高清晰度电视技术基础

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1、高清晰度电视技术基础王亚明本文作者王亚明先生，Sony广播电视专业设备亚洲总部中国市场本部重耍客户项目部经理。关键词：HDTVSDTV数字电视清晰度码率节日制作ITU、SMPTE和中国的HDTV标准如表所示。ITU.S制PTE和中国的HDTV标准项目ITUSMPTE中国每行有奴祥点数192019201^20毎桢有效扫播行I0B0ioso1080取拝结拘正交取样正交取样正交取样象索形状方形象素方彤象素方形象素罟茴誑高比16916:916;9毎帧扫描行数112布（原1250轩标准已经取消｝1125^1125ff

2、垂直扫描类型逐厅或2:1届厅扫Jg逐行或2:1陌苻扫描溟厅或2:】隔行扫描逐行3.976.吐02$29.们丿31>5创59.较逐行593.5帧逐疔24就隔行35994曲）场隔打593焰0场场取样頻率壳反：74.25MHz.S1K：74.25MHi74.25MHz色皮：37.125MHz色度:37.125MHzfill：37J25MHZ.标称带宽30MHz.磁30MHz壳JI：30MHz&K：15MMz也度：!5MHt色度：15MHz豎化电平8或10b8或10b*或10b电视清晰度电视画面的垂直清晰度取决于每

3、帧的有效扫描行数。标准清晰度电视（SDTV）垂直清晰度的最大值为576电视线（576/500,高清晰度电视（IIDTV）垂直清晰度的最大值为1080线（1080/50i）o电视画面的水平清晰度取决于电视信号的传输带宽。在SDTV系统中，每1M脱带宽相当于80电视线（相对清晰度）或107线（绝对清晰度）,6MHz亮度信号传输带宽对应的最大水平清晰度为480电视线（相对清晰度）或640线（绝对清晰度）。受传输带宽的限制，每行有720个有效取样点并不等于绝对清晰度为720线，再现全部样点需要6.75MHz带宽（収

4、样频率为13.5MHz的1/2）0在HDTV系统屮，每1MHz带宽相当于29电视线（相对清晰度）或52线（绝对清晰度）,30MHz亮度信号传输带宽对应的最大水平清晰度为870电视线（相对清晰度）或1550线（绝对清晰度)。受传输带宽的限制，每行有1920个有效取样点并不等于绝对清晰度为1920线，再现全部样点需要37.125MHz带宽(取样频率74.25MHz的1/2)。数字电视系统的表示方法在数字电视系统中经常使用1080/60iZ类的表示方法，1080表示每帧有效扫描行数，60表示帧或场频，最后的字母只

5、有小写的i(interlace,隔行扫描)或大写的P(Progressive,逐行扫描)。例如，1080/60i表示有效扫描行数1080、场频60Hz的隔行扫描方式，720/60P表示有效扫描行数720、帧频60血的逐行扫描方式。采用上述方法，美国的NTSC制可表示为480/60i,欧洲和中国的PAL制可表示为576/5010目前数字电视系统并没有统一的表示方法，在各种文献中也可以见到其它表示法。例如,已知帧或场频时用1080i、720P表示扫描线数和扫描方式，已知扫描线数时用50i或60P表示帧或场频和扫

6、描方式。1080/50i720/60P还可以分别表示为1080/50/2:1、720/60/1:1。有时还会用@代替/,如1080@60i,720@60P等。也有用总扫描线数代替有效扫描线，如1125/60i、750/60P,其它的还有1080i/50、1080i/50Hz等表示方法。数字电视信号的码率标清数字电视信号的码率在TTU-R601数字电视标准中，采用10b量化时亮度信号的码率为13.5(MHz)X10(bit)=135Mb/s两个色差信号的码率为2X6.75(MHz)X10(bit)=135Mb

7、/s总的码率为亮度信号码率+色差信号码率二135+135=270Mb/s高清数字电视信号的码率在SMPTE274M数字电视标准中，采用10b量化吋亮度信号的码率为74.25(MHz)XlO(bit)=742.5Mb/s两个色差信号的码率为2X37.125(MHz)X10(bit)=742.5Mb/s总的码率为742.5+742.5=1485Mb/s从上述计算可以看出，HDTV的码率是SDTV的5.5倍。数字电视信号的有效码率(视频)有效码率是在单位时间内与视频信号有关的数据量。因为在电视信号的水平和垂直消隐

8、期没有视频信息，所以有效码率一般只是码率的60~80%。当使用磁带、硬盘或光盘存储数字视频信号时，可以只记录有效码率代表的视频信息。标清数字电视信号的有效码率在ITU-R601数字电视标准中，采用8b量化时480/60i(NTSC)亮度信号的有效码率为每行的取样点数X有效扫描行数X量化比特数X帧频二720X480X8X30二82.944Mb/s两个色差信号的有效码率为2X360X480X8X30=82.944Mb