HDTV HDTV是High Definition Television的简称,翻译成中文是“高清晰度电视”的意思, HDTV技术源之于DTV(Digital Television)“数字电视”技术,HDTV技术和DTV技术都是 采用数字信号,而HDTV技术则属于DTV的最高标准,拥有最佳的视频、音频效果。 什么是HDTV 我们知道DVD给了我们VCD时代所无法比拟 的视听享受,但随者技术的进 步和人们需求的不断跟进,人们对视频的各 项品质提出了更高的要求:屏幕要更宽、画质要 更高!于是,HDTV就孕育而生了。 高清晰度电视是一种新的电视业务,国际电 联给出的定义:“高清晰度电视应是一个透明系统,一个正常视力的观众在距该系统显示屏 高度的三倍距离上所看到的图像质量应具有观看原始景物或表演时所得到的印象”。目前水 平和垂直清晰度是常规电视的两倍左右,配有多路环绕立体声。 [1]HDTV与当前采用模拟信号传输的传统电视系统不同,DTV采用了数字信号传输。由 于DTV从电视节目的采集、制作到电视节目的传输,以及到用户终端的接收全部实现数字化 因此DTV给我们带来了极高的清晰度,分辨率最高可达1920×1080,帧率高达60fps,是足 够让目前的DVD汗颜的。除此之外,DTV的屏幕宽高比也由原先的4:3变成了16:9,若使用 大屏幕显示则有亲临影院的感觉。同时由于运用了数字技术,信号抗噪能力也大大加强,在 声音系统上,DTV支持杜比5.1声道传送,带给人i-Fi级别的听觉享受。和模拟电视相比, 数字电视具有高清晰画面、高保真立体声伴音、电视信号可以存储、可与计算机完成多媒体 系统、颜率资源利用充分等多种优点,诸多的优点也必然推动DTV成为家庭影院的主力。 HDTV也是DTV标准中的一种,拥有最佳的视频、音频效果。DTV是一种数字电视技术 是目前传统模拟电视技术的接班人。所谓的数字电视,是指从演播室到发射、传输、接收过 程中的所有环节都是使用数字电视信号,或对该系统所有的信号传播都是通过由二进制数字 所构成的数字流来完成的
HDTV HDTV 是 High Definition Television 的简称,翻译成中文是“高清晰度电视”的意思, HDTV 技术源之于 DTV(Digital Television)“数字电视”技术,HDTV 技术和 DTV 技术都是 采用数字信号,而 HDTV 技术则属于 DTV 的最高标准,拥有最佳的视频、音频效果。 什么是 HDTV 我们知道 DVD 给了我们 VCD 时代所无法比拟 的视听享受,但随着技术的进 步和人们需求的不断跟进,人们对视频的各 项品质提出了更高的要求:屏幕要更宽、画质要 更高!于是,HDTV 就孕育而生了。 高清晰度电视是一种新的电视业务,国际电 联给出的定义:“高清晰度电视应是一个透明系统,一个正常视力的观众在距该系统显示屏 高度的三倍距离上所看到的图像质量应具有观看原始景物或表演时所得到的印象”。目前水 平和垂直清晰度是常规电视的两倍左右,配有多路环绕立体声。 [1]HDTV 与当前采用模拟信号传输的传统电视系统不同,HDTV 采用了数字信号传输。由 于 HDTV 从电视节目的采集、制作到电视节目的传输,以及到用户终端的接收全部实现数字化, 因此 HDTV 给我们带来了极高的清晰度,分辨率最高可达 1920×1080,帧率高达 60fps,是足 够让目前的 DVD 汗颜的。除此之外,HDTV 的屏幕宽高比也由原先的 4:3 变成了 16:9,若使用 大屏幕显示则有亲临影院的感觉。同时由于运用了数字技术,信号抗噪能力也大大加强,在 声音系统上,HDTV 支持杜比 5.1 声道传送,带给人 Hi-Fi 级别的听觉享受。和模拟电视相比, 数字电视具有高清晰画面、高保真立体声伴音、电视信号可以存储、可与计算机完成多媒体 系统、频率资源利用充分等多种优点,诸多的优点也必然推动 HDTV 成为家庭影院的主力。 HDTV 也是 DTV 标准中的一种,拥有最佳的视频、音频效果。DTV 是一种数字电视技术, 是目前传统模拟电视技术的接班人。所谓的数字电视,是指从演播室到发射、传输、接收过 程中的所有环节都是使用数字电视信号,或对该系统所有的信号传播都是通过由二进制数字 所构成的数字流来完成的
此外DTV技术还可分为LDTV(Low Definition Tele Vision)低清晰度电视,其图像水 平清晰度大于250线,分辨率为340×255,采用4:3的幅型比,主要是对应现有VCD的分 辨率量级:标准清晰度电视(SDTV Standard Definition TeleVision)其图像水平清晰度为 500-600线,最低为480线,分辨率为720×576,采用4:3的幅型比,主要是对应现有DD 的分辨率量级。目前应用于广播级的后期制作中的视频标准主要是SDTV及HDTV。和模拟电 视相比,数字电视具有高清晰画面、高保真立体声伴音、电视信号可以存储、可与计算机完 成多媒体系统、频率资源利用充分等多种优点。 SW是一种特高清晰度电视(Ultra High Definition Television)系统标准,采用比 现有的高清电视(HDTV)和数字电影更高的分辨率7680×4320和50/60fps的帧率进行视频 的采集、传输、存储和显示,除了在视频分辨率定义之外,SV还定义了22.2多声道音频系 统标淮。 鉴于1920×1080已成为高清通用图像格式(HDCIF),而且UHDTV是一种旨在表现影视 戏剧、综艺、体育赛事、音乐会等节目的数字视频系统,因此DTV的图像格式要高于现有 DCIF的质量。HDTV的图像格式分为UHDTV1(3840×2160)与HDTV2(7680×4320)两个 层次,支持50z、60恤及59.94Hz等几种帧率,系统采用逐行扫描。由于采用正交采样, 因此HDTV图像的像素横纵比(PAR)为1:1,显示横纵比(DAR)为16:9。为了保持与现有 HDTV系统的兼容性,除上述两种图像格式的像素数量分别为HDCIF的4倍与16倍之外,UHDTV 系统的基色坐标、标准白、光电转换函数、亮度/色差分量方程等色度学指标都与ITU-R BT.7O9、SMPTE RP177等现有标准兼容。UHDTV图像的数字表示形式与相关采样结构为 R'G'B'(4:4:4)或Y'CB'CR'(4:4:4/4:2:2/4:2:0),每个分量的量化位数皆为10或 12bit,不过R'G'B'N'CB'CR'分量并未全部占用1024或4096个可用码值。 DTV规定了视频必须至少具备720线非交错式(720p,即常说的逐行)或1080线交错 式隔行(1080i,即常说的隔行)扫描(DVD标准为480线),屏幕纵横比为16:9。音频输出 为5.1声道(杜比数字格式),同时能兼容接收其它较低格式的信号并进行数字化处理重放 HDTV DTV有三种显示格式,分别是:720P(1280×720,非交
此外 DTV 技术还可分为 LDTV(Low Definition Tele Vision)低清晰度电视,其图像水 平清晰度大于 250 线,分辨率为 340×255,采用 4:3 的幅型比,主要是对应现有 VCD 的分 辨率量级;标准清晰度电视(SDTV Standard Definition TeleVision)其图像水平清晰度为 500--600 线,最低为 480 线,分辨率为 720×576,采用 4:3 的幅型比,主要是对应现有 DVD 的分辨率量级。目前应用于广播级的后期制作中的视频标准主要是 SDTV 及 HDTV。和模拟电 视相比,数字电视具有高清晰画面、高保真立体声伴音、电视信号可以存储、可与计算机完 成多媒体系统、频率资源利用充分等多种优点。 SHV 是一种特高清晰度电视(Ultra High Definition Television)系统标准,采用比 现有的高清电视(HDTV)和数字电影更高的分辨率 7680×4320 和 50/60fps 的帧率进行视频 的采集、传输、存储和显示,除了在视频分辨率定义之外,SHV 还定义了 22.2 多声道音频系 统标准。 鉴于 1920×1080 已成为高清通用图像格式(HDCIF),而且 UHDTV 是一种旨在表现影视、 戏剧、综艺、体育赛事、音乐会等节目的数字视频系统,因此 UHDTV 的图像格式要高于现有 HDCIF 的质量。UHDTV 的图像格式分为 UHDTV1(3840×2160)与 UHDTV2(7680×4320)两个 层次,支持 50Hz、60Hz 及 59.94Hz 等几种帧率,系统采用逐行扫描。 由于采用正交采样, 因此 UHDTV 图像的像素横纵比(PAR)为 1:1,显示横纵比(DAR)为 16:9。为了保持与现有 HDTV 系统的兼容性,除上述两种图像格式的像素数量分别为 HDCIF 的 4 倍与 16 倍之外,UHDTV 系统的基色坐标、标准白、光电转换函数、亮度/色差分量方程等色度学指标都与 ITU-R BT.709、SMPTE RP177 等现有标准兼容。UHDTV 图像的数字表示形式与相关采样结构为 R’G’B’(4:4:4)或 Y’CB’CR’(4:4:4/4:2:2/4:2:0),每个分量的量化位数皆为 10 或 12 bit,不过 R’G’B’/Y’CB’CR’分量并未全部占用 1024 或 4096 个可用码值。 HDTV 规定了视频必须至少具备 720 线非交错式(720p,即常说的逐行)或 1080 线交错 式隔行(1080i,即常说的隔行)扫描(DVD 标准为 480 线),屏幕纵横比为 16:9。音频输出 为 5.1 声道(杜比数字格式),同时能兼容接收其它较低格式的 信号并进行数字化处理重放。 HDTV HDTV 有三种显示格式,分别是:720P(1280×720,非交
错式,场频为24、30或60),1080i(1920×1080,交错式,场频60),1080P(1920×1080 非交错式,场频为24或30),不过这从根本上说也只是继承模拟视频的算法,主要是为了与 原有电视视频清晰度标准对应。对于真正的HDTV而言,决定清晰度的标准只有两个:分辨率 与编码算法。其中网络上流传的以720P和1080i最为常见,而在微软mMW-D站点上1080P 的样片相对较多。 美国的高清标准主要有两种格式,分别为1280×720p/60和1920×1080i/60:欧洲倾向 于1920×1080i/50:其中以720p为最高格式,需要的行频支持为45kHz,而1080i/60z 的行频支持只需33.75kz,1080i/50的行频要求就更低了,仅为28.125kz。 在高清信号的三种格式中,1080i/50Hz及1080i/60Hz虽然在扫描线数上突破了1000线, 但它们采用的都是隔行扫描模式,1080线是通过两次扫描来完成的,每场实际扫描线数只有 一半即1080/2=540线。由于一幅完整的画面需要用两次扫描米显示,这种隔行扫描技术原理 上的限制,在显示精细画面尤其是静止画面时仍然存在轻微的闪烁和爬行现象。但720/60z 不同,它采用的是逐行扫描模式,一幅完整画面一次显示完成,单次扫描线数可达720线, 水平扫描达到1280点:同时由于场频为60z,画面既稳定清晰又不闪烁。 我们经常看到的HDTV分辨率是1280×720和1920×1080,这对于如今的显示器而言的 确是不小的考验,如果分辨率进一步提高,那么将很难在现有的显示器上获得更加出色的画 质,因为此时的瓶颈在于显示设备。另外也可以肯定的是,对于32英寸以下的屏幕而言, 1920×1080分辨率基本已经达到人眼对动态视频清晰度的分辨极限,也就是说再高的分辨率 也只有在大屏幕显示器上才能显现出优势。 除了分辨率是DTV的关键,编码算法也是不可忽视的环节.HDTV基本可以分为PEG2-TS V-D和H264这三种算法,不同的编码技术自然在压缩比和画质方面有着区别。相对而言, MPEG2-TS的“压缩比”较差,而WV-D和H264更加先进一些。而十分容易理解的是,“压 缩比”较差的编码技术对于解码环境的要求也比较低,也就说在硬件设备方面的要求可以降 低。 编辑本段逐行扫描 顾名思义,逐行扫描的原理是屏幕图像从第一条扫描线一直连续扫描到最后一条,而非 先扫奇数条再扫描偶数条。逐行扫描可以消除因隔行扫描而产生的闪烁等现象,这是因为相
错式,场频为 24、30 或 60),1080 i(1920×1080,交错式,场频 60),1080P(1920×1080, 非交错式,场频为 24 或 30),不过这从根本上说也只是继承模拟视频的算法,主要是为了与 原有电视视频清晰度标准对应。对于真正的 HDTV 而言,决定清晰度的标准只有两个:分辨率 与编码算法。其中网络上流传的以 720P 和 1080 i 最为常见,而在微软 WMV-HD 站点上 1080P 的样片相对较多。 美国的高清标准主要有两种格式,分别为 1280×720p/60 和 1920×1080i/60;欧洲倾向 于 1920× 1080i/50;其中以 720p 为最高格式,需要的行频支持为 45kHz,而 1080i/60Hz 的行频支持只需 33.75kHz,1080i/50Hz 的行频要求就更低了,仅为 28.125kHz。 在高清信号的三种格式中,1080i/50Hz 及 1080i/60Hz 虽然在扫描线数上突破了 1000 线, 但它们采用的都是隔行扫描模式,1080 线是通过两次扫描来完成的,每场实际扫描线数只有 一半即 1080/2=540 线。由于一幅完整的画面需要用两次扫描来显示,这种隔行扫描技术原理 上的限制,在显示精细画面尤其是静止画面时仍然存在轻微的闪烁和爬行现象。但 720p/60Hz 不同,它采用的是逐行扫描模式,一幅完整画面一次显示完成,单次扫描线数可达 720 线, 水平扫描达到 1280 点;同时由于场频为 60Hz,画面既稳定清晰又不闪烁。 我们经常看到的 HDTV 分辨率是 1280×720 和 1920×1080,这对于如今的显示器而言的 确是不小的考验,如果分辨率进一步提高,那么将很难在现有的显示器上获得更加出色的画 质,因为此时的瓶颈在于显示设备。另外也可以肯定的是,对于 32 英寸以下的屏幕而言, 1920×1080 分辨率基本已经达到人眼对动态视频清晰度的分辨极限,也就是说再高的分辨率 也只有在大屏幕显示器上才能显现出优势。 除了分辨率是HDTV的关键,编码算法也是不可忽视的环节。HDTV基本可以分为MPEG2-TS、 WMV-HD 和 H.264 这三种算法,不同的编码技术自然在压缩比和画质方面有着区别。相对而言, MPEG2-TS 的“压缩比”较差,而 WMV-HD 和 H.264 更加先进一些。而十分容易理解的是,“压 缩比”较差的编码技术对于解码环境的要求也比较低,也就说在硬件设备方面的要求可以降 低。 编辑本段逐行扫描 顾名思义,逐行扫描的原理是屏幕图像从第一条扫描线一直连续扫描到最后一条,而非 先扫奇数条再扫描偶数条。逐行扫描可以消除因隔行扫描而产生的闪烁等现象,这是因为相
较于隔行扫描而言,逐行扫描在同样的时间内扫描了2倍。举例来说,一般的DV电视机在 隔行扫描的状态下,每秒只扫描了30个完整的图像,而在逐行扫描的状态下,相当于每秒可 以扫描60个完整的图像。 比特率 比特率是一种数字多媒体压缩效率的参考指标,表示记录数字多媒体数据每秒钟所需要 的平均比特值,通常我们使用Ks作为单位。 在DTV这种压缩数字多媒体文件中,比特率直接关系片源的好坏。虽说DTV的比特率 般都在1MB即s以上,但是在高动态画面情况下,较低的比特率容易出现马赛克现象,这将 严重影响观看效果。 编辑本段隔行扫描 它是显示器扫描的一种方式。隔行扫描指显示屏在显示一幅图像时,先扫描奇数行,全 部完成奇数行扫描后再扫描偶数行,因此每幅图像需扫描两次才能完成,造成图像显示画面 闪烁较大。因此该种扫描方式较为落后,通常用在早期的显示产品中。隔行扫描就是每一顿 被分割为两场,每一场包含了一帧中所有的奇数扫描行或者偶数扫描行,通常是先扫描奇数 行得到第一场,然后扫描偶数行得到第二场。由于视觉暂留效应,人眼将会看到平滑的运动 而不是闪动的半顿半顿的图像。但是这时会有几乎不会被注意到的闪烁出现,使得人眼容易 疲劳。当屏幕的内容是横条纹时,这种闪烁特别容易被注意到。 展示50英寸hdtv新品 逐行扫描通常从上到下的扫描每帧图像。这个 过程消耗的时间比较长,阴极射线的荧光衰减将造 成人视觉的闪烁感觉。当带宽受限,以至于不可能 快到使用逐行扫描而且没有闪烁效应时,通常采用 一种折衷的办法,即每次只传输和显示一半的扫描 线,既场。一场只包含偶数行(即偶场)或者奇数行(即奇场)扫描线。由于视觉暂留效应, 人眼不会注意到两场只有一半的扫描行,而会看到完整的一帧。假设我们使用直接驱动的CI 显示器,那么如果不使用隔行扫描,就需要采用下面的方式之一:将传输带宽加倍,按帧而
较于隔行扫描而言,逐行扫描在同样的时间内扫描了 2 倍。举例来说,一般的 HDTV 电视机在 隔行扫描的状态下,每秒只扫描了 30 个完整的图像,而在逐行扫描的状态下,相当于每秒可 以扫描 60 个完整的图像。 比特率 比特率是一种数字多媒体压缩效率的参考指标,表示记录数字多媒体数据每秒钟所需要 的平均比特值,通常我们使用 Kbps 作为单位。 在 HDTV 这种压缩数字多媒体文件中,比特率直接关系片源的好坏。虽说 HDTV 的比特率 一般都在 1MBps 以上,但是在高动态画面情况下,较低的比特率容易出现马赛克现象,这将 严重影响观看效果。 编辑本段隔行扫描 它是显示器扫描的一种方式。隔行扫描指显示屏在显示一幅图像时,先扫描奇数行,全 部完成奇数行扫描后再扫描偶数行,因此每幅图像需扫描两次才能完成,造成图像显示画面 闪烁较大。 因此该种扫描方式较为落后,通常用在早期的显示产品中。隔行扫描就是每一帧 被分割为两场,每一场包含了一帧中所有的奇数扫描行或者偶数扫描行,通常是先扫描奇数 行得到第一场,然后扫描偶数行得到第二场。由于视觉暂留效应,人眼将会看到平滑的运动 而不是闪动的半帧半帧的图像。但是这时会有几乎不会被注意到的闪烁出现,使得人眼容易 疲劳。当屏幕的内容是横条纹时,这种闪烁特别容易被注意到。 展示 50 英寸 hdtv 新品 逐行扫描通常从上到下的扫描每帧图像。这个 过程消耗的时间比较长,阴极射线的荧光衰减将造 成人视觉的闪烁感觉。当带宽受限,以至于不可能 快到使用逐行扫描而且没有闪烁效应时,通常采用 一种折衷的办法,即每次只传输和显示一半的扫描 线,既场。一场只包含偶数行 (即偶场) 或者奇数行 (即奇场) 扫描线。由于视觉暂留效应, 人眼不会注意到两场只有一半的扫描行,而会看到完整的一帧。假设我们使用直接驱动的 CRT 显示器,那么如果不使用隔行扫描,就需要采用下面的方式之一::将传输带宽加倍,按帧而
不是按场传输图像。这能够提高一点图像质量,提供的有效分辨率和闪烁速率是相同的。 :使用相同的传输带宽,按帧传输分辨率为原来一半的图像。这时候图像细节较少了,闪 烁速率仍旧相同。 :使用相同的传输带宽,按帧传输图像,但是帧率为隔行扫描场率的一半。这时闪烁速率 降低一半,眼晴非常容易产生疲劳的感觉。 :和前一个相同,但是使用一个数字缓存将同一帧显示两次。这时闪烁速率相同,但是运 动看起来会不是那么平滑,影响视觉质量。 通常有一种误解是,偶场和奇场是由同一帧分拆得来的。实际上,摄像机采集的方式和 隔行扫描显示的方式是完全相同的。当摄像机采集图像时,偶场和奇场不是同时采集的。例 如在一个每秒50场的摄像机中,第122行和124行的采集在第123行和125行的采集大约 1/50秒之后进行。所以如果把一个偶场和奇场简单的拼合在一起,水平方向的运动会造成两 场边界上不能完美的拼合。在当代的显示器和电视中,由于逐行扫描显示的刷新率的提高, 使用者已经不会再感觉到闪烁现象,因此,隔行扫描技术逐渐被取代。 编辑本段DTV的几种分辨率标准 根据各个国家使用电视制式的不同,各国家和地区定义的DTV的标准分辨率也不尽相 同。具体来说,目前的HDTV有三种显示分辨率格式,分别是:720P(1280×720,逐行)、 1080i(1920×1080,隔行)和1080P(1920×1080,逐行),其中P代表英文单词Progressive(逐 行),而i则是Interlaced(隔行)的意思。 常见的两种显示模式是720P和1080i。1080i是目前大多数国家普遍采用的一种模式(也 包括我国),它的分辨率为1920×1080,拥有207.3万像素。在原本采用NTSC制式的因家如 美日韩,他们规定的1080i仍然采用60z场频,这主要是为了与其以前的标准接轨:而我国 规定1080i采用的是50Hz场频,也与以前PAL制式的场颜相同。 在1080i显示模式下,屏幕分辨率可以达到1920×1080,采用隔行扫描方式,也就是说 电子枪首先扫描540行,再扫描另一个540行,两者叠加构成完成画面。而对于一般消费者 来说,540行的垂直分辨率水平,显示效果已经相当令人满意了,也可以说是达到了DTV的 高画质的要求
不是按场传输图像。这能够提高一点图像质量,提供的有效分辨率和闪烁速率是相同的。 :使用相同的传输带宽,按帧传输分辨率为原来一半的图像。这时候图像细节较少了,闪 烁速率仍旧相同。 :使用相同的传输带宽,按帧传输图像,但是帧率为隔行扫描场率的一半。这时闪烁速率 降低一半,眼睛非常容易产生疲劳的感觉。 :和前一个相同,但是使用一个数字缓存将同一帧显示两次。这时闪烁速率相同,但是运 动看起来会不是那么平滑,影响视觉质量。 通常有一种误解是,偶场和奇场是由同一帧分拆得来的。实际上,摄像机采集的方式和 隔行扫描显示的方式是完全相同的。当摄像机采集图像时,偶场和奇场不是同时采集的。例 如在一个每秒 50 场的摄像机中,第 122 行和 124 行的采集在第 123 行和 125 行的采集大约 1/50 秒之后进行。所以如果把一个偶场和奇场简单的拼合在一起,水平方向的运动会造成两 场边界上不能完美的拼合。 在当代的显示器和电视中,由于逐行扫描显示的刷新率的提高, 使用者已经不会再感觉到闪烁现象,因此,隔行扫描技术逐渐被取代。 编辑本段 HDTV 的几种分辨率标准 根据各个国家使用电视制式的不同,各国家和地区定义的 HDTV 的标准分辨率也不尽相 同。具体来说,目前的 HDTV 有三种显示分辨率格式,分别是:720P(1280×720,逐行)、 1080i(1920×1080,隔行)和 1080P(1920×1080,逐行),其中 P 代表英文单词 Progressive(逐 行),而 i 则是 Interlaced(隔行)的意思。 常见的两种显示模式是 720P 和 1080i。1080i 是目前大多数国家普遍采用的一种模式(也 包括我国),它的分辨率为 1920×1080,拥有 207.3 万像素。在原本采用 NTSC 制式的国家如 美日韩,他们规定的 1080i 仍然采用 60Hz 场频,这主要是为了与其以前的标准接轨;而我国 规定 1080i 采用的是 50Hz 场频,也与以前 PAL 制式的场频相同。 在 1080i 显示模式下,屏幕分辨率可以达到 1920×1080,采用隔行扫描方式,也就是说: 电子枪首先扫描 540 行,再扫描另一个 540 行,两者叠加构成完成画面。而对于一般消费者 来说,540 行的垂直分辨率水平,显示效果已经相当令人满意了,也可以说是达到了 HDTV 的 高画质的要求