深入淺出講解高清數字電視
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掃描頻率
顯然，需要一個(gè)參數對電子束掃描的速度進(jìn)行衡量，以便使電視機能夠達到觀(guān)看動(dòng)態(tài)圖像流暢連續。因此，習慣上將單位時(shí)間內(一般以秒為單位)內電子槍掃描屏幕的次數稱(chēng)為掃描頻率。由于電子槍工作特點(diǎn)限制，掃描頻率包括了行頻與場(chǎng)頻兩個(gè)概念。
場(chǎng)頻：又稱(chēng)為“垂直掃描頻率”或“刷新率”，是指單位時(shí)間(以秒計)之內電子槍對整個(gè)屏幕掃描的次數，通常以赫茲(Hz)表示。以60Hz刷新率為例，它表示顯像管顯示的內容每秒鐘刷新60次。我國規定的HDTV的場(chǎng)頻標準為50Hz。
行頻：又稱(chēng)為“水平掃描頻率”，指電子槍每秒在熒光屏上掃過(guò)的水平線(xiàn)的數量，單位為KHz(千赫茲)。行頻值越大，顯像管可以提供的分辨率越高，穩定性越好。我國規定的HDTV的行頻標準為28125Hz。
清晰度
我國的HDTV行掃描頻率定為28125Hz，對應掃描周期為35.6微秒，如果按有效顯示時(shí)間為30微秒計算，對應于1920線(xiàn)的視頻帶寬應該為64MHz，相當于現有PAL制帶寬的10倍多。但在實(shí)際應用中，當視頻帶寬大于32MHz時(shí)，即水平清晰度達1000線(xiàn)以上，此時(shí)垂直清晰度可達1080線(xiàn)，此時(shí)的圖像質(zhì)量已經(jīng)相當令人滿(mǎn)意，因此32MHz視頻帶寬是我國HDTV的基本要求。
然而即使是32MHz帶寬，相對于以前6MHz的帶寬來(lái)說(shuō)，也已經(jīng)是一個(gè)非常龐大的數字了。為了節省資源(衛星發(fā)射節目時(shí)使用的帶寬是有限的)，使用壓縮技術(shù)進(jìn)行HDTV信號的傳輸顯得尤為重要。目前主要是使用了MPEG-2格式進(jìn)行壓縮(也就是DVD使用的壓縮格式標準)，這樣就保證了衛星頻道資源的最大利用。
而根據帶寬、行頻和場(chǎng)頻的關(guān)系我們可以知道：在帶寬一定的條件下，場(chǎng)掃描頻率提高，清晰度將降低。因此，我國出臺的HDTV技術(shù)標準只是選用50Hz場(chǎng)頻(隔行)和28125Hz行頻。
對于目前出現的以液晶顯示技術(shù)為基礎的HDTV電視機，其原理與傳統的CRT有很大不同，但基本原理及清晰度水平與LCD顯示器大致相同，這里不再贅述。
隔行掃描
水平和垂直掃描線(xiàn)是影像生成的基礎，以NTSC制式為例，盡管規定每幅畫(huà)面掃描525行，但在影像掃描時(shí)卻分為兩步走：第一個(gè)六十分之一秒內掃描262.5線(xiàn)，剩下一半在另外一個(gè)六十分之一秒時(shí)掃描。第一次掃描時(shí)，由上而下水平掃描奇數線(xiàn)，第二次掃描時(shí)掃描偶數線(xiàn)。這樣，兩次掃描所生成的圖場(chǎng)就結合成一幅完整的圖像。
由于掃描時(shí)是以奇數、偶數掃描線(xiàn)做交替隔行掃描，所以這種掃描方式叫隔行掃描。顯然，隔行掃描容易造成圖像掃描線(xiàn)的抖動(dòng)和圖像閃爍等現象。
逐行掃描
顧名思義，逐行掃描的原理是屏幕圖像從第一條掃描線(xiàn)一直連續掃描到最后一條，而非先掃奇數條再掃描偶數條。逐行掃描可以消除因隔行掃描而產(chǎn)生的閃爍等現象，這是因為相較于隔行掃描而言，逐行掃描在同樣的時(shí)間內掃描了2倍。舉例來(lái)說(shuō)，一般的HDTV電視機在隔行掃描的狀態(tài)下，每秒只掃描了30個(gè)完整的圖像，而在逐行掃描的狀態(tài)下，相當于每秒可以?huà)呙?0個(gè)完整的圖像。
比特率
比特率是一種數字多媒體壓縮效率的參考指標，表示記錄數字多媒體數據每秒鐘所需要的平均比特值，通常我們使用Kbps作為單位。
在HDTV這種壓縮數字多媒體文件中，比特率直接關(guān)系片源的好壞。雖說(shuō)HDTV的比特率一般都在1MBps以上，但是在高動(dòng)態(tài)畫(huà)面情況下，較低的比特率容易出現馬賽克現象，這將嚴重影響觀(guān)看效果。
HDTV的幾種分辨率標準
根據各個(gè)國家使用電視制式的不同，各國家和地區定義的HDTV的標準分辨率也不盡相同。具體來(lái)說(shuō)，目前的HDTV有三種顯示分辨率格式，分別是：720P(1280×720，逐行)、1080i(1920×1080，隔行)和1080P(1920×1080，逐行)，其中P代表英文單詞Progressive(逐行)，而i則是Interlaced(隔行)的意思。
常見(jiàn)的兩種顯示模式是720P和1080i。1080i是目前大多數國家普遍采用的一種模式(也包括我國)，它的分辨率為1920×1080，擁有207.3萬(wàn)像素。在原本采用NTSC制式的國家如美日韓，他們規定的1080i仍然采用60Hz場(chǎng)頻，這主要是為了與其以前的標準接軌；而我國規定1080i采用的是50Hz場(chǎng)頻，也與以前PAL制式的場(chǎng)頻相同。
在1080i顯示模式下，屏幕分辨率可以達到1920×1080，采用隔行掃描方式，也就是說(shuō)：電子槍首先掃描540行，再掃描另一個(gè)540行，兩者疊加構成完成畫(huà)面。而對于一般消費者來(lái)說(shuō)，540行的垂直分辨率水平，顯示效果已經(jīng)相當令人滿(mǎn)意了，也可以說(shuō)是達到了HDTV的高畫(huà)質(zhì)的要求。
從技術(shù)上說(shuō)，開(kāi)發(fā)720P這種顯示分辨率明顯比開(kāi)發(fā)1080i更加復雜，因為它提供分辨率為1280×720，也就是92.16萬(wàn)像素。最重要的是，720P采用的是逐行掃描，也就是說(shuō)在同一時(shí)間需要達到720線(xiàn)的垂直清晰度水平，而不是像1080i那樣一次掃描540線(xiàn)經(jīng)過(guò)兩次疊加，因此將牽涉到更高的行頻輸出，對顯像管的要求太高。目前主要是使用NTSC制式的美國和日本在使用此技術(shù)。自然，它們使用了60Hz的場(chǎng)頻。
目前HDTV的片源主要來(lái)自于網(wǎng)絡(luò )和電視臺，其中網(wǎng)絡(luò )上流傳的片源也以720P和1080i最為常見(jiàn)，最高規格的1080P的樣片可在微軟WMV-HD站點(diǎn)找到一些。
最后我們來(lái)看一看規格最高的1080P，這個(gè)提供了1920×1080逐行輸出的高規格卻提供了多種場(chǎng)頻24Hz、25Hz和30Hz。
由于電影是以每秒24幅畫(huà)面的方式播放膠片的，以1080P/24Hz方式拍攝的數字圖像可以無(wú)損地傳送到DLP等數字電影投影機上播放，因此1080P/24Hz可以說(shuō)是專(zhuān)門(mén)為電影準備的一種格式。
而如果采用1080P/25Hz格式拍攝高清晰度內容，則可以方便地將每一幀完整的1080P圖像拆成兩幀隔行掃描的1080i圖像。這樣1080P/25Hz格式就變成了1080i/50Hz的圖像，這樣就方便應用于歐洲和中國這些原PAL制國家的數字高清晰度電視。
同理，1080P/30Hz上也可以在拍攝完畢后方便地轉換為1080i/60Hz的圖像，方便應用于美國和日本等國家。
我們可以看到，目前1080P的主要場(chǎng)頻標準還是遠低于50Hz的最低收看標準，因此在觀(guān)看這幾種標準的HDTV節目時(shí)，一定會(huì )受到電視機閃爍的困擾，也就是說(shuō)，目前1080P格式的HDTV節目還不是大規模應用的時(shí)候。而如果要達到1080P/50Hz場(chǎng)頻的要求，則需要電視機的行頻非常大，目前只有60英寸以上的超大PDP電視機能達到這個(gè)要求，這也是1080P格式普及不了的主要原因，在本文中，1080P格式我們不過(guò)多涉及。
而對于液晶電視機和PDP等離子電視機來(lái)說(shuō)，由于其分辨率都是固定不變的。每一種顯示屏都有一個(gè)最佳的分辨率，一般普通的15英寸液晶電視分辨率固定為1024×768，任何其他格式的信號都要轉換為1024×768來(lái)顯示。所以，這些數字顯示器件播放1080P格式的圖像都不是什么難事，只要把1080P這個(gè)格式寫(xiě)入軟件，能正確的識別和轉換就可以了，但最終顯示的是該顯示設備的固定分辨率
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