第2章2.5(高清晰度数字电视信号编码国际标准)
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第二章 数字电视信号及其标准
提要
2.1 模拟视频图象信号及其技术参数 2.3 模拟视频信号数字化 2.4 标清数字电视信号编码国际标准 2.5 高清数字电视信号编码国际标准
2.5 高清数字电视信号编码国际标准
主要内容
2.5.1 数字高清晰度电视扫描参数及图像格式 2.5.2 数字高清晰度电视演播室标准
25 Hz
59．94(60)Hz
50 Hz
2.5.1 数字高清晰度电视扫描参数及图像格式
由于方形像素在做图像处理特别是图像旋转时，不存 在几何失真，选择方形像素有利于电视与计算机之间的相 互通信。这是因为计算机图形的分辨率为640X480像素或1 024X 768像素，而显示的图像尺寸是4；3，采用的是方形 像素。各个国家的数字HDTV都选用方形像素。
表2.11示出了数字HDTV隔行扫描视频格式的主 要参数。
表2.11 数字HDTV隔行扫描视频格式的主要参数
参数 帧频 场频 行频
每帧总扫描行数 每帧有效扫描行数
取样频率
每行总样点数
每行有效样点数 取样结构 画面幅型比 像素宽高比 编码方式
1125／60／2：1系统 1250／50／2：1系统
29．97(30)Hz
2.5.1 数字高清晰度电视扫描参数及图像格式
数字视频标准中最基本的参数是取样数据、扫 描格式和图像格式，包括取样频率、量化级数、隔 行比、每秒的场数和帧数、每帧的行数、每行的像 素数和图像宽高比等参数。下面重点讨论扫描格式 和图像格式。
HDTV电视系统的扫描方式有逐行扫描与隔行扫
描两种，模拟电视系统均采用了隔行扫描方式，国
30
1920
25
1920
60
1920
1280
50
19wk.baidu.com0
1280
30
1920
1280
25
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1280
24
1920
1280
每帧有效 行数 1080 1080
1080 720 1080 720 1080 720 1080 720 1080 720
每行总 样点数 2200 2640
2200 1650 2640 1980 2200 3300 2640 3960 2750 4125
图像画面的宽高比是根据人眼的视觉特性制定的，同 时也考虑了设备的复杂性。各种视频图像的宽高比是不同的。 电影图像的宽高比从1．333到宽银幕的2．35，SDTV图像的 宽高比是1．333(4：3)，而HDTV图像的宽高比是1．777(16： 9)。
像素的宽高比，可根据图像画面的宽高比和图像的纵横 有效像素数计算出来。以 SDTV中的720X576像素的图像格 式为例，像素的宽高比为4/720：3/576＝1．066 7，不是方 形像素。以HDTV中的1 920X1 080像素的图像格式为例，像 素的宽高比为16/1920：9/1080＝1，是方形像素。
每帧总行 数
1125
1125
取样频率 (MHz) 74.25 74.25
1125 750 1125 750 1125 750 1125 750 1125 750
148.5 74.25 148.5 74.25 74.25 74.25 74.25 74.25 74.25 74.25
2.5.1 数字高清晰度电视扫描参数及图像格式
HDTV标准中也制定了24P格式(1 920X1 080／24／1： 1)。它是完全采用电影规范的逐行扫描格式，使电影与电 视素材能更好地互换，有利于后期制作。我国的HDTV演播 室标准也制定了24P格式。
2.5.2 数字高清晰度电视演播室标准 ITU-R BT.709
ITU-R BT.709提出了两种HDTV演播室参数方案， 一种是传统的隔行扫描HDTV视频格式，和SDTV一样， HDTV 也有两种隔 行扫描 制式 ，即1125/60/2 ：1 及 1250/50/2：1。该格式可以向下兼容SDTV格式。另 一种是方形像素通用数字高清晰度视频格式，与多 媒体计算机等多种应用具有互操作性。 (1)隔行扫描HDTV视频格式
目前国际上的HDTV标准中场扫描频率仍然采用50 Hz和60 Hz两种，虽然在亮度较高时仍会有闪烁，但想提高到70～80Hz 还是不易实现。表2.10列出了目前国际上主要采用的几种HDTV 扫描系统的参数。
表2.10 HDTV逐行扫描与隔行扫描系统的参数
扫描格 式
2:1 隔行扫
描
1:1 逐行扫
描
帧频(Hz) 每行有效 样点数
ITU-R BT.709 2.5.3 我国数字高清晰度电视标准 2.5.4 数字高清晰度电视信号的码流结构 2.5.5 数字高清晰度电视演播室视频信号接口
2.5 高清数字电视信号编码国际标准
高清晰度电视（High Definition Television简称HDTV）是继黑白 电视、彩色电视后的新一代电视，它能带给人们更高级的视听享受、更 清晰的图像、更逼真的色彩、更优美的音质，并能带给人们以身临其境 的真实感。
际上在HDTV和SDTV中既有隔行扫描方式，也有逐行
扫描方式。
2.5.1 数字高清晰度电视扫描参数及图像格式
隔行扫描是一种有效的带宽压缩方案，它将一帧图像分成 两场扫描，在每帧扫描行数及图像换幅率一定的情况下，可使 视频信号带宽降低为逐行扫描时的一半。不过，隔行扫描有导 致图像质量下降的缺陷，例如会出现行间闪烁现像、并行现像、 分辨率降低等；逐行扫描没有隔行扫描的缺陷，同时逐行扫描 也是计算机显示采用的扫描方式，所以采用逐行扫描有利于在 电视与计算机之间实现相互操作。
按照CCIR（ITU-R）的定义，高清晰度电视应是这样一个系统，即 一个具有正常视觉的观众在距该系统显示屏高度的3倍距离上所看到的 图像质量应具有观看原始景物或表演时所得到的质量。这就要求HDTV图 像的水平与垂直分解力较标清电视都提高一倍以上，其图像扫描线在 1000行以上，每行1920个像素，信息是常规电视的5倍多。其显示屏宽 高比为16：9，水平视角30度，更符合人们的视觉特性。其图像质量可 与35mm电影首映质量媲美，其伴音则采用多个声道，如可采用5个声道 （左、中、右、左后、右后），具有环绕立体声效果，并可加一个重低 音声道，每个声道的收听质量与激光唱盘（CD）相当。
提要
2.1 模拟视频图象信号及其技术参数 2.3 模拟视频信号数字化 2.4 标清数字电视信号编码国际标准 2.5 高清数字电视信号编码国际标准
2.5 高清数字电视信号编码国际标准
主要内容
2.5.1 数字高清晰度电视扫描参数及图像格式 2.5.2 数字高清晰度电视演播室标准
25 Hz
59．94(60)Hz
50 Hz
2.5.1 数字高清晰度电视扫描参数及图像格式
由于方形像素在做图像处理特别是图像旋转时，不存 在几何失真，选择方形像素有利于电视与计算机之间的相 互通信。这是因为计算机图形的分辨率为640X480像素或1 024X 768像素，而显示的图像尺寸是4；3，采用的是方形 像素。各个国家的数字HDTV都选用方形像素。
表2.11示出了数字HDTV隔行扫描视频格式的主 要参数。
表2.11 数字HDTV隔行扫描视频格式的主要参数
参数 帧频 场频 行频
每帧总扫描行数 每帧有效扫描行数
取样频率
每行总样点数
每行有效样点数 取样结构 画面幅型比 像素宽高比 编码方式
1125／60／2：1系统 1250／50／2：1系统
29．97(30)Hz
2.5.1 数字高清晰度电视扫描参数及图像格式
数字视频标准中最基本的参数是取样数据、扫 描格式和图像格式，包括取样频率、量化级数、隔 行比、每秒的场数和帧数、每帧的行数、每行的像 素数和图像宽高比等参数。下面重点讨论扫描格式 和图像格式。
HDTV电视系统的扫描方式有逐行扫描与隔行扫
描两种，模拟电视系统均采用了隔行扫描方式，国
30
1920
25
1920
60
1920
1280
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19wk.baidu.com0
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每帧有效 行数 1080 1080
1080 720 1080 720 1080 720 1080 720 1080 720
每行总 样点数 2200 2640
2200 1650 2640 1980 2200 3300 2640 3960 2750 4125
图像画面的宽高比是根据人眼的视觉特性制定的，同 时也考虑了设备的复杂性。各种视频图像的宽高比是不同的。 电影图像的宽高比从1．333到宽银幕的2．35，SDTV图像的 宽高比是1．333(4：3)，而HDTV图像的宽高比是1．777(16： 9)。
像素的宽高比，可根据图像画面的宽高比和图像的纵横 有效像素数计算出来。以 SDTV中的720X576像素的图像格 式为例，像素的宽高比为4/720：3/576＝1．066 7，不是方 形像素。以HDTV中的1 920X1 080像素的图像格式为例，像 素的宽高比为16/1920：9/1080＝1，是方形像素。
每帧总行 数
1125
1125
取样频率 (MHz) 74.25 74.25
1125 750 1125 750 1125 750 1125 750 1125 750
148.5 74.25 148.5 74.25 74.25 74.25 74.25 74.25 74.25 74.25
2.5.1 数字高清晰度电视扫描参数及图像格式
HDTV标准中也制定了24P格式(1 920X1 080／24／1： 1)。它是完全采用电影规范的逐行扫描格式，使电影与电 视素材能更好地互换，有利于后期制作。我国的HDTV演播 室标准也制定了24P格式。
2.5.2 数字高清晰度电视演播室标准 ITU-R BT.709
ITU-R BT.709提出了两种HDTV演播室参数方案， 一种是传统的隔行扫描HDTV视频格式，和SDTV一样， HDTV 也有两种隔 行扫描 制式 ，即1125/60/2 ：1 及 1250/50/2：1。该格式可以向下兼容SDTV格式。另 一种是方形像素通用数字高清晰度视频格式，与多 媒体计算机等多种应用具有互操作性。 (1)隔行扫描HDTV视频格式
目前国际上的HDTV标准中场扫描频率仍然采用50 Hz和60 Hz两种，虽然在亮度较高时仍会有闪烁，但想提高到70～80Hz 还是不易实现。表2.10列出了目前国际上主要采用的几种HDTV 扫描系统的参数。
表2.10 HDTV逐行扫描与隔行扫描系统的参数
扫描格 式
2:1 隔行扫
描
1:1 逐行扫
描
帧频(Hz) 每行有效 样点数
ITU-R BT.709 2.5.3 我国数字高清晰度电视标准 2.5.4 数字高清晰度电视信号的码流结构 2.5.5 数字高清晰度电视演播室视频信号接口
2.5 高清数字电视信号编码国际标准
高清晰度电视（High Definition Television简称HDTV）是继黑白 电视、彩色电视后的新一代电视，它能带给人们更高级的视听享受、更 清晰的图像、更逼真的色彩、更优美的音质，并能带给人们以身临其境 的真实感。
际上在HDTV和SDTV中既有隔行扫描方式，也有逐行
扫描方式。
2.5.1 数字高清晰度电视扫描参数及图像格式
隔行扫描是一种有效的带宽压缩方案，它将一帧图像分成 两场扫描，在每帧扫描行数及图像换幅率一定的情况下，可使 视频信号带宽降低为逐行扫描时的一半。不过，隔行扫描有导 致图像质量下降的缺陷，例如会出现行间闪烁现像、并行现像、 分辨率降低等；逐行扫描没有隔行扫描的缺陷，同时逐行扫描 也是计算机显示采用的扫描方式，所以采用逐行扫描有利于在 电视与计算机之间实现相互操作。
按照CCIR（ITU-R）的定义，高清晰度电视应是这样一个系统，即 一个具有正常视觉的观众在距该系统显示屏高度的3倍距离上所看到的 图像质量应具有观看原始景物或表演时所得到的质量。这就要求HDTV图 像的水平与垂直分解力较标清电视都提高一倍以上，其图像扫描线在 1000行以上，每行1920个像素，信息是常规电视的5倍多。其显示屏宽 高比为16：9，水平视角30度，更符合人们的视觉特性。其图像质量可 与35mm电影首映质量媲美，其伴音则采用多个声道，如可采用5个声道 （左、中、右、左后、右后），具有环绕立体声效果，并可加一个重低 音声道，每个声道的收听质量与激光唱盘（CD）相当。