浅谈数字电视图像的标准

石斐

摘要：我们知道模拟电视中，NTSC、PAL或SECAM都是模拟制式。随着高新技术特别是数字技术的迅猛发展，世界广播电视已经进入数字化时代。我国广播影视“十五”计划明确提出，2003年全面开展有线数字电视，2008年全面推进地面数字电视，到2015年，我国将关闭模拟电视。在数字化进程中，数字信号的标准化是最重要的环节之一。本文就当前数字电视中的标准，1080i和720P两种标准，进行分析探讨各自的优势。

关键词：数字电视 图像标准

中图分类号：TN941.3 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2014）08-0207-01

1 数字电视图像标准

数字电视图像的标准共分为以下5种规格：

480i格式，和NTSC模拟电视清晰度一样，525条垂直扫描线，480条可见垂直扫描线，4：3或16：9，隔行扫描，场频为60Hz，行频为15.75KHz。

480P格式，和逐行扫描DVD清晰度一样，525条垂直扫描线，480条可见垂直扫描线4：3或16：9，分辨率为640×480，逐行扫描，场频为60Hz，行频为31.5KHz。

576i，和PAL制模拟电视清晰度一样，625条垂直扫描线，576条可见垂直扫描线，4：3或16：9，隔行扫描，场频为50Hz，记为576i或625i。行频15.625KHz。

1080i格式，是标准数字电视显示模式，1125条垂直扫描线，1080条可见垂直扫描线16：9，分辨率为1920×1080，隔行扫描，场频为60Hz，行频为33.75KHz。

720p格式，是标准数字电视显示模式，750条垂直扫描线，720条可见垂直扫描线16：9，分辨率为1280×720，逐行扫描，场频为60Hz，行频为45KHz。

1080p格式，是标准数字电视显示模式，1125条垂直扫描线，1080条可见垂直扫描线16：9，分辨率为1920×1080逐行扫描，行频为67.5KHz。

2 CRT电视机与液晶电视机

CRT电视机只能接收模拟信号，任何一幅黑白图像如照片、图画、报纸上的画面等，如放在放大镜下仔细观察，就会发现它们都是紧密相邻的、黑白相间的细小点子的集合体。这些细小点子是构成一幅图像的基本单元，称为像素。像素越小，单位面积上的像素数目越多，图像就越清晰。像素点间距为0.65mm。CRT电视机是电视系统的终端设备，用于完成电-光转换的传统器件是显像管。显像管是一种电真空器件。它主要由电子枪与荧光屏组成。电子束由电子枪阴极发出，受到偏转场的作用按一定的扫描规律以高速轰击荧光屏。荧光屏上涂有一层荧光粉，它在电子轰击下发光，而发光强度则正比于电子束所携带的能量。最后在屏幕上显示的图像，其各像素的亮度都比例于所摄取图像各对应点的亮度，因而在屏幕上就重现出原图像。液晶电视机是逐点显示图像的，像素点间距能做到0.2mm。电视机可以接收1920*1080的信号，把接收到的1080P信号格式写入软件，再进行识别和转换，显示出来的是该设备的固有分辨率。如果采用1080P/25Hz格式拍摄高清晰度内容，则可以方便地将每一帧完整的1080P图像拆成两帧隔行扫描的1080i图像，这样1080P/25Hz格式就变成了1080i/50Hz的图像，1080P/30Hz也可以在拍摄完毕后方便地转换为1080i/60Hz的图像。

3 临界频率

视觉惰性很早就在电影和各种频闪仪中得到应用。根据电影技术的经验，一幅一幅不动的画面，若其内容在相对位置上有些改变，则在每秒换幅24次（每幅曝光两次）的情况下，就能给人以较好的连续运动景物的感觉。如果人眼受周期性光脉冲照射，则当重复频率不够高时，会产生一明一暗的闪烁感觉。这是因为有光和无光时在视亮度上有可分辨的差别所致。如果将重复频率提高到某一定值以上，人眼就察觉不到是脉冲光源，而形成均匀的不闪烁光源的感觉。不引起闪烁感觉的光脉冲最低重复频率，称为临界闪烁频率。

临界闪烁频率与很多因素有关，其中最主要的是光脉冲亮度L，它们之间的关系可用经验公式近似表示为：

f=algL+b=45.8（Hz）

1080P标准的场频有三种规格：24Hz、25Hz和30Hz。我们可以看到，目前1080P的主要场频标准还是远低于临界频率的最低收看标准，因此在观看这几种标准的HDTV节目时，一定会受到电视机闪烁的困扰。

由于电影是以每秒24幅画面的方式播放胶片的，以1080P/24Hz方式拍摄的数字图像可以无损地传送到DLP等数字电影投影机上播放，因此1080P/24Hz可以说是专门为电影准备的一种格式。放映电影时，每秒放24张影片，每张影片曝光两次，结果每秒闪光48次，恰好高于人眼的临界闪烁频率，从而使观众没有闪烁感觉。

1280*720有5种帧频，分别为60P、50P、30P、25P、24P，可简称为720P，又可分别表示为720/60P（美国ABC电视台采用）；720/50P；720/30P、720/24P（FOX台）；720/25P。其中的720/50P、720/25P原本并没有，后来德国在选择高清图象标准时，曾有意选择720P系统，考虑到德国传统上是50Hz系统国家，因此一些厂家推出了支持720/50P、720/25P的摄像机，但是还没有任何国家选择这种标准，至多是个议题而已。当采用720/30P、720/25P、720/24P标准时，设备会自动采集两次，以满足临界频率45.8Hz要求。

4 1080i与720P

假如说分别以1080/60i和720/30P拍摄图像，1080/60i的场频为60Hz，帧频为30Hz，720/30P的场频为30Hz，帧频也为30Hz，1080/60i实际上只有540行的水平扫描线，虽然在画面连续性上，与720/60P一样，但在画面清晰度上，不如720/60P细腻。当然720/30P为了达到人眼的临界频率，使画面没有闪烁感，摄像机在采集画面的时候，会将同一幅画面做成两帧进行录制。

当我们观看足球比赛时，假如水平扫描线一样，也就是画面细腻度一样，这时，我们就要比较各自的帧频，帧频低的就会让观众感到画面不流畅，影响足球这种竞技比赛的观赏度。

当我们观看慢节奏节目时，那就对画面的细腻度要求比较高，也就是比较看重水平扫描线指标。当然，我们还要考虑带宽。

参考文献

[1]俞斯乐.电视原理.国防工业出版社，16-17+54-55.endprint

摘要：我们知道模拟电视中，NTSC、PAL或SECAM都是模拟制式。随着高新技术特别是数字技术的迅猛发展，世界广播电视已经进入数字化时代。我国广播影视“十五”计划明确提出，2003年全面开展有线数字电视，2008年全面推进地面数字电视，到2015年，我国将关闭模拟电视。在数字化进程中，数字信号的标准化是最重要的环节之一。本文就当前数字电视中的标准，1080i和720P两种标准，进行分析探讨各自的优势。

关键词：数字电视 图像标准

中图分类号：TN941.3 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2014）08-0207-01

1 数字电视图像标准

数字电视图像的标准共分为以下5种规格：

480i格式，和NTSC模拟电视清晰度一样，525条垂直扫描线，480条可见垂直扫描线，4：3或16：9，隔行扫描，场频为60Hz，行频为15.75KHz。

480P格式，和逐行扫描DVD清晰度一样，525条垂直扫描线，480条可见垂直扫描线4：3或16：9，分辨率为640×480，逐行扫描，场频为60Hz，行频为31.5KHz。

576i，和PAL制模拟电视清晰度一样，625条垂直扫描线，576条可见垂直扫描线，4：3或16：9，隔行扫描，场频为50Hz，记为576i或625i。行频15.625KHz。

1080i格式，是标准数字电视显示模式，1125条垂直扫描线，1080条可见垂直扫描线16：9，分辨率为1920×1080，隔行扫描，场频为60Hz，行频为33.75KHz。

720p格式，是标准数字电视显示模式，750条垂直扫描线，720条可见垂直扫描线16：9，分辨率为1280×720，逐行扫描，场频为60Hz，行频为45KHz。

1080p格式，是标准数字电视显示模式，1125条垂直扫描线，1080条可见垂直扫描线16：9，分辨率为1920×1080逐行扫描，行频为67.5KHz。

2 CRT电视机与液晶电视机

CRT电视机只能接收模拟信号，任何一幅黑白图像如照片、图画、报纸上的画面等，如放在放大镜下仔细观察，就会发现它们都是紧密相邻的、黑白相间的细小点子的集合体。这些细小点子是构成一幅图像的基本单元，称为像素。像素越小，单位面积上的像素数目越多，图像就越清晰。像素点间距为0.65mm。CRT电视机是电视系统的终端设备，用于完成电-光转换的传统器件是显像管。显像管是一种电真空器件。它主要由电子枪与荧光屏组成。电子束由电子枪阴极发出，受到偏转场的作用按一定的扫描规律以高速轰击荧光屏。荧光屏上涂有一层荧光粉，它在电子轰击下发光，而发光强度则正比于电子束所携带的能量。最后在屏幕上显示的图像，其各像素的亮度都比例于所摄取图像各对应点的亮度，因而在屏幕上就重现出原图像。液晶电视机是逐点显示图像的，像素点间距能做到0.2mm。电视机可以接收1920*1080的信号，把接收到的1080P信号格式写入软件，再进行识别和转换，显示出来的是该设备的固有分辨率。如果采用1080P/25Hz格式拍摄高清晰度内容，则可以方便地将每一帧完整的1080P图像拆成两帧隔行扫描的1080i图像，这样1080P/25Hz格式就变成了1080i/50Hz的图像，1080P/30Hz也可以在拍摄完毕后方便地转换为1080i/60Hz的图像。

3 临界频率

视觉惰性很早就在电影和各种频闪仪中得到应用。根据电影技术的经验，一幅一幅不动的画面，若其内容在相对位置上有些改变，则在每秒换幅24次（每幅曝光两次）的情况下，就能给人以较好的连续运动景物的感觉。如果人眼受周期性光脉冲照射，则当重复频率不够高时，会产生一明一暗的闪烁感觉。这是因为有光和无光时在视亮度上有可分辨的差别所致。如果将重复频率提高到某一定值以上，人眼就察觉不到是脉冲光源，而形成均匀的不闪烁光源的感觉。不引起闪烁感觉的光脉冲最低重复频率，称为临界闪烁频率。

临界闪烁频率与很多因素有关，其中最主要的是光脉冲亮度L，它们之间的关系可用经验公式近似表示为：

f=algL+b=45.8（Hz）

1080P标准的场频有三种规格：24Hz、25Hz和30Hz。我们可以看到，目前1080P的主要场频标准还是远低于临界频率的最低收看标准，因此在观看这几种标准的HDTV节目时，一定会受到电视机闪烁的困扰。

由于电影是以每秒24幅画面的方式播放胶片的，以1080P/24Hz方式拍摄的数字图像可以无损地传送到DLP等数字电影投影机上播放，因此1080P/24Hz可以说是专门为电影准备的一种格式。放映电影时，每秒放24张影片，每张影片曝光两次，结果每秒闪光48次，恰好高于人眼的临界闪烁频率，从而使观众没有闪烁感觉。

1280*720有5种帧频，分别为60P、50P、30P、25P、24P，可简称为720P，又可分别表示为720/60P（美国ABC电视台采用）；720/50P；720/30P、720/24P（FOX台）；720/25P。其中的720/50P、720/25P原本并没有，后来德国在选择高清图象标准时，曾有意选择720P系统，考虑到德国传统上是50Hz系统国家，因此一些厂家推出了支持720/50P、720/25P的摄像机，但是还没有任何国家选择这种标准，至多是个议题而已。当采用720/30P、720/25P、720/24P标准时，设备会自动采集两次，以满足临界频率45.8Hz要求。

4 1080i与720P

假如说分别以1080/60i和720/30P拍摄图像，1080/60i的场频为60Hz，帧频为30Hz，720/30P的场频为30Hz，帧频也为30Hz，1080/60i实际上只有540行的水平扫描线，虽然在画面连续性上，与720/60P一样，但在画面清晰度上，不如720/60P细腻。当然720/30P为了达到人眼的临界频率，使画面没有闪烁感，摄像机在采集画面的时候，会将同一幅画面做成两帧进行录制。

当我们观看足球比赛时，假如水平扫描线一样，也就是画面细腻度一样，这时，我们就要比较各自的帧频，帧频低的就会让观众感到画面不流畅，影响足球这种竞技比赛的观赏度。

当我们观看慢节奏节目时，那就对画面的细腻度要求比较高，也就是比较看重水平扫描线指标。当然，我们还要考虑带宽。

参考文献

[1]俞斯乐.电视原理.国防工业出版社，16-17+54-55.endprint

摘要：我们知道模拟电视中，NTSC、PAL或SECAM都是模拟制式。随着高新技术特别是数字技术的迅猛发展，世界广播电视已经进入数字化时代。我国广播影视“十五”计划明确提出，2003年全面开展有线数字电视，2008年全面推进地面数字电视，到2015年，我国将关闭模拟电视。在数字化进程中，数字信号的标准化是最重要的环节之一。本文就当前数字电视中的标准，1080i和720P两种标准，进行分析探讨各自的优势。

关键词：数字电视 图像标准

中图分类号：TN941.3 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2014）08-0207-01

1 数字电视图像标准

数字电视图像的标准共分为以下5种规格：

480i格式，和NTSC模拟电视清晰度一样，525条垂直扫描线，480条可见垂直扫描线，4：3或16：9，隔行扫描，场频为60Hz，行频为15.75KHz。

480P格式，和逐行扫描DVD清晰度一样，525条垂直扫描线，480条可见垂直扫描线4：3或16：9，分辨率为640×480，逐行扫描，场频为60Hz，行频为31.5KHz。

576i，和PAL制模拟电视清晰度一样，625条垂直扫描线，576条可见垂直扫描线，4：3或16：9，隔行扫描，场频为50Hz，记为576i或625i。行频15.625KHz。

1080i格式，是标准数字电视显示模式，1125条垂直扫描线，1080条可见垂直扫描线16：9，分辨率为1920×1080，隔行扫描，场频为60Hz，行频为33.75KHz。

720p格式，是标准数字电视显示模式，750条垂直扫描线，720条可见垂直扫描线16：9，分辨率为1280×720，逐行扫描，场频为60Hz，行频为45KHz。

1080p格式，是标准数字电视显示模式，1125条垂直扫描线，1080条可见垂直扫描线16：9，分辨率为1920×1080逐行扫描，行频为67.5KHz。

2 CRT电视机与液晶电视机

CRT电视机只能接收模拟信号，任何一幅黑白图像如照片、图画、报纸上的画面等，如放在放大镜下仔细观察，就会发现它们都是紧密相邻的、黑白相间的细小点子的集合体。这些细小点子是构成一幅图像的基本单元，称为像素。像素越小，单位面积上的像素数目越多，图像就越清晰。像素点间距为0.65mm。CRT电视机是电视系统的终端设备，用于完成电-光转换的传统器件是显像管。显像管是一种电真空器件。它主要由电子枪与荧光屏组成。电子束由电子枪阴极发出，受到偏转场的作用按一定的扫描规律以高速轰击荧光屏。荧光屏上涂有一层荧光粉，它在电子轰击下发光，而发光强度则正比于电子束所携带的能量。最后在屏幕上显示的图像，其各像素的亮度都比例于所摄取图像各对应点的亮度，因而在屏幕上就重现出原图像。液晶电视机是逐点显示图像的，像素点间距能做到0.2mm。电视机可以接收1920*1080的信号，把接收到的1080P信号格式写入软件，再进行识别和转换，显示出来的是该设备的固有分辨率。如果采用1080P/25Hz格式拍摄高清晰度内容，则可以方便地将每一帧完整的1080P图像拆成两帧隔行扫描的1080i图像，这样1080P/25Hz格式就变成了1080i/50Hz的图像，1080P/30Hz也可以在拍摄完毕后方便地转换为1080i/60Hz的图像。

3 临界频率

视觉惰性很早就在电影和各种频闪仪中得到应用。根据电影技术的经验，一幅一幅不动的画面，若其内容在相对位置上有些改变，则在每秒换幅24次（每幅曝光两次）的情况下，就能给人以较好的连续运动景物的感觉。如果人眼受周期性光脉冲照射，则当重复频率不够高时，会产生一明一暗的闪烁感觉。这是因为有光和无光时在视亮度上有可分辨的差别所致。如果将重复频率提高到某一定值以上，人眼就察觉不到是脉冲光源，而形成均匀的不闪烁光源的感觉。不引起闪烁感觉的光脉冲最低重复频率，称为临界闪烁频率。

临界闪烁频率与很多因素有关，其中最主要的是光脉冲亮度L，它们之间的关系可用经验公式近似表示为：

f=algL+b=45.8（Hz）

1080P标准的场频有三种规格：24Hz、25Hz和30Hz。我们可以看到，目前1080P的主要场频标准还是远低于临界频率的最低收看标准，因此在观看这几种标准的HDTV节目时，一定会受到电视机闪烁的困扰。

由于电影是以每秒24幅画面的方式播放胶片的，以1080P/24Hz方式拍摄的数字图像可以无损地传送到DLP等数字电影投影机上播放，因此1080P/24Hz可以说是专门为电影准备的一种格式。放映电影时，每秒放24张影片，每张影片曝光两次，结果每秒闪光48次，恰好高于人眼的临界闪烁频率，从而使观众没有闪烁感觉。

1280*720有5种帧频，分别为60P、50P、30P、25P、24P，可简称为720P，又可分别表示为720/60P（美国ABC电视台采用）；720/50P；720/30P、720/24P（FOX台）；720/25P。其中的720/50P、720/25P原本并没有，后来德国在选择高清图象标准时，曾有意选择720P系统，考虑到德国传统上是50Hz系统国家，因此一些厂家推出了支持720/50P、720/25P的摄像机，但是还没有任何国家选择这种标准，至多是个议题而已。当采用720/30P、720/25P、720/24P标准时，设备会自动采集两次，以满足临界频率45.8Hz要求。

4 1080i与720P

假如说分别以1080/60i和720/30P拍摄图像，1080/60i的场频为60Hz，帧频为30Hz，720/30P的场频为30Hz，帧频也为30Hz，1080/60i实际上只有540行的水平扫描线，虽然在画面连续性上，与720/60P一样，但在画面清晰度上，不如720/60P细腻。当然720/30P为了达到人眼的临界频率，使画面没有闪烁感，摄像机在采集画面的时候，会将同一幅画面做成两帧进行录制。

当我们观看足球比赛时，假如水平扫描线一样，也就是画面细腻度一样，这时，我们就要比较各自的帧频，帧频低的就会让观众感到画面不流畅，影响足球这种竞技比赛的观赏度。

当我们观看慢节奏节目时，那就对画面的细腻度要求比较高，也就是比较看重水平扫描线指标。当然，我们还要考虑带宽。

参考文献

[1]俞斯乐.电视原理.国防工业出版社，16-17+54-55.endprint