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电视显示技术的现状与发展.doc
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电视显示技术的现状与开展
摘要
自上世纪 20 年代电视问世以来,这一伟大发明给人们的生活、娱乐、工作
和学习带来了无可估量的作用。从早期的黑白电视到上世纪六十年代彩电问世,
到数字电视和高清晰度电视的诞生,无一不引起人们的极大关注和带来广播、
家电产品的革命。电视对于当今世界的任何国家来说,都是最重要的消费电子
产品,它已经不仅仅是一种电子产品,而是成为了改变人们生活方式的工具。
据国家统计局统计,目前我国的电视机社会保有量约 3.5 亿台,而且仍在
不断增长之中,由于全世界没有一个统一的电视机制式标准,加上视屏处理方
式千差万别,技术性很强,因此对于一般用户而言,尽管人们每天都与电视和
影视产品打交道,但对很多相关的技术概念和影视产品的原理、性质都很是陌
生。在这里对黑白电视、彩色电视、高清数字电视的现状以与开展进展一个讲
述。
关键词:显示技术,概述,现状,趋势
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目录
1 绪论..................................................................................................3
1.1 高清晰度电视.......................................................................................................................3
1.2 逐行扫描...............................................................................................................................5
1.3 隔行扫描...............................................................................................................................6
1.4HDTV 的几种分辨率标准....................................................................................................7
2HDRIP 的概念.....................................................................................8
2.1 高清电视的技术优势...........................................................................................................8
2.2 高清晰度电视的开展...........................................................................................................9
2.3 高清晰度电视在中国的开展...............................................................................................9
2.4 我国高清电视广播链路的技术瓶颈.................................................................................11
2.5 高清链路建设中的设备选型.............................................................................................12
2.6 高清链路的未来.................................................................................................................13
2.7 高清电视新闻节目的开展概述.........................................................................................13
2.8 高清在电视新闻节目制作中应用研究的目的.................................................................14
2.9 我国电视台运用高清技术制作新闻节目的情况............................................................15
3 我国数字高清电视的现状与开展..........................................................16
3.1 数字高清电视与其他类型数字电视的区别.....................................................................19
3.2 数字高清电视与数字标清电视的区别.............................................................................19
3.3 数字高清电视的现状与瓶颈.............................................................................................21
3.4 数字高清电视产业的对策与开展Ü....................................................................................23
3.5 数字电视的开展简史.........................................................................................................24
总Ü结..................................................................................................25
参考文献...........................................................................................26
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1 绪论
1.1 高清晰度电视
HDTV 是 High Definition Television 的简称,翻译成中文是“高清晰度电视〞
的意思,HDTV 技术源之于 DTV〔Digital Television〕“数字电视〞技术,HDTV
技术和 DTV 技术都是采用数字信号,而 HDTV 技术那么属于 DTV 的最高标准,
拥有最正确的视频、音频效果。
我们知道 DVD 给了我们 VCD 时代所无法比拟的视听享受,但随着技术的
进步和人们需求的不断跟进,人们对视频的各项品质提出了更高的要求:屏幕
要更宽、画质要更高!于是,HDTV 就孕育而生了。
高清晰度电视是一种新的电视业务,国际电联给出的定义:“高清晰度电视
应是一个透明系统,一个正常视力的观众在距该系统显示屏高度的三倍距离上
所看到的图像质量应具有观看原始景物或表演时所得到的印象〞。水平和垂直
清晰度是常规电视的两倍左右,配有多路环绕立体声。HDTV 与当前采用模拟
信号传输的传统电视系统不同,HDTV 采用了数字信号传输。由于 HDTV 从电
视节目的采集、制作到电视节目的传输,以与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,假设使用大屏幕显示那么有亲临影院的感觉。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,拥有最正确的视频、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〔Low Definition Tele Vision〕低清晰度电视,其图
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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 〔 SDTV Standard Definition
TeleVision 〕 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 与 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
〔 Ultra High Definition Television 〕 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 的帧率进展视频的
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 与 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-R BT.709、SMPTE RP177
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’〔4:4:4/4:2:2/4:2:0〕,每个分量的量化位数皆为
10 或 12 bit,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 线非交织式〔720p,即常说的逐行〕或
1080 线交织式隔行〔1080i,即常说的隔行〕扫描〔DVD 标准为 480 线〕,屏
幕纵横比为 16:9。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
低格式的信号并进展数字化处理重放。 HDTV 有三种显示格式,分别是:
720P〔1280×720,非交织式,场频为 24、30 或 60〕,1080 i〔1920×1080,交
织式,场频 60〕,1080P〔1920×1080,非交织式,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
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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 1080 i 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 与 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确实是不小的考验,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 分辨率根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 无 视 的 环 节 。 HDTV 根 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
要求也比拟低,也就说在硬件设备方面的要求可以降低。
1.2 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。
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yunxidzh
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