高清电视技术发展状况Word文件下载.docx

高清电视技术发展状况Word文件下载.docx

《高清电视技术发展状况Word文件下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高清电视技术发展状况Word文件下载.docx（29页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

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。

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，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（LowDefinitionTeleVision）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（SDTVStandardDefinitionTeleVision）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。

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（UltraHighDefinitionTelevision）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-RBT.709、SMPTERP177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:

2:

2/4:

0），每个分量的量化位数皆为10或12bit，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:

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。

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。

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。

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:

1.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。

2.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。

3.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。

4.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。

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，HDTV有三种显示分辨率格式，分别是：

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。

从技术上说，开发720P这种显示分辨率明显比开发1080i更加复杂，因为它提供分辨率为1280×

720，也就是92.16万像素。

最重要的是，720P采用的是逐行扫描，也就是说在同一时间需要达到720线的垂直清晰度水平，而不是像1080i那样一次扫描540线经过两次叠加，因此将牵涉到更高的行频输出，对显像管的要求太高。

主要是使用NTSC制式的美国和日本在使用此技术。

自然，它们使用了60Hz的场频。

HDTV的片源主要来自于网络和电视台，其中网络上流传的片源也以720P和1080i最为常见，最高规格的1080P的样片可在微软WMV-HD站点找到一些。

如果采用1080P/25Hz格式拍摄高清晰度内容，可以方便地将每一帧完整的1080P图像拆成两帧隔行扫描的1080i图像。

这样1080P/25Hz格式就变成了1080i/50Hz的图像，这样就方便应用于欧洲和中国这些原PAL制国家的数字高清晰度电视。

同理，1080P/30Hz上也可以在拍摄完毕后方便地转换为1080i/60Hz的图像，方便应用于美国和日本等国家。

HDTV有三种显示分辨率格式，分别是：

1080，逐行）。

720P的字母p代表代表英文单词progressiver（逐行），而1080i中的i则是interlaced（交错）的意思，1080p中的p代表非交错。

这三种显示模式，每秒钟都提供了60贞的图像，其中720p每一秒钟都提供了60幅图像；

而1080i则采用了隔行扫描的方式，每秒钟在奇数行和偶数行交错提供30幅图像，所以1080i模式下的画面会感觉有些闪烁；

而1080p在1080i显示模式的基础上提供逐行扫描的方式，在所有显示模式中1080p的显示效果是最为出众的，但是对系统负荷要求也最高。

如何收看：

目前有两种方式可欣赏到HDTV节目。

一种是在电视上实时收看HDTV，需要满足两个条件，首先是电视可接收到HDTV信号，这需要额外添加相关的硬件，其次是电视符合HDTV标准，主要是指电视的分辨率和接收端口而言。

另一种是在电脑上通过软件播放。

目前我国只有极少部分地区可接收到HDTV数字信号，而且真正能称为HDTV电视的价格仍高高在上，不是普通消费者所能承受的。

因此，在网络中找寻HDTV源，下载后在个人电脑上播放，成了大多数HDTV迷们的一个尝鲜方法。

如何播放：

HDTV视频格式主要有MPEG2-TS、WMA-HD，以及后来的H.264格式．总结网上各种播放器我认为首选的应该是KMPlayer，详细情况请看我在XX知道的一篇帖子：

HDTV即High-DefinitionTV，高清晰数字电视。

这个概念其实可以非常简单地表达出来。

所谓“数字”，是相对于原来的“模拟”而言，是指拍摄、编辑、制作、传输、接收等全过程都使用数字技术的电视系统。

所谓“高清晰”，则是相对于“标清”（标准清晰度,SDTV）而言。

什么才算“高清晰”呢，就是三种模式：

1280×

720（非交错式，场频为24、30或60），也即我们平常说的720P。

1920×

1080（交错式，场频60），也即我们平常说的1080I。

1080（非交错式，场频为24或30），也即我们平常说的1080P。

HDTV的视频信号采用MPEG2进行压缩，音频信号则采用AC3压缩。

CHD提供的HDTV精加工作品，通常会用效果更好的DTS等音轨替代原始的AC3音轨，以求得更出色的效果；

或者添加不同语言的音轨，制作成双音轨或多音轨版本。

DVD也是采用MPEG2进行视频压缩的，但这并不意味着能播放DVD的软件就可以播放HDTV。

因为DVD采用的MPEG2-PS格式，即MPEG2ProgramStream，主要用来存储固定时长的节目。

而HDTV采用的是MPEG2-TS格式，即MPEG2TransportStream，是一种视频流格式，主要用于实时传送节目。

因此，要播放HDTV视频源，不仅需要播放器有MPEG2-TS解码器，而且还必须有专门的HDTV分离器。

从网上下载的HDTV文件，许多是带.tp或.ts扩展名的，要播放它们，首先必须有一个支持MPEG2-TS格式的分离器（SplitterFilter）。

分离器的作用就是识别文件真正的格式，将其中的视频流、音频流数据分离出来，并发送给解码器进行解码处理。

尽管DirectX里提供了MPEG2格式分离器，但DirectX8以上的版本已取消了对TS流的支持，因此必须另外安装HDTV格式分离器方可。

HDTV格式

从网络上我们可以下载到的HDTV影片主要WMV、XVID、DIVX、H.264等编码，它们各有长处，也各有缺点，其中H.264由于得到了NVIDIA和Ati两家公司的支持所以比较火爆，相对于其他编码方式来说，H.264拥有了很多新特性，这些特性决定了H.264前途更为光明。

H.264/MPEG-4AVC（ISOMPEG-4Part10）

H.264（ITU-T命名），或称之为MPEG-4AVC（ISO/IEC命名），是一种由ITU-T与ISO/IEC正在联合进行开发的视频编解码方案，即将成为MPEG-4标准的第10部分（ISOMPEG-4Part10）。

关于该技术的视频编码方案，现在正式命名为ITU-TH.264或“JVT/AVC草案”。

H.264/MPEG-4AVC作为MPEG-4标准的扩展（MPEG-4Part10），充分利用了现有MPEG-4标准中的各个环节。

H.264/MPEG-4AVC就在现有MPEG-4AdvancedSimpleProfile的基础之上进行发展的。

H.264/MPEG-4AVC的编解码方案流程主要包括如下5个部分：

亚像素级运动估计与帧内估计（Estimation）、变换（Transform）及逆变换、量化（Quantization）及逆量化、环路滤波器（LoopFilter）、熵编码（EntropyCoding）。

标准选择AdvancedVideoCoding（高级视频编码）（AVC）作为“官方”名-因为对应视频的音频格式是AdvancedAudioCoding（先进音频编码）（AAC）。

HDRIP的概念

HDRip是HDTVRip的缩写，是用DivX/XviD/x264等MPEG4压缩技术对HDTV的视频图像进行高质量压缩,然后将视频、音频部分封装成一个.avi或.mkv文件，最后再加上外挂的字幕文件而形成的视频格式。

实际上是对HDTV的2次压缩，将原来的MPEG2编码重编码为MPEG4编码。

CHD制作的HDRIP遵循严格的制作标准，尽力在文件大小和画质之间取得最佳平衡点（通常控制在一部电影4.4GB左右，正好相当于一张DVD-R的容量，以便保存）。

高清电视的技术优势

所有商业化的高清全部是数字格式的，这个图像由一系列静止的高像素图片组成，因此信号要么传输的是优质的图像，要么根本就没有图像。

你不会看到飘满雪花，有其他颜色，上下跳动的画面。

大多数高清节目和电影将会以16:

9的比例推出，半宽屏的格式。

（虽然一些电影是用更宽的比例（如2.35:

1）制作的，但是还是会在16：

9的电视上出现信箱似的黑框）旧的电影和节目仍然是用4：

3比例，如果用另外一种信箱格式的版本显示，会在16：

9的电视的左右两边出现黑框（对全屏显示这个词的使用不当）或者，可以放大图片来充满整个屏幕，然而这会造成显示有损，画面破损。

信号更为干净，色彩更逼真。

全部显示的画面信息将是原来2到5倍。

扫描线之间的距离更小，甚至没法发觉。

更高的透明度，和清晰度使得在大屏幕电视上收看节目更为舒服、惬意。

高清晰度电视的发展

高清电视是在现行三大彩色电视广播制式存在着一系列缺陷的情况下研制出来的新的电视系统,最初世界各国对高清的用词很不相同,在西欧称为高质量电视（HQTV）,在美国称为高级电视（ATV）,而在日本最早称为高品位（高质量）电视,之后日本NHK率先于上世纪60年代末开发出新的电视系统,提出了HDTV这个术语并被各国普遍接受。

高清已经成为电视产业发展的驱动因素，成为各传输通道维系用户的重要手段。

目前全球已经有几十个国家开播了高清已经成为电视产业发展的驱动因素，成为各传输通道维系用户的重要手段。

目前全球已经有几十个国家开播了高清电视节目，其中大多数为发达国家，例如美国、加拿大、日本、澳大利亚、韩国、奥地利及一些欧洲国家，美国和日本是全球发展高清数字电视速度最快的两个国家，日本是世界上仅次于美国的第二大HDTV市场，是亚太地区第一大HDTV市场。

高清晰度电视在中国的发展

高清晰度电视在我国已是热门话题,从政府有关部门、设备制造企业、运营商到各种传介媒体以及学者等都一致认为我国的高清时代已经来临,上海文广和央视高清频道的联手开播、2006年8月24日我国自行开发的数字电视地面传输标准的出台,以及2008年北京奥运会带来的巨大商机,更促使国内外厂商蜂拥而来抢先夺地占领市场,但也引发了不少争论,特别是企业和老百姓,其中不少争论诸如机宽要求、不同类数据编码格式的终端在同一交换、储存、管理系统中混合使用,鼓励创新,同台竞争,让新技术在竞争中胜出。

MP网络从安装的第一天起就充分做好了全面提供不同格式高清电视（HDTV）的准备。

MP也不是宽带接入传输技术,MP数据包能够在任何满足带宽要求的物理层上实现无缝连接,因此MP接入网是跨接DSL、FTTB+Cat5FTTH、无线技术的“鸡尾酒”解决方案。

MP是一项为迎接大规模视频流媒体应用而量身定制,消除了当前IT技术中交换机瓶颈、服务器瓶颈、储存器瓶颈,解决了当前IP网络安全问题和商业模式的下一代网络技术。

2006年1月1日开始，中国中央电视台（央视）正式通过亚洲四号卫星向全国启播一条收费高清电视频道。

央视欲利用此高清频道转播2008年北京奥运赛事，但因收益不佳，被迫停止播出收费高清电视节目。

另外，上海文广和电影频道亦开播有两条收费高清电视频道。

免费地面广播方面，央视在2008年1月1日开播CCTV-高清，但仅限于北京地区观众通过UHF第33频道进行接收；

北京奥运期间改用此频道播出了部分赛事。

目前已在全国大部分地区落地播出。

此外，北京电视台也在同年7月开播了一套免费地面高清电视频道——BTV纪实高清（原为BTV奥运高清），利用中央电视塔第14频道播出。

经广电总局批准，CCTV-1、北京卫视、黑龙江卫视、江苏卫视、上海东方卫视、浙江卫视、湖南卫视、深圳卫视、广东卫视已于2009年9月28日进行高、标清同播。

大陆高清节目大多采用1080i格式，码流约为17M。

我国发展高清电视广播的历史并不长，深圳电视台2003年10月曾在中国试播第一个高清频道，随后借助北京奥运会的契机，高清电视广播最近两年得到快速发展：

2008年2月29日，广电总局正式确定北京、天津、上海、沈阳、青岛、秦皇岛、广州、深圳八个城市在奥运会期间开播地面高清，实现奥运会高清数字电视转播，这八个城市的观众可通过天线接收到无线高清信号；

一年半后的2009年9月28日，我国中央电视台一套、北京卫视、上海东方卫视、江苏卫视、湖南卫视、黑龙江卫视、广东卫视、深圳卫视、浙江卫视九个电视频道同时实行高标清同播，到此时，高清机顶盒、高清电视机销量猛增，高清产业链得到迅速发展，高清观众数量也大幅增加。

随着广播电视专用卫星鑫诺6号将于今年发射升空，卫星转发器资源紧张状况将得以缓解，明年将有安徽台、重庆台等很多电视频道加入到高清电视广播阵营。

我国高清电视广播链路的技术瓶颈：

长期以来，制约我国高清发展的最大瓶颈是高清节目源匮乏，这个问题目前依然存在，但缓解已经指日可待，而技术层面的瓶颈却开始浮出水面。

标清画面像素是41.4万，而高清画面像素达到了207.3万，高清像素是标清的整整5倍，严格地说，水平像素达到1920线，每帧画面像素才能达到207.3万，这才是真正意义的高清设备，我们称呼其为“高清全带宽”设备。

理论上，高清从拍摄、制作、播出、传输以致用