输1路4K 超高清电视；可采用8PSK调制方式，通过18MHz传输带宽传输 1路 4K 超高清电视。

有线电视网络传输可采用DVB-C 64QAM 或256QAM调制方式，在1个频点8MHz内至少能满足1路4K 超高清电视传输带宽。

IPTV 网络传输采用专门的视频网络通道传输4K 超高清电视节目流，1路视频的压缩码率应不低于36Mbps。

2019年12月，国家广播电视总局发布《超高清视频标准体系建设指南（2019版》，指出超高清视频具有 4K（3840×2160 像素）或 8K（7680×4320 像素）分辨率。

2020 年 5 月，国家广播电视总局发布《4K超高清电视节目制作技术实施指南（2020版）》，涉及的4K超高清电视节目技术参数为3840×2160/50P/10bit，BT.2020色域，HLG/PQ HDR。

2023年11月，国家广播电视总局发布了4K 超高清音视频行业标准、AVS3 8K 超高清编码器和解码器技术行业标准：

• 4K音视频标准

视频的分辨率应为3840像素×2160像素，宽高比应为16:9，帧率应不低于50fps，量化精度应为10bit，应采用GB/T 41809—2022色域、GB/T 41808—2022高动态范围（HDR），可支持GY/T 358—2022规定的HDR视频显示适配。参照AVS2编码，有线数字电视和IPTV4K超高清频道视频编码码率应不低于36Mbps，互联网电视4K 超高清视频编码码率不低于15Mbps。

音频应支持立体声或5.1环绕声，有条件的可支持三维声。立体声音频编码码率应不低于256kbps，5.1环绕声音频编码码率应不低于448kbps（互联网电视不低于256kbps），采样率应为48kHz（互联网电视不低于44.1kHz），三维声解码应符合GY/T 363 —2023的规定。

• 8K编码要求

视频编码要求，AVS3 编码方式最大码率应不低于120Mbps。编码后的码流视频格式水平尺寸7680 像素，垂直尺寸4320 像素，宽高比 16:9，帧率50Hz/100Hz/120Hz ，色度格式 4:2:0，采样精度10bit，应支持 GB/T 41809—2022 规定的色域，可手动设置输出码流中的色域标识，动态范围应支持 GB/T 41808—2022 规定的非线性转换函数，可设置输出码流的非线性转换函数标识，可支持 GY/T 358—2022 规定的元数据，GOP 长度应支持 48 帧，8 帧～96 帧可调（步长为 8 帧），CBR 编码应支持 CBR 码率模式。

音频编码应支持 5.1 环绕声编码信号解码及下混输出双声道立体声，可支持 GY/T 363—2023 中 5.1.4 三维声音频编码信号解码。典型码率支持256kbps，采样率应为48kHz，采样精度16bit。

参见

• 4K
• 高清电视（HDTV）
• IMAX
• Rec. 2020

外部链接

• 4K TV Mag （页面存档备份，存于互联网档案馆） – an online magazine about Ultra HD TV
• "What is 4K Ultra HD?" （页面存档备份，存于互联网档案馆） – 4K TV Mag