4K电视，也被称超高清电视，而根据国际电信联盟给出的定义，4K电视指的是电视机的显示屏分辨率为3840x2160以上（需小于5K分辨率）的超高清电视，它的分辨率是高清的8倍、全高清的4倍，在这样的高分辨率之下，4K电视能使观众看清楚电视画面中的每一个特写和细节。

在2012年的国际消费电子产品展览会（国际消费类电子产品展览会）上，部分厂商在展出自身的次世代显示设备时使用了"4K"一词。2012年4月，韩国四家主要电视台(kbs、MBC、SBS和EBS)使用66频道试播4K节目，但此时4K的相关标准尚未确定。直到2012年8月23日，国际电信联盟（ITU）发布了超高清电视的国际标准：ITU-RBT.2020，标志4K电视开始步入正轨。到了2013年的CES展会上，越来越多的厂商开始使用“UHD分辨率”（UHD）来取代"4K"一词。通过使用新一代的高清技术，在推出4K电视后收获一致好评。

4K电视根据屏幕显示技术不同，可分为LCD、OLED、QLED、Ｍicro-LED等类型。4K电视具有分辨率高、反应速度快、色域广等优点，同时4K电视还能够享受到4K专区的视频，避免下载，方便快捷。4K超高清电视要想实现4K观影，不仅需要在拍摄时就做到超高清化，而且，还需运用超高清4K×2K解码芯片，实现超高清信号从输入、解码到显示的全过程超高清处理。

为了应对高清晰度电视的挑战，电影行业必须引进新的技术标准以便在技术层面上继续保持对电视的优势。电视的发展始终是以电影作为参照。随着液晶面板、处理器等工艺性能的不断提升，4K电视的出现也是顺理成章。

2004年7月1日，由好莱坞7大电影公司组成的DCI数字电影推进联盟（DigitalCinemaInitiative）修订并推出了其技术文档4.0行业标准，规定的数字影院清晰度分为两级，即DCI2K（2048×1080，每秒24帧或48帧）和DCI4K（4096×2160像素，每秒24帧），其中DCI4K（4096×2160）的信息量则是高清电视的4倍多。因此4K确保了数字电影对高清晰度电视在技术层面的优势，而这种优势是今后电影与电视竞争时绝对需要的。

2012年的国际消费电子产品展览会（国际消费类电子产品展览会）上，部分厂商在展出其次世代显示设备时使用了"4K"一词。

2012年4月，韩国四家主要电视台(kbs、MBC、SBS和EBS)使用66频道试播4K节目，但此时4K的相关标准尚未确定。直到2012年8月23日，国际电信联盟（ITU）发布了超高清电视的国际标准：ITU-RBT.2020，标志4K电视开始步入正轨。到了2013年的CES展会上，越来越多的厂商开始使用“UHD分辨率”（UHD）来取代"4K"一词。“超高清分辨率”英文原文为"UltraHighDefinition"，缩写为UHD或UltraHD，是国际电信联盟（ITU）定义的术语。

2014年，4K电视开始成为大众的首选电视高端产品。2014年，韩国率先开通了4K超高清频道，之后欧洲、北美、韩国、日本等国家和地区的广播电视播出机构和网络运营商，基于有线、卫星以及PTV平台陆续开播4K超高清频道70多个。截至2018年，己开通的4KUHD频道节目类型主要包括体育、电影、电视剧、新闻、文艺、娱乐、纪录片等，其中体育类节目占比最大，约占总数的23%：电影、文艺纪录片节目占比次之，均在16%到19%之间；新闻类节目占比最小，仅有1%。2014年，4K电视开始成为大众的首选电视高端产品。

2018年，在中国，中国中央电视台以及北京、上海市、广东省、湖南省等地电视台已经开展了4KUHD电视节目制播试验。北京、四川省、深圳市、广东、湖南、重庆市等地有线电视网络相继推出了4K体验专区服务：中国电信集团、中国移动通信集团和中国联通三大运营商相继发布了4KUHD点播、推送等业务；优酷、乐视、小米等厂商也推出了4K超高清的0TT接收盒子。

2021年10月25日，中央广播电视总台中央电视台奥林匹克频道（CCTV-16）开播上线，这是国际上首个以4KUHD和高清标准24小时上星同步播出的专业体育频道。

4K电视主要由电源板、恒流板、信号处理板和屏体组成；其中，屏体根据中国电子商会制定的《4K超高清电视选购标准》行业标准规定显示，其应是专业级UHD超高清显示屏。与此同时，该标准还显示，4K电视还需具备四核及以上处理器且内置4K解码芯片，以及应用成熟的2K转4K画质提升技术，并具备USB3.0和HDMI1.4及以上版本的高速传输端口。

电源板是电视的心脏，给屏体和信号处理板供电。然后通过PFC电路修正电流和电压的相位，再分别输出5V、12V和24V给信号处理板和恒流板，恒流板把24V升压到80V左右，驱动屏体背光LED。

4K电视对显示屏分辨率的要求为3840×2160，约为传统高清视频的4倍。同时，需支持技术帧频＞50帧的逐行扫描，最高帧频处于100～120区间内。4K视频范围遵从Rec.2020标准。4K电视显示屏以高动态范围（HDR）为标准，即屏幕深度为10位或12位，可以显示10.7亿种颜色或687亿种颜色；屏幕峰值亮度至少等于400cd/m2；最大黑色亮度值小于0.4cd/m2。从而可以对多数高亮度范围区域的色彩层次、灰度进行有效再现。

在显示屏中背光源模组是关键元件之一，其功能在于供应充足的亮度与分布均匀的光源，使液晶面板能正常显示影像。

4K电视机必须具备四核及四核以上的处理器。由于4K片源画质多倍提升，对处理器要求更高，四核处理器具备强大的电视运算核心和控制中心以及图形处理能力，实现流畅的画面显示和应用、游戏运行。电视市场主流芯片有：A73四核，主频有1.3GHZ/1.5GHZ和1.8GHZ；A73双核+A53双核，主频有1.1/1.5/1.7GHZ；A55四核处理器主频有1.5/1.7/1.9GHZ。处理器为A55四核或以上才可以流畅地观看电视或玩普通游戏。一些大型游戏至少需要A73四核处理器。

4K解码芯片是一种专用集成电路，可接收4K H.264视频（以及可选的AAC/MP2/MP3音频）流并输出原始视频/音频。它支持高达3840x2160的分辨率，帧率为60fps。4K解码器芯片组包括一个FPGA和一个预配置了4K解码器IP核的闪存驱动器。

4K电视必须拥有USB3.0、HDMI1.4及以上版本的高速传输端口才能够快速传输4K信息源。

USB3.0接口是指采用了全双工的通信方法，由两对高速差分线来进行发送数据和接收数据的传输，能实现5Gbps速率的信号传输。

HDMI1.4接口是为HDMI设备定义通用的3D格式和分辨率，支持市场上主流的三维影像规格，实现家庭3D系统输入输出部分的标准化，并提供Dual-Stream108Op影像输出功能。HDMI线缆最高支持两条1080p分辨率的视频流，它可以实现3840×2160的分辨率，帧频为24帧/秒、25帧/秒和30帧/秒的影像，或是高达4096×2160/24帧的影像传输。HDMI线内部提供以太网络通道、音频回传通道、3D支持、更多色彩空间和新接头等新特性。

4K技术的基本原理是通过UHD4K×2K解码芯片，实现超高清信号从输入、解码到显示的全程超高清处理，从而将内部图像信号细腻、稳定、流畅地显示在UHD超高清显示屏上，真正达到无损解码和全程点对点显示的效果。

4K电视工作流程为：声音和图像等信号编码，通过信号编码压缩形成源码；源码进入数字有线电视传输系统，经由节目流与传输流分别进行信号传输，由信道编码对内部的图像编码与声音编码进行解制，解制之后形成全新的信号，在信道系统中进行快速传播；当达到4K超高清电视接收终端时，声音图像信号会经由信道解码系统及时进行信号源的解调，实现音频视频的解码；4K超高清电视终端直接接收解码后的信号源，从而呈现出清晰的电视声音图像信号。

4K电视按屏幕显示技术，可分为LCD、OLED、QLED、Ｍicro-LED等类型。

LCD是液晶显示器(Liquid CrystaI DispIay)的简称，也称为液晶电视。由背光模组、液晶层以及彩色滤光片组成。背光模组是提供电视画面亮度的部分，液晶电视通常采用灯管式背光，LCD屏4K电视就是采用LED作为背光源。当光线通过液晶层的时候，可以通过对液晶层的液晶分子的控制，做不同程度的偏转，从而控制呈现不同的明喑效果，实现对光的控制。光从液晶层出来后，再通过彩色滤光片，就能让光带有色彩，进一步获得彩色画面。

OLED是Organic Light-Emitting Diode的缩写，是指有机发光二极管，又称为有机发光半导体。OLED最大的特点就是自发光，无需背光模组，就可以实现发光，甚至能够控制发光的程度，所以也不需要液晶层，出于这个优点，OLED电视可以做得非常轻薄。OLED电视在响应速度方面比液晶电视出色，能够更好地胜任高速运动场景的要求。此外，OLED电视还具备更广的可视角度，适合用于观影位置较多的客厅影院、独立视听室。但是，OLED电视容易烧屏，在屏幕上留下像影子般的背景。

QLED是Quantum Dot Light Emitting Diodes的缩写，通常称为量子点发光二极管，是一种粒径不足10纳米的颗粒。QLED相比LED拥有更先进的背光模组，量子点虽然可以发光，但本身不能直接作用于电视，需通过薄膜封装。QLED电视采用蓝光LED作光源，照射在量子点组成的薄膜上，以获得更好的光质，从而让液晶电视能显示更大范围的色彩，达到DCI-P3标准的90%以上，甚至100%，无论亮度还是色彩还原，均比液晶电视优胜不少。QLED电视比OLED电视拥有更长的使用寿命和更大的屏幕尺寸。

Micro-LED显示属于自发光显示技术，是将LED结构设计进行薄膜化、微小化以及阵列化后，然后将Micro-LED巨量转移到电路基板上，再利用物理沉积技术生成上电极及保护层，形成微小间距的LED。Micro-LED的尺寸仅在1～10μm等级左右，每一个Micro-LED可视为一个像素，同时它还能够实现对每个像素的定址控制、单独驱动发光自发光。Micro-LED的典型结构是一个PN结面接触型二极管，当对Micro-LED施加正向偏压，致使电流通过时，电子、空穴对于主动区复合，发出单色光。Micro-LED阵列经由垂直交错的正、负栅状电极连结每一颗Micro-LED的正、负极，通过过电极线的依序通电，以扫描方式点亮Micro-LED以显示影像。

Micro-LED拥有出色的亮度、高发光效率、低能耗、高反应速度、超高分辨率与色彩饱和度等优势，且具备感测能力。

4K电视的关键技术共分为四大类：视频像素处理技术；音频信号处理技术；电视传输技术；电视显像技术。

4K视频信号处理技术，作为4K电视的核心技术，承担着超高清电视视频生成和信号传输的重要作用。在大容量的高清视频信号传输过程，4K电视经常应用高级压缩编码技术来压缩视频信号。国际电信联盟在2010年对4K视频信号规定了高效视频编码—HEVC编码技术，后来，国际电信联盟发布了第二代视频编码标准H-264编码准则。其对编码视频信号的压缩率下降75%，使得4K电视视频信号经过压缩之后，最高可达到每秒30帧到50帧的超高信号传输速度。实现了最高40～60MB·s-1的视频压缩信号传输速度。通过UHD视频信号压缩处理，4K超高清视频得以在光纤网络传输系统中高速运行，实现信号的极速传导和清晰画质的保留。

高清音频技术是4K电视核心技术的重要组成。能够在电视屏幕周围及正前方形成环绕的3D立体式声音感知，从而实现22.2全空间环绕声系统，使观众对声音的捕捉更加全面，收听到的声音信号更加真实。

4K电视音频处理系统对于每一个单声道传播的音频速率能够增强至48～60kB·s-1。对24声道音频分布系统，可以达到最高30MB·s-1的音频传输速率。光纤技术的引进，使得4K超高清电视信号经过信号源的源码压缩之后，最大的音频信号传输速率能够达到3MB·s-1以上的速率。

4K电视技术中的传输指的是信号源的发射与信号传输、信号解码、编码、信号成型等一系列信号转化过程。4K电视中，传输系统是实现4K电视实时信号传输的载体，它主要由信源编码、信道解码、信号传输、信号转制及码元成型等一系列过程构成。它是实现4K超高清电视实时信号传输的载体。光纤传输系统、微波多路传输系统是电视传输技术较常使用的传输信道通路。

4K电视传输系统的传输流程如下：声音和图像等信号编码，通过信号编码压缩形成源码；源码进入数字有线电视传输系统，经由节目流与传输流分别进行信号传输，由信道编码对内部的图像编码与声音编码进行解制，解制之后形成全新的信号，在信道系统中进行快速传播；当达到4K超高清电视接收终端时，声音图像信号会经由信道解码系统及时进行信号源的解调，实现音频视频的解码；4K超高清电视终端直接接收解码后的信号源，从而呈现出清晰的电视声音图像信号。从整个流程可以看到，由计算机控制的自动化数字传输系统会自动地将声音、图像等编码进行压缩和解码，从而使整个信号能够在传输系统中高速稳定地运行。这是4K超高清电视传输系统形成稳定信号源的关键。

超高清电视显示决定着画面的清晰度，要想得到极致的高清观感体验，必须由超高清电视显示系统加以呈现。在4K电视的关键技术中，显示技术是至关重要的技术。液晶面板是关键的技术环节。电视中芯片的应用，也是4K超清电视显示技术的核心。4K电视的芯片内部共两个芯片，其中一个芯片专门用来完成图像信号的接收、转制、成像及输出，另一个芯片则专门用来对4K电视显示屏幕中的图像进行补充性信号处理与声音信号的处理。

4K电视显示屏接线接口的信号传输速率和信号刷新速率，决定着4K电视显示屏的屏幕图像显示效果。4K电视显示屏的驱动接口有LVDS接口和V-by-One接口。LVDS驱动接口的传输速率为1.05GB·s-1，V-by-One驱动接口对高清电视信号的传输密度大、容量高，最大传输速率可达到3.75～4.75GB·s-1。二者在刷新频率方面最高的频率跳闪为240Hz，处理的色彩度可达到12bit。超高清电视中芯片的应用，也是4K超清电视显示技术的核心。当前的4K超高清电视芯片都是以双芯形式存在。4K超高清电视的芯片内部共两个芯片，其中一个芯片专门用来完成图像信号的接收、转制、成像及输出，另一个芯片则专门用来对4K超高清电视显示屏幕中的图像进行补充性信号处理与声音信号的处理。

4K电视智能系统强大，增添云相册、多屏互动和面部识别等功能，技术更高端化、更智能化，这正是4K电视技术的创新之处。与此同时，4K电视还能监测人的体重、脂肪等指标，和历史数据加以对比，为用户提供健康运动方法、健康饮食建议等增值服务。在观看影片时，用户能享受好莱坞大片的视觉效果，并基于语音控制电视机，获得私人订制般的美好体验，享受传统电视无法比拟的效果。

4K超高清电视相较于之前的2K电视来说，分辨率是之前的4倍，播放画面更加清晰自然，而且观众能够捕捉到画面的每一个细节和特写，体验极佳。

由于搭载了高端的硬件和设备，4K电视的运行速度十分迅速，可以更快地响应用户的操作行为，使得用户的操作感更流畅。

4K电视机采用了更为贴近真实的画质，拥有更为宽广的色域，对于画面色彩的体现更加真实、细腻。

4K专区属于4K超高清电视的特色，用户在使用4K电视的同时，能够享受到4K专区的视频，避免下载等不方便的情况，具有很强的便捷性。

中国电子视像行业协会数据显示，中国4K电视的市场渗透率从2013年的2%，逐年增长到2017年的58%。至2020年市场渗透率已达71%。不久，4K技术能够实现零售、交通、娱乐、智能管理以及医疗保健等众多产业链布局。

4K电视能够为人们提供与好莱坞直通的服务体系，建立在全球化基础上为人们提供影视节目，为观众提供更多正版直播内容，并且4K电视上具有桌面系统，人们可以通过面部识别以及登录形式控制电视，结合自己兴趣和爱好，在桌面上进行制定电视节目。

4K电视可以向人们展示画面和视频的所有精细环节和细节，并且展现的细节更加完美和清晰。与传统高清电视相比较，在视觉上4K电视具备更多直观效果和优势，给人们提供的颜色更加直观，色泽更加清晰，为人们提供了更加强烈的视觉和听觉刺激和冲击。4K电视供给人们观看的屏幕和距离直接缩短了一大半，使得整个电视屏幕都被视频中提供的画面所占据，给人们提供更加真实的视频，不断冲击大众的直观感受，使得人们在观看中能够体会到更加强烈的体验，在整个视频观看中可以体会到身临其境的喜悦。

4K电视在使用中聚集了语音、多屏、面部识别等不同功能于一身，其智能化体系能够对人体各项健康指标如人体血压、体重、脂肪等进行检测和分析，在云端管理中进行记忆和保存，便于对原始测量进行对比，进而为人们制定一套安全、健康、合理的健康运动方案，还可以为人们提供健康饮食指导和计划。

当前，主流游戏大多聚焦于4KUHD分辨率、HDR高动态范围成像以及先进的光线追踪技术，而现在推出的4K+120Hz电视实现了电视和游戏的融合。4K电视通过120Hz的高刷新率技术，推出智能补帧，大幅提升了动态画面的流畅度与清晰度，利用自动降低延迟等技术，实现输入延迟的高速响应模式，超低延迟顺手操作，能够精准捕捉游戏中的每一个细节，做到真正的无感延迟。除此，4K电视还搭载独立的画质芯片，能够模拟人眼观看事物的方式来优化视觉与听觉体验。在视觉上对画面进行整体的优化。同时，还为游戏玩家专属定制超广游戏视角和游戏工具栏，电视画面屏幕支持16:9、21:9和32:9三种画面，可以随时切换。

4K背景下，推广智能城市应用，保证交通、能源、照明及应急响应等多个领域的广泛联动，并通过4KUHD视频完成结果呈现。在整个布置过程中，做好安全控制和智能应用，探索车辆识别、人脸识别；路面交通标识、移动物体、行人等，实现智能安全监控以及交通、车辆的精准管控。

4K电视技术可以利用数据仓库技术对检测数据进行分析，并得出可视化结果，然后结合实际情况再次进行分析与处理，得到的数据文档为决策者提供一手的数据资料，进而优化决策途径和方法，以此来实现智能化的数据处理、预警等。

在应用与发展4K电视技术的过程中，可以根据具体的多媒体音视频转播业务等多种应用场景，合理调配4K及8KUHD技术资源，能够为用户带来沉浸式的感官体验。在各项技术参数的多元化发展趋势中，能够对视频以及音频的具体播放质量和转帧效率进行全面评估和分析，将电视栏目与用户之间的互动交流形式进行丰富和拓展。在研究与实现多种关键技术参数的过程中，需要尽量避免选择低帧率以及左声道音频处理技术，以免影响到观众和听众的感官体验。在各项技术参数的多元化发展过程中，相关技术人员和管理人员都能够根据具体的业务应用场景，充分提升音视频信息处理和分析效率以及质量，还能够快速匹配各类网络带宽的信息传输需求。

内容制作的智能化发展趋势指根据特定的业务应用场景和平台模式，选择对应的4K电视制作和产品包装技术手段，够精准匹配各项城域网和广域网中的音视频实时通信传输。在大数据、云计算技术盛行的时代，人工智能技术的广泛应用，可以进一步提升广播电视传媒类产品的流程化管理效率，还可以对节目音视频的实时转播频次进行大数据分析与统计，将具体的播放流量转换成相关业务评估指标。通过内容制作的智能化发展模式，能够将云服务平台与融媒体技术工具进行有机融合，并对4K电视技术的精准应用形式进行业务整合和统计分析。在内容制作的智能化发展趋势中，媒体制作人和编导人员也能够快速掌握各项智能信息处理技术和AI技术的具体应用技巧。

稳定高效的网络传输模式，能够精准匹配各项超高清电视媒体播放业务需求和系统操作请求，还能够将大数据以及云计算技术进行创新融合，逐步形成更加完善的融媒体服务平台架构模式。在应用5G网络通信技术资源的过程中，高带宽、低延时、广连接的5G网络，对4K节目传输有极大促进作用。发展稳定高效的网络传输模式，也能够充分利用带宽资源，并对融媒体服务的核心业务呈现形式进行精细化管理以及创新解析。根据稳定高效的网络传输模式，4K电视技术和媒体平台能够精准判断和识别分析网络带宽资源的利用率，并对相关业务需求和系统管理操作请求进行快速响应。

2012年8月，ITU整合了日本Super Hi-Vision 8K超高清电视广播系统与世界主流的4K超高清电视广播系统技术规范，推出了ReC.2020超高清电视广播系统与节目源制作国际标准。ReC.2020标准由于隶属ITU BT电视广播系列的推荐标准，也被称为BT.2020标准。

2012年8月23日，在经历多个版本的修订后，国际电信联盟（InternationalTelecommunicationUnion，即ITU）发布了超高清电视(UltraHDTV)的国际标准：ITU-RRecommendationBT.2020。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，对超高清电视的分辨率、色彩空间、帧率、色彩编码等进行了规范，促进4K超高清设备进一步走向规范化。

2016年，中国国家新闻出版广电总局向各省新闻出版广电局及总局各直属单位正式发布了《新闻出版广播影视“十三五”科技发展规划》，规划明确提出发展4K超高清电视，要求各相关单位积极贯彻落实。在规划的潮流中，GY/T307-2017《超高清晰度电视系统节目制作和交换参数值》应运而生，作为中国超高清广播电视系统的基础标准，它规定了超高清晰度电视系统节目制作和交换中所涉及的基本参数值，适用于超高清晰度电视节目制作及节目交换，也同时适用于超高清晰度电视系统及设备的设计、生产、验收、运行和维护。标准概括给出了标准内容和适用范围，列出了标准的规范性引用文件，最重要的是给出了超高清晰度电视系统的图像空间特性、图像时间特性、系统光电转换特性及彩色体系、信号格式、数字参数。中国针对4K超高清电视应用，自主研发了视频编码技术，并已于2016年颁布了《高效音视频编码第1部分：视频》标准，简称AVS2.0，该标准是中国4K超高清电视视频编码标准。

2017年，中国国家新闻出版广电总局发布了《4K超高清电视节目制作与交换参数值》行业标准，对中国4K超高清电视节目技术格式进行了规范。此外，中国由中国中央电视台牵头，联合相关研究机构还在开展高动态范围广播电视行业标准和三维声（3D Audio）广播电视行业标准的研究制定工作。标准规范日趋成熟，对4K频道的推广提供了标准支撑，也对4K的发展给出了指导性的意见和方向，为4K电视的普及奠定了基础。

2017年，中国国家新闻出版广电总局发布了《关于规范和促进4K超高清电视发展的通知》，其中明确指出“优先支持高清电视发展较好的省份和机构开展4K超高清电视试点，坚持试点先行，稳中求进”。紧接着，广电总局又将发展4K超高清电视纳入了“十三五”科技发展规划，并且制定了详细的发展目标。这一系列政策的出台，意味着4K超高清电视技术的发展受到了国家的重视和极大的支持。

2K分辨率（2K resolution）是一个通用术语，指屏幕或者内容的水平分辨率达约2000像素的分辨率等级。手机、显示器中常用的2K分辨率为2560x1440；传统电影2K分辨率为2048×1080。

4K电视是屏幕物理分辨率能够达到3840×2160像素的电视机产品，它的分辨率是2K电视的4倍。也就是说，相较于之前的高清电视来说，观众能够更加清楚地观看到画面的每一个细节和特写，体验更佳。

8K的分辨率是7680×4320，约3318万个像素点。8K分辨率的像素数量是4K的4倍，1080P的16倍。8K分辨率是一种实验中的数字视频标准，由日本放送协会（NHK）、英国广播公司（BBC）及意大利广播公司（RAI）等机构所倡议推动。