【推薦】高清電視技術(shù)現(xiàn)狀深入分析
作者： 趙興濤
出處： 家庭影院技術(shù)
“把簡(jiǎn)單的事情搞復(fù)雜了，太累;把復(fù)雜的事情搞簡(jiǎn)單了，貢獻(xiàn)！”這句人人熟知的格言，可以很貼切地用在我們社會(huì)生活的各個(gè)方面。目前，在家電市場(chǎng) 上，最累的莫過(guò)于我們的電視消費(fèi)者了。當(dāng)看到廠家將數(shù)字高清從“1080i”到“720P”直至“頂級(jí)1080P”不斷跨越的時(shí)候，當(dāng)廠家聲稱(chēng)的各種高清 技術(shù)粉墨登場(chǎng)的時(shí)候，消費(fèi)者卻為自己所購(gòu)的或?qū)⒁?gòu)買(mǎi)的高清電視是不是真正的高清電視而困惑著。因?yàn)楫?dāng)他們花費(fèi)大量的積蓄如獲至寶地將自己新買(mǎi)的數(shù)字高清 電視抱回家后，使用時(shí)發(fā)現(xiàn)與所期待的效果大相徑庭。雖然這是由于大多數(shù)用戶(hù)只能接收現(xiàn)行模擬體制的有線電視畫(huà)面所造成的，但由此引發(fā)的售后服務(wù)糾紛連連不 斷;商家常常以目前沒(méi)有高清電視信號(hào)為理由來(lái)答復(fù)。既然最終的數(shù)字電視顯示正式標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有出臺(tái)，那消費(fèi)者又怎樣判斷高清電視是否符合未來(lái)標(biāo)準(zhǔn)呢？這就如同畫(huà) 了一個(gè)餅，這餅是給你看的，不是吃的。因此消費(fèi)者買(mǎi)現(xiàn)在的產(chǎn)品只能用于將來(lái)的消費(fèi)。從而使目前高清電視處于非常尷尬的境地，有的用戶(hù)甚至發(fā)出了“想說(shuō)愛(ài)卻 不容易”的感嘆！我們無(wú)可非議有的廠家所打出的:“如不能顯示中國(guó)數(shù)字高清晰度電視的標(biāo)準(zhǔn)格式，消費(fèi)者可獲得購(gòu)買(mǎi)價(jià)××倍賠償”的保險(xiǎn)承諾，其實(shí)對(duì)目前市 場(chǎng)上標(biāo)有“HDTV Ready”的高清電視，做到這樣的承諾并不難，因?yàn)楦咔咫娨曂耆梢砸缘头直媛实膱D像顯示中國(guó)數(shù)字高清晰度電視的標(biāo)準(zhǔn)分辨率圖像格式，甚至可兼容所有高 清格式。這與完全還原顯示所有高清格式圖像有著本質(zhì)區(qū)別，因?yàn)榧嫒菖c還原顯示是兩回事。為徹底解開(kāi)用戶(hù)的上述種種疑惑，這里我們將高清晰度電視信號(hào)輸入、 處理到顯示的全過(guò)程徹底分析目前市場(chǎng)上的數(shù)字高清電視的技術(shù)現(xiàn)狀，讓消費(fèi)者建立起一個(gè)有章可循的衡量標(biāo)準(zhǔn)，看清是非曲直，明明白白消費(fèi)。
高清晰度電視的定義:
電視節(jié)目在制作完成之后，電視臺(tái)要把節(jié)目發(fā)射出去，用戶(hù)才能看到電視節(jié)目。在傳統(tǒng)的模擬電視中，模擬全電視信號(hào)通過(guò)調(diào)制在無(wú)線電射頻載波上發(fā)送 出去。數(shù)字電視則是發(fā)射前對(duì)電視信號(hào)進(jìn)行數(shù)字壓縮處理，并按照數(shù)字電視的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)制或信道編碼，這時(shí)候發(fā)射的就是數(shù)字電視節(jié)目了。信號(hào)發(fā)射出去之后，在 接收端接收到數(shù)字信號(hào)后，可以通過(guò)一種數(shù)字電視信號(hào)解碼器，將數(shù)字信號(hào)解調(diào)為數(shù)字的音、視頻信號(hào)，再進(jìn)一步將這些數(shù)字 信號(hào)經(jīng)過(guò)數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換電路處理為模擬的音、視頻信號(hào)，提供給電視機(jī)。
只要是顯像管電視，其電視機(jī)的驅(qū)動(dòng)都是由模擬信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)的，數(shù)字信號(hào)是無(wú)法驅(qū)動(dòng)顯像管的電子槍工作的。那么誰(shuí)來(lái)完成數(shù)字信號(hào)接收和處理為模擬信 號(hào)的解碼功能呢？目前上市的高清晰度電視都不具備這一功能，而需要一個(gè)外接的被稱(chēng)作數(shù)字電視機(jī)頂盒的產(chǎn)品來(lái)完成，它是一個(gè)獨(dú)立于電視機(jī)之外的數(shù)字電視信號(hào) 解碼器，主要功能是:把通過(guò)天線或電纜接收的數(shù)字信號(hào)，解調(diào)為數(shù)字音、視頻信號(hào)，最后再把數(shù)字音、視頻信號(hào)由數(shù)模轉(zhuǎn)換電路處理為模擬的音、視頻信號(hào)，通過(guò) 自身AV、S端子接口或色差（YpbPr、YCbCr）等輸出接口，連接到電視機(jī)的音、視頻輸入接口上來(lái)收看數(shù)字電視的節(jié)目。如果把這個(gè)機(jī)頂盒集成到電視 機(jī)的內(nèi)部，那么就可以像現(xiàn)在看模擬電視節(jié)目一樣，把接收數(shù)字信號(hào)的天線或電纜直接接到電視機(jī)背面的天線接口上，來(lái)收看數(shù)字電視節(jié)目，這樣的電視我們稱(chēng)作高 清晰度電視接收機(jī)。因?yàn)閲?guó)家數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有正式出臺(tái)，加之將來(lái)數(shù)字電視節(jié)目開(kāi)通后的收視付費(fèi)授權(quán)等方面的原因，所以目前上市的高清晰度顯像管電視都沒(méi)有 把機(jī)頂盒部分的電路做到電視機(jī)內(nèi)部，只是完成了把機(jī)頂盒輸出的模擬的高清晰度視頻信號(hào)顯示、聲音信號(hào)輸出的功能，這就是它們稱(chēng)作高清晰度電視而不是高清晰 度電視接收機(jī)的緣故了。對(duì)數(shù)字電視節(jié)目而言，目前的高清晰度電視的功能從視頻信號(hào)顯示方面來(lái)講類(lèi)似于電腦顯示器。
電視機(jī)不分?jǐn)?shù)字和模擬的，無(wú)論我們?cè)袀鹘y(tǒng)彩色電視接收機(jī)還是現(xiàn)在的高清晰度電視（HDTV），這些電視機(jī)都是模擬的。請(qǐng)注意“HDTV”是 “High-Definition Television”的簡(jiǎn)稱(chēng)，其中的“D”不是有些人誤解的“Digital”——“數(shù)字”，而是“Definition”——“清晰度”;而數(shù)字電 視，應(yīng)是DTV（Digital Television）,目前廠家之所以把高清晰度電視稱(chēng)作數(shù)字高清晰度電視，主要原因是在接收的信號(hào)格式轉(zhuǎn)換過(guò)程中運(yùn)用了數(shù)字化變頻技術(shù)（A/D轉(zhuǎn)換、 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、D/A轉(zhuǎn)換）。
談到這里，讀者可能要問(wèn):是不是原有傳統(tǒng)彩色電視機(jī)和現(xiàn)在的高清晰度電視（HDTV）都能接收高清晰度視頻信號(hào)呢？答案是肯定的。但傳統(tǒng)彩色 電視機(jī)只能通過(guò)AV、S端子接口接收數(shù)字電視機(jī)頂盒輸出的由高清晰度視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換而成的480i，576i，576P格式的標(biāo)準(zhǔn)清晰度信號(hào)，自然欣賞到的 畫(huà)面清晰度已大打折扣了。
為讓讀者有一個(gè)更清晰的概念，這里把數(shù)字電視接收設(shè)備的相關(guān)定義介紹如下：
高清晰度電視接收機(jī) HDTV receiver
能接收、解調(diào)由高清晰度電視信號(hào)調(diào)制的射頻信號(hào)，解碼、顯示符合中國(guó)數(shù)字高清晰度電視的標(biāo)準(zhǔn)格式規(guī)定的視頻信號(hào)，顯示圖像寬高比與中國(guó)數(shù)字高清 晰度電視的標(biāo)準(zhǔn)格式規(guī)定的圖像寬高比對(duì)應(yīng)，圖像清晰度約為PAL-D模擬電視機(jī)的兩倍，能接收和顯示其它圖像格式數(shù)字電視信號(hào)，并能解碼、輸出數(shù)字電視聲 音信號(hào)的設(shè)備。
高清晰度電視 HDTV
能輸入、處理高清晰度電視視頻信號(hào)和數(shù)字電視聲音信號(hào)，顯示符合中國(guó)數(shù)字高清晰度電視的標(biāo)準(zhǔn)格式的視頻信號(hào)，顯示圖像寬高比與中國(guó)數(shù)字高清晰度 電視的標(biāo)準(zhǔn)格式規(guī)定的圖像寬高比相對(duì)應(yīng)，圖像清晰度約為PAL-D模擬電視機(jī)的兩倍，能輸出輸出數(shù)字電視聲音信號(hào)，并能輸入、處理和顯示其它圖像格式數(shù)字 電視視頻信號(hào)的設(shè)備。
高清晰度電視的輸入信號(hào)格式
遵循高清晰度電視的定義中的規(guī)定，HDTV 除通過(guò)YpbPr接口輸入顯示中國(guó)數(shù)字高清晰度電視的標(biāo)準(zhǔn)格式圖像外，還通過(guò)D－SUB輸入接口（VGA 接口）支持或兼容的計(jì)算機(jī)輸出的圖像格式。
2.1 YpbPr、YcbCr模擬分量視頻信號(hào)
目前國(guó)產(chǎn)高清電視對(duì)模擬分量視頻信號(hào)和接口有YpbPr、YcbCr兩種標(biāo)識(shí)，YpbPr表示逐行掃描色差輸入，YcbCr表示隔行掃描色差輸 入。YPbPr/YCbCr信號(hào)分別是亮度信號(hào)(Y)、藍(lán)色差信號(hào)（B-Y）和紅色差信號(hào)（R-Y）的幅度值乘以一個(gè)比例系數(shù)而得到的模擬信號(hào)。要求至少 Y信號(hào)中含同步脈沖信號(hào)。如圖1所示是接收高清晰度1920×1080i格式復(fù)合測(cè)試圖信號(hào)中的100/0/100/0彩條信號(hào)得到模擬分量視頻信號(hào)。
顯然，我們只要知道Y、Cb(Pb)、Cr(Pr)的值就能夠得到G 的值，所以在視頻輸出和顏色處理過(guò)程中就統(tǒng)一忽略綠色差Cg(Pg), 而只保留Y、Cb(Pb)、Cr(Pr) ，這便是色差輸出的基本定義。色差輸出將色度信號(hào)C分解為色差Cr(Pr)和Cb(Pb)，這樣就避免了S-Video傳輸方式中兩路色差混合必須解碼并 再次分離的過(guò)程，從而保持了色度通道的最大帶寬，只需要經(jīng)過(guò)反矩陣解碼電路就可以還原為RGB三原色信號(hào)而成像，這就最大限度地縮短了視頻源到顯示器成像 之間的視頻信號(hào)通道，避免了因繁瑣的傳輸過(guò)程所帶來(lái)的圖像失真，所以色差輸出的接口方式是目前各種視頻接口中最好的一種。
目前國(guó)產(chǎn)高清電視的說(shuō)明書(shū)沒(méi)有對(duì)視頻分量輸入接口YPbPr/YCbCr的輸入信號(hào)格式作特殊要求或說(shuō)明;對(duì)YCbCr輸入接口的輸入信號(hào)要求一般 采用這樣的說(shuō)明:DVD設(shè)備或帶有YCbCr輸出的設(shè)備;對(duì)YPbPr輸入接口的輸入信號(hào)要求一般采用這樣的表述:HDTV機(jī)頂盒或DVD設(shè)備或帶有 YPbPr輸出的設(shè)備。顯然YpbPr可輸入HDTV機(jī)頂盒有輸出的1080i隔行信號(hào)。因此嚴(yán)格地講，高清電視YPbPr輸入接口用于高清晰度電視視頻 信號(hào)的輸入，但并不僅僅用于逐行掃描信號(hào)的輸入。而且用戶(hù)只要知道，電視接DVD的時(shí)候，YCbCr是接隔行輸出，YPbPr是接逐行輸出，就可以了。新 的國(guó)家數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)將采用統(tǒng)一的YpbPr一種標(biāo)識(shí)。視頻分量輸入接口支持的視頻掃描格式如表1所示，包括480i，576i，576P格式的標(biāo)準(zhǔn)清晰度 模擬分量視頻信號(hào)和1080i/50Hz、1080i/60Hz、720P/50Hz、720P/60Hz格式的高清晰度模擬分量視頻信號(hào)。YPBPR模 擬分量視頻信號(hào)波形圖如圖1所示。這是接收高清晰度1920×1080i格式復(fù)合測(cè)試圖信號(hào)的100/0/100/0彩條信號(hào)得到的。
2.2 D－SUB輸入信號(hào)接口
2.2 計(jì)算機(jī)輸出的圖像顯示格式
高清電視通過(guò)D－SUB接口（VGA 接口）輸入計(jì)算機(jī)圖像顯示格式的信號(hào)。D－SUB接口是采用非對(duì)稱(chēng)分布的15pin 連接方式，輸入模擬基色視頻信號(hào)（RGB）的接口。其工作原理是:將計(jì)算機(jī)顯存內(nèi)以數(shù)字格式存儲(chǔ)的圖像( 幀) 信號(hào)在RAMDAC 里經(jīng)過(guò)模擬調(diào)制成模擬高頻信號(hào)，然后再輸出到HDTV的D－SUB端口成像，這樣D－SUB信號(hào)在輸入端，就不必像其它視頻信號(hào)那樣還要經(jīng)過(guò)矩陣解碼電路 的換算。從前面的視頻成像原理可知D－SUB的視頻傳輸過(guò)程是最短的，所以D－SUB輸入接口擁有許多的優(yōu)點(diǎn)，如無(wú)串?dāng)_無(wú)電路合成分離損耗等。
D－SUB輸入接口支持或兼容如下的計(jì)算機(jī)顯示格式的一種或多種:
—— VGA-640×480; —— SVGA-800×600;
—— XGA-1024×768; —— SXGA-1280×1024;
—— UXGA-1600×1200。
對(duì)目前市售數(shù)字高清CRT電視一般最高可支持或兼容XGA格式;對(duì)目前市售數(shù)字等離子電視一般最高可支持或兼容SXGA格式。
高清晰度電視的輸入信號(hào)處理模式
高清晰度電視通常要兼顧顯示3種視頻圖像模式:經(jīng)數(shù)字化處理過(guò)的模擬電視信號(hào)格式，如PAL倍行/倍場(chǎng)、PAL60和PAL75電視信號(hào)格式 等;高清晰度電視圖像格式，如1080i/50HZ、1080i/60HZ、720P高清電視信號(hào)格式;D-Sub計(jì)算機(jī)圖像格式，如VGA640× 480、SVGA800×600、XGA1024×768等計(jì)算機(jī)圖像格式。
高清晰度電視處理傳統(tǒng)模擬電視信號(hào)格式的方法這里不再敘說(shuō)，以下主要分析目前市售高清晰度電視接收高清電視信號(hào)格式和計(jì)算機(jī)圖像格式等輸入信號(hào) 的處理模式，概括起來(lái)共有三種:單一行頻型、多頻歸一型和自適應(yīng)多行頻型，它們處理高清電視信號(hào)不外乎完全直通和數(shù)字化變頻兩種方式，顯然信號(hào)直通方式由 于不經(jīng)過(guò)任何處理，視頻傳輸過(guò)程最短，圖像細(xì)節(jié)不易丟失，只要由符合標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)節(jié)距高清顯像管顯示，便可最大限度將高分辨率的圖像格式原汁原味地還原，這是 單一行頻型和自適應(yīng)多行頻型高清晰度電視處理信號(hào)的特點(diǎn)。而多頻歸一型所采用的是數(shù)字化變頻方式，談到數(shù)字化，就必然涉及到取樣和量化，我們知道模擬信號(hào) 是由無(wú)數(shù)個(gè)連續(xù)的點(diǎn)組成，任何電路都無(wú)法對(duì)無(wú)數(shù)個(gè)點(diǎn)的信息進(jìn)行如:插行、壓縮等處理，因此，只能從無(wú)數(shù)個(gè)點(diǎn)中抽出一些有代表的點(diǎn)進(jìn)行處理，這種方法叫做取 樣，或叫A/D轉(zhuǎn)換。取樣可以比喻成把圖片經(jīng)過(guò)一個(gè)絲網(wǎng)后再印到報(bào)紙上（這叫絲網(wǎng)印刷），報(bào)紙上的圖片就變成由很多小點(diǎn)組成，這些小點(diǎn)點(diǎn)就是從圖片中無(wú)數(shù) 個(gè)點(diǎn)取樣后得來(lái)的，經(jīng)過(guò)取樣得到的點(diǎn)，越密越細(xì)，圖像就越清晰。對(duì)視頻信號(hào)取樣也存在這樣的道理，取樣頻率越高，相當(dāng)于抽樣點(diǎn)越多，數(shù)據(jù)就越真實(shí)，但數(shù)據(jù) 占的內(nèi)存也多。除了點(diǎn)的密度對(duì)圖像質(zhì)量有影響，每個(gè)點(diǎn)所表示數(shù)值的精度也會(huì)影響圖像質(zhì)量，這個(gè)叫量化。而數(shù)字化變頻正是基于這一原理，為支持和兼容 1080i/50Hz、1080i/60Hz、720P、1080P高清電視信號(hào)格式和多種計(jì)算機(jī)圖像格式，它采取抽點(diǎn)和抽行的方法，通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換、數(shù) 字圖像處理、D/A轉(zhuǎn)換等復(fù)雜的視頻信號(hào)處理電路，采用將高分辨率的圖像格式轉(zhuǎn)換成低分辨率的格式，以便于在分辨率較低的顯像管上進(jìn)行顯示，這種顯示方式 必然降低圖像質(zhì)量;反過(guò)來(lái)，對(duì)低分辨率的圖像通過(guò)加點(diǎn)、加行的方法，把低分辨率的圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成高分辨率的圖像信號(hào)，用于高分辨率顯像管顯示圖像，如逐行 掃描電視就是這個(gè)原理，由于提高分辨率的方式在信號(hào)的處理過(guò)程加入了一些本來(lái)并不存在的數(shù)據(jù)，使顯示的圖像出現(xiàn)類(lèi)似于“蠟燭畫(huà)”那樣的不自然現(xiàn)象，這就是 為什么目前所有的高清晰度電視在收看電視時(shí)畫(huà)面都或多或少存在"數(shù)碼味"的根本原因。退一步講，就是進(jìn)行同等分辨率的圖像數(shù)字化，也必然會(huì)在漫長(zhǎng)的視頻信 號(hào)處理過(guò)程中對(duì)圖像質(zhì)量造成一定程度的損傷。
（一）單一行頻型輸入信號(hào)處理模式
采用單一行頻型的機(jī)型一般是最初上市的高清晰度電視，由于其接收處理的信號(hào)格式較少(僅顯示1080i/50Hz、1080i/60Hz高清電 視信號(hào)格式和VGA計(jì)算機(jī)圖像格式)，行頻較低（28-31.5kHz），采用中節(jié)距多媒體顯像管，功能較少，故售價(jià)較低。其信號(hào)處理流程如圖2所示，其 工作原理是:對(duì)1080i/50Hz、1080i/60Hz高清電視信號(hào)和VGA計(jì)算機(jī)圖像格式不處理，完全直通，直接將高清模擬分量視頻信號(hào)解調(diào)成三基 色信號(hào)送到顯像管，實(shí)現(xiàn)HDTV信號(hào)的高清晰再現(xiàn)。將D-Sub端口輸入的VGA格式的模擬基色視頻信號(hào)（RGB）原封不動(dòng)地送到顯像管，省去了像高清視 頻信號(hào)那樣還需要經(jīng)過(guò)矩陣解碼電路換算的環(huán)節(jié)。經(jīng)過(guò)的步驟最少，效果好。由于該類(lèi)機(jī)型滿(mǎn)足了基本的1080i/50Hz/60Hz數(shù)字高清信號(hào)的播放及 VGA分辨率格式計(jì)算機(jī)輸入信號(hào)顯示，所以具有經(jīng)濟(jì)實(shí)用的價(jià)值，故稱(chēng)作經(jīng)濟(jì)型。采用單一行頻型的上市機(jī)型如廈華MT-3468,支持高清電視信號(hào)格式 1080i/50Hz，兼容1080i/60Hz。支持計(jì)算機(jī)VGA模式640×480。
（二）多頻歸一型輸入信號(hào)處理模式
采用多頻歸一型的高清晰度電視由于采用了數(shù)字化變頻方式，可將多種高清視頻格式和計(jì)算機(jī)顯示格式統(tǒng)一變換成 行頻(一般在33 kHz—38kHz)適合CRT固有分辨率格式的統(tǒng)一輸出格式。因此可具有支持或兼容全球高清格式和多種計(jì)算機(jī)顯示格式輸入信號(hào)的優(yōu)點(diǎn)，因?qū)Ω叻直媛矢袷?的圖像處理過(guò)程中大幅將信號(hào)壓縮后再進(jìn)行顯示，所以最后顯示高分辨率信號(hào)（720P/1080P格式）是以犧牲畫(huà)質(zhì)清晰度為代價(jià)的，圖像信息量和色彩不免 會(huì)受到損失。這是數(shù)字化所產(chǎn)生的弊端，也是專(zhuān)業(yè)和兼容所帶來(lái)的矛盾。這樣的做法當(dāng)然是為了降低成本和調(diào)試方便。因此該類(lèi)機(jī)型數(shù)字高清CRT電視售價(jià)較適 中。目前所謂的“1080P頂級(jí)高清”CRT電視就采用了多頻歸一型處理模式。多頻歸一型的信號(hào)處理流程如圖3所示，其工作原理是:運(yùn)用數(shù)字圖像轉(zhuǎn)換技 術(shù)，圖像信號(hào)通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器，采取重新計(jì)算或抽行方式，將高于CRT固有分辨率格式的圖像行頻降低，將低于640×480分辨率格式的圖像（如模擬電視 圖像）行頻提升，轉(zhuǎn)換成為統(tǒng)一分辨率的數(shù)字圖像，然后經(jīng)過(guò)數(shù)字圖像處理電路，最終通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)顯示在屏幕上。對(duì)于行頻為33.75 kHz輸出統(tǒng)一格式信號(hào)的機(jī)型，可支持1080i 高清電視信號(hào)和VGA計(jì)算機(jī)格式，對(duì)1080P/720P高清電視信號(hào)和SVGA、XGA計(jì)算機(jī)格式則以低于信號(hào)固有分辨率格式的圖像進(jìn)行顯示; 對(duì)于行頻為38 kHz輸出統(tǒng)一格式信號(hào)的機(jī)型，可支持1080i 高清視頻信號(hào)和VGA、SVGA計(jì)算機(jī)格式，對(duì)1080P/720P高清信號(hào)和XGA計(jì)算機(jī)格式則以低于信號(hào)固有分辨率格式的圖像進(jìn)行顯示;所謂支持的信 號(hào)格式，是指該格式圖像信號(hào)可以在CRT上以該格式固有的分辨率圖像顯示還原。所謂兼容的信號(hào)格式，是指該格式圖像信號(hào)在CRT上只能以低于該格式固有分 辨率圖像進(jìn)行顯示。采用多頻歸一型處理方法的上市機(jī)型如廈華MT-3451, 統(tǒng)一輸出的圖像信號(hào)行頻為33.75 kHz。該機(jī)支持高清格式1080i /50Hz、1080i/60Hz,兼容720P/60Hz高清格式?？芍С钟?jì)算機(jī)VGA模式、SVGA模式800×600/60Hz; 兼容XGA模式1024×768/60Hz。
康佳、長(zhǎng)虹、TCL、海信、廈華、創(chuàng)維、海爾、西湖等國(guó)內(nèi)主要彩電生產(chǎn)廠商主流高清電視產(chǎn)品都采用了多頻歸一（或稱(chēng)“數(shù)字高清歸一”）技術(shù)，均 推出由泰鼎Trident的數(shù)字處理電視視頻芯片DPTV開(kāi)發(fā)的數(shù)字化變頻高清電視，DPTV芯片還將高級(jí)畫(huà)質(zhì)改善功能、掃描處理器、數(shù)字彩色解碼器、梳 狀濾波器，以及圖形OSD、畫(huà)中畫(huà)處理器集成在內(nèi)，具有高精度的8bitADC和DAC?？导?、TCL、海信、創(chuàng)維數(shù)字化變頻高清電視輸出統(tǒng)一行頻為38 kHz，包括海信1080P頂級(jí)高清。廈華、海爾數(shù)字化變頻高清電視輸出統(tǒng)一行頻為33.75 kHz。目前這種類(lèi)型的高清電視是既可接收現(xiàn)行電視信號(hào)而又能在以后播出數(shù)字節(jié)目后不至于立即淘汰的產(chǎn)品。DPTV芯片用于高清電視視頻處理的框圖如圖4 所示。
（三）自適應(yīng)多行頻型輸入信號(hào)處理模式
采用自適應(yīng)多行頻型的機(jī)型其信號(hào)處理流程如圖5所示，其信號(hào)處理方法是:對(duì)1080i/50Hz、1080i/60Hz高清電視信號(hào)和計(jì)算機(jī)圖 像格式不處理，完全直通，直接將1080i/720P模擬分量視頻信號(hào)通過(guò)解碼矩陣解調(diào)成三基色信號(hào)后，通過(guò)基色輸出驅(qū)動(dòng)和末級(jí)視放將信號(hào)送到顯像管，將 D-Sub端口輸入的VGA/SVGA/XGA格式的模擬基色視頻信號(hào)（RGB）通過(guò)基色輸出驅(qū)動(dòng)和末級(jí)視放送到顯像管。行掃描部分使用多行頻處理，由 1080i/720P模擬分量視頻信號(hào)和VGA/SVGA/XGA格式模擬基色視頻信號(hào)中攜帶的行同步脈沖自動(dòng)控制行同步范圍，確保在28 kHz～52 kHz這一很寬的行頻范圍內(nèi)，能連續(xù)穩(wěn)定的同步行振蕩頻率，以自動(dòng)識(shí)別和解讀行頻為28 kHz～52 kHz的高清電視信號(hào)和計(jì)算機(jī)圖像格式，由于這類(lèi)機(jī)型可直接將1080i/720P模擬分量視頻信號(hào)解調(diào)成三基色信號(hào)或VGA/SVGA/XGA格式的模 擬基色視頻信號(hào)（RGB）原封不動(dòng)地送到顯像管這個(gè)模擬器件上，并且行頻可高達(dá)52 kHz ，所以不管1080i/720P高清視頻信號(hào)還是VGA/SVGA/XGA計(jì)算機(jī)圖像信號(hào)均可以固有的分辨率格式高清晰還原于屏幕。因此效果最好，信號(hào)就 可盡可能無(wú)損耗、原汁原味地顯現(xiàn)出來(lái)。但對(duì)播放真正的1080P/60Hz電視圖像卻無(wú)能為力，因?yàn)樗髾C(jī)芯和顯像管行頻均高達(dá)67kHz，目前還做不 到。該類(lèi)機(jī)型對(duì)電路設(shè)計(jì)、視頻帶寬及顯像管指標(biāo)和質(zhì)量等要求苛刻，因此該類(lèi)機(jī)型數(shù)字高清CRT電視制作成本高，自然價(jià)位也高。采用多行頻系統(tǒng)的上市機(jī)型如 廈華HT-3661E。行頻為28 kHz～52 kHz連續(xù)可調(diào)，該機(jī)支持高清電視格式1080i/50Hz、1080i/60Hz、720P/60Hz數(shù)字高清格式?？芍С钟?jì)算機(jī)VGA、SVGA、 XGA模式。
高清晰度電視的高清視頻信號(hào)的顯示
4.1 高清晰度電視的視頻帶寬
帶寬是衡量HDTV顯示性能的指標(biāo)。通俗地說(shuō)，是指每秒在一條線上最多能顯示的點(diǎn)數(shù)。嚴(yán)格地說(shuō)，是用來(lái)表示系統(tǒng)的幅度——頻率特性。當(dāng)電路輸入 一個(gè)幅度恒定、頻率可變的信號(hào)時(shí)，輸出信號(hào)在一個(gè)較寬的范圍內(nèi)是不隨頻率變化的，隨著頻率的升高和降低，輸出的幅度會(huì)下降，當(dāng)降至原來(lái)的0．707倍時(shí)， 這兩點(diǎn)分別稱(chēng)為上限頻率和下限頻率。在上、下限頻率之間的范圍，就是頻寬或帶寬。
帶寬以MHz為單位，值越高越好。帶寬是造成HDTV差異的一個(gè) 比較重要的因素。帶寬決定著一臺(tái)HDTV可以處理的信息范圍，就是指特定電子裝置能處理的頻率范圍。工作頻率范圍早在電路設(shè)計(jì)時(shí)就已經(jīng)被限定下來(lái)了，由于 高頻會(huì)產(chǎn)生輻射，因此高頻處理電路的設(shè)計(jì)更為困難，成本也高得多。而增強(qiáng)高頻處理能力可以使圖像更清晰。所以，寬帶寬能處理的頻率更高，圖像也更好。當(dāng) 然，你不一定非要帶寬達(dá)到分辨率的要求，但如果帶寬小于該分辨率的可接受數(shù)值，顯示出來(lái)的圖像會(huì)因損失和失真而模糊不清。帶寬越大，在高分辨率下就越穩(wěn) 定。
HDTV高清視頻信號(hào)帶寬為30MHz, 要求 HDTV高清電視頻通道帶寬為30MHz以上。
4.2 高清晰度電視的圖像清晰度
電視系統(tǒng)的分解力直接影響著圖像清晰度，要實(shí)現(xiàn)高清晰度電視，首先就要解決圖像的水平方向能分辯的電視線數(shù)（即黑白線條數(shù)），稱(chēng)為電視系統(tǒng)的水 平分解力。線數(shù)越多，圖像越細(xì)膩，越清晰。圖像信號(hào)所占頻譜越寬，圖像通道的通頻帶也越寬，因此圖像通道的帶寬度將限制圖像水平分解力。隔行掃描的模擬電 視的信道帶寬是8兆赫，逐行掃描的模擬電視的帶寬是16兆赫，高清晰電視的帶寬應(yīng)為30兆赫才能保證其圖像質(zhì)量。彩色電視系統(tǒng)的圖像清晰度主要取決于電視 信號(hào)源、視頻通道的帶寬和彩色顯像管的分辨力（點(diǎn)距）。清晰度的計(jì)算單位是“電視線（TVL/ PH）”，水平清晰度(HDTV) =行正程時(shí)間×2×視頻通道帶寬/（幅型比）。我國(guó)數(shù)字電視顯示標(biāo)準(zhǔn)要求支持高清晰度視頻信號(hào)時(shí)序參數(shù)如表2所示，高清晰度視頻圖像幅型比均為16:9， 我們所關(guān)心的是時(shí)序參數(shù)中行周期和行正程時(shí)間，這在帶寬和幅型比已確定的情況下，不同高清晰度視頻信號(hào)格式對(duì)應(yīng)的行周期和行正程時(shí)間不同，決定了相應(yīng)格式 圖像水平清晰度的不同，而圖像垂直清晰度主要與每幀行數(shù)和掃描方式有關(guān)。這里以高清晰度視頻信號(hào)格式中的1920×1080i （1125/50Hz）信號(hào)格式為例，來(lái)計(jì)算顯示圖像的水平和垂直清晰度，顯然，以此圖像清晰度對(duì)顯像管的分辨力（節(jié)距）的所作的要求可滿(mǎn)足所有高清晰度 視頻信號(hào)以最佳清晰度顯示圖像的要求。1920×1080i （1125/50Hz）信號(hào)格式的行周期為29. 63μs , 正程時(shí)間為31.03μs ，視頻頻帶寬度為30 MHz，幅型比均為16:9, 則圖像的水平清晰度為：水平清晰度=31.03 (μs)×2×30 （MHz）÷（16/ 9） = 1048TVL/ PH。
該信號(hào)格式有效垂直掃描行數(shù)為1080行，在理想情況下，垂直分解力就等于每幀畫(huà)面的有效垂直掃描行數(shù)，這時(shí)掃描行正好與黑白相間的水平線相重 合。但是由于在攝像端和顯示端，垂直方向的掃描不是連續(xù)的，即相鄰行之間有一定間隔，所以并不是每次掃描行都能落在水平線上。根據(jù)統(tǒng)計(jì)特性，在隔行掃描情 況下，實(shí)際的垂直分解力相當(dāng)于有效掃描行數(shù)的0.7倍（0.7為隔行凱爾系數(shù)），在逐行掃描情況下，實(shí)際的垂直分解力相當(dāng)于有效掃描行數(shù)的0.9倍 （0.9為逐行凱爾系數(shù)），所以垂直清晰度為：垂直清晰度=1080×0.7 = 756TVL/ PH.
以上就是用戶(hù)端接收到的1920×1080i （1125/50Hz）高清格式圖像的最大清晰度。
接下來(lái)我們以1920×1080i （1125/50Hz）高清格式圖像顯示的最大清晰度的要求來(lái)確定顯像管的分辨力即熒光粉點(diǎn)距的大小。以36英寸（750×420mm,實(shí)際可視尺寸要小 于標(biāo)稱(chēng)尺寸）寬屏幕彩電為例,要能真正顯示HDTV高清晰度級(jí)的1048×756 TVL/ PH，顯像管水平點(diǎn)距應(yīng)不大于750÷1048≈0.71mm。垂直點(diǎn)距應(yīng)不大于420÷756≈0.56mm。同理可算得32英寸(660× 370mm)寬屏幕彩電，要達(dá)到真正顯示HDTV高清晰度級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，水平點(diǎn)距應(yīng)不大于0.63mm, 垂直點(diǎn)距應(yīng)不大于0.49mm.。因此，對(duì)36英寸和 32英寸高清顯像管電視，單就顯像管的要求來(lái)說(shuō)，只有顯像管熒光粉點(diǎn)距分別在0.56mm和0.49mm以?xún)?nèi)，才能滿(mǎn)足高清圖像清晰度的要求，才能真正顯 示HDTV高清晰度圖像。而市場(chǎng)上國(guó)產(chǎn)34英寸（顯示16:9幅型相當(dāng)于32英寸）高清顯像管電視中，康佳、創(chuàng)維和海爾分別聲稱(chēng)它們高清細(xì)節(jié)距顯像管點(diǎn)距 為0.65mm、0.64mm和0.62mm，均大于0.49mm，廈華HT-3661E采用原裝進(jìn)口的東芝超細(xì)晶麗16:9寬屏幕高清晰度專(zhuān)用純平顯像 管，其熒光粉點(diǎn)距為0.67mm（與0.56mm標(biāo)準(zhǔn)有差距），因此難以真正顯示HDTV高清晰度圖像;索尼KV-HR系列32英寸、36英寸所采用的 Super Fine Pitch超精細(xì)線距平面特玲瓏顯像管中心點(diǎn)距分別為0.44mm、0.47mm，角部點(diǎn)距分別為0.59mm、0.63mm，理論上達(dá)到了真正顯示所有 高清格式圖像的要求，但索尼KV-HR系列也是目前市場(chǎng)上同等尺寸中最昂貴的高清電視。
在目前高清電視的掃描電路已經(jīng)走到高場(chǎng)頻、高行頻的情況 下，顯像管是決定圖像顯示清晰度高低的關(guān)鍵器件之一。對(duì)顯像管的要求更為苛刻，也為顯像管的設(shè)計(jì)帶來(lái)困難。如果掃描頻率超過(guò)顯像管的使用極限，由于溫升會(huì) 引起不良后果，因此偏轉(zhuǎn)線圈的制作工藝更為復(fù)雜;另外電子束直徑越小，每行掃描線能分解的黑白條紋數(shù)就越多，圖像也就越清晰、細(xì)膩。這就要求熒光粉、蔭罩 孔點(diǎn)距更細(xì)，但蔭罩孔點(diǎn)距過(guò)細(xì)會(huì)引起圖像亮度的過(guò)弱，又大大增加了蔭罩孔制作難度。這一切都導(dǎo)致了高清顯像管制作成本的提高，所以顯像管占整機(jī)價(jià)格的比重 也大大增加。
另外，通過(guò)電路措施（例如亮/色分離、輪廓校正、電子束速度調(diào)制、圖像細(xì)節(jié)校正、動(dòng)態(tài)清晰度控制等）、彩色顯像管工作狀態(tài)調(diào)整（例如聚焦電壓調(diào) 整、減小束電流、提高陽(yáng)極電壓等），可以提高圖像重視效果，充分發(fā)揮彩色顯像管的分辨力，但這些技術(shù)絕不可能超過(guò)由熒光粉點(diǎn)距和電子束孔徑?jīng)Q定的極限分解 力。
高清晰度電視的顯示清晰度測(cè)試方法
高清晰度電視的輸入信號(hào)應(yīng)是Y 、Pb、 Pr 分量信號(hào)。
高清晰度1920×1080i格式復(fù)合測(cè)試圖示例參見(jiàn)圖6(逆時(shí)針旋 轉(zhuǎn)90°)。幅型比為16:9。圖中帶有護(hù)邊框的灰底白格背景中部的大圓內(nèi)，90°、270°;0°、180°;45°、225°方向，共3組6簇楔形線 組，分別測(cè)試圖像中部的水平、垂直和斜向清晰度電視線數(shù)。四角小圓內(nèi)，90°、270°;0°、180°方向，各2組4簇楔形線組，分別測(cè)試圖像四角的水 平和垂直清晰度電視線數(shù)。左上和右上，各6個(gè)水平、垂直和斜向線組，分別測(cè)試圖像的垂直、水平和斜向清晰度電視線數(shù)。左下和右下，各5個(gè)垂直和斜向線組， 分別測(cè)試圖像的水平和斜向清晰度電視線數(shù)。中央小圓內(nèi)，設(shè)有測(cè)試文字顯示和掃描質(zhì)量的6個(gè)字符，用于測(cè)定逐行、隔行的質(zhì)量。上、下和左、右邊緣，各設(shè)兩組 圖像過(guò)掃描測(cè)試標(biāo)度，用來(lái)測(cè)定可視圖像大小，按標(biāo)度線外側(cè)讀出的數(shù)據(jù)，即分別是垂直過(guò)掃描、水平過(guò)掃描的百分比。為監(jiān)控清晰度測(cè)試在系統(tǒng)正常工作狀態(tài)下進(jìn) 行，復(fù)合測(cè)試圖還備有四周的滿(mǎn)屏標(biāo)志、上方的100/0/100/0彩條信號(hào)、下方的11級(jí)灰度級(jí)信號(hào)和兩側(cè)的滾動(dòng)信號(hào)。
高清晰度圖像的垂直和水平的清晰度的測(cè)定：
輸入復(fù)合測(cè)試圖信號(hào)，將如圖所示的復(fù)合測(cè)試圖信號(hào)加到顯示器，在顯示圖像的中心和邊角上，評(píng)價(jià)楔形的可視極限，并記錄下相應(yīng)的清晰度電視線數(shù)。在復(fù)合測(cè)試圖中根據(jù)楔形清晰度電視線的可視極限來(lái)評(píng)價(jià)清晰度。以主觀評(píng)價(jià)顯示圖像的垂直和水平的清晰度。
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