基本介紹
- 中文名：高清晰電影
- 外文名：Hign Definition Television
- 英文簡稱：HDTV
- 所屬：電影技術
研發背景,技術原理,顯示要求,格式,編碼,基本特點,套用領域,
研發背景
傳統顯示設備中的電視機最大尺寸在50英寸左右，畫面的款高比都是默認的4：3，而且雪花、閃爍也經常出現，實在滿足不了人們對大螢幕顯示的需求。雖然後來出現了支持16：9和4：3兩種模式的大螢幕電視，如等離子電視、背投電視、液晶電視等等，但它們也難以突破100英寸的極限，而且傳統的電視機也存在體積過大、太過笨重、無法輕易移動、散熱量大、鏡面容易被劃花、鏡面反射干擾觀看，而且價錢也相當昂貴等。
技術原理
HDTV是Hign Definition Television的簡稱，翻譯成中文是“高清晰度電視”的意思，HDTV技術源之於DTV（Digital Television）“數位電視”技術，HDTV技術和DTV技術都是採用數位訊號，而HDTV技術則屬於DTV的最高標準，擁有最佳的視頻、音頻效果。
DTV是一種數位電視技術，是從傳統模擬電視技術下延伸的。所謂的數位電視，是指從演播室到發射、傳輸、接收過程中的所有環節都是使用數位電視信號，或對該系統所有的信號傳播都是通過由二進制數字所構成的數字流來完成的。
簡單來說，通常把物理解析度達到720p以上的格式則稱作為高清，英文表述High Definition，簡稱HD。所謂全高清(Full HD)，是指物理解析度高達1920×1080逐行掃描，即1080p，是目前頂級的高清規格。
HDTV規定了視頻必須至少具備720線非交錯式(720p，即常說的逐行)或 1080線交錯式隔行(1080i，即常說的隔行)掃描(DVD標準為 480線)，螢幕縱橫比為16:9。音頻輸出為5.1聲道(杜比數字格式)，同時能兼容接收其它較低格式的 信號並進行數位化處理重放。
顯示要求
格式
HDTV 有三種顯示格式，分別是：720P(1280×720，非交錯式，場頻為24、30或60)，1080 i(1920×1080，交錯式，場頻60)，1080P(1920×1080，非交錯式，場頻為24或30)，不過這從根本上說也只是繼承模擬視頻的算法，主要是為了與原有電視視頻清晰度標準對應。對於真正的HDTV而言，決定清晰度的標準只有兩個：解析度與編碼算法。其中網路上流傳的以720P和1080 i最為常見，而在微軟WMV-HD站點上1080P的樣片相對較多。
美國的高清標準主要有兩種格式，分別為1280×720p/60和 1920×1080i/60;歐洲傾向於1920× 1080i/50;其中以 720p為最高格式，需要的行頻支持為45kHz，而1080i/60Hz的行頻支持只需33.75kHz，1080i/50Hz的行頻要求就更低了，僅為28.125kHz。
在高清信號的三種格式中，1080i/50Hz及1080i/60Hz雖然在掃描線數上突破了1000線，但它們採用的都是隔行掃描模式，1080線是通過兩次掃描來完成的，每場實際掃描線數只有一半即1080/2=540線。由於一幅完整的畫面需要用兩次掃描來顯示，這種隔行掃描技術原理上的限制，在顯示精細畫面尤其是靜止畫面時仍然存在輕微的閃爍和爬行現象。但720p/60Hz不同，它採用的是逐行掃描模式，一幅完整畫面一次顯示完成，單次掃描線數可達720線，水平掃描達到1280點;同時由於場頻為60Hz，畫面既穩定清晰又不閃爍。
HDTV解析度是1280×720和1920×1080，這對於如今的顯示器而言的確是不小的考驗，如果解析度進一步提高，那么將很難在現有的顯示器上獲得更加出色的畫質，因為此時的瓶頸在於顯示設備。對於32英寸以下的螢幕而言，1920×1080解析度基本已經達到人眼對動態視頻清晰度的分辨極限，也就是說再高的解析度也只有在大螢幕顯示器上才能顯現出優勢。
編碼
除了解析度是HDTV的關鍵，編碼算法也是不可忽視的環節。 HDTV基本可以分為MPEG2-TS、WMV-HD和H.264這三種算法，不同的編碼技術自然在壓縮比和畫質方面有著區別。相對而言，MPEG2- TS的“壓縮比”較差，而WMV-HD和H.264更加先進一些。“壓縮比”較差的編碼技術對於解碼環境的要求也比較低，也就說在硬體設備方面的要求可以降低。
基本特點
HDTV擁有極高的清晰度，解析度最高可達1920×1080，幀率高達60fps。除此之外，HDTV的螢幕寬高比也由原先的4:3變成了16:9，若使用大螢幕顯示則有親臨影院的感覺。同時由於運用了數位技術，信號抗噪能力也大大加強，在聲音系統上，HDTV支持杜比5.1聲道傳送，帶給人Hi-Fi級別的聽覺享受。和模擬電視相比，數位電視具有高清晰畫面、高保真立體聲伴音、電視信號可以存儲、可與計算機完成多媒體系統、頻率資源利用充分等多種優點，諸多的優點也必然推動HDTV成為家庭影院的主力。
HDTV的最大特點就是高清晰，而目前大多數的背投、液晶、等離子等顯示設備卻不一定能夠達到信號源的解析度，也即是說，顯示設備無法把信號源的優勢發揮出來。調查顯示，能完美表現HDTV的顯示設備是投影機，玩家最希望得到的播放設備也是投影機。投影機的最大優勢在於大螢幕，可以輕易達到100英寸以上，視覺衝擊力非常強。目前多數視頻投影機只支持720p和1080i的解析度格式，而少數可支持1080p解析度格式。但是即使是720p的投影畫面，其清晰度也比DVD高出很多，目前的DVD只提供了480i或480p的格式輸出。
套用領域
投影作為新一代的顯示設備，在中國教育及商務領域已經得到了很大的普及套用，並在家用市場顯出非常大的發展潛力。其優勢在於高畫質，投影機已經能夠輸出1080i、720p或更高的信號格式，並且能夠往下兼容不同的信號；大畫面顯示，投影機可以輕易實現100英寸以上的大畫面顯示；並且有一個任何電視機都無法比擬的優勢，就是可以隨意調節投影畫面的大小，並且可以任意移動使用。因此，HDTV與投影機的聯姻是勢不可擋的。
