DTV
DTV(数字电视)
2数字电视系统
在对ATV和DTV的以往扫描标准争论多年后,电视行业基本已经认定了三种系统:480p,720p,1080i
480p系统采用480行,每1/60秒逐行扫描一次。虽然该系统的行数比我们在传统模拟电视上所见到的少不了多少——525行中实际只有486行显示在屏幕上,但480P数字电视系统生成的图像却极为清晰,且每秒可以生成60个完整的帧,是传统电视(它每1/60秒只能扫描总行数的一半,每秒钟生成30帧)的二倍。由于它图像清晰,因此480p系统有时会被标示为HDTV,尽管这种标示不对。
除了图像分辨率高以外,480p系统还具备其他一些优点:
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扫描行数少 扫描的行数越少,意味着所需的带宽越窄。这很理想,因为这样可以让更多的信号挤进电子传送空间
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无屏闪 由于两个场之间衔接不够准确,隔行扫描有时会导致屏闪;而逐行扫描就避免了这个潜在的问题
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高效压缩 逐行扫描的图像比隔行扫描的图像更容易压缩和解压缩
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便于传输 如果用有限电缆传送节目,那么,对家庭电视机而言,逐行扫描的图像传送起来更容易、更经济
720p系统
在720p系统中,被逐一扫描的行有720行,刷新率为60(1/60秒对所有的行扫描一次),从而产生真正的高清晰度电视图像。它意味着画面分辨率更高,色彩更为逼真。720p系统的优点与480p相似:扫描行数少,压缩效率较高,便于通过有线电缆传送
1080i系统
1080i系统采用隔行扫描,很像标准NTSC的扫描方式,每1/60秒扫描一场,539.5行,每秒产生30帧。1080i的拥护者声称它是唯一能产生真正HDTV画面的系统,而所有其他扫描行数较少的系统只不过是ATV系统。1080i系统地扫描行数多,这极大地改善了电视画面的分辨率。但最终,如我们所知,画面的质量取决于原始化之在整个制作过程中,尤其实在信号传送过程中,保持的有多好,就形成了最终数字电视所看到的画面。
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。
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”。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。
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。,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,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DVD的分辨率量级。应用于广播级的后期制作中的视频标准主要是SDTV及HDTV。
UHDTV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有三种显示格式,分别是:720P(1280×720,非交错式,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。
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。