您是否希望享受非常清晰、感受强烈、让您身临其境的电视画面?为了实现这一梦想,人们便开发了高清晰电视技术(HDTV)。高清晰电视是一种全新的电视广播标准,并完全源于现有的NTSC、PAL及SECAM广播制式。

  高清晰电视是自1954年第一台彩色电视机在美国问世以来电视广播技术最大的一次创新。高清晰电视最吸引人的地方在于高清晰画面,即使在大于40英寸的屏幕上其强度也不会损失。这些高清晰画面还可以在16:9的高宽比屏幕上显示,以便实现更强烈的效果和娱乐性。
 
  1080条有效扫描行是传统制式的两倍(在NTSC制式下为480行,而在PAL和SECAM制式下为576行)可以实现清晰、漂亮的画面。这些具备明锐效果的画面可以实实在在地传达画面主题的冲击力。
  
* 1080i高清晰电视标准是当前的主流标准。
  
  通过使用基于人类视野的屏幕高宽比,宽屏记录格式可以为您带来更强烈、栩栩如生的画面。16:9的更大屏幕接近于人类的视野,让您体验到身临其境的感觉。   
 
  对高清晰电视的研究在20世纪60年代始于日本的NHK科技研究实验室(NHK STRL)。研究从观察角度和屏幕高宽比开始,从而增强了真实性,最后决定了屏幕大小、扫描行数量以及电视观众离电视的标准距离,以便实现最大的真实性。NHK STRL在1984年建立了MUSE体系,这是基于该实验室研究的一种模拟高清晰电视方法。
  
  而且,NHK STRL提出了“Hi-Vision”一词,作为高清晰电视的流行叫法。
  
  为演播室的节目制作而向统一高清晰电视标准的方向发展
  
  传统电视广播体系包括北美和日本采用的NTSC体系,英国、德国和中国采用的PAL体系,以及法国、东欧和俄罗斯采用的SECAM体系。
  
  这些体系的不同之处在于扫描行数量,而扫描行决定了画面的分辨率。电视内容当然必须通过相应的地区广播标准体系来制作。这要求对扫描行进行转换,以便在采用不同广播体系的国家之间发送电视内容。

  日本曾担心,当高清晰电视成为主流时这样的情形会重现,因此向CCIR(现在的ITU-R:国际电信联盟—无线通信部)建议,开发高清晰电视内容的演播室制作标准,以促进电视内容在全球的发送。

  尽管早在1990年就制定了高清晰电视的演播室制作标准,但对扫描行数量等问题还没有达成一致。在发布了三个版本之后,扫描行数量在2000年通过的第四个版本中得到了统一。

  目前,高清晰电视的主要广播制式包括ISDB、DVB及ATSC,这些制式将在后面介绍;所有这些制式都采用了演播室制作标准所规定的扫描行数量。

  因此,我们可以说,高清晰电视演播室制作标准的通过为高清晰电视奠定了基础。
 
  广播技术的数字化源于1982年日本NKL科技实验室提出的概念。这一概念被称为ISDB(综合业务数字广播),它将移动画面、声音、文本、静止画面结合到了数字广播信号中。
   
  在20世纪80年代末,广播数字化的一些基本技术,如数据压缩和纠错技术,都已面市。如今,广播技术已经成为了数字技术,为卫星广播、陆地广播和有线广播服务铺平了道路。

  高清晰电视技术也是数据技术。目前,主要的数字高清晰电视广播体系包括在日本开发的ISDB制式及在欧洲开发的DVB(数字视频广播)制式、以及在美国开发的ATSC(高级电视体系委员会)制式。

  尽管采用这些制式的陆地数字广播技术在包括日本在内的12个国家开始使用,但数字电视的发展已经遍布全球。
 
  2003年9月3日,Canon、Sharp、Sony及JVC四家公司联合宣布了HDV标准。
   
  HDV标准的概念是要开发一种家用便携式摄像机,它可以方便录制高质量、高清晰的影像。HDV标准可以和现有的DV磁带一起使用,以其作为记录媒介。
   
  这样,通过使用数字便携式摄像机,可以降低开发成本,提高开发效率。

  第一大特性: 在DV磁带上录制高清晰画面
  
用于录制DV的DV磁带也可以用于高清晰影像的录制,录制时间也是相等的。而且,主要的录制装置也与DV标准相同。

  第二大特性: MPEG-2被用作压缩编解码方法
  用于数字广播和DVD的MPEG-2压缩方法也可以用于HDV。可实现有效压缩,同时保持高质量的高清晰画面。因此,使用和DV标准同样的比特率,可以实现高分辨率、高清晰画面的录制和回放。
  为了使用MPEG-2来压缩大量高清晰画面数据——这些数据远远多于SD画面数据, 要求一种非常大的信号处理电路。不过,由于半导体和信号处理技术的发展,现在可以将编解器作为个人设备的一种标准。

  第三大特性: 强大的纠错功能
  利用使用帧间压缩的MPEG-2压缩方法(或编解码器),数据丢失带来的影响将远远大于DV标准的数据丢失影响。因此,运用了HDV制式的纠错代码实现了比DV制式更加精确的纠错功能。
  而且,通过将只在轨道内进行DV纠错的方法转化为多轨道间的纠错方法,可显著改善纠错功能,并可极大地增强对于数据丢失的容错性。

  第四大特性: 和CD一样的音质
  MPEG-1音频层II被用作音频压缩,使您能够享受近乎CD的音质。

  第五大特性: 两类录制体系
  HDV标准具有两种类型的录制体系:720p(逐行)规范和1080i(隔行)规范。

 
  1964 日本的NHK科技实验室开始研究高清晰电视。
  1982 NHK STRL 提出了综合业务数字广播(ISDB)概念。
  1984 NHK STRL建立了多重Sub-Nyquist采样编码(MUSE),这是一种模拟高清晰电视体系
  1985 NHK STRL 将“Hi-Vision”宣布为高清晰电视的名称
  1987 美国联邦通信委员会(FCC)邀请公众申请高清晰电视的陆地广播
  1990 国际电信联盟—无线通信部(ITU-R)批准了高清晰电视的演播室广播标准。
  1993 建立了数字视频广播(DVB)项目。
  1994 欧洲电信标准学会(ESTI)批准了DVB-S,这是一套卫星数字广播标准。
  1994 ETSI批准了DVB-C,这是数字有线电视的一套标准。
  1996 BskyB 在英国利用DVB体系启动了卫星广播。
  1996 Canal+ 在法国利用DVB体系开始了卫星广播。
  1997 ETSI批准了DVB-T,这是一套陆地数字广播标准。
  1997 FCC 批准了ATSC (高级电视系统委员会),这是一套陆地数字广播标准。
  1998 日本的电信技术委员会(TTC)批准了ISDB-S,这是一套卫星数字广播标准。
  1998 英国开始利用DVB体系进行陆地数字广播。
  1998 美国开始利用ATSC体系进行陆地数字广播。
  1999 瑞典开始利用DVB体系进行陆地广播。
  2000 第四版本的高清晰电视演播室广播标准得到批准,该标准统一了扫描行的数量。
  2000 ITU-R建议将ISDB-T作为陆地数字广播标准。
  2000 日本开始利用ISDB-S体系进行卫星数字广播。
  2000 西班牙开始利用DVB体系进行陆地数字广播。
  2001 澳大利亚开始利用DVB体系进行陆地数字广播。
  2001 新加坡开始利用DVB体系进行陆地数字广播。
  2001 韩国开始利用ASTC体系进行陆地数字广播。
  2003 日本开始利用ISDB-T体系进行陆地数字广播。
  2003 加拿大开始利用ATSC体系进行陆地数字广播。
 
  根据HDV制式,有三种类型的高清晰录制体系。第一种为720p规范,规定了720个有效扫描行(逐行扫描)和1280个垂直像素。另一种体系为1080i规范,规定了1080个有效扫描行和1440个垂直像素。因此,它们为高清晰时代建立了必要的高分辨率录制和回放体系。

HDV(1080i规范) HDV(710p规范) DV
存储介质 DV磁带
视频信号 1080/50i及1080/60i 720/25p,720/50p
720/30p,720/60p
576/50i(PAL)
480/60i(NTSC)
像素 1440x1080 1280x720 720x576(PAL)
720x480(NTSC)
高宽比 16:9 4:3(16:9)
压缩(视频) MPEG-2视频(框架和级别:MP@H-14) DV
亮度抽样频率 55.6875MHz 74.25MHz 13.5MHz
抽样格式 4:2:0 4:2:0(PAL)/4:1:1(NTSC)
Quantization 8比特
压缩后的比特率 (视频) 25 Mbps 19 Mbps 25 Mbps
压缩(音频) MPEG-1音频层II --
抽样频率 48kHz 48kHz/44.1kHz(2声道模式)
32kHz(4声道模式)
Quantization 16比特 16比特(2声道模式),12 比特,非线性(4声道模式)
压缩后比特率(音频) 384kbps 1.5Mbps
音频模式 立体声(2声道) 立体声(2声道)/立体声x2(4声道)
数据格式 MPEG-2系统 --
流类型 打包基本流 传输流 --
流接口 IEEE 1394 (MPEG-2-TS) IEEE 1394 (DV)
     
  注:
  高宽比: 图像的宽和高之比
  采样频率: 当将模拟信号转换为数字信号时,用于测量每秒可以输出的数据样次数的一个单位
  采样格式: 当将模拟视频转换为数字数据时,分配给三个色度差信号的频率比:即Y(亮度信号)
  R-Y(红色信号减去亮度信号后的信号)和B-Y(兰色信号减去亮度信号后的信号)。
  量化: 指用于表示数据样的级别值(16比特的表示方法为:216=65,536级)
  比特率: 指一秒内使用的数据量(1Mbps指在1秒内使用了1兆比特的数据)
  数据格式: 当将视频和音频录制为数字数据时使用的标准。
  流类型: 在MPEG-2体系中,将视频和音频结合为单一一组数据的一种体系。
  流接口: 数据传输标准。