體驗高清數(shù)字電視
您知道什么叫高清數(shù)字電視嗎？高清數(shù)字電視信號有幾種規(guī)格？目前什么樣的電視機能支持高清數(shù)字電視信號？播放高清數(shù)字電視時需要注意哪些地方？CHIP將一一為您解答，帶您體驗高清數(shù)字電視的精彩之處。
隨著3C概念的逐步深入人心，家電、電腦和手機等設備的界限變得模糊起來。有趨勢表明，未來的電子產(chǎn)品，將會整合電腦的高顯示質量、電視機的操作方便以及通訊設備的高度整合等特點。這些，在本文的主要介紹產(chǎn)品HDTV身上體現(xiàn)得淋漓盡致。
走進家電專賣店，鋪天蓋地的HDTV宣傳海報一定會吸引您的眼球，商場里的促銷人員更是會不遺余力地向您介紹各種規(guī)格的“HDTV”電視機。其實，很多時候連他們自己都不一定清楚HDTV的真正含義。
HDTV的含義
HDTV，英文全名是High Definition TV，中文名為高清數(shù)字電視。從字面上我們就可以看出，HDTV屬于數(shù)字電視這個大家庭。那么，什么是數(shù)字電視呢？數(shù)字電視要求從拍攝、編輯、制作到演播室發(fā)射、傳輸、接收過程中的所有環(huán)節(jié)都使用數(shù)字信號。相應地，能夠播放這種全數(shù)字信號的電視設備便稱為數(shù)字電視。
從視頻效果來看，由于圖像質量和信道傳輸所占的帶寬不同，使得數(shù)字電視信號分成了幾種不同的標準，即HDTV(高清晰度電視)、SDTV(標準清晰度電視)和LDTV(普通清晰度電視)，不同標準的數(shù)字電視信號會存在著一定的差別。從視覺效果來看，HDTV的規(guī)格最高，它要求電視節(jié)目和接收設備水平分辨率達到1000線以上(分辨率最高可達1920×1080)，其圖像質量可達到或接近35mm寬銀幕電影的水平；SDTV的要求就要低一些，水平清晰度達到480線即可(分辨率為720×576)，其圖像質量可對應現(xiàn)有DVD電視節(jié)目的分辨率水平；LDTV的要求則最低，水平清晰度達到250線即可(分辨率為340×255)，主要是對應現(xiàn)有的VCD分辨率量級。
從音頻效果看，數(shù)字電視信號抗噪能力得到了大大加強，HDTV支持杜比5.1聲道音頻流傳送，這將給我們帶來Hi-Fi級別的聽覺享受。
由此我們可以看出，HDTV作為數(shù)字電視家族中標準最高的規(guī)范，要求在節(jié)目制作、信號傳輸、設備接收等三方面都達到數(shù)字電視家族中的最高標準，這三個方面如果有任何一個不滿足，都不能稱為真正的HDTV。
數(shù)字電視與模擬電視的區(qū)別
作為數(shù)字電視中級別最高的一種，HDTV帶給我們的將是完全不同于傳統(tǒng)模擬電視的視聽享受。從節(jié)目效果來看，數(shù)字電視節(jié)目的清晰度高、音頻效果好、抗干擾能力強。這是因為數(shù)字電視信號的傳輸過程幾乎完全不受噪聲干擾，圖像質量沒有變化，在接收端收看到的電視圖像與電視臺播出的效果幾乎沒有差別。此外，數(shù)字電視的音頻效果很好，可支持杜比數(shù)碼(AC-3)5.1環(huán)繞立體聲家庭影院效果。相對來說，我們目前使用的普通電視清晰度差，甚至有時候會出現(xiàn)雪花的困擾，這也是抗干擾能力差的表現(xiàn)。
從畫面質量來看，數(shù)字電視的節(jié)目質量遠遠超過了傳統(tǒng)的模擬電視。由于HDTV的分辨率基本上相當于傳統(tǒng)模擬電視的4倍，因此其畫面清晰度、色彩還原度都要遠勝過傳統(tǒng)的模擬電視。從直觀的感覺來看，這種畫質的提升就好比從傳統(tǒng)的天線收看時代提升到DVD播放時代，在傳統(tǒng)模擬電視上可能出現(xiàn)的圖像模糊、畫面抖動等現(xiàn)象基本消失怠盡，套用現(xiàn)在流行的一句話，那就是“小痘痘全都不見啦”。
從節(jié)目資源來看，數(shù)字電視的頻道數(shù)量將成倍增加。在跟模擬電視頻道相同的發(fā)射頻率條件下，數(shù)字電視可傳輸6~8套DVD質量或15~18套VCD質量的數(shù)字電視節(jié)目，這無疑將大大豐富節(jié)目的可選性。
從附加功能看，數(shù)字電視還可開展多功能業(yè)務，實現(xiàn)觀眾和電視臺之間真正的互動。隨著有線電視傳輸和用戶接收的數(shù)字化，以往用模擬方式無法提供的服務都將變成可能，電視網(wǎng)站、交互電視、實時股票行情與分析、視頻點播等新業(yè)務的開展將變得更加容易，用戶將從被動的收視者變成積極的參與者。
HDTV技術參數(shù)揭秘
好了，現(xiàn)在讓我們把眼光聚焦到HDTV這個集各項高技術于一身的新時代寵兒，在了解了HDTV那些令人激動的特性以后，您是不是很想近距離觸摸這個神秘而聰明的“未來男孩”呢？別急，在我們對實物進行實質感知以前，我們還需要對它做一番全面的了解。
像素
屏幕上能夠顯示的像素數(shù)量可以體現(xiàn)出一臺電視機的圖像表現(xiàn)能力，比如最高規(guī)格的HDTV電視機能夠顯示1920×1080個像素，也就是具備了207萬像素，這遠遠超過了普通模擬電視機不到9萬像素的水平(以分辨率為340×255為例)。
點距
根據(jù)電視屏幕和清晰度的關系我們很容易地知道，在同樣顯示最高規(guī)格為1920×1080的HDTV格式節(jié)目時，由于屏幕尺寸的不同，會造成點距的不同。通常來說，如果要顯示1920×1080的最高規(guī)格HDTV節(jié)目，32英寸HDTV電視機的點距應當不大于0.38mm，36英寸HDTV電視機的點距應當不大于0.43mm，這樣才能將高清圖像演繹完美。
但是，根據(jù)我國的規(guī)定，在水平清晰度大于700線的情況下，很多電視機也可以稱為HDTV電視機。而這些電視機的點距僅在0.55mm~0.65mm左右(僅指32和36英寸的電視機)，理論上它們的最高清晰度可以達到800線，也算是達到了我國標準。
視頻帶寬
對于具體顯示的圖像來說，不同分辨率都對應著一個最小可接收的帶寬，如果帶寬小于該分辨率的可接收數(shù)值，顯示出來的圖像會失真或根本無法顯示。因此，如果想要使圖像達到一定水平的分辨率，也就是說，要想使圖像的清晰度達到一定水平，那么必然地要有一個可以接收的帶寬范圍，否則標稱的分辨率就只能是一句空話。
PAL和NTSC制式
PAL是逐行倒相(Phase Alteration Line)的縮寫，我國使用的PAL制式的主要標準是每幀畫面掃描625行，每秒掃描25幀畫面。
NTSC是美國國家電視標準委員會(National Television Standards Committee)的縮寫，它規(guī)定每幀畫面掃描525行，每秒掃描30幅畫面�？梢哉f，NTSC已經(jīng)完全消除了人眼可見的掃描線、行間及字間的閃爍現(xiàn)象。
幀速率
我們知道，動態(tài)影片的基本放映原理就是快速地將一張張連續(xù)的圖片進行播放，當這個圖片播放的速度超過了人眼能夠分辨的范圍，我們看上去的圖像就“動”了起來。在這個過程中，我們把每幅圖片稱為一“幀”，而每秒中播放的幀數(shù)，就是我們說的幀速率。
幀速率主要用于衡量視頻信號傳輸?shù)乃俣龋瑔挝粸閹?秒(fps)。顯然，幀速率越快，我們看到的動作感覺就越平滑連續(xù)，這也是衡量動態(tài)圖像質量的重要指標之一。
掃描頻率
顯然，需要一個參數(shù)對電子束掃描的速度進行衡量，以便使電視機能夠達到觀看動態(tài)圖像流暢連續(xù)。因此，習慣上將單位時間內(nèi)(一般以秒為單位)內(nèi)電子槍掃描屏幕的次數(shù)稱為掃描頻率。由于電子槍工作特點限制，掃描頻率包括了行頻與場頻兩個概念。
場頻：又稱為“垂直掃描頻率”或“刷新率”，是指單位時間(以秒計)之內(nèi)電子槍對整個屏幕掃描的次數(shù)，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(nèi)容每秒鐘刷新60次。我國規(guī)定的HDTV的場頻標準為50Hz。
行頻：又稱為“水平掃描頻率”，指電子槍每秒在熒光屏上掃過的水平線的數(shù)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(wěn)定性越好。我國規(guī)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，如果按有效顯示時間為30微秒計算，對應于1920線的視頻帶寬應該為64MHz，相當于現(xiàn)有PAL制帶寬的10倍多。但在實際應用中，當視頻帶寬大于32MHz時，即水平清晰度達1000線以上，此時垂直清晰度可達1080線，此時的圖像質量已經(jīng)相當令人滿意，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的帶寬來說，也已經(jīng)是一個非常龐大的數(shù)字了。為了節(jié)省資源(衛(wèi)星發(fā)射節(jié)目時使用的帶寬是有限的)，使用壓縮技術進行HDTV信號的傳輸顯得尤為重要。目前主要是使用了MPEG-2格式進行壓縮(也就是DVD使用的壓縮格式標準)，這樣就保證了衛(wèi)星頻道資源的最大利用。
而根據(jù)帶寬、行頻和場頻的關系我們可以知道：在帶寬一定的條件下，場掃描頻率提高，清晰度將降低。因此，我國出臺的HDTV技術標準只是選用50Hz場頻(隔行)和28125Hz行頻。
對于目前出現(xiàn)的以液晶顯示技術為基礎的HDTV電視機，其原理與傳統(tǒng)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
水平和垂直掃描線是影像生成的基礎，以NTSC制式為例，盡管規(guī)定每幅畫面掃描525行，但在影像掃描時卻分為兩步走：第一個六十分之一秒內(nèi)掃描262.5線，剩下一半在另外一個六十分之一秒時掃描。第一次掃描時，由上而下水平掃描奇數(shù)線，第二次掃描時掃描偶數(shù)線。這樣，兩次掃描所生成的圖場就結合成一幅完整的圖像。
由于掃描時是以奇數(shù)、偶數(shù)掃描線做交替隔行掃描，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的抖動和圖像閃爍等現(xiàn)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一直連續(xù)掃描到最后一條，而非先掃奇數(shù)條再掃描偶數(shù)條。逐行掃描可以消除因隔行掃描而產(chǎn)生的閃爍等現(xiàn)象，這是因為相較于隔行掃描而言，逐行掃描在同樣的時間內(nèi)掃描了2倍。舉例來說，一般的HDTV電視機在隔行掃描的狀態(tài)下，每秒只掃描了30個完整的圖像，而在逐行掃描的狀態(tài)下，相當于每秒可以掃描60個完整的圖像。
比特率
比特率是一種數(shù)字多媒體壓縮效率的參考指標，表示記錄數(shù)字多媒體數(shù)據(jù)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(shù)字多媒體文件中，比特率直接關系片源的好壞。雖說HDTV的比特率一般都在1MBps以上，但是在高動態(tài)畫面情況下，較低的比特率容易出現(xiàn)馬賽克現(xiàn)象，這將嚴重影響觀看效果。
HDTV的幾種分辨率標準
根據(jù)各個國家使用電視制式的不同，各國家和地區(qū)定義的HDTV的標準分辨率也不盡相同。具體來說，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。
常見的兩種顯示模式是720P和1080i。1080i是目前大多數(shù)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207.3萬像素。在原本采用NTSC制式的國家如美日韓，他們規(guī)定的1080i仍然采用60Hz場頻，這主要是為了與其以前的標準接軌；而我國規(guī)定1080i采用的是50Hz場頻，也與以前PAL制式的場頻相同。
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：電子槍首先掃描540行，再掃描另一個540行，兩者疊加構成完成畫面。而對于一般消費者來說，540行的垂直分辨率水平，顯示效果已經(jīng)相當令人滿意了，也可以說是達到了HDTV的高畫質的要求。
從技術上說，開發(fā)720P這種顯示分辨率明顯比開發(fā)1080i更加復雜，因為它提供分辨率為1280×720，也就是92.16萬像素。最重要的是，720P采用的是逐行掃描，也就是說在同一時間需要達到720線的垂直清晰度水平，而不是像1080i那樣一次掃描540線經(jīng)過兩次疊加，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。自然，它們使用了60Hz的場頻。
目前HDTV的片源主要來自于網(wǎng)絡和電視臺，其中網(wǎng)絡上流傳的片源也以720P和1080i最為常見，最高規(guī)格的1080P的樣片可在微軟WMV-HD站點找到一些。
最后我們來看一看規(guī)格最高的1080P，這個提供了1920×1080逐行輸出的高規(guī)格卻提供了多種場頻24Hz、25Hz和30Hz。
由于電影是以每秒24幅畫面的方式播放膠片的，以1080P/24Hz方式拍攝的數(shù)字圖像可以無損地傳送到DLP等數(shù)字電影投影機上播放，因此1080P/24Hz可以說是專門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(nèi)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(shù)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的主要場頻標準還是遠低于50Hz的最低收看標準，因此在觀看這幾種標準的HDTV節(jié)目時，一定會受到電視機閃爍的困擾，也就是說，目前1080P格式的HDTV節(jié)目還不是大規(guī)模應用的時候。而如果要達到1080P/50Hz場頻的要求，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格式我們不過多涉及。
而對于液晶電視機和PDP等離子電視機來說，由于其分辨率都是固定不變的。每一種顯示屏都有一個最佳的分辨率，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來顯示。所以，這些數(shù)字顯示器件播放1080P格式的圖像都不是什么難事，只要把1080P這個格式寫入軟件，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。