1080i、720p、1080p、N制、P制、幀率、高清電視、全高清

數字電視的發展從1080i720p再到1080p 

1080i720p同是國際認可的數字高清晰度電視標準。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爲了一個可選的標準,目前開始在以光盤爲載體的HDTV播放機領域拓展地盤。 

以日本數字電視標準爲例,按照顯示格式的不同,共分爲以下5種規格: 

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D1480i格式,和NTSC模擬電視清晰度相同,行頻爲15.25kHz 數字標清(SDTV)

D2480P格式,和逐行掃描DVD規格相同,行頻爲31.5kHz  數字標清(SDTV)

D31080i格式,分辨率爲1920×1080i/60Hz,行頻爲33.75kHz 數字高清(HDTV)

D4720p格式,分辨率爲1280×720p/60Hz,行頻爲45kHz 數字高清(HDTV)

D51080p格式,分辨率爲1920×1080逐行掃描,專業格式 全高清(Full HDTV)

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其中以D31080i作爲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則作爲高級的專業模式,普遍應用於電視臺、電影製作。電視臺發送的1080i720p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目前並不是民用領域使用的標準。1080p不是隻有一種60Hz場頻,其實真正應用得最多的是24Hz25Hz30Hz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是爲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,方便應用於歐洲和中國這些原PAL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爲1080i/60Hz的圖像,方便應用於美國ATS和日本ISDB等原NTSC模擬電視國家。 

1080p轉換爲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。 

目前市面上還沒有真正的1080p信號源,推出所謂1080p電視機的廠家也沒有可以演示的信號。這就如同畫了一個餅,這餅是給消費者看的,不是吃的。部分廠商目前之所以要大力宣傳1080p,宣傳賣點的因素遠大於實際效果。未來一兩年內可能有1080p的光盤軟件出現,微軟的WMV-HD光盤存儲格式就是1080p。但是WMV-HD目前只能用電腦播放,還沒有一臺正式的播放樣機,當然也就談不上大量發行光盤了。

在電視工業中,分辨率指的是在熒光屏等於像高的距離內人眼所能分辨的黑白條紋數,單位是電視線(TV線)。 

  我們國家採用的電視標準是PAL制式,它規定每秒25幀,每幀625掃描行。由於採用了隔行掃描方式,625行掃描線分爲奇數行和偶數行,這分別構成了每一幀的奇、偶兩場,由於在每一幀中電子束都要從上面開始掃描,因此存在着電子束從終點回到起點的掃描逆程期,在這期間被消隱的掃描行是不可能分解圖像的。掃描逆程期約佔整個掃描時間的8%,因此625行中用於掃描圖像的有效行數只有576行,由此推導出圖像在垂直方向上的分辨率爲576點。按現行4∶3寬高比的電視標準,圖像在水平方向上的分辨率應爲576×4/3=768點,這就得到了768×576這一常見的圖像大小。另外,在計算機視頻捕捉時,我們還會遇到遵循CCIR601標準的PAL制式圖像尺寸,其大小爲720×576。對於我們還能接觸到的NTSC制式來講,它規定每秒30幀,每幀525行,同樣採用了隔行掃描方式,每一幀由兩場組成,其圖像大小是720×486。 

  日本的D端子,採用了類似計算機的多針D型插接頭,用來直接傳輸數字圖像信號,根據傳輸數字信號的規格不同,D端子已經形成了一個系列的型號。目前有D1D2D3D4D5,系列序號越高,傳輸數據的規格越高。

  D端子 格式 分辨率 行頻 規格 

D1 480i 720×480 15.25kHz 數字標清(SDTV) 

D2 480p 720×480 31.5kHz 數字標清(SDTV) 

D3 1080i 1920×1080 33.75kHz 數字高清(HDTV) 

D4 720p 1280×720 45kHz 數字高清(HDTV) 

D5 1080p 1920×1080 67.5kHz 全高清(Full HDTV) 

標準幀率均爲60Hz,但現在大多數都達不到,通常採用24Hz25Hz30Hz

幀率

幀率(Frame rate)是用於測量顯示幀數的量度。所謂的測量單位爲每秒顯示幀數(Frames per Second,簡稱:FPS)或“赫茲”(Hz)。此詞多用於影視製作和電子遊戲。

  由於人類眼睛的特殊生理結構,如果所看畫面之幀率高於16的時候,就會認爲是連貫的,此現象稱之爲視覺暫留。這也就是爲什麼電影膠片是一格一格拍攝出來,然後快速播放的。

  而對遊戲,一般來說,第一人稱射擊遊戲比較注重FPS的高低,如果FPS<30的話,遊戲會顯得不連貫。所以有一句有趣的話:“FPS(指FPS遊戲)重在FPS(指幀率)。

  每秒的幀數(fps)或者說幀率表示圖形處理器處理場時每秒鐘能夠更新的次數。高的幀率可以得到更流暢、更逼真的動畫。一般來說30fps就是可以接受的,但是將性能提升至60fps則可以明顯提升交互感和逼真感,但是一般來說超過75fps一般就不容易察覺到有明顯的流暢度提升了。如果幀率超過屏幕刷新率只會浪費圖形處理的能力,因爲監視器不能以這麼快的速度更新,這樣超過刷新率的幀率就浪費掉了。

常見媒體幀率

  電影:24fps

  電視(PAL):25fps

  電視(NTSL):29.97fps

  CRT顯示器:75Hz以上

  液晶顯示器:60Hz

幀率影響因素

  既然刷新率越快越好,爲什麼還要強調沒必要追求太高的刷新率呢?

  其中原因是在顯示‘分辨率’不變的情況下,FPS越高,則對顯卡的處理能力要求越高。

  電腦中所顯示的畫面,都是由顯卡來進行輸出的,因此屏幕上每個像素的填充都得由顯卡來進行計算、輸出。

  當畫面的分辨率是1024×768時,畫面的刷新率要達到24/秒,那麼顯卡在一秒鐘內需要處理的像素量就達到了“1024×768×24=18874368”。

  如果要求畫面的刷新率達到50/秒,則數據量一下子提升到了“1024×768×50=39321600”。

  FPS與分辨率、顯卡處理能力的關係如下:

  處理能力=分辨率×刷新率。這也就是爲什麼在玩遊戲時,分辨率設置得越大,畫面就越不流暢的原因了。

顯示器的刷新率

  刷新頻率:即屏幕刷新的速度。

  刷新頻率越低,圖像閃爍和抖動的就越厲害,眼睛疲勞得就越快。

  採用70Hz以上的刷新頻率時才能基本消除閃爍,顯示器最好穩定工作在允許的最高頻率下,一般是85Hz

  在顯示器內部,有一些振盪電路。

  人們通常所說的刷新頻率,指的就是振盪電路的頻率。

  刷新頻率的計算公式是:水平同步掃描線X幀頻=刷新頻率。

  普通顯示器的刷新頻率在15.75kHz95kHz間。

  15.75kHz是人體對顯示器最低要求的刷新頻率,是由525()X30(fps)=15.75kHz計算所得。

  由此,我們可以逆推出顯示器掃描一條水平線所花的時間:衆所周知,時間和頻率是倒數關係,即1/頻率=時間。

  在這裏,1/15.75kHz= 63.5us(微秒),也就是說在每幀525線、每秒30幀的模式下,顯示器掃描一條水平線所花的時間是63.5微秒。


 -------原文出處:http://blog.csdn.net/qingkong8832/article/details/6996485


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