【推薦】高清電視技術(shù)現狀深入分析
作者： 趙興濤
出處： 家庭影院技術(shù)
“把簡(jiǎn)單的事情搞復雜了，太累;把復雜的事情搞簡(jiǎn)單了，貢獻！”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)于我們的電視消費者了。當看到廠(chǎng)家將數字高清從“1080i”到“720P”直至“頂級1080P”不斷跨越的時(shí)候，當廠(chǎng)家聲稱(chēng)的各種高清 技術(shù)粉墨登場(chǎng)的時(shí)候，消費者卻為自己所購的或將要購買(mǎi)的高清電視是不是真正的高清電視而困惑著(zhù)。因為當他們花費大量的積蓄如獲至寶地將自己新買(mǎi)的數字高清 電視抱回家后，使用時(shí)發(fā)現與所期待的效果大相徑庭。雖然這是由于大多數用戶(hù)只能接收現行模擬體制的有線(xiàn)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)有高清電視信號為理由來(lái)答復。既然最終的數字電視顯示正式標準沒(méi)有出臺，那消費者又怎樣判斷高清電視是否符合未來(lái)標準呢？這就如同畫(huà) 了一個(gè)餅，這餅是給你看的，不是吃的。因此消費者買(mǎi)現在的產(chǎn)品只能用于將來(lái)的消費。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(chǎng)家所打出的:“如不能顯示中國數字高清晰度電視的標準格式，消費者可獲得購買(mǎi)價(jià)××倍賠償”的保險承諾，其實(shí)對目前市 場(chǎng)上標有“HDTV Ready”的高清電視，做到這樣的承諾并不難，因為高清電視完全可以以低分辨率的圖像顯示中國數字高清晰度電視的標準分辨率圖像格式，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(zhù)本質(zhì)區別，因為兼容與還原顯示是兩回事。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輸入、 處理到顯示的全過(guò)程徹底分析目前市場(chǎng)上的數字高清電視的技術(shù)現狀，讓消費者建立起一個(gè)有章可循的衡量標準，看清是非曲直，明明白白消費。
高清晰度電視的定義:
電視節目在制作完成之后，電視臺要把節目發(fā)射出去，用戶(hù)才能看到電視節目。在傳統的模擬電視中，模擬全電視信號通過(guò)調制在無(wú)線(xiàn)電射頻載波上發(fā)送 出去。數字電視則是發(fā)射前對電視信號進(jìn)行數字壓縮處理，并按照數字電視的標準進(jìn)行調制或信道編碼，這時(shí)候發(fā)射的就是數字電視節目了。信號發(fā)射出去之后，在 接收端接收到數字信號后，可以通過(guò)一種數字電視信號解碼器，將數字信號解調為數字的音、視頻信號，再進(jìn)一步將這些數字 信號經(jīng)過(guò)數字模擬轉換電路處理為模擬的音、視頻信號，提供給電視機。
只要是顯像管電視，其電視機的驅動(dòng)都是由模擬信號來(lái)驅動(dòng)的，數字信號是無(wú)法驅動(dòng)顯像管的電子槍工作的。那么誰(shuí)來(lái)完成數字信號接收和處理為模擬信 號的解碼功能呢？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)作數字電視機頂盒的產(chǎn)品來(lái)完成，它是一個(gè)獨立于電視機之外的數字電視信號 解碼器，主要功能是:把通過(guò)天線(xiàn)或電纜接收的數字信號，解調為數字音、視頻信號，最后再把數字音、視頻信號由數模轉換電路處理為模擬的音、視頻信號，通過(guò) 自身AV、S端子接口或色差（YpbPr、YCbCr）等輸出接口，連接到電視機的音、視頻輸入接口上來(lái)收看數字電視的節目。如果把這個(gè)機頂盒集成到電視 機的內部，那么就可以像現在看模擬電視節目一樣，把接收數字信號的天線(xiàn)或電纜直接接到電視機背面的天線(xiàn)接口上，來(lái)收看數字電視節目，這樣的電視我們稱(chēng)作高 清晰度電視接收機。因為國家數字電視標準沒(méi)有正式出臺，加之將來(lái)數字電視節目開(kāi)通后的收視付費授權等方面的原因，所以目前上市的高清晰度顯像管電視都沒(méi)有 把機頂盒部分的電路做到電視機內部，只是完成了把機頂盒輸出的模擬的高清晰度視頻信號顯示、聲音信號輸出的功能，這就是它們稱(chēng)作高清晰度電視而不是高清晰 度電視接收機的緣故了。對數字電視節目而言，目前的高清晰度電視的功能從視頻信號顯示方面來(lái)講類(lèi)似于電腦顯示器。
電視機不分數字和模擬的，無(wú)論我們原有傳統彩色電視接收機還是現在的高清晰度電視（HDTV），這些電視機都是模擬的。請注意“HDTV”是 “High-Definition Television”的簡(jiǎn)稱(chēng)，其中的“D”不是有些人誤解的“Digital”——“數字”，而是“Definition”——“清晰度”;而數字電 視，應是DTV（Digital Television）,目前廠(chǎng)家之所以把高清晰度電視稱(chēng)作數字高清晰度電視，主要原因是在接收的信號格式轉換過(guò)程中運用了數字化變頻技術(shù)（A/D轉換、 數據存儲、D/A轉換）。
談到這里，讀者可能要問(wèn):是不是原有傳統彩色電視機和現在的高清晰度電視（HDTV）都能接收高清晰度視頻信號呢？答案是肯定的。但傳統彩色 電視機只能通過(guò)AV、S端子接口接收數字電視機頂盒輸出的由高清晰度視頻信號轉換而成的480i，576i，576P格式的標準清晰度信號，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，這里把數字電視接收設備的相關(guān)定義介紹如下：
高清晰度電視接收機 HDTV receiver
能接收、解調由高清晰度電視信號調制的射頻信號，解碼、顯示符合中國數字高清晰度電視的標準格式規定的視頻信號，顯示圖像寬高比與中國數字高清 晰度電視的標準格式規定的圖像寬高比對應，圖像清晰度約為PAL-D模擬電視機的兩倍，能接收和顯示其它圖像格式數字電視信號，并能解碼、輸出數字電視聲 音信號的設備。
高清晰度電視 HDTV
能輸入、處理高清晰度電視視頻信號和數字電視聲音信號，顯示符合中國數字高清晰度電視的標準格式的視頻信號，顯示圖像寬高比與中國數字高清晰度 電視的標準格式規定的圖像寬高比相對應，圖像清晰度約為PAL-D模擬電視機的兩倍，能輸出輸出數字電視聲音信號，并能輸入、處理和顯示其它圖像格式數字 電視視頻信號的設備。
高清晰度電視的輸入信號格式
遵循高清晰度電視的定義中的規定，HDTV 除通過(guò)YpbPr接口輸入顯示中國數字高清晰度電視的標準格式圖像外，還通過(guò)D－SUB輸入接口（VGA 接口）支持或兼容的計算機輸出的圖像格式。
2.1 YpbPr、YcbCr模擬分量視頻信號
目前國產(chǎn)高清電視對模擬分量視頻信號和接口有YpbPr、YcbCr兩種標識，YpbPr表示逐行掃描色差輸入，YcbCr表示隔行掃描色差輸 入。YPbPr/YCbCr信號分別是亮度信號(Y)、藍色差信號（B-Y）和紅色差信號（R-Y）的幅度值乘以一個(gè)比例系數而得到的模擬信號。要求至少 Y信號中含同步脈沖信號。如圖1所示是接收高清晰度1920×1080i格式復合測試圖信號中的100/0/100/0彩條信號得到模擬分量視頻信號。
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。
目前國產(chǎn)高清電視的說(shuō)明書(shū)沒(méi)有對視頻分量輸入接口YPbPr/YCbCr的輸入信號格式作特殊要求或說(shuō)明;對YCbCr輸入接口的輸入信號要求一般 采用這樣的說(shuō)明:DVD設備或帶有YCbCr輸出的設備;對YPbPr輸入接口的輸入信號要求一般采用這樣的表述:HDTV機頂盒或DVD設備或帶有 YPbPr輸出的設備。顯然YpbPr可輸入HDTV機頂盒有輸出的1080i隔行信號。因此嚴格地講，高清電視YPbPr輸入接口用于高清晰度電視視頻 信號的輸入，但并不僅僅用于逐行掃描信號的輸入。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 的國家數字電視標準將采用統一的YpbPr一種標識。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格式的標準清晰度 模擬分量視頻信號和1080i/50Hz、1080i/60Hz、720P/50Hz、720P/60Hz格式的高清晰度模擬分量視頻信號。YPBPR模 擬分量視頻信號波形圖如圖1所示。這是接收高清晰度1920×1080i格式復合測試圖信號的100/0/100/0彩條信號得到的。
2.2 D－SUB輸入信號接口
2.2 計算機輸出的圖像顯示格式
高清電視通過(guò)D－SUB接口（VGA 接口）輸入計算機圖像顯示格式的信號。D－SUB接口是采用非對稱(chēng)分布的15pin 連接方式，輸入模擬基色視頻信號（RGB）的接口。其工作原理是:將計算機顯存內以數字格式存儲的圖像( 幀) 信號在RAMDAC 里經(jīng)過(guò)模擬調制成模擬高頻信號，然后再輸出到HDTV的D－SUB端口成像，這樣D－SUB信號在輸入端，就不必像其它視頻信號那樣還要經(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)串擾無(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算機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。
對目前市售數字高清CRT電視一般最高可支持或兼容XGA格式;對目前市售數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)數字化處理過(guò)的模擬電視信號格式，如PAL倍行/倍場(chǎng)、PAL60和PAL75電視信號格式 等;高清晰度電視圖像格式，如1080i/50HZ、1080i/60HZ、720P高清電視信號格式;D-Sub計算機圖像格式，如VGA640× 480、SVGA800×600、XGA1024×768等計算機圖像格式。
高清晰度電視處理傳統模擬電視信號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格式和計算機圖像格式等輸入信號 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多行頻型，它們處理高清電視信號不外乎完全直通和數字化變頻兩種方式，顯然信號直通方式由 于不經(jīng)過(guò)任何處理，視頻傳輸過(guò)程最短，圖像細節不易丟失，只要由符合標準的細節距高清顯像管顯示，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多行頻型高清晰度電視處理信號的特點(diǎn)。而多頻歸一型所采用的是數字化變頻方式，談到數字化，就必然涉及到取樣和量化，我們知道模擬信號 是由無(wú)數個(gè)連續的點(diǎn)組成，任何電路都無(wú)法對無(wú)數個(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)后再印到報紙上（這叫絲網(wǎng)印刷），報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 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，圖像就越清晰。對視頻信號取樣也存在這樣的道理，取樣頻率越高，相當于抽樣點(diǎn)越多，數據就越真實(shí)，但數據 占的內存也多。除了點(diǎn)的密度對圖像質(zhì)量有影響，每個(gè)點(diǎn)所表示數值的精度也會(huì )影響圖像質(zhì)量，這個(gè)叫量化。而數字化變頻正是基于這一原理，為支持和兼容 1080i/50Hz、1080i/60Hz、720P、1080P高清電視信號格式和多種計算機圖像格式，它采取抽點(diǎn)和抽行的方法，通過(guò)A/D轉換、數 字圖像處理、D/A轉換等復雜的視頻信號處理電路，采用將高分辨率的圖像格式轉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轉換成高分辨率的圖像信號，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的處理過(guò)程加入了一些本來(lái)并不存在的數據，使顯示的圖像出現類(lèi)似于“蠟燭畫(huà)”那樣的不自然現象，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字化，也必然會(huì )在漫長(cháng)的視頻信 號處理過(guò)程中對圖像質(zhì)量造成一定程度的損傷。
（一）單一行頻型輸入信號處理模式
采用單一行頻型的機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格式較少(僅顯示1080i/50Hz、1080i/60Hz高清電 視信號格式和VGA計算機圖像格式)，行頻較低（28-31.5kHz），采用中節距多媒體顯像管，功能較少，故售價(jià)較低。其信號處理流程如圖2所示，其 工作原理是:對1080i/50Hz、1080i/60Hz高清電視信號和VGA計算機圖像格式不處理，完全直通，直接將高清模擬分量視頻信號解調成三基 色信號送到顯像管，實(shí)現HDTV信號的高清晰再現。將D-Sub端口輸入的VGA格式的模擬基色視頻信號（RGB）原封不動(dòng)地送到顯像管，省去了像高清視 頻信號那樣還需要經(jīng)過(guò)矩陣解碼電路換算的環(huán)節。經(jīng)過(guò)的步驟最少，效果好。由于該類(lèi)機型滿(mǎn)足了基本的1080i/50Hz/60Hz數字高清信號的播放及 VGA分辨率格式計算機輸入信號顯示，所以具有經(jīng)濟實(shí)用的價(jià)值，故稱(chēng)作經(jīng)濟型。采用單一行頻型的上市機型如廈華MT-3468,支持高清電視信號格式 1080i/50Hz，兼容1080i/60Hz。支持計算機VGA模式640×480。
（二）多頻歸一型輸入信號處理模式
采用多頻歸一型的高清晰度電視由于采用了數字化變頻方式，可將多種高清視頻格式和計算機顯示格式統一變換成 行頻(一般在33 kHz—38kHz)適合CRT固有分辨率格式的統一輸出格式。因此可具有支持或兼容全球高清格式和多種計算機顯示格式輸入信號的優(yōu)點(diǎn)，因對高分辨率格式 的圖像處理過(guò)程中大幅將信號壓縮后再進(jìn)行顯示，所以最后顯示高分辨率信號（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。這樣的做法當然是為了降低成本和調試方便。因此該類(lèi)機型數字高清CRT電視售價(jià)較適 中。目前所謂的“1080P頂級高清”CRT電視就采用了多頻歸一型處理模式。多頻歸一型的信號處理流程如圖3所示，其工作原理是:運用數字圖像轉換技 術(shù)，圖像信號通過(guò)A/D轉換器，采取重新計算或抽行方式，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，轉換成為統一分辨率的數字圖像，然后經(jīng)過(guò)數字圖像處理電路，最終通過(guò)D/A轉換器轉換為模擬信號顯示在屏幕上。對于行頻為33.75 kHz輸出統一格式信號的機型，可支持1080i 高清電視信號和VGA計算機格式，對1080P/720P高清電視信號和SVGA、XGA計算機格式則以低于信號固有分辨率格式的圖像進(jìn)行顯示; 對于行頻為38 kHz輸出統一格式信號的機型，可支持1080i 高清視頻信號和VGA、SVGA計算機格式，對1080P/720P高清信號和XGA計算機格式則以低于信號固有分辨率格式的圖像進(jìn)行顯示;所謂支持的信 號格式，是指該格式圖像信號可以在CRT上以該格式固有的分辨率圖像顯示還原。所謂兼容的信號格式，是指該格式圖像信號在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型如廈華MT-3451, 統一輸出的圖像信號行頻為33.75 kHz。該機支持高清格式1080i /50Hz、1080i/60Hz,兼容720P/60Hz高清格式?？芍С钟嬎銠CVGA模式、SVGA模式800×600/60Hz; 兼容XGA模式1024×768/60Hz。
康佳、長(cháng)虹、TCL、海信、廈華、創(chuàng )維、海爾、西湖等國內主要彩電生產(chǎn)廠(chǎng)商主流高清電視產(chǎn)品都采用了多頻歸一（或稱(chēng)“數字高清歸一”）技術(shù)，均 推出由泰鼎Trident的數字處理電視視頻芯片DPTV開(kāi)發(fā)的數字化變頻高清電視，DPTV芯片還將高級畫(huà)質(zhì)改善功能、掃描處理器、數字彩色解碼器、梳 狀濾波器，以及圖形OSD、畫(huà)中畫(huà)處理器集成在內，具有高精度的8bitADC和DAC?？导?、TCL、海信、創(chuàng )維數字化變頻高清電視輸出統一行頻為38 kHz，包括海信1080P頂級高清。廈華、海爾數字化變頻高清電視輸出統一行頻為33.75 kHz。目前這種類(lèi)型的高清電視是既可接收現行電視信號而又能在以后播出數字節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）自適應多行頻型輸入信號處理模式
采用自適應多行頻型的機型其信號處理流程如圖5所示，其信號處理方法是:對1080i/50Hz、1080i/60Hz高清電視信號和計算機圖 像格式不處理，完全直通，直接將1080i/720P模擬分量視頻信號通過(guò)解碼矩陣解調成三基色信號后，通過(guò)基色輸出驅動(dòng)和末級視放將信號送到顯像管，將 D-Sub端口輸入的VGA/SVGA/XGA格式的模擬基色視頻信號（RGB）通過(guò)基色輸出驅動(dòng)和末級視放送到顯像管。行掃描部分使用多行頻處理，由 1080i/720P模擬分量視頻信號和VGA/SVGA/XGA格式模擬基色視頻信號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，能連續穩定的同步行振蕩頻率，以自動(dòng)識別和解讀行頻為28 kHz～52 kHz的高清電視信號和計算機圖像格式，由于這類(lèi)機型可直接將1080i/720P模擬分量視頻信號解調成三基色信號或VGA/SVGA/XGA格式的模 擬基色視頻信號（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52 kHz ，所以不管1080i/720P高清視頻信號還是VGA/SVGA/XGA計算機圖像信號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，信號就 可盡可能無(wú)損耗、原汁原味地顯現出來(lái)。但對播放真正的1080P/60Hz電視圖像卻無(wú)能為力，因為它要求機芯和顯像管行頻均高達67kHz，目前還做不 到。該類(lèi)機型對電路設計、視頻帶寬及顯像管指標和質(zhì)量等要求苛刻，因此該類(lèi)機型數字高清CRT電視制作成本高，自然價(jià)位也高。采用多行頻系統的上市機型如 廈華HT-3661E。行頻為28 kHz～52 kHz連續可調，該機支持高清電視格式1080i/50Hz、1080i/60Hz、720P/60Hz數字高清格式?？芍С钟嬎銠CVGA、SVGA、 XGA模式。
高清晰度電視的高清視頻信號的顯示
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。通俗地說(shuō)，是指每秒在一條線(xiàn)上最多能顯示的點(diǎn)數。嚴格地說(shuō)，是用來(lái)表示系統的幅度——頻率特性。當電路輸入 一個(gè)幅度恒定、頻率可變的信號時(shí)，輸出信號在一個(gè)較寬的范圍內是不隨頻率變化的，隨著(zhù)頻率的升高和降低，輸出的幅度會(huì )下降，當降至原來(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(zhù)一臺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計時(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計更為困難，成本也高得多。而增強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 然，你不一定非要帶寬達到分辨率的要求，但如果帶寬小于該分辨率的可接受數值，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 定。
HDTV高清視頻信號帶寬為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
電視系統的分解力直接影響著(zhù)圖像清晰度，要實(shí)現高清晰度電視，首先就要解決圖像的水平方向能分辯的電視線(xiàn)數（即黑白線(xiàn)條數），稱(chēng)為電視系統的水 平分解力。線(xiàn)數越多，圖像越細膩，越清晰。圖像信號所占頻譜越寬，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為30兆赫才能保證其圖像質(zhì)量。彩色電視系統的圖像清晰度主要取決于電視 信號源、視頻通道的帶寬和彩色顯像管的分辨力（點(diǎn)距）。清晰度的計算單位是“電視線(xiàn)（TVL/ PH）”，水平清晰度(HDTV) =行正程時(shí)間×2×視頻通道帶寬/（幅型比）。我國數字電視顯示標準要求支持高清晰度視頻信號時(shí)序參數如表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格式對應的行周期和行正程時(shí)間不同，決定了相應格式 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和掃描方式有關(guān)。這里以高清晰度視頻信號格式中的1920×1080i （1125/50Hz）信號格式為例，來(lái)計算顯示圖像的水平和垂直清晰度，顯然，以此圖像清晰度對顯像管的分辨力（節距）的所作的要求可滿(mǎn)足所有高清晰度 視頻信號以最佳清晰度顯示圖像的要求。1920×1080i （1125/50Hz）信號格式的行周期為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。
該信號格式有效垂直掃描行數為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，這時(shí)掃描行正好與黑白相間的水平線(xiàn)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(xiàn)上。根據統計特性，在隔行掃描情 況下，實(shí)際的垂直分解力相當于有效掃描行數的0.7倍（0.7為隔行凱爾系數），在逐行掃描情況下，實(shí)際的垂直分解力相當于有效掃描行數的0.9倍 （0.9為逐行凱爾系數），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 于標稱(chēng)尺寸）寬屏幕彩電為例,要能真正顯示HDTV高清晰度級的1048×756 TVL/ PH，顯像管水平點(diǎn)距應不大于750÷1048≈0.71mm。垂直點(diǎn)距應不大于420÷756≈0.56mm。同理可算得32英寸(660× 370mm)寬屏幕彩電，要達到真正顯示HDTV高清晰度級標準，水平點(diǎn)距應不大于0.63mm, 垂直點(diǎn)距應不大于0.49mm.。因此，對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)?，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)上國產(chǎn)34英寸（顯示16:9幅型相當于32英寸）高清顯像管電視中，康佳、創(chuàng )維和海爾分別聲稱(chēng)它們高清細節距顯像管點(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標準有差距），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超精細線(xiàn)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。對顯像管的要求更為苛刻，也為顯像管的設計帶來(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，因此偏轉線(xiàn)圈的制作工藝更為復雜;另外電子束直徑越小，每行掃描線(xiàn)能分解的黑白條紋數就越多，圖像也就越清晰、細膩。這就要求熒光粉、蔭罩 孔點(diǎn)距更細，但蔭罩孔點(diǎn)距過(guò)細會(huì )引起圖像亮度的過(guò)弱，又大大增加了蔭罩孔制作難度。這一切都導致了高清顯像管制作成本的提高，所以顯像管占整機價(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、電子束速度調制、圖像細節校正、動(dòng)態(tài)清晰度控制等）、彩色顯像管工作狀態(tài)調整（例如聚焦電壓調 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試方法
高清晰度電視的輸入信號應是Y 、Pb、 Pr 分量信號。
高清晰度1920×1080i格式復合測試圖示例參見(jiàn)圖6(逆時(shí)針旋 轉90°)。幅型比為16:9。圖中帶有護邊框的灰底白格背景中部的大圓內，90°、270°;0°、180°;45°、225°方向，共3組6簇楔形線(xiàn) 組，分別測試圖像中部的水平、垂直和斜向清晰度電視線(xiàn)數。四角小圓內，90°、270°;0°、180°方向，各2組4簇楔形線(xiàn)組，分別測試圖像四角的水 平和垂直清晰度電視線(xiàn)數。左上和右上，各6個(gè)水平、垂直和斜向線(xiàn)組，分別測試圖像的垂直、水平和斜向清晰度電視線(xiàn)數。左下和右下，各5個(gè)垂直和斜向線(xiàn)組， 分別測試圖像的水平和斜向清晰度電視線(xiàn)數。中央小圓內，設有測試文字顯示和掃描質(zhì)量的6個(gè)字符，用于測定逐行、隔行的質(zhì)量。上、下和左、右邊緣，各設兩組 圖像過(guò)掃描測試標度，用來(lái)測定可視圖像大小，按標度線(xiàn)外側讀出的數據，即分別是垂直過(guò)掃描、水平過(guò)掃描的百分比。為監控清晰度測試在系統正常工作狀態(tài)下進(jìn) 行，復合測試圖還備有四周的滿(mǎn)屏標志、上方的100/0/100/0彩條信號、下方的11級灰度級信號和兩側的滾動(dòng)信號。
高清晰度圖像的垂直和水平的清晰度的測定：
輸入復合測試圖信號，將如圖所示的復合測試圖信號加到顯示器，在顯示圖像的中心和邊角上，評價(jià)楔形的可視極限，并記錄下相應的清晰度電視線(xiàn)數。在復合測試圖中根據楔形清晰度電視線(xiàn)的可視極限來(lái)評價(jià)清晰度。以主觀(guān)評價(jià)顯示圖像的垂直和水平的清晰度。
本站僅提供存儲服務(wù)，所有內容均由用戶(hù)發(fā)布，如發(fā)現有害或侵權內容，請
點(diǎn)擊舉報。
