高清視頻HDTV技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)簡介

　　DVD技術(shù)轉(zhuǎn)錄設(shè)備沒有很好地利用MPEG2編碼的優(yōu)勢(shì)，以至于市面上流行的DVD影碟的清晰度與高品質(zhì)的VCD相比并沒有大幅度提升。在PC應(yīng)用領(lǐng)域，由于刻錄技術(shù)以及寬帶傳輸技術(shù)的障礙，容量巨大的MPEG2視頻也始終不是主流。不過，這一切的抱怨都不足以阻擋我們對(duì)更高畫質(zhì)的追求，因?yàn)镠DTV時(shí)代已經(jīng)來臨。即便藍(lán)光刻錄和HDTV片源都還不普及，但是HDTV本身的高清畫質(zhì)依舊令人無限神往。

一、高清視頻標(biāo)準(zhǔn)：何謂HDTV

　　 HDTV是DTV標(biāo)準(zhǔn)中最高的一種，即High Definision TV，縮寫為HDTV，擁有最佳的視頻、音頻效果。DTV是一種數(shù)字電視技術(shù)，是目前傳統(tǒng)模擬電視技術(shù)的接班人。所謂的數(shù)字電視，是指從演播室到發(fā)射、傳輸、接收過程中的所有環(huán)節(jié)都是使用數(shù)字電視信號(hào)，或?qū)υ撓到y(tǒng)所有的信號(hào)傳播都是通過由二進(jìn)制數(shù)字所構(gòu)成的數(shù)字流來完成的。

此外DTV技術(shù)還可分為LDTV（Low Definition Tele Vision）低清晰度電視，其圖像水平清晰度大于250線，分辨率為340×255，采用4：3的幅型比，主要是對(duì)應(yīng)現(xiàn)有VCD的分辨率量級(jí)；標(biāo)準(zhǔn)清晰度電視（SDTV Standard Definition TeleVision）其圖像水平清晰度為500--600線，最低為480線，分辨率為720×576，采用4：3的幅型比，主要是對(duì)應(yīng)現(xiàn)有DVD的分辨率量級(jí)。目前應(yīng)用于廣播級(jí)的后期制作中的視頻標(biāo)準(zhǔn)主要是SDTV及HDTV。和模擬電視相比，數(shù)字電視具有高清晰畫面、高保真立體聲伴音、電視信號(hào)可以存儲(chǔ)、可與計(jì)算機(jī)完成多媒體系統(tǒng)、頻率資源利用充分等多種優(yōu)點(diǎn)。

HDTV規(guī)定了視頻必須至少具備720線非交錯(cuò)式（720p，即常說的逐行）或1080線交錯(cuò)式隔行（1080i，即常說的隔行）掃描（DVD標(biāo)準(zhǔn)為 480線），屏幕縱橫比為16:9。音頻輸出為5.1聲道(杜比數(shù)字格式)，同時(shí)能兼容接收其它較低格式的 信號(hào)并進(jìn)行數(shù)字化處理重放。
HDTV有三種顯示格式，分別是：720P（1280×720，非交錯(cuò)式，場(chǎng)頻為24、30或60），1080 i（1920×1080，交錯(cuò)式，場(chǎng)頻60），1080P（1920×1080，非交錯(cuò)式，場(chǎng)頻為24或30），不過這從根本上說也只是繼承模擬視頻的算法，主要是為了與原有電視視頻清晰度標(biāo)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)。對(duì)于真正的HDTV而言，決定清晰度的標(biāo)準(zhǔn)只有兩個(gè)：分辨率與編碼算法。其中網(wǎng)絡(luò)上流傳的以720P和1080 i最為常見，而在微軟WMV-HD站點(diǎn)上1080P的樣片相對(duì)較多。

美國的高清標(biāo)準(zhǔn)主要有兩種格式，分別為1280×720p/60和1920×1080i/60；歐洲傾向于1920× 1080i/50；其中以 720p為最高格式，需要的行頻支持為45kHz，而1080i/60Hz的行頻支持只需33.75kHz，1080i/50Hz的行頻要求就更低了，僅為28.125kHz。

在高清信號(hào)的三種格式中，1080i/50Hz及1080i/60Hz雖然在掃描線數(shù)上突破了1000線，但它們采用的都是隔行掃描模式，1080線是通過兩次掃描來完成的，每場(chǎng)實(shí)際掃描線數(shù)只有一半即1080/2=540線。由于一幅完整的畫面需要用兩次掃描來顯示，這種隔行掃描技術(shù)原理上的限制，在顯示精細(xì)畫面尤其是靜止畫面時(shí)仍然存在輕微的閃爍和爬行現(xiàn)象。但720p/60Hz不同，它采用的是逐行掃描模式，一幅完整畫面一次顯示完成，單次掃描線數(shù)可達(dá)720線，水平掃描達(dá)到1280點(diǎn)；同時(shí)由于場(chǎng)頻為60Hz，畫面既穩(wěn)定清晰又不閃爍。

　　我們經(jīng)常看到的HDTV分辨率是1280×720和1920×1080，這對(duì)于如今的顯示器而言的確是不小的考驗(yàn)，如果分辨率進(jìn)一步提高，那么將很難在現(xiàn)有的顯示器上獲得更加出色的畫質(zhì)，因?yàn)榇藭r(shí)的瓶頸在于顯示設(shè)備。另外也可以肯定的是，對(duì)于32英寸以下的屏幕而言，1920×1080分辨率基本已經(jīng)達(dá)到人眼對(duì)動(dòng)態(tài)視頻清晰度的分辨極限，也就是說再高的分辨率也只有在大屏幕顯示器上才能顯現(xiàn)出優(yōu)勢(shì)。

　　除了分辨率是HDTV的關(guān)鍵，編碼算法也是不可忽視的環(huán)節(jié)。HDTV基本可以分為MPEG2-TS、WMV-HD和H.264這三種算法，不同的編碼技術(shù)自然在壓縮比和畫質(zhì)方面有著區(qū)別。相對(duì)而言，MPEG2-TS的“壓縮比”較差，而WMV-HD和H.264更加先進(jìn)一些。而十分容易理解的是，“壓縮比”較差的編碼技術(shù)對(duì)于解碼環(huán)境的要求也比較低，也就說在硬件設(shè)備方面的要求可以降低。

二、HDTV文件格式

MPEG 2
MPEG的全稱是運(yùn)動(dòng)圖像專家組(Moving Picture Experts Group)。MPEG壓縮標(biāo)準(zhǔn)是針對(duì)運(yùn)動(dòng)圖像而設(shè)計(jì)的、基本方法是——在單位時(shí)間內(nèi)采集并保存第一幀信息，然后就只存儲(chǔ)其余幀相對(duì)第一幀發(fā)生變化的部分，以達(dá)到壓縮的目的。 MPEG壓縮標(biāo)準(zhǔn)可實(shí)現(xiàn)幀之間的壓縮，其平均壓縮比可達(dá)50：1，壓縮率比較高，且又有統(tǒng)一的格式，兼容性好。
MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)是在，繼MPEG-1以VCD和MP3為代表的MPEG-1產(chǎn)品成功受到到肯定后，于1994年所推出壓縮標(biāo)準(zhǔn)，以實(shí)現(xiàn)視/音頻服務(wù)與應(yīng)用互操作的可能性。MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)是針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電視和高清晰度電視在各種應(yīng)用下的壓縮方案和系統(tǒng)層的詳細(xì)規(guī)定，編碼碼率從每秒3兆比特～100兆比特，標(biāo)準(zhǔn)的正式規(guī)范在ISO/IEC13818中。MPEG-2不是MPEG -1的簡單升級(jí)，MPEG-2在系統(tǒng)和傳送方面作了更加詳細(xì)的規(guī)定和進(jìn)一步的完善。MPEG-2特別適用于廣播級(jí)的數(shù)字電視的編碼和傳送，被認(rèn)定為SDTV和HDTV的編碼標(biāo)準(zhǔn)。DVD影碟就是采用MPEG-2壓縮標(biāo)準(zhǔn)。
一般采用.mpg、.tp和.ts為后綴的HDTV文件就是采用的MPEG-2壓縮的。