高清視頻HDTV技術標準簡介

　　DVD技術轉錄設備沒有很好地利用MPEG2編碼的優(yōu)勢，以至于市面上流行的DVD影碟的清晰度與高品質的VCD相比并沒有大幅度提升。在PC應用領域，由于刻錄技術以及寬帶傳輸技術的障礙，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更高畫質的追求，因為HDTV時代已經(jīng)來臨。即便藍光刻錄和HDTV片源都還不普及，但是HDTV本身的高清畫質依舊令人無限神往。

一、高清視頻標準：何謂HDTV

　　 HDTV是DTV標準中最高的一種，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，是目前傳統(tǒng)模擬電視技術的接班人。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，或對該系統(tǒng)所有的信號傳播都是通過由二進制數(shù)字所構成的數(shù)字流來完成的。

此外DTV技術還可分為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，主要是對應現(xiàn)有VCD的分辨率量級；標準清晰度電視（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，主要是對應現(xiàn)有DVD的分辨率量級。目前應用于廣播級的后期制作中的視頻標準主要是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、電視信號可以存儲、可與計算機完成多媒體系統(tǒng)、頻率資源利用充分等多種優(yōu)點。

HDTV規(guī)定了視頻必須至少具備720線非交錯式（720p，即常說的逐行）或1080線交錯式隔行（1080i，即常說的隔行）掃描（DVD標準為 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)，同時能兼容接收其它較低格式的 信號并進行數(shù)字化處理重放。
HDTV有三種顯示格式，分別是：720P（1280×720，非交錯式，場頻為24、30或60），1080 i（1920×1080，交錯式，場頻60），1080P（1920×1080，非交錯式，場頻為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準對應。對于真正的HDTV而言，決定清晰度的標準只有兩個：分辨率與編碼算法。其中網(wǎng)絡上流傳的以720P和1080 i最為常見，而在微軟WMV-HD站點上1080P的樣片相對較多。

美國的高清標準主要有兩種格式，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，每場實際掃描線數(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，這種隔行掃描技術原理上的限制，在顯示精細畫面尤其是靜止畫面時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720線，水平掃描達到1280點；同時由于場頻為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，這對于如今的顯示器而言的確是不小的考驗，如果分辨率進一步提高，那么將很難在現(xiàn)有的顯示器上獲得更加出色的畫質，因為此時的瓶頸在于顯示設備。另外也可以肯定的是，對于32英寸以下的屏幕而言，1920×1080分辨率基本已經(jīng)達到人眼對動態(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。

　　除了分辨率是HDTV的關鍵，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，不同的編碼技術自然在壓縮比和畫質方面有著區(qū)別。相對而言，MPEG2-TS的“壓縮比”較差，而WMV-HD和H.264更加先進一些。而十分容易理解的是，“壓縮比”較差的編碼技術對于解碼環(huán)境的要求也比較低，也就說在硬件設備方面的要求可以降低。

二、HDTV文件格式

MPEG 2
MPEG的全稱是運動圖像專家組(Moving Picture Experts Group)。MPEG壓縮標準是針對運動圖像而設計的、基本方法是——在單位時間內采集并保存第一幀信息，然后就只存儲其余幀相對第一幀發(fā)生變化的部分，以達到壓縮的目的。 MPEG壓縮標準可實現(xiàn)幀之間的壓縮，其平均壓縮比可達50：1，壓縮率比較高，且又有統(tǒng)一的格式，兼容性好。
MPEG-2標準是在，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年所推出壓縮標準，以實現(xiàn)視/音頻服務與應用互操作的可能性。MPEG-2標準是針對標準數(shù)字電視和高清晰度電視在各種應用下的壓縮方案和系統(tǒng)層的詳細規(guī)定，編碼碼率從每秒3兆比特～100兆比特，標準的正式規(guī)范在ISO/IEC13818中。MPEG-2不是MPEG -1的簡單升級，MPEG-2在系統(tǒng)和傳送方面作了更加詳細的規(guī)定和進一步的完善。MPEG-2特別適用于廣播級的數(shù)字電視的編碼和傳送，被認定為SDTV和HDTV的編碼標準。DVD影碟就是采用MPEG-2壓縮標準。
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。