论文超高清数字电视关键技术，本文是关键技术类论文怎么撰写与数字电视和关键技术和超高方面毕业论文提纲范文.
摘 要 目前,超高清数字电视的飞速发展,逐渐凸显出了我国电视产业的创新水平,画面的综合质量是超高清电视的关键,文章将简要介绍超高清数字电视的概况,重点阐述超高清数字电视的核心技术,以期为相关研究人员提供参考.
关键词 超高清数字电视；音频处理；光纤传输
中图分类号 G2 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2018）220-0072-02
超高清电视自4K 概念被提出后,遵循国际准则,超高清开始逐渐走进到了大众的视野当中,就目前而言,超高清电视早已成为社会的热门话题,不仅是国内还是国外都开始争先推出各种不同尺寸的超高清电视,而在现实生活的使用当中,超高清电视在和高清电视的对比之下,很明显超高清电视具有明显优势,不但能够向大众展示更加真实的画面,还能增强观众的体验感,满足观众的视觉感受,解决了大屏幕电视细节遗失、无法真实还原的问题.因此,深入研究超高清电视的核心技术,是当前相关技术人员需要重点考虑的问题.
1 超高清数字电视简介
在早时期,日本的NHK 公司便给出了超高清电视的这一概念,随后便引发了整个电视行业的高度关注,多个国家都开始了对超高清电视技术进行深入研究分析,UHDTV 是超高清电视的简称,所谓超高清电视是指屏幕的物理分辨率达到3 840×2 160（4K×2K） 及以上,好比于4 倍1 080p.在电影和电视行业对4K 定义稍有差异,电影行业的4K是4 096 像素,是2k（2 048 像素）的2 倍,而电视行业的4K 是3840 像素,是高清（1 920 像素）的2 倍.对于电视来说,画质是最为关键的,只有具备出色的画质表现,才能真正吸引消费者的眼球.
2 超高清数字电视的核心技术分析
2.1 超高清数字电视的视频处理技术
以4 ︰ 2 ︰ 2 为例,超高清数字电视在4K 的模式基础下,其画面的数据速率约为4Gb/s,而8K模式下的数据率约为16Gb/s,另外,如以4 ︰ 4 ︰4 为例,超高清数字电视在4K 模式的基础下,其画面的数据速率约为6Gb/s,而8K 模式下的数据率约为24Gb/s.为了能够让超高清数字电视实现极大的数据输送,需要最新的压缩编码方式,也就是所谓的高效视频编码（MPVE）,此标准要求是对比H.264 高档次,让码率压缩至50%,不过在增强压缩编码复杂度高的情形下,可将码率压缩至25%.
如果将数字电视一代压缩编码标准定义为MPEG-2,那么数字电视的第二代视频编码的标准则为H.264,第三代视频压缩编码标准为HEVC,相较于第一代压缩编码标准,第二代码率减少至50%,第三代码率减少至25%.综上所述,对于超高清电视的每秒30 帧的视频来说,采取MPEG-2压缩编码标准,其速率可掌控在20Mb/s 之下,而采取H.264 压缩编码标准,其速率则可掌控在40Mb/s.
2.2 超高清数字电视的音频处理技术
根据图1 能够看出超高清数字电视的声道整体分布情况,共计22 个声道,主要分布为9 个声道在最顶层,3 个声道设置在最底层,另外10 个声道分布在中层,这种设置方式给予超高清数字电视形成了一个三维立体的环绕声场.
超高清数字电视在经过此种声道的设置方法,在最下层的两边设置两个低音声道,从而构成了22.2 环绕声系统,在与7.1 系统相对比来说,22.2 系统声音效果更加具有真实感,能够给予观众强烈的声效体验,此外,针对于22.2音频数据率也是不能忽视的一个重要问题,以24bie 为举例,声道音频数据率为每秒28Mb,在经过音频的降低之后,其声道音频数据率为每秒2.8Mb.
MPEG 制定多声道标准,DTS 开发类多声道立体环绕技术,对于一般的家庭电视来说,22.2 声道系统的分布并不完全具备整体适用.针对于此,MPEG 的环绕声标准 SAC 设计向下兼容,立体声道系统的更新,根据声道空间以及声源的强弱相互结合进行编码,从而压缩音频传输的数据率,提高播放质量.
2.3 超高清数字电视的传输技术
2.3.1 卫星传输方式
卫星传输所覆盖范围较大,传输速度快,一般情况下,大部分运营商们都会采用卫星传输的方法,从而达到高清传输的目的,由于卫星传输被大范围使用,逐渐有更多的运营商开始重视起这一生产领域,并加以投入,经过逐步实验,确保卫星传输的应用效果,在这其中,日本公司SKY Perfect JSAT 在这一领域取得的成果就非常显著,例如经过对卫星传输的研究,实现了4K 足球联赛的直播,随后我国也开始了对卫星传输进行了深入分析研究,实时确保每秒的传输速度达到64Mb.
2.3.2 地面传输方式
地面传输可以展示出国家科学技术的水平程度,根据日本的ISDB-T 标准为例,选取正交频分复用传输以及超高阶调制方法,综合双极化天线提升信号.在现实应用当中,将信道分为多个正交子信道,高速数据并行排列,达到在多个子信道中实现传输的目的.另外,正交信号根据分隔通信,能够掌控多个子信道之间的相互干扰,致使信道宽带信号要大大高于子信道宽带,子信道成平坦性衰落,确保信道平衡,增强传输质量.
2.3.3 光纤传输方式
在生活实践当中,大容量的传输是光纤传输中的绝对优势,针对于光纤传输,日本公司 NHK 进行了相关实验,主要研究在短距离的接口传输设备的适用性,将电放大器用光放大器所替代,从而实现传输距离260km.光纤传输的一边采取注入型激光二极管方式实行光媒体的传播,而另一边采取APD 光电二极管实行信号测试,与此同时,采用亮度调节,在固定频率的前提条件下,把光的显现和消失设为二进制的标准,不管是APD 光电二极管又或是注入型激光二极管,都必须经过此种方法调制,增强光功率,确保光纤传输的实践应用效果.
2.4 超高清数字电视的显示
超高清信号的接收、信号的处理以及面板等都是超高清电视显示的主要依据,超高清的液晶面板的分辨力需要达到3 840×2 160,目前,国内以及国外的主要面板公司主要有夏普、三星、LG、华星光电等等,他们生产的面板主要有两大类,分别为IPS 屏（ 硬屏） 以及VA 屏（ 软屏）,超高清的分辨率一般都偏高,主要应用在大屏幕,因此面板的尺寸一般都在两个尺寸,65in 或者55in.
驱动接口也是显示屏的核心技术之一,现阶段,最为普遍的驱动接口有两类,一类为V-by-One 接口,另外一类为较为传统的LVDS 接口,传统的LVDS 接口属于一类低压差分信号接口,传输速率最高为每秒1.05Gb,然而,V-by-One 的传输速率最高为每秒3.75Gb,同时并能刷新色彩12bit 和频率240Hz.如若30bit 色彩和240Hz 的数据采取LVDS 进行处理,则需要LVDS 信号线48 对,因此现在V-by-One 接口逐渐被广泛应用于显示屏的驱动接口.
超高清画质的关键器件在于芯片,主要功能为图像显示、转换、解码等.双芯片属于超高清电视最常用的一种处理模式,两个芯片分别完成运动补偿和图像处理,实行图像处理的芯片既能图像解码,还能完成图像转换,即经过运算1 920×1 080的图像,上变换为3 840×2 160 显示,外挂处理芯片以及主芯片内置是上变换的两种技术处理方式,现阶段,超高清数字电视已经基本实现了超高清的显示,我国芯片企业也在深入研究4K 芯片的开发.
3 结论
目前,在国内超高清电视已经取得了显著成果,本文经过对超高清电视的核心技术研究,分别对超高清数字电视的音频处理、传输以及视频处理进行了简要分析,相关工作人员要对目前超高清数字电视的核心技术引起重视,只有充分掌握相关技术,同时对超高清数字电视的发展趋势做出准确判断,才能够更好地推进我国电视产业的稳定发展.
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参考文献：
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