DVB 4K超清电视第二阶段标准制定情况

2016-07-27 18:14:27 来源: DVBCN 作者:李远东 热度:


2015年11月,DVB批准了4K超高清电视第二阶段(UHD-1 Phase 2)的商业需求。UHD-1 Phase 2将是对UHD-1 Phase 1(4K超高清电视第一阶段)规格参数的延伸扩展。
 
相比于后者,前者主要新增了两大技术功能:HDR及HFR。通过加入HDR功能,使视频画面呈现更大范围的光照及色域,从而增大观看者的临场感。通过加入HFR功能,提高运动图像的再现效果。
 
HDR与HFR这两项技术彼此间相互独立,从而,UHD-1 Phase 2就既可仅采取HDR,又可仅采取HFR,或者同时采取。
 
DVB技术部负责音视频编码技术的子组DVB TM-AVC目前正在讨论HDR与HFR格式的技术细节,初步观点是:
 
(1)对于UHDTV超高清电视应用,采取最新的H.265/HEVC作为其编/解码技术;
 
(2)仅采取逐行扫描方式;
 
(3)仅采取正方形像素分辨率;
 
(4)仅采取10比特采样;
 
(5)仅采取ITU BT.2020作为色域规范;
 
(6)色度子取样格式为4:2:0。
 
此外,DVB UHD-1 Phase 2商业需求指出,至少需要明确一项后向兼容技术参数。其中,后向兼容指的是,UHD-1 Phase 2的4K超高清电视信号也可经由UHD-1 Phase 1接收机(由ETSI TS 101 154标准所规范的HEVC超高清电视)解码。
 
根据DVB UHD-1 Phase 2商业需求,DVB TM-AVC已经确定了下一版本TS 101 154的4个接收机符合点(是互操作的基础)。其中,有两个接收机符合点对现有4K超高清电视第一阶段接收机HDR符合点进行了扩展,有两个接收机符合点则新增了HFR功能。因此,虽然HDR与HFR功能彼此独立,但是所有的HFR接收机也可支持HDR功能。 
 
此外,对UHDTV接收机进行了不同的定位:一种是仅能支持后向兼容4K超高清电视信号解码的接收机,另一种是仅能支持非后向兼容4K超高清电视信号解码的接收机。
 
实际上,DVB 4K超高清电视第二阶段商业需求面向UHD-1 Phase 2的不同需求确定了两个不同的细分市场——而且均不需接收机具备后向兼容需求,还将有望提高编码效率。
 
目前,ITU-R、SMPTE与MPEG等国际标准组织正在就HDR信号的定义及传输的标准化进行讨论,提出了很多潜在的技术解决方案。由此,DVB TM-AVC已经启动了基于统一框架的潜在HDR解决方案的分析,而且目前仍在进行。
 
DVB TM-AVC将上述HDR技术解决方案分成三大类:(1)单层解决方案<采取现有HEVC的Main 10,并采用新的转换功能对内容分级;(2)双层解决方案<相关解决方案采取可伸缩编码技术>;(3)HDR对现有HEVC标准的扩展<MPEG的HDR标准化方向。并对不同的特点进行了总结。
 
相关DVB标准的制定需要需要引用其他国际标准组织的研究成果,以期在规定的时间框架内完成标准制定。其他相关方面包括比特流的规范(比如HEVC的级与类,单层或双层,双层解决方案里增强层的规范等)、HDR信号的信令特征(在视频基本流层面。比如转换功能或元数据的信令)。
 
其中,转换功能的选取及信令被用于对HDR内容进行分级,从而就将可增大可用照明度数值的范围,这是DVB TM-AVC目前在研究的一个主要技术课题。此方面,DVB TM-AVC已经锁定了:(1)由SMPTE所标准化的PQEOTF(感知量化电/光转换功能);(2)由日本无线工业及商贸联合会ARIB所标准化的HLGOETF(混合型Log-Gamma电/光转换功能)。这两种转换功能在接收机功能后向兼容及视频图像再现质量两个方面均有其优劣势。
 
而HFR所面临的技术挑战相比于HDR的就要小一些。这是因为,DVB在此前制定4K超高清电视第一阶段标准的过程中就已经考虑过了HFR扩展的技术挑战问题,现有已发布的TS 101 154规范已经涵括了用于HFR信号编码的基本工具。
 
所以,目前,HFR所面临的主要技术挑战仅在于对后向兼容档(采取临时可扩展策略,对不同的MPEG-2 TS PIDs<包标识符>进行低帧率基础层及高帧率增强层的传输)的规范。

责任编辑:方珍

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