720p

720p

720P是美國電影電視工程師協會(SMPTE)制定的高等級高清數位電視的格式標準,有效顯示格式為:1280×720.SMPTE(美國電影電視工程協會)將數字高清信號數位電視掃描線的不同分為1080P、1080I、720P(i是interlace,隔行的意思,p是Progressive,逐行的意思)。720P是一種在逐行掃描下達到1280×720的解析度的顯示格式。是數字電影成像技術和計算機技術的融合。

基本信息

背景介紹

數位電視的發展從1080i到720p再到1080p

1080i和720p同是國際認可的數字高清晰度電視標準。原NTSC國家採用的是1080i/60Hz格式,與NTSC模擬電視場頻相同。而歐洲以及中國等一些原PAL制國家則採用了1080i/50Hz模式,場頻與PAL模擬電視相同。至於720p,則由於IT廠商更深的滲透到了電視行業而成為了一個可選的標準。

高清定義

高清方面的錯誤認識

一提到HDTV,很多人以為非常簡單,不就是720P、1080i嘛,最多不過1080P罷了。但是很多人並不清楚,對於平板電視沒有1080i和1080P的區別。也沒幾個人知道720P只是美國幾個電視台才使用的標準。許多關於高清的概念都是以訛傳訛,甚至720P、1080i和1080P的認識都是不正確的。讓我們一起追本溯源,從720P、1080i和1080P概念入手,糾正一些在高清方面的錯誤認識,了解高清的真面目。

認識高清

從隔行逐行掃描開始

1080i中的i是interlace,代表隔行掃描;720P中的P是Progressive,代表逐行掃描。要講清楚這兩個名詞,還要從模擬的CRT電視說起,傳統的CRT電視,工作的原理是通過電子束在螢幕上一行行地掃描後發光來顯示圖象的。電視信號在傳輸過程中,由於受頻寬的限制,只能傳遞隔行信號,以節省頻寬。以NTSC電視機為例,在工作的時候,把一幅525行圖像分成兩場來掃,第一場稱奇數場,只掃描奇數行(依次掃描1、3、5…行),而第二場(偶數場)只掃描偶數行(依次掃描2、4、6…行),通過兩場掃描完成原來一幀圖像掃描的行數,由於人眼具有視覺暫留效應,因此看在眼中時仍是一幅完整的圖象,這就是隔行掃描。NTSC制節目共525行掃描線,每秒60場圖像,表示為60i或525i,如果是逐行掃描的,就稱作60P或525P。PAL制節目為625行,每秒50場圖像,表示為50i或625i,逐行則稱為50P或625P。 記住,這是針對CRT電視機的。

以上的表示方法,不僅代表了CRT電視的掃描格式,也代表攝像機拍攝的圖像的格式。因為電視系統最初都是隔行掃描系統的,因此對應NTSC和PAL制電視節目的攝像機,也全部是隔行掃描的,就是說凡是電視攝像機拍攝的NTSC/PAL制節目,全部是隔行掃描信號,分別表示為525/60i和625/50i。 記住,這是針對電視攝像機的。

對於模擬電視圖像,以掃描行表示,PAL制表示為625/50i;NTSC表示為525/60i。對於數位訊號,則以像素或解析度來表示,比如PAL制節目,解析度為720*576,逐行可表示為576P,隔行為576i。NTSC解析度為720*480,逐行為480P,隔行為480i。 記住,這是針對電視的。

上面說了這么些,有些像繞口令似的,還有些囉嗦,但是對於高清720P、1080i和1080P的概念卻是必須的,說了這么些,大家應該記住,對於高清,對於720P、1080i和1080P的概念,必須從電視機、攝像機和圖像格式三方面認識,電視機、攝像機和圖像格式本身是不同而又關聯的不同概念。

高清定義

高畫質電視,也叫HDTV,按照CCIR國際無線電諮詢委員會的定義,HDTV的圖像比例是16:9的,觀看者在螢幕高度3倍的距離觀看時,圖像應該是透明的,和真實物體基本接近。

而按照ITU國際電信聯盟的定義,HDTV具有在水平方向和垂直方向的清晰度大約是常規電視機的兩倍,圖像寬高比為16:9。主觀的圖像質量與隔行掃描的HDTV演播室的標準相當。

圖像格式方面:除了美國個別幾個電視台規定1280*720為HDTV標準外,世界各國,包括我國、歐洲、澳大利亞、日本、韓國,新一代高清光碟HD DVD和BD,解析度標準都是1920*1080的,美國之外,還沒有一個國家採用1280*720的標準。但是,這仍沒有看出來720P、1080i和1080P的概念是怎么來的。請各位讀者不要著急,慢慢往下看。大家一提到高清,馬上聯想到的是液晶、等離子等平板電視,而高清標準的制定,最早和追溯到上世紀80年代,美國的高清標準確定是在上世紀90年代,已超過20年,當時平板電視還沒有出現,制定標準時是從CRT電視考慮的,因此說的720P、1080i和1080P的概念,有著濃厚的CRT的味道。

從電視機方面講,考慮到當時CRT電視在技術上的限制,同時為了照顧計算機行業顯示器為逐行掃描系統,CRT在顯示1280*720的圖像時,採用逐行掃描系統,簡稱為720P。而在顯示1920*1080的圖像時,採用隔行系統,簡稱1080i。按照當時的技術,還不可能生產1080P的CRT電視機,1080P的CRT電視機是21世紀才出現的。這就是720P、1080i和1080P概念的來歷。

但是CRT已被淘汰,平板電視已取而代之。對於液晶和等離子電視而言,屬於固定像素顯示設備,顯示圖像時不需要掃描,而且各個像素點可以認為是同時發光,如果非要和隔行逐行的概念聯繫在一起,可以認為液晶和大多數等離子電視都是逐行掃描的。那么是不是說720P、1080i和1080P可以取消了呢,答案是否定的,因為還有一個攝像機的格式。

從攝像機角度講,高清攝像機雖然是數字的,但是掃描方式是從模擬攝像機沿用過來的,傳統的模擬攝像機,全部為隔行的,而高清攝像機,在保留隔行掃描格式的同時,還增加了逐行掃描格式。

高清攝像機不僅保留了隔行、逐行之分,而且還保留了PAL制50Hz頻率和NTSC 60Hz頻率的區別,雖然高清已沒有PAL和NTSC的分別,但是在美國、日本、韓國這些傳統的NTSC地區,仍然保留了60Hz頻率系統,而我國、澳大利亞、歐洲仍保留50Hz系統。高清節目都是數位訊號,因此只要以解析度表示就可以了。HDTV在拍攝的時候就分為隔行掃描和逐行掃描兩種形式,而且幀頻(每秒鐘顯示的逐行圖像數量)或場頻(每秒鐘顯示的隔行圖像)也不相同。

1280*720有5種幀頻,分別為60P、50P、30P、25P、24P,可簡稱為720P,又可分別表示為720/60P(美國ABC電視台採用);720/50P;720/30P、720/24P(FOX台);720/25P。其中的720/50P、720/25P原本並沒有,後來德國在選擇高清圖像標準時,曾有意選擇720P系統,考慮到德國傳統上是50Hz系統國家,因此一些廠家推出了支持720/50P、720/25P的攝像機,但是還沒有任何國家選擇這種標準,至多是個議題而已。

1920*1080的情況更加複雜,隔行的表示為1080i,逐行的表示為1080P。在美國、日本場頻為60Hz,可表示為1080/60i,在我國、歐洲、澳大利亞,則為1080/50i,這兩種格式都可稱為1080i。事情並未因此而結束,為了方便高清節目的製作和交換,世界範圍內統一採用了1080/24P的標準,這種標準還被作為數字電影攝像機的標準,著名的《星戰前傳》就是用1080/24P攝像機拍攝的,很多高畫質電視劇,比如《大宅門》也是1080/24P的,簡稱為1080P。

但是這仍不是1080P的全部內涵,對於平板電視,實際上可以認為沒有1080i和1080P的區別,因為圖象處理電路技術發展非常快,運算速度非常快,處理能力非常強,均具有倍線技術。所謂倍線技術就是把隔行的1080i的圖像處理成逐行的1080P的圖像,可以把1080/50i完美處理成1080/50P,1080/60i處理成1080/60P,包括1080/24P的節目,更可非常輕鬆地處理為1080/50P或1080/60P。而且任何一台平板電視都有這種電路,稍微高檔的平板電視處理效果都不錯。

高清平板

高清平板 ,爭議更多,講到這裡,似乎還沒有講電視機的格式。關於電視機的格式,更加複雜,液晶和等離子電視解析度高低各不同,而各國和地區對於解析度達到多少的液晶和等離子才算高清,說法也不一。

美國消費電子協會ECA和歐洲通信家電工業聯合會EICTA規定的高畫質電視機解析度必須達到1280*720以上。按照2010年4月5日信息產業部公布的高清國標,高清平板電視解析度必須達到1280*720。就是說,如果液晶和等離子解析度達不到1280*720,2011年1月1日開始,就不能再稱為高畫質電視了。

液晶電視解析度全部可以達標,但是等離子可就熱鬧透了。42英寸等離子,解析度有以下四種,分別是:852*480、1024*768、1024*1024和1024*1080,全部不符合高清國標的要求。只有50英寸的等離子才符合高清國標。更複雜的是,1024*1024和1024*1080兩種等離子,並不是逐行顯示的,而是隔行交替發光,上面說“可以認為液晶和大多數等離子電視都是逐行掃描的”,就是因為這個原因。但是這個問題可不必在意,即使是隔行顯示,對觀看效果沒有什麼影響。

在平板電視中,特別是一些達不到高清國標要求的等離子電視仍在宣傳材料上說是1080P的,這個1080P,和我們上面說的1080P還有不同的解釋。以松下42PA60C為例,物理解析度只有852*480,不符合高清國標要求,松下所說的1080P,就是42PA60C可以接收1920*1080i的信號,並且可以處理成1920*1080P的格式。但是42PA60C的解析度只有852*480,無法完全顯示1920*1080個像素,所以還先把高清圖像的解析度降低為852*480的解析度顯示在42PA60C上。這種1080P就算不上是高清了,準確的說是兼容1080P。

結論

對於高清節目,實際上720P、1080i和1080P的概念已經沒有實際意義了,以720代表1280*720,1080代表1920*1080就可以了,因為即使是1080i的圖像,平板電視也可處理成1080P的。對於平板電視,720P、1080i和1080P更沒有意義,平板電視全部可以認為是逐行的,清晰度高低由解析度決定的,按照高清國標要求至少要達到1280*720,當然是1920*1080的物理解析度最佳了,但是這和720P、1080i和1080P已經沒有什麼關係。唯一還需要720P、1080i和1080P概念的,就是高清攝像機,但是對於電視觀眾而言,我們只要看節目就好了,至於用什麼格式攝像機拍攝的節目,並不影響觀看效果。

發展實例

以日本數位電視標準為例,按照顯示格式的不同,共分為以下5種規格:

D1:480i格式,和NTSC模擬電視清晰度相同,行頻為15.25kHz

D2:480P格式,和逐行掃描DVD規格相同,行頻為31.5kHz

D3:1080i格式,解析度為1920×1080i/60Hz,行頻為33.75kHz

D4:720p格式,解析度為1280×720p/60Hz,行頻為45kHz

D5:1080p格式,解析度為1920×1080逐行掃描,專業格式

(ps:1920:1080=16:9;1280:720=16:9)

其中以D3的1080i作為高清晰度電視的基本格式,但是也兼容720p格式的播放。而D5規格的1080p則作為高級的專業模式,普遍套用於電視台、電影製作。電視台傳送的1080i和720p電視信號都是由1080p信號源轉換播出的。

可以看出,1080p是一個事實上存在的標準,但是1080p並不是民用領域使用的標準。1080p不是只有一種60Hz場頻,其實真正套用得最多的是24Hz、25Hz、30Hz三種場頻規格。我們知道電影是以每秒24幅的方式播放膠片的。以1080p/24Hz方式拍攝的數字圖像可以無損失的傳送到DLP/D-ILA等數字電影投影機上,以電影格式播放。1080p/24Hz是為電影準備的一種格式。

如果採用1080p/25Hz格式拍攝高清晰度內容,則可以方便地將每一幀完整的1080p圖像拆成兩幀隔行掃描的1080i圖像。這樣1080p/25Hz格式就變成了1080i/50Hz的圖像,方便套用於歐洲和中國這些原PAL制國家的數字高清晰度電視。

同理,1080p/30Hz上也可以在拍攝完畢後方便地轉換為1080i/60Hz的圖像,方便套用於美國ATS和日本ISDB等原NTSC制模擬電視國家。

1080p轉換為720p的圖像則更加簡單,只需要在每三個像素行中去掉一行,每三個像素列中去掉一列,1080p的三分之二正好是720p。

市場情況

市面上1080p的電視機在已開發國家已經普及了。電視台也有很多頻道是高清晰信號的,多為720p 1080i還有少量的1080p。而且高清晰播放器藍光機也普及了。

至於我國來說CCTV-1、北京衛視、天津衛視、黑龍江衛視、江蘇衛視、上海東方衛視、浙江衛視、湖南衛視、深圳衛視、廣東衛視都已經開始了標清和高清晰同步播放標準為1080i 17M碼率.可是能接收的用戶很少。並且1080p高清晰電視機普及率依然沒成為主力軍,老CRT雖然已經停產了,可是仍然是最多的。大眾不換原因也很簡單沒有高清晰信號老電視沒壞就不換。

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