1、 电视----画面载体的演变历程

世界上第一台电视出自英国的约翰·洛奇·贝尔德之手，这台电视是机械扫描式电视摄像机和接收机。1939 年，在美国发布了第一台黑白电视机，1954 年诞生了首台彩色电视机。1958 年，中国试制成功第一台黑白电视机——北京牌 820 型 35CM 电子管黑白电视机，称作“华夏第一屏”。1970 年，在天津诞生了中国的第一台彩色电视机，中国从此开启国产彩电生产之路。1987 年，中国的电视机产量达到 1934 万台，产量超过日本。中国成为当时电视机产量最高的国家。

虽然在电视实现量产后，电视可以逐渐普及到千家万户。但是消费者对于产品的追求是不会停止的。当一种产品实现量的满足后，消费者就会开始对质产生追求，即从量变转移为质变。对于电视而言，消费者最为直观的消费体验即视觉体验。视觉体验最基本的特征是画面清晰度。最开始的电视采用模拟信号处理，且只能显示黑白两色，色彩单调、画面不清晰，视觉体验效果较差。为了提高画面颜色丰富度和清晰度，实现更好的视觉体验，电视产业开启了发展与变革。画质的提升主要体现在两大方面，信号传输处理方式与包括清晰度、色域、色深等画质技术指标。为提升消费者使用体验，电视产业在过去出现过两次产业技术变革。

第一次技术变革是从模拟电视到数字电视的转变。模拟电视采用模拟信号，即连续波形信号来传输电视信号。数字电视则采用经过量化、编码、压缩后以 0 和 1 表示的数字信号来传输数据。模拟信号传输中，需要在信号传输过程中及时对衰减的传输信号进行放大以提高信噪比，同时，信号在传输过程中叠加的噪声也被放大。传输距离越远，噪声累积越多，会使传输质量大幅下降。数字信号在传输过程中也会受到噪声干扰，但当信噪比恶化到一定程度时，能够通过信号再生的方法，生成没有噪声干扰的和原发送端一样的数字信号，所以可实现长距离高质量的传输。所以，数字电视相比于模拟电视，其画面清晰度、音频质量、信号传输抗干扰能力、传输效率等方面均有较大提升，还能支持全新的交互式业务和个性化定制。按照传输方式，数字电视可分为有线数字电视、卫星数字电视、地面数字电视三类。据国家广电总局，至 2020 年 7 月底，全国有线电视和直播卫星用户分别达到 2.1 亿户和 1.3 亿户，5000 余座发射台、上万部数字电视发射机覆盖广大城乡地区，通过多渠道传输覆盖系统，观众打开电视就能收看到数字电视节目。

在产业对传输信号从模拟信号转为数字信号后，虽然画质有了一定程度的提升，但是这 并不是终点，因为进入数字电视时代后，从标清到高清，再到全高清，其中最主要的变 化是分辨率的提升，在其他画质技术指标方面没有非常明显迭代升级。所以电视产业开 启了第二次技术变革——从全高清到超高清的跨越。从全高清到超高清，不仅是分辨率 的升级，更是技术的多方位大幅改进。

2 、超高清视频----追求极致画质的体现

超高清视频（UHD，Ultrahigh Definition）是具有 4K（3840×2160 像素）或 8K（7680×4320 像素）分辨率，符合高帧率、高位深、宽色域、高动态范围等技术要求的新一代视频 。从视频 分辨率上 划分，可 以分为标 清（ Standard Definition ）、高 清（Humidification）、全高清（Definitions）、超高清（Ultrahigh Definition）四种。超高清是指视频视频画面分辨率在 4K 以上。

超高清在分辨率和像素上相比全高清有了明显的提升，4K 和 8K 的像素点数量分别是全高清的 4 倍和 16 倍。更高分辨率的最直观的体现就是，视频画面呈现在相同尺寸的电视屏幕上会更加清晰，画质更加出色，具有更丰富的画面细节。

3 、超高清视频跨时代的技术体系

虽然分辨率的提高，能提升画面清晰度，但是视觉效果的提升还需要考虑其他技术指标。超高清从分辨率、高帧率、高色深、宽色域、高动态范围、三维声这六个维度提升视听效果。每一个维度都从特定方向提升画面的观感，六个维度的同步提升能够给观众带来颠覆式的收视体验，有更美妙的沉浸感和代入感。

高分辨率提升图像清晰度。从标清到超高清，每一次技术的提升，分辨率都显著提高。标清到 8K 超高清的各技术阶段，分辨率从 640*480 依次提升到 1280*720、1920*1080、3840*2160、7680*4320，8K 的像素点数量是标清的 113 倍。当屏幕上的画面具有更多的像素点，即更高分辨率，画面的呈现更加细腻、精致，更有层次感、立体感和空间感，肉眼能从画面上感受到更丰富的细节，观感更佳。

高帧率提升图像流畅度。帧率（Frame rate）是指每秒钟刷新的帧数，每一个定格画面是 1 帧，视频的播放其实是多帧画面的连续切换，每一帧的画面差异很小。因为人眼在观察事物时，具有视觉残留效应，光信号在视网膜上会有约 1/24 秒的视觉残留，所以当画面每秒刷新的帧数越大，视频的流畅度就越高，越不容易出现“卡顿”的感觉。大部分的电影帧率都是 24 帧，李安执导的电影《双子杀手》以 60 帧和 120 帧的帧率登上各大银幕时，观众能感觉到电影画面的呈现非常流畅，人眼感受更加舒适。

高色深提升颜色渐变平滑度。色深是指色彩深度，单位用比特数 bit 表示。色深越高，影响能表现出的色彩就越多，即不同种类的颜色间有更多过滤色，灰阶划分更加精细，颜色的渐变越平滑。bit 代表色彩的数目，1 bit 代表单个颜色通道能表现 2^1=2 种颜色，即黑和白。8 bits 代表 2^8=256，即 RGB 三个颜色通道总共能表现出 256^3=1677 万种颜色。所以高色深能提升色彩表现能力，画面更加真实自然。

宽色域提升颜色丰富度。色域是指显示系统能表现的颜色范围。自然界中的可见光具有最大的色域空间，但是受技术瓶颈所限，市面上的显示设备不能完全覆盖所有可见光色的范围，所以色域的宽度就成为衡量显示设备质量的标准之一。色域越宽，越能显示出丰富的颜色，画面也更贴近自然色。

高动态范围提升明暗对比度。在电视领域，高动态范围显示技术是指市面上常见的 HRD（High-Dynamic-Range），HDR 能够把光亮和黑暗处的细节更好的呈现出来，作用原理是把不同曝光时间的图像进行合成，从而提供更真实的视觉效果。HDR 相比传统的 SDR（标准动态范围）能表现出更大的亮度范围，但是要实现 HDR，需要亮度、色深和色域空间分别提高到 1000 nit、10 bit 和 Rec.2020 的水平。

三维声提升声音立体临场感。当音频设备需要营造出自然界的立体声，需要通过三维声的编解码技术和前后处理技术加以实现。具有立体感的三维声能让听众更确切的感受到声音的空间位置，带来一种如临其境的真实感和沉浸感。

4、国外先进技术引领行业标杆

目前日本、韩国、美国、欧洲的超高清视频技术水平处于国际领先地位。

日本在 4K/8K 感光器件、高端光学镜头和机内光学器件、专业编解码器等核心器件、电影摄影机、电视直播摄像机、专业视频监视器、高端视频制作系统等超高清视频核心元器件及前端设备方面处于全球领先地位。日本在 2014 年和 2016 年就已经分别成功试播4K 和 8K 超高清节目。2018 年 12 月，日本启用卫星播送 4K、8K 电视信号，并于 2019年为次年东京奥运会 8K 直播做积极准备。在终端方面，如夏普、索尼、松下等日本企业都在加快研发，并推出了多款 4K、8K 超高清电视。根据日本电子情报技术产业协会（JEITA）数据，截至 2018 年 3 月，日本 4K 电视的出货量约为 408 万台，占所有电视出货量的35.3%左右。

韩国在超高清显示面板、电视和网络建设等方面占优势。韩国在超高清赛道上起步较早，于 2012 年就领先全球进行了 UHDTV 传输试验和试验广播，并于 2014 年 4 月开播了全球第一个 4K 频道 UMAX。从 2017 年年中起，韩国三大电视台 KBS、MBC、SBS 就开启了 UHD电视服务，向首尔及首都圈部分地区传输 UHD 节目信号。除了频道建设方面，韩国的面板企业三星和 LGD 在高端面板的技术、市场上均有明显的优势地位，如 LGD 的超高清OLED 电视和三星的 HDR MU 系列电视，均在高端电视市场上有突出竞争优势。

美国在核心技术研究、软件开发、超高清视频内容方面优势明显。美国拥有多个超高清视频领域行业组织，包括超高清联盟（UHD Alliance）、超高清论坛（UHD Forum）、蓝光光盘协会（BDA)等，在技术创新、标准制定、评测认证及生态体系建立等方面有较高主导权。蓝光光盘协会在 2015 年发布了 4K 蓝光视频格式，后来出现了多部好莱坞 4K 蓝光影碟，丰富了超高清视频内容。在 4K 电视频道方面，推出了一系列点播、推送和直播等电视业务。欧洲卫星公司 SES 的 4K 频道，以及亚马逊的 4K 直播均带动了超高清视频内容的发展。美国消费者技术协会在 2019 年宣布了 8K 超高清电视的行业认定标准和官方认定标识，并从 2020 年型号产品启用。好莱坞等影视基地在 2019 年提供了超 30 部超高清作品，提升了内容丰富度。

欧洲注重从超高清视频内容端发力。因为欧盟地区各国国情和网络建设水平差异较大，所以以依靠行业组织从内容部分推动超高清产业为主。根据 IHS，2021 年，欧洲将有 22个 4K 超高清频道，相当于北美的 16 个与日本的 6 个之和，频道数量优势明显。