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高清晰度电视的发展和设备现状 |
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高清的发展
随着广播电视数字化的发展，人们越来越关注电视图像的质量问题。现有的300～500线的电视清晰度已不能满足需求，人们更多地在考虑如何在家中收看到有影院效果的电视节目。高清晰度电视（HDTV）的发展使人们看到了希望。高清电视系统的清晰度（水平和垂直）将是现有电视的两倍，宽高比为16:9。
最早的高清电视系统一直是在日本和欧洲研发，那是一个模拟的时代，所有传输（卫星和地面）都是基于模拟系统。日本早在1972年就向CCIR提出了HDTV方案，它采用了多重亚取样编码（MUSE）的调制方式进行传输。而欧洲则采用HD-MAC的传输方式。
但是，计算机技术、通信技术和数字压缩技术的飞速发展，导致从90年代开始，广播电视技术迅速走向“数字时代”。在国际计算机工业处于绝对领先地位的美国，不失时机地进入高清晰度电视技术领域，于1987年成立了高级电视系统委员会（ATSC），制定了一整套从普通电视系统向HDTV系统过渡的强制方案。规定在标准确定后的15年内，经过频道申请和建台申请，全部由NTSC过渡到HDTV。其视频标准中HDTV部分允许的格式为：
其地面传输系统采用8-VSB调制。该系统具有低噪声门限、大传输容量和易实现等特点。不足之处在于不能对付强的动态多径干扰，且为解决模拟电视同频干扰采用了梳状滤波器，导致系统工作不稳定。
欧洲于1993年成立了数字视频广播项目组(DVB)。制定了一整套的系列标准，几乎涵盖了数字电视广播的每一方面：DVB-S卫星广播、DVB-C电缆电视和DVB-T地面广播。HDTV视频标准中支持50Hz和60Hz的场频。
欧洲采用的是COFDM地面传输系统，抗强多径和动态多径干扰效果好，特别适用于市区内的移动接收和信号的移动传输。其主要缺陷是频带利用率较低，在交织深度和抗脉冲噪声性能方面有明显不足，而且功率消耗大。
我国在1999年，国家广电总局成立了数字（高清晰度）电视标准工作组，讨论和制定我国的数字电视方案包括标准清晰度电视SDTV和高清晰度电视HDTV）。其中HDTV视频标准定为：场频50Hz，欲减少闪烁，可以倍频。扫描格式为1920×1080i和24p，图像宽高比为16:9。
我国的传输标准为：卫星传输采用DVB-S标准（已定）。有线电视拟采用64QAM调制（待批），其特点是信号强、干扰小，适合数字传输。地面传输（未定）则可能会通过综合分析国外三大地面传输标准（美国、欧洲和日本）的利弊，根据我国的国情，分成固定传输和移动传输。在我国国庆50周年大庆进行的高清晰度广播试验，在对VSB和COFDM进行传输试验的同时，也做了QAM传输的试验，效果令人满意。
高清的设备
高清晰度电视视频系统较之现在模拟系统要复杂。由于资金、原始素材和现有设备等原因导致高清系统中HD信号和SD信号并存，可能还有模拟信号。但是其主要高清设备都有不少产品可供选择。
1．摄像机
最新推出的HD摄像机主要有松下的AK-HC880座机/AK-HC830便携机， Sony的HDC-900座机/HDC-950便携机，飞利浦的LDK-6000HD。
其中HDC-900/950是Sony推出的具有记忆棒（Memory Stick）设定系统的HD摄像机，支持1080/50i、60i、30p、25p和24p格式。使用了3片新型2/3" FIT CCD传感器，像素数220万，提供1920×1080像素的影像，灵敏度为2000 lx、F10。水平解像力可达1000电视线。
值得一提的是飞利浦最新推出的LDK-6000HD多格式高清摄像机，采用第三代2/3" FT CCD传感器，像素数达到920万。水平解像力可达4000线。可以实现在靶面上的1080i/720p实时格式转换，图像质量提高很多，被称为无损的真实格式转换，另外该机还采用了高精度的12b A/D变换器，能改善动态范围及彩色再现力。端到端的不低于22b数字信号处理确保摄像机输出的影像质量。
2．切换台
主要产品有松下的AV-HD3300，史诺伟思的HD2524/1024/1012，Sony的HDS-7300/7250和飞利浦的HD35。
史诺伟思的HD切换台都可内置DVE，100个图形的划像发生器，时间线控制，四个HD帧存储器，1.5Gb/s HD-SDI操作。HD2524有24路HD输入，2.5级M/E，五个键信号（含一个下游键），三个划像发生器，八个辅助输出。HD1024有24路HD输入，1.5级M/E，三个键信号（含一个DSK），两个划像发生器，八个辅助输出。HD1012有12路HD输入，1.5级M/E，三个键信号（含一个DSK），两个划像发生器，四个辅助输出。
Sony的HDS-7300/7250，30路的HD-SDI输入，十个辅助母线，三级M/E，16:9/4:3可切换操作状态，两个键处理器。
飞利浦推出的Seraph高清晰度数字视频切换台HD35，借鉴了其公司优秀数字切换台DD35的成功经验和优秀设计思想。可升级至4级M/E，90路输入，20路辅助输出。每级M/E有两个背景信号和三个顶级质量的键信号。集成式2D DVE效果发生器+帧存。具备1.5Gb/s视频处理功能，时间线控制。具有网络功能，一个操作面板可控制不同的HD和SD切换台主机，是信息资源共享。
3. 矩阵
史诺伟思的HD1132，为32×32路高清视频矩阵，码率为1.485Gb/s HD标准，双电源。而较优秀的当属飞利浦的Venus2001高清晰度数字视频矩阵，为32×32路，由于使用了高速的飞利浦COBRA交叉点输出结构，能在同一机箱内对HD信号和SD信号同时进行切换，码率从3Mb/s到1.5Gb/s，从而节省了大量的上/下变换器及改善由此产生的信号衰减。
4. 录像机
主要有Sony的HDCAM格式、松下的D5格式/DVCPRO HD格式和东芝的D6格式。
HDCAM是基于Sony的数字Betecam格式录像机的成熟技术而设计开发的HD设备。其磁头与带速与原数字Betecam录像机相同，可记录码率达225Mb/s，使用1/2"录像带。要记录1.3Gb/s原始码率的HD信号，需压缩5倍左右才能记录到磁带上。现有的机型有HDW-500和HDW-F500，其中HDW-F500支持现有的所有高清视频格式。
东芝的GBR1000是一种不压缩的高清视频记录格式，使用3/4"盒式录像带，34个磁头可无损地记录和重放HD信号。视频格式支持日本的HiVision（1125/60）和欧洲的HDTV标准（1250/50）。
松下的D5格式是一种高质量和高性能的记录格式，记录码率最高达300Mb/s，将1.3Gb/s的原始码率的HD信号进行4:1的压缩，再记录到录像带上。其AJ-HD3700录像机支持现有所有高清格式。
5. 其他设备
一个视频系统还必须有一些外围设备已扩展其使用功能。对于高清系统：特技机有Sony的HDME-7000与其HDS-7000系列切换台配套使用。还有史诺伟思的DaVE Alone双通道DVE。
上/下变换器主要有史诺伟思的HD2200（下变换）、HD5200（上变换）和HD6200（双向变换），其优秀的品质获得了艾美奖。
同步机和示波器等同步监测设备通常使用的是泰克产品，其设备较为成熟和稳定。
高清视频分配器有草谷的MAX-9000系列、Sony的PFV-HD系列和史诺伟思的SHDSDA系列高清VDA。
高清监视器，Sony公司的产品较全，可提供9"到32"的全系列HD监视器。而大尺寸的等离子显示器有先锋公司的PDP-502 50英寸监视器。
高清晰度数字电视是电视行业发展的方向，我国正在积极开展数字电视的开发和制定相关的适应我国国情的数字电视标准。中央电视台已经拥有了自己的HDTV电视转播车，成功地试验转播了五十周年国庆阅兵及联欢晚会。并且高清演播室、高清后期制作机房和高清播出系统也已立项。一旦我国的高清晰度数字电视标准全部制定通过，一个新的电视时代就将来临。 |
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