高清與標(biāo)清數(shù)字電視的兼容系統(tǒng)研究

傅蓉

摘 要：高清數(shù)字電視既是當(dāng)前數(shù)字電視領(lǐng)域的高端市場，又是數(shù)字電視今后整體的發(fā)展方向。在全面步入高清數(shù)字電視時代之前，首先要解決的是占當(dāng)前絕大多數(shù)的標(biāo)清數(shù)字電視與高清電視兼容的問題。本文從兩種數(shù)字電視各自特點(diǎn)出發(fā)、分析了當(dāng)前主要的幾種兼容方法，對高清與標(biāo)清數(shù)字電視兼容系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想及目標(biāo)作出了探討。

關(guān)鍵詞：高清與標(biāo)清；數(shù)字電視；兼容系統(tǒng)；設(shè)計(jì)思想

隨著我國GDP的穩(wěn)步提升，國民生活水平隨之而提高，人們對精神文明的追求也到達(dá)了一個新的層次。電視作為傳統(tǒng)的試聽媒介，在網(wǎng)絡(luò)普及率越來越高的情況下影響力逐漸下降，這就迫使電視必須做出改進(jìn)方能保留自身競爭力。高清數(shù)字的出現(xiàn)就是電視自身改進(jìn)的一個重要方面，大屏幕高清晰度的畫面顯示是電視相比于計(jì)算機(jī)的最大優(yōu)勢。基于此，多個高清電視頻道已陸續(xù)在近年來開播，標(biāo)志著我國電視也行已經(jīng)開始邁進(jìn)了數(shù)字高清晰度時代。在此過程中不可回避的問題在于標(biāo)清電視早已占據(jù)了絕大多數(shù)的市場，要實(shí)現(xiàn)全面進(jìn)入數(shù)字高清電視時代就必須考慮到眾多標(biāo)清電視與高清電視的兼容問題，建立一個兼容高清與標(biāo)清的系統(tǒng)。因此，需先了解其各自特點(diǎn)、把握兼容的目的、掌握兼容的方法，以設(shè)計(jì)出適當(dāng)?shù)募嫒莘绞健?/p>

1.高清電視技術(shù)的特點(diǎn)與標(biāo)準(zhǔn)

1.1.高清電視與標(biāo)清電視參數(shù)上的對比

高清電視簡稱HDTV（High Definition Television），所謂高清指的就是清晰度水平高。一般來說，標(biāo)清電視分別率為720×576，僅有40萬像素，而高清電視分辨率為1280×720或1920×1080，像素可達(dá)到200萬。就屏幕寬高比和有效碼率而言，高清電視將原本標(biāo)清4：3的比例擴(kuò)大到了16：9；將標(biāo)清電視165.89Mbps的碼率提高到829.44Mbps。以上參數(shù)上的比較顯而易見高清電視在性能方面的極大提高。另外在經(jīng)濟(jì)方面，由于近年來來高清數(shù)字電視已成為市場主流，目前我國生產(chǎn)和研發(fā)電視及接受設(shè)備的廠家數(shù)不勝數(shù)，激烈的競爭也導(dǎo)致了價格下降，使得高清數(shù)字電視的銷量已漸漸超過了傳統(tǒng)標(biāo)清數(shù)字電視。

1.2.高清電視信號技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

國家對于高清電視接收機(jī)具有嚴(yán)格、統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，其中主要的控制指標(biāo)在于清晰度和寬高比。對于接收機(jī)而言，首先在接受信號后不可進(jìn)行低于1920×1280i/50Hz的隔行掃描，其次必須控制寬高比為16：9。再次便為分辨率的控制，即圖像像素控制，必須同時兼顧水平和垂直清晰度兩個方面，使其同時達(dá)到720以上，該步驟是圖像清晰度的關(guān)鍵控制因素。

2.高清電視信號的接口與傳輸

2.1.高清電視信號的接口

高清電視信號需采用HDMI（高清晰度多媒體接口），該接口是一種高清晰度的全數(shù)字接口，傳輸過程中，可保持原數(shù)字大小，同時包含多種聲道音頻和自動格式并且能夠控制命令的數(shù)據(jù)。相比于非數(shù)字接口，HDMI擁有更好的質(zhì)量并且在模擬連接進(jìn)行數(shù)字轉(zhuǎn)換時可保證零損失（分辨率越高該技術(shù)優(yōu)勢越明顯），從而保證了高清電視的圖像及影音質(zhì)量。

2.2.高清電視信號的傳輸

現(xiàn)階段高清電視信號主要有以下三種傳播方式：（1）地面?zhèn)鬏?，即傳統(tǒng)有線電視的信號傳播方式，用戶將接收天線連接到機(jī)頂盒或內(nèi)置接收機(jī)的高清電視上即可。此類方式應(yīng)用較普遍但也存在諸多弊端如接受頻道少、高標(biāo)清切換不便等；（2）衛(wèi)星傳輸，指通過衛(wèi)星上的天線同接受高清電視信號再反饋給用戶，該方式較便利且可覆蓋區(qū)域大，但對于城市等用戶密集集中地點(diǎn)，信號存在一定的減弱，因此現(xiàn)階段仍僅適用于空曠的地區(qū)。（3）網(wǎng)絡(luò)傳輸，指通過機(jī)頂盒連接網(wǎng)絡(luò)接收高清信號，該方式較為簡單、便利，無需架線且因?yàn)檫B接網(wǎng)絡(luò)使得功能更為強(qiáng)大，可滿足人們的多方面需求，因此具有極佳的應(yīng)用前景，是目前最被接收的傳輸方式。

3.高標(biāo)清兼容系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想

由于高標(biāo)清兼容系統(tǒng)存在著不同的需求，故需要從不同的角度入手，卻別對待。對于高標(biāo)清兼容系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，要把握其設(shè)計(jì)目的，即從需求的方向來設(shè)計(jì)。目前來說主要是針對高標(biāo)清信號的切換，分別有“獨(dú)立切換”、“單一的高清加變換”、“高標(biāo)清兼容同播”和“高標(biāo)清混合同步切換”四種模式。下面分別對其逐個進(jìn)行分析。

3.1.獨(dú)立切換

獨(dú)立切換系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想是在制作過程中重新啟動切換臺，以使高、標(biāo)清信號得以相互轉(zhuǎn)換?；诖诵枨?，該系統(tǒng)首先需要切換臺設(shè)備同時兼容高清與標(biāo)清兩種信號，如接入時僅有高清信號，則應(yīng)制作需求利用重啟切換臺來將之轉(zhuǎn)變?yōu)闃?biāo)清信號，使信號再兩種清晰度情況下自然、順暢的轉(zhuǎn)換。該系統(tǒng)有點(diǎn)在于操作簡單，只需重啟切換臺即可解決高清和標(biāo)清系統(tǒng)的兼容問題，但其缺點(diǎn)在于需事先將高清與標(biāo)清信號分開布置，系統(tǒng)本身較復(fù)雜，制作系統(tǒng)難度大。

3.2.單一的高清加變換

該系統(tǒng)同樣能夠兼容高清與標(biāo)清信號，但由于其需要從信號源直接接受信號，信號輸出通道單一，僅在輸出的終端進(jìn)行信號的轉(zhuǎn)換，雖然在終端增設(shè)變換系統(tǒng)可轉(zhuǎn)換系統(tǒng)模式使其達(dá)到高清或標(biāo)清的狀態(tài)，但在同一時刻下，系統(tǒng)只能在高、標(biāo)清兩種狀態(tài)中選擇其中一種使其處于單一的控制狀態(tài)。由于是單一信號加變換系統(tǒng)的模式，該系統(tǒng)最為簡單，操作簡便，缺點(diǎn)在于轉(zhuǎn)換效果不穩(wěn)定，容易造成信號延遲或模式變換不受控制等情況。

3.3.高標(biāo)清兼容同播

兼容同播的設(shè)計(jì)思想是建立高清與標(biāo)清兩個系統(tǒng)，再利用雙系統(tǒng)同時控制各自信號達(dá)到統(tǒng)一的控制。這需要設(shè)置一個總得控制面板來同時控制兩個不同的通道主機(jī)，以使高標(biāo)清信號省略上下變換的步驟直接進(jìn)入到切換臺中。該系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)均十分鮮明，優(yōu)點(diǎn)在于獲得高標(biāo)清信號的兼容實(shí)現(xiàn)了兩種信號的同時切換，且操作簡便不、信號不易受影響。缺點(diǎn)是系統(tǒng)過于龐大，需要大量的資金購置設(shè)備及設(shè)計(jì)系統(tǒng)，前期投入漫長且復(fù)雜。該系統(tǒng)于現(xiàn)階段并非十分成熟，在構(gòu)圖、文字處理等諸多方面還存在一些需要改進(jìn)的地方。倘若從業(yè)者進(jìn)行更多的研究并能優(yōu)化該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟、簡化系統(tǒng)設(shè)備，該系統(tǒng)必定將獲得有更廣闊的使用空間。

3.4.高標(biāo)清混合同步切換

該系統(tǒng)模式下高標(biāo)清信號的輸入及輸出均處在混合的狀態(tài)，所謂混合同步切換指的是將高標(biāo)清信號同時包括起來，在兩種信號間進(jìn)行切換以獲得最高清晰度、分辨率的圖像，再更具兩種系統(tǒng)不同的寬高比進(jìn)行調(diào)整，尋求圖幅與畫面清晰度的最佳平衡。混合同步切換的有點(diǎn)在于能有有效的提高畫面清晰度、可隨意調(diào)試混合兩種信號，缺點(diǎn)是在高標(biāo)清信號切換時無法避免信號延遲的現(xiàn)象，造成畫面卡頓，影響收視。

4.結(jié)束語

隨著人們物質(zhì)水平的提高，在精神追求方面必然會有更多的要求，高清電視的出現(xiàn)符合現(xiàn)代人類對美的不斷追求，高清晰度、高保真的畫面才能帶給人們更真切的視覺享受。在科技飛速進(jìn)步、信息化高度發(fā)展的當(dāng)代，高清數(shù)字電視必須跟緊潮流，不斷發(fā)展自身功能來滿足人們?nèi)轿坏男枨?。從上述各種兼容方式來看，技術(shù)上仍存在諸多待解決的問題，如何做好高清與標(biāo)清數(shù)字電視的兼容，使電視行業(yè)全面過渡到高清數(shù)字電視時代，還需要相關(guān)從業(yè)者們?nèi)绻?jié)目提供商、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商和設(shè)備制造商們通力合作，探索出最優(yōu)的方式，推動高清數(shù)字電視市場的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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