定义4K显示的BT.2020标准,为4K超高清显示设备的普及打下坚实基础

2013-10-31  • 来源:影音中国    编者:    查阅:

去年下半年,国际电信联盟无线电通信部门(ITU-R)颁布了面向新一代超高清UHD(Ultra-high definition)视频制作与显示系统的BT.2020标准,重新定义了电视广播与消费电子领域关于超高清视频显示的各项参数指标,促进4K超高清家用显示设备进一步走向规范化。其中最为关键的是,BT.2020标准指出UHD超高清视频显示系统包括4K与8K两个阶段,其中4K的物理分辨率为3840×2160,而8K则为7680×4320。之所以超高清视频显示系统会有两个阶段,实际上是因为全球各个地区超高清视频显示系统发展差异性所造成的,例如在电视广播领域技术领先的日本就直接发展8K电视广播技术,避免由4K过渡到8K可能出现的技术性障碍。而在世界的其他地区,多数还是以4K技术作为下一代的电视广播发展标准BT.2020标准将UHD超高清视频显示系统分为4K与8K两个阶段
BT.2020标准的重要性是毋庸置疑的,正如BT.709对于高清视频传输与高清显示设备制造方面起到了引导性作用,BT.2020标准同样也深刻地影响着消费领域超高清显示设备的设计与制造,尤其在4K平板电视方面更为突出。例如目前绝大部分的4K平板电视的物理分辨率都是采用BT.2020标准的3840×2160,而不是DCI数字电影标准的4096×2160。但不得不提的是,4K投影机,尤其是原生4K的机型则多数采用DCI标准。后面我们会对DCI标准中的4K规范进行详细的分析。
在4K显示分辨率的定义上,BT.2020标准规定4K为3840×2160,刚好是1920×1080的四倍。几乎所有的4K平板电视都采用这样的规格
  BT.2020标准相对于BT.709标准,大幅度提升了视频信号的性能规范。例如色彩深度方面,就由BT.709标准的8bit提升至10bit或12bit,其中10bit针对的是4K系统,12bit则针对8K系统。这一提升对于整个影像在色彩层次与过渡方面的增强起到了关键的作用。而色域范围的面积也远远大于BT.709标准,能够显示更加丰富的色彩,只是相对应来说,越广的色域对于显示设备的性能要求就越高,根据目前4K超高清投影机的情况,往往需要采用新一代的激光或LED固态光源的机型才能达到。

 

BT.2020标准带来了全新的色域标准,面积要远远大于BT.709标准,接近于DCI标准
Tips:UHD标准下的画面分辨率与刷新率
  BT.2020标准规定Ultra-high definition超高清图像的显示分辨率为3840×2160与7680×4320,画面显示比例为16:9,支持的刷新率包括120p、60p、59.94p、50p、30p、29.97p、25p、24p、23.976p。不得不提的是,在BT.2020标准中终于取消了隔行扫描,所有超高清标准下的影像都是基于逐行扫描的,无疑是历史性的突破,进一步提升了超高清影像的细腻度与流畅感。
Tips:UHD标准下的4K视频信号分析
  对于10bit的4K超高清信号,BT.2020标准定义整段视频信号的范围在4-1019,其中64为标准黑位,940为标准峰值,所以有效的视频信号为64-940。而0-3,1020-1023则放置时钟参考信号,4-63为低于标准黑位的信号,941-1019为标准峰值以上的信号。这样的参数对于普通的影音爱好者意义并不大,但是如果你日后需要校正4K显示设备,就需要通过上面的数据进行深入的调整。至于如何调整,不妨留意我们以后关于4K视频调校的专题策划。
BT.2020标准定义4K系统采用10bit色彩深度