电视格式高清标清-word资料(精).doc

电视格式高清标清迄今为止电视广播采用隔行扫描已经近 60年了,而计算机显示、图形处理和数字电影则采用了逐行扫描。逐行扫描是最简单的也是最好的扫描方式,不过受到频带资源和刷新频率的限制逐行扫描无法在模拟电视广播中得到应用,近年来数字电视技术的发展使逐行扫描在广播电视行业的应用成为可能。为什么电视选择了隔行扫描电影和电视再现活动图像的基础是人眼的视觉惰性(或称人眼的视觉残留特性),人眼视觉惰性的活动阈值是每秒 24次,即每秒钟连续显示 24幅以上的不同静止画面时人眼就会感觉图像是连续运动的而不会把它们分辨为一幅幅静止画面,因此从再现活动图像的角度来说图像的刷新率必须达到 24Hz 以上。人眼视觉惰性的另一个重要特性是对光源闪烁的敏感性,人眼闪烁感的阈值大约是 50Hz 左右,即非连续发光的光源闪烁频率高于每秒钟 50次时人眼就会感觉该光源是连续发光而不是间断闪烁的。因此从消除图像闪烁的角度来看图像的刷新(闪烁)频率必须达到 50Hz 以上。电视采用扫描的方法把两维的静止画面分解成若干行一维的扫描线,构成一幅完整画面的全部扫描线叫电视帧。最简单的扫描方式就是每一帧图像由电子束顺序地一行接着一行连续扫描而成,即逐行扫描。很明显,为了满足传输活动画面的要求每秒钟必须再现 24帧以上的电视画面。不过 24Hz 以上的帧频只能满足电视传输活动画面的要求,如上所述只有使刷新频率达到 50Hz 以上才能消除图像的闪烁感,但如果把帧频提高到 50 Hz 以上则传输电视信号需要的信道就太宽了。例如在标准清晰度模拟电视系统中允许的图像信号带宽是 5至 6MHz ,帧频提高一倍时图像信号的带宽将达到 10至 12MHz ,这大大降低了频率资源的利用效率。为了在有限的带宽资源条件下提高图像刷新率,模拟电视时代采用了隔行扫描技术。所谓 2:1 隔行扫描就是把一个电视帧分成两个电视场分别扫描,奇数扫描行构成的场叫奇数场,偶数扫描行构成的场叫偶数场,奇数和偶数场交错组成一个电视帧。 2:1 隔行扫描的行扫描频率为逐行扫描时的一半,因而电视信号的频谱及传送该信号的信道带宽亦为逐行扫描的一半。采用 2:1 隔行扫描后刷新频率由帧频变成了场频,提高了一倍。在图像质量下降不多的情况下信道利用率也提高了一倍。由于历史的原因大多数交流电网频率为 50Hz 的国家和地区其电视场频都选择了 50Hz ,而电网频率为 60Hz 的国家和地区的电视场频为 60Hz , 也就是说在世界上的大多数国家和地区其电视信号的场频与所在地电网的频率相同。与逐行扫描相比隔行扫描节省了传输带宽但也带来了一些负面影响。由于一帧是由两场交错构成的,因此隔行扫描的垂直清晰度比逐行低一些。逐行扫描的科尔系数(Kell Factor) 大约是 ,隔行扫描为 ,即在扫描行数相同的情况下隔行扫描的垂直清晰度只有逐行扫描的 70% 左右。隔行扫描还会带来比较明显的场间闪烁,拍摄移动物体时容易产生边沿锯齿化等不良效应,与逐行相比隔行的图像不利于图形和图象的计算机处理,降低了压缩效率,长时间观看时眼睛容易疲劳。为了得到更高品质的图像质量,逐行扫描也已经成为数字电视的选择方案。例如,美国的数字电视播出格式既有隔行扫描的 480/60i 和 1080/60i ,也有逐行扫描的 480/60P 和 720/60P 。 1080/24P , 25P 和 30P 逐行扫描也被用于高清数字电视节目的制作和交换,以 DVD 为发行载体的大部分数字电影节目采用了 480/24P 或 576/25P 逐行扫描。从本质上说隔行扫描是一种模拟的电视信号带宽压缩技术,这种扫描方式在模拟电视时代有效地解决了刷新率与信号带宽之间的矛盾,在数字电视时代也被继续广泛应用。目前电视广播普遍采用的是 2:1 隔行扫描,即把一帧分成两场,理论上也可以采用 3:1 甚至 4:1 隔行扫描,就是把一帧分成三场或四场,但实际上只有 2:1 也就是隔 1行扫描被广泛采用,这是因为更高的隔行比虽然能提高信道利用率但显示活动图像时的图像质量较差。通过上述讨论可以得出结论,逐行扫描可以得到比隔行扫描更高的图像质量,但电视行业选择隔行扫描主要是基于两个非常简单的考虑,第一是闪烁频率,第二是传输带宽。实际上在模拟电视时代隔行扫描技术是一个用有限频带资源实现优化显示效果的最佳折衷选择。显示技术的发展和演变在模拟电视时代,电视的拍摄、制作和显示的扫描方式和刷新率必须是相同的,这也是模拟电视采用隔行扫描的原因之一。 80年代末期以来,随着数字处理技术特别是帧存储器在接收机中应用的逐渐普及以及 90 年代末期以来液晶、等离子等新型平板显示器件技术的发展,图像显示的扫描方式和刷新率异于拍摄和制作也成为可能的选择,这种处理方法在模拟电视时代是不可能实现的。*2 倍场