在数字化浪潮下，广播电视技术的演进的核心目标在于深化观众的沉浸感受，营造更为逼真的观赏环境，以契合人们对高品质生活的向往。现今，超高清视频已成为引领潮流的趋势，它在分辨率、帧率、色域覆盖、动态范围以及色彩深度这五大关键技术指标上，均实现了对传统视频技术的超越，为观众带来了更为出色的观看享受。

1、超高清的定义

超高清通常指的是分辨率达到3840×2160像素的视频，这是全高清的四倍。因此，超高清视频能够显示更多的细节和纹理，使得画面更加清晰和逼真。

2、超高清****的主要特性

超高清技术特点主要包括：极高的分辨率带来细腻显示效果、支持更宽的色域更好还原自然界真实色彩，高动态范围（HDR）技术增强画面层次感和真实感，精细呈现高光与暗部细节，这些特点共同提升了视觉体验，使超高清技术成为当前影视制作和显示技术的重要发展方向。

①****分辨率是指视频画面在一定区域内包含的像素点的数量，是超高清视频的关键，决定画面清晰度上限。分辨率像素是构成图像的最小单位，每个像素都有特定的颜色和亮度。其中画面的像素如同容器，数量足够才能确保清晰度，但清晰度还受像素内容影响。其中8K超高清分辨率使像素数提升16倍，在保证足够像素密度下，屏幕尺寸可增大，带来更宽视野和更强临场感。因此，分辨率不仅关乎清晰度，也是影响视频临场感和真实感的重要因素。

②****色域是决定视频色彩还原准确度和细腻度的关键，超高清视频与常规视频的重要区别之一即色域差异。传统广播电视采用ITU-R BT.709色域，而随着显示技术的发展，如今采用ITU-R BT.2020可展示更广的色域，从色域覆盖面积来看，ITU-R BT.2020色域是ITU-R BT.709 色域的1.9倍，能更逼真还原自然色彩。对于色彩丰富的场景，色域的大小决定了画面能否呈现出应有的色彩饱和度以及色彩层次。

图1 色域示例图

**③****高动态范围（HDR）**通过优化暗部、亮部和曲线，保障画面亮度动态增加画面层次感和真实感。其次HDR技术能扩展曝光动态范围，精细呈现高光与暗部细节，丰富色彩层次，增强画面质感与纵深感，使影像更贴近自然。暗部是指画面黑电平的亮度，其中黑电平亮度的高低，决定了图像暗部层次的细节展现能力。在亮度方面业界通常认为1000cd/m2的高光已经能够满足人眼需求。HDR标准对曲线分为PQ(Perceptual Quantization感知量化)和HLG(Hybrid Log-Gamma混合对数)，PQ曲线采用绝对亮度原理，而HLG的曲线是采用相对亮度的原理，都能确保画面亮度与电信号准确对应。PQ曲线可以更好地反映人眼的感知特性，使得视频内容在不同亮度下都能保持较好的视觉效果，但HLG更易操作也更具有兼容性，允许在现有SDR电视上显示更高动态范围的内容。

图2 高动态范围标准

④****帧率是指每秒显示的画面帧数，对于确保画面的流畅性和物体边缘的清晰度至关重要。当摄像机发生轻微移动时，画面边缘可能会出现模糊现象。为了提升画面质量，采用高帧率能够显著减少在低帧率条件下常见的运动画面不连贯和边缘模糊问题，从而带来更加清晰连贯的视觉体验。

⑤****量化深度是提升画面层次，让画面更细腻过渡更自然的因素。量化深度的需求主要来源于人眼视觉系统对图像对比度的敏感函数，也就是人眼所能察觉到的灰阶不连续的临界点。传统标清和高清电视采用8或10比特量化。随着图像质量提升，量化比特数要求也增高，研究发现一般对于 HDR 视频，12比特量化比较理想。量化深度的影响与图像内容密切相关，特别是在信号渐变的画面中，视觉差异更为明显。

3、结语

超高清视频技术已经成为当前视频显示技术的主流趋势之一，它提供了比传统高清视频更高的分辨率和更优质的观看体验。未来随着5G、人工智能等技术的不断发展和融合，超高清视频的传输将更加高效、稳定，内容制作将更加智能化。

作者：万薇

单位：中国移动智慧家庭运营中心

来源: 中移科协