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1、全高清 所谓全高清（FULL HD）是指物理分辨率高达19201200，能够在19201080p 显示(包括1080i和1080P)全高清影像，其中i(interlace)是指隔行扫描；P(Progressive)代表逐行扫描,这两者在画面的精细度上有着很大的差别，1080P的画质要胜过1080i。高清 物理分辨率达到720p以上则称作为高清，（英文表述High Definition）简称HD。关于高清的标准，国际上公认的有两条：视频垂直分辨率超过720p或1080i；视频宽纵比为16：9。标清 标清，是物理分辨率在720p以下的一种视频格式。720p是指视频的垂直分辨率为720线逐行扫描。具
2、体的说，是指分辨率在400线左右的VCD、DVD、电视节目等“标清”视频格式，即标准清晰度。高清视频种类（1080p、720p、1080i）1.REMUX：提取原版Blu-ray和HDDVD视频进行无损封装，TS/AVI视频部分不重编码，音频一般采用原片音轨，可能采用DVD提取的国粤语和其他音轨；2.VC1/H264toMPEG2：对原版Blu-ray和HDDVD视频进行重编码，在保证画质前提下造福广大机器低端配置的高清发烧友，音频部分一般采用原片音轨，也可能采用DVD提取的国粤语和其他音轨；3.HDRIP-1080p：对原版Blu-ray和HDDVD视频进行重编码，编码形式采用X264/VC
3、1，容量一般为DVD9(8128M)和DVD5(4470M)的组合倍数，音频采用原片音轨，可能采用DVD中提取的音轨和重编码音轨；视频分辨率一般采用1920X1080或者1920X800；4.HDRIP-720p：对原版Blu-ray和HDDVD视频进行重编码，编码形式采用X264/VC1/DivX，容量一般为DVD9(8128M)和DVD5(4470M)的组合倍数，音频采用原片音轨，可能采用DVD中提取的音轨和重编码音轨；视频分辨率一般采用1280X720/688/544/536/528等;【摘要】从高清问世到HDV出现，技术一直在等待市场，市场却在等待技术的效率更高；数字视频的多样性体现了
4、对视频信息利用的效率；HDV方式体现了信息效率的提高；压缩是提高信息效率的工具；高效率不等于高质量；在质量和效率的权衡中还会有新的格式出现。【关键词】数字高清与HDV 多样性与效率 效率与质量 格式与压缩一. 从高清问世到HDV出现，技术一直在等待市场对高清这个命题，普遍认为是技术在等待市场。早在十几年前，日本就开始了模拟高清电视广播，我国也从国庆50周年开始了中国的数字高清试播，又是5年过去了，高清的技术已经更趋成熟，但应用还是不能普及，普通观众对高清还是要等待。在当前技术革命的大潮中，技术更新的速度更快，在很多领域，我国应用新技术的时间也大大提前，与世界是基本同步的。但在高清领域却还是跟不
5、上世界的步伐，成熟的技术在等待市场。HDV的出现给沉寂的高清市场一股新鲜的气息，这种称为低成本高清的技术将高清节目的制作成本降低到与我们今天的标清的成本相当。人们期望和等待这个新的技术进步带动整个电视市场的发展。HDV能起到推动这个市场的作用吗?在进入数字高清的前沿，我们提出一个信息效率的问题，所谓信息效率是接收到信息与原始信息的比例。我们把信息传递的过程分为制造信息、传输信息、接收信息几个环节，接收信息对信息的效率是最重要的。我们提出接收信息的概念不只是电视解码接收的图像质量，而是人对节目质量的实际感受。我们的摄像机成倍地提高清晰度，我们建立了新的数字传输系统，我们还更新了高清的电视机，但我
6、们人对信息的实际感知是否能成倍地增加?人对电视信息的接收受人的行为活动的影响，也与人的专业训练有关。在接收信息的层次上，人对内容信息的接收优先于对质量信息的接收。所以，制作信息的增加与接收信息的增加不是等比例的。当技术的进步不能被市场所消化或认同，谁为增加的成本埋单?这就是技术等待市场的原因。二. 数字视频的多样性体现了对视频信息利用的效率在数字电视的范畴里，高清、标清、电影和其它显示媒体共存。高清的出现是为了提高人们对电视收看效果的满意度，人们希望在电视里看到的画面像真实景物那样逼真，像在电影院欣赏电影的感觉一样。在今天的多媒体时代，人们对电视显示的期待完全超出了传统电视的范畴，是一个多功能
7、的信息显示屏。在这个基础上，人们开始制定数字高清的标准。我们从美国FCC数字广播规格的图表中可以看到数字电视和数字高清是一个很大的范畴，它即要体现人对视觉的要求，也要体现人对信息资源利用的合理性。不同应用环境造成了数字电视的多样性。人的视觉感受是多方面的，清晰度是最首要的，相对于标准清晰度电视的720576（PAL制），数字高清电视的标准为1080i（水平像素按宽高比169推算上限为1920）和720p（水平像素按宽高比169推算上限为1280），大大提高了电视清晰度水平。电视诞生以来，一直采用限定技术质量来保持较高的信息效率，降低制作、传输和接收的成本。如，电视使用隔行扫描技术用以节约频带资
8、源，同时也留下画面垂直细节闪烁和垂直运动图像模糊的问题；在25帧50场/秒（PAL制）的方式下，观看的闪烁感是显而易见的，显示运动图像明显模糊，尤其在慢放和静帧时更加突出。数字电视要兼容多种显示环境，在不同的环境下人对电视信息的接收效率是有差别的，比如人在观看静止图像时对画面的闪烁非常敏感；人在安静的环境下欣赏电影对画面的清晰度和声音质量要求高；在新闻节目中人对内容更加关注。所以数字电视标准中即要提高清晰度也采用了逐行扫描和提高帧频到50帧技术，改善这方面的收看效果。像图1中FCC表那样的许多标准就是针对不同应用采取不同技术以保证一定的信息效率和低成本。我国的数字电视肯定不会那么复杂，但逐行扫
9、描和提高帧频是应当要采用或兼容的。图1 FCC标准一览不同的方式各有优势，有品质的优势也有价格的优势。如果即考虑高清晰度，又满足逐行扫描和高帧频，把它们都包含在一种制式里（如19201080/50p），对资源的占用的效率就低，技术复杂，且价格高，市场难以接受。所以，数字高清还是多种制式并存，针对不同的需求采用不同的制式。对我国的具体情况来说，应该是标准清晰度的720576/50i，高清的1080/50i和720/50p。在众多的标准中，19201080/i无疑是清晰度指标最高的，也是我国的数字高清电视演播室标准；1280720p在清晰度方面介于19201080与标清之间，但采取了逐行扫描和2倍
10、的帧频，观看效果在另一方面得到改善，总体的信息量与19201080i相当。从信息的效率来说1080/i对一般电视类节目更高，720/p对特殊类电视节目和电影、多媒体更有优势。对当前的HDV来说，当前摄像机和显示器还不支持1080的上限19201080，而比较容易达到1280720，普通电视和显示器普遍支持逐行扫描和2倍的帧频。所以在当前技术环境下，1280720/p的信息效率明显更高，在目前来说是比较实惠的。三. HDV方式体现了信息效率的提高我们把HDV比喻成高清领域的DV，首先在技术上看一看它们的共同点和不同点。标清的DV采用减少色差取样（4:2:0），帧内压缩，较窄的磁迹（10m）。25
11、Mb/s码率是DV原始数据125Mb/s的约1/5。高清的HDV采用减少色差取样（4:2:0），MPEG-2帧间压缩，同DV一样的磁迹（10m）。25Mb/s码率是HDV原始数据1/20。HDV在记录信息与DV相同的条件下，却传送了更多的原始信息，提高了电视节目信息的效率。HDV出现了，如何看待以前的DV甚至高质量的标清设备?有人更大胆地比喻，HDV与高质量标清谁好谁差呢?这虽然是一个很不严格的命题，却有很大的代表性，对用户来说，是买今天低档的高清还是买昨天高级的标清?我们在这里强调几个概念：a.HDV的原始信息比标清大得多，有明显的区别。b.HDV的摄像机和编辑环境还不能达到高标准高清的水平
12、。c.仅从信息效率角度，HDV肯定大于高档标清。d.HDV目前还不能满足高级广播制作工艺的要求。e.压缩对图像造成的损失不仅取决于压缩方式和压缩比，还取决于图像本身。比较HDV和其它格式不能忽略图像本身的因素。f.标清领域已经发育完全了各个档次的产品，有非常完美的产品，HDV在高清领域还是远不完美的。四. 压缩是提高信息效率的工具HDV在色差信号取样率和记录码率与DV相同的前提下，压缩承担了成倍提高信息效率的主要任务。HDV使用MPEG-2压缩实现了高压缩比（约20倍），是否对图像有大的损伤呢?在标清领域，DVD也是使用MPEG-2压缩，可以到5Mb/s甚至更低的码率，也有25倍左右的压缩比。
13、所以，就压缩对图像质量的影响来说，HDV对高清的压缩与DVD对标清的压缩相当。这仅仅是一种比喻。HDV使用MPEG-2 IBP帧的压缩方式，这是专业录像格式中唯一使用这种方式的。如此之大的原始数据记录在如此小的磁带上，还要达到一小时的记录时间，也只有使用这样的压缩方式。那么专业录像机为什么不宜使用MPEG-2 IBP帧的压缩方式呢?简单地说是后期编辑的原因，帧间压缩不能保证精确到帧的编辑精度，解码后的编辑虽然能保证编辑精度，但再次压缩编码会对图像造成额外的损失。MPEG-2是有损压缩，随着压缩次数的增加损失加大，但只要保持码率在一定水平以上，损失是较小的，我们称这个水平是透明图像的门限。根据有
14、关资料，MPEG-2编码保持透明图像质量（累计编码8次）的码率是：对4:2:2 MPEG-2 IBP帧为20Mb/s；对4:2:2 MPEG-2 IBP帧(SX方式)为30Mb/s；对4:2:2 MPEG-2 I帧为50Mb/s；对4:2:0 MPEG-2 IBP帧为15Mb/s；如果考虑编码的累计次数不超过3次，则可以考虑码率降低为：对4:2:2 MPEG-2 IBP帧为12-14Mb/s；对4:2:0 MPEG-2 IBP帧为8-11Mb/s。HDV是使用4:2:0 MPEG-2 IBP帧编码方式，25Mb/s编码，比刚刚提到的对标清图像8-11Mb/s的编码显然高了，但HDV原始数据约5
15、00Mb/s是DV原始数据125Mb/s的4倍，所以25Mb/s一点也不高。尤其是HDV采用了6帧的GOP结构比通常的12帧短，对码率的要求更高。采用什么方法再降低一点压缩对图像的损失风险呢，一般是采用予压缩，即在有损的编码之前，先对数据进行处理，降低参与有损编码的数据量，先甩掉一部分效率较低的数据，如降低清晰度。采用14401080代替19201080的取样也有类似的效果，也是出于同样的考虑。所以对HDV而言，未必是取样越多越好。具体是如何采用予压缩技术的，在哪里做了手脚，这可是厂商的核心机密，用户只能通过测试进行检测。但真正规范有说服力的检测，一般用户是不可企及的，只有寄希望于国家级的检测
16、机构。同样的MPEG-2压缩方法对不同制式的影响是不同的，MPEG-2的压缩损失与图像的相关性有关，对同样内容的图像，帧的相关性越好则对图像压缩损失越小。那么可以说，帧频越高则帧的相关性越好，也可以引申为，同样的HDV压缩方式，对720/50p的压缩损失要小于1080/50i。从这个方面理解，720/50p方式又占了点便宜。HDV毕竟是高清，它代表了比标清多几倍的视频原始信息。我们有理由相信，HDV的第1代质量是不错的，3代以内的编码也是完全可以接受的。对于编辑，我们应考虑到，HDV是4:2:0 MPEG-2 IBP帧间压缩方式，6帧一个GOP，对帧间的相关性要求高，不像DV是帧内压缩。这是与DV差别最大的。如果编辑点过于密集，则帧间的相关性很差，HDV压缩对图像的损失就很大。在下载为“中间”文件环境下可以做连续单帧的编辑，损失也相对低，但要注意编辑后的
