關于醫用視頻

譯者：樓曉敏，鄭焜

1．杭州市中醫院 設備科；2． 浙江大學醫學院附屬兒童醫院 信息科 （本文節選自ECRI Institute Health Device 2012年6月號）

關于醫用視頻

譯者：樓曉敏1，鄭焜2

1．杭州市中醫院 設備科；2． 浙江大學醫學院附屬兒童醫院 信息科 （本文節選自ECRI Institute Health Device 2012年6月號）

編者按：美國ECRI研究院（Emergency Care Research Institute）成立于1964年，是一家獨立的、非盈利性的國際性衛生服務研究機構。ECRI始終致力于利用科學研究的方法為患者治療建立最佳方案，并積極促進醫療行業相關標準與規范的研究、發布。Health Device（《醫療設備》）雜志是ECRI主編英文月刊，創刊于1971年。主要內容涉及醫療設備產品測試分析、醫療設備采購指南、教育資源、產品安費全信息等。ECRI在中國獨家授權中華醫學會醫學工程學分會在《中國醫療設備》雜志刊登HD雜志的譯文。中華醫學會醫學工程學分會及ECRI均不確保本文信息包括譯文的準確性，僅供對醫療行業有興趣者參考閱讀。讀者對本文信息的應用包括信賴本文的準確性、可靠性及時效性所產生的風險和后果應自行承擔，中華醫學會醫學工程學分會及ECRI將不負任何責任。同時感謝ECRI總部對譯文的修改，感謝ECRI副總裁及亞太地區負責人Jin Lor先生的努力與幫助。

隨著醫用視頻應用的逐漸廣泛，這項技術本身以及與之相關聯的術語不斷給許多用戶帶來困擾。設備越來越多樣化，使得做出明智且經濟的采購決策成為一件比以往任何時候都具挑戰性的事。我們在本文中整理了相關的術語，并介紹了你做出采購決策所需要的基本技術背景。

醫用視頻在醫學領域應用普遍，而且其應用仍在不斷增長。“我們需要多大的屏幕？”，一個曾經很簡單的問題已演變成涉及寬高比、像素、分辨率等一系列技術性及復雜化的問題。

事實上，相比起主導顯示器市場的平板顯示器（見圖 1） ，醫用視頻應用的發展更為迅猛。例如：短短幾年內，醫用視頻就走進了遠程醫療領域，使得身在不同城市，甚至不同國家的醫生能夠遠程治療病人。將視頻技術應用于視網膜成像以及其他眼科技術方面也有了重大進展（見圖 2）。視頻傳播也已采用了新的信號與連接器格式，例如 ：Display port接口標準，以及通過互聯網的視頻路由（基于互聯網協議傳輸的視頻）。即便是平板顯示器領域也正在發生變革：曾經風靡一時的等離子技術在醫療環境中逐漸被淘汰，而一種新的技術——發光二極管 (簡稱 LED)取而代之，并與液晶顯示技術（簡稱 LCD）抗衡。

圖1 醫用平板顯示器

圖2 左圖：醫生將醫用視頻應用到遠程醫療中， 使得身在不同城市，甚至不同國家的醫生能夠遠程治療病人。右圖：醫用視頻也被應用于視網膜掃描。

面對變化紛紜的技術，你必須掌握趨勢才能做出明智的采購選擇。了解醫院中各個部門對設備的需求并非易事，采購者需要懂得不同類型的連接器格式和視頻標準，以便做出明智的決定。否則，就很可能存在風險，購買不需要的，也往往昂貴的設備。

本文將幫助你掌握醫用視頻設備的基本知識以及根據你的需求做出明智決定。我們對醫用視頻的討論涵蓋三個主要議題：

（1）信號，即被傳輸的信息本身。

（2）傳輸方式，即信號到達目的地的方式。

（3）顯示，即將信息呈現給用戶的設備。

本文也涵蓋了以下內容：醫療行業中哪些地方會用到醫用視頻（見表 1），“醫療級”視頻顯示器的相關信息，以及其升級或降級使用的情形，我們還提供了連接器格式、視頻源和顯示設備以及視頻標準的對照表。

1 醫用視頻需求重點概述

1.1 視頻信號

視頻信號是由視頻相機、微型計算機的視頻輸出口和視頻播放設備等圖像源產生的。視頻信號的格式決定了視頻信號的特點，視頻格式使得視頻信號經由各種設備生成、傳播和顯示（或者記錄）的過程，保留了與這種格式相關聯的必要特性。

常用視頻格式可以分為三個基本類別：

（1）NTSC 制式（或者是在美國以外的許多國家所采用的 PAL 或 SECAM 制式）的傳統模擬電視。這些模擬格式指定了用來形成一個 4∶3 寬高比圖像的隔行掃描水平線數，隨同一些其他的特性，所有圖像在陰極射線管（cathode ray-tube，簡稱 CRT）上顯示（其實質是一個電視顯像管）。在某些視頻組件中，應用模擬格式的視頻信號仍很常見，并且圖像質量也足夠符合其應用目的。許多醫學應用仍然使用 NTSC 級別的模擬視頻信號，其中包括 ：超聲波、放射透視和一些柔性內窺鏡檢查。

（2）高清晰度電視（簡稱 HDTV）。隨著計算機的發展，圖像數字化合成并以點陣（像素）顯示，新的電視廣播格式應運而生。這些圖像可以在傳統的 CRT 顯示器或者數字平板顯示器上顯示（后者更為常見）。HDTV 是指一系列畫面寬高比為 16 ：9，分辨率不等（例如 ：720p、1080i、1080p）的電視廣播標準，其分辨率均高于 NTSC的顯示格式。在醫學上，HDTV 格式用于視頻內窺鏡、教育和視頻會議。

（3）計算機視頻。這些圖像也是數字化的，有時統稱為“VGA”，這是一個早期計算機視頻格式的常用名稱。和模擬 NTSC 視頻制式相比，早期的數字格式分辨率較低，然而隨著時間的推移，計算機視頻格式不斷地改進（從VGA、XGA 到現在的 WQUXGA，后者已經超過了 HDTV最高格式的分辨率）。很多的設備正在應用這些格式和與其類似的格式。

視頻格式定義的視頻信號主要特性如下：

分辨率分辨率這個術語是指決定一個視頻圖像視覺感知銳度的特征，簡而言之，就是決定了多少圖像信息可以得到顯示。在模擬系統和數字視頻系統中，分辨率是用不同的方式來衡量的：

（1）模擬系統——模擬信號或顯示器的分辨率通常指垂直分辨率，即一幅圖像從頂部到底部可被捕獲及顯示的水平掃描線數量。

（2）數字系統——數字信號或顯示器的分辨率通常引用水平軸的像素數以及垂直軸的像素數（例如 ∶1024×768）。然而，在涉及分辨率時也常常單指垂直像素，因為添加更多的水平像素往往只增加了圖像寬度，并沒有獲得更高的分辨率。

一個與分辨率相關，但是常常被誤解和濫用的術語是高清晰度。有關這個術語的討論，包括它與 HDTV 的區別，見本文后面的“高清晰度的常見問題與解答”。

寬高比寬高比是指圖像的寬度和高度之間的比率，例如 ：一幅 1600×1200 的圖像寬高比為 4 ：3。如果信號的寬高比和顯示器不匹配，會損失圖像中的一些可見信息，或者一部分屏幕區域會無用（參見升級應用和降級應用相關章節）。

許多視頻信號的寬高比為 4：3，而有些（例如：HDTV）為 16：9。在那種情況下，影像將以橫向模式顯示（水平像素大于垂直像素）。以縱向模式顯示的圖像則是垂直像素大于水平像素。例如：在一些放射科醫學影像存取與傳輸 系 統（Picture Archiving and Communication Systems,簡 稱PACS）中，縱向模式圖像的寬高比為 4 ：5。詳見有關顯示的討論內容。

掃描一幅視頻圖像是由在顯示屏幕上相繼掃描每條水平線所產生的。運用以下兩種掃描方式：

（1）隔行掃描——即交替掃描每幅圖像的奇數行和偶數行來完成一幅圖像或一幀的過程，先掃描每幅圖像的第一行、第三行、第五行，以此類推，然后掃描第二行、第四行等偶數行。這樣，掃描一幅圖像被分為兩場：即上一場的一半掃描線中插入了下一場的一半掃描線。隔行掃描導致了圖像失真，為了減少圖像失真，可使用濾波器。然而，濾波器往往會降低圖像的分辨率，少于信號分辨率的70%——而分辨率正是由一幅顯示的圖像中可辨別的線數所定義的。

（2）逐行掃描——連續掃描所有水平線從而產生一幅圖像的過程，一次完成一幀。比起隔行掃描，逐行掃描的閃爍效應較為不明顯，但它同時要求更高的傳輸帶寬，以保證特定的視頻信號分辨率。逐行掃描有時被稱為“連續掃描”或者“非隔行”掃描。在醫療行業中，逐行掃描的優勢還未成熟，然而，我們相信，隔行掃描和逐行掃描在臨床應用方面的優勢難分伯仲。

幀頻幀頻描述的是顯示每幀視頻內容的速率。以傳統模擬視頻信號來表述，在使用 NTSC 制式的國家中，每秒顯示 30 幅獨立的幀（即每 1/30 秒掃描完整的一幀），而在PAL 和 SECAM 制式的國家中，每秒顯示 25 幅獨立的幀（即每 1/25 秒掃描完整的一幀）。這些幀頻的概念可用于隔行掃描以及逐行掃描。視頻信號的幀頻越低，圖像的閃爍現象就越明顯，尤其是在觀看快速運動對象時（例如：在心臟成像或者某些內窺鏡的成像過程中）。幀頻用赫茲（Hertz，簡稱 Hz）來表示，即每秒的幀數。

表1 醫用視頻的應用范圍

1.2 傳輸

視頻傳輸的方式主要取決于信號格式，不同格式的信號所使用的電纜和連接器格式往往不相同。

1.2.1 視頻格式的常見傳輸方式

正如 PAL 和 SECAM 信號一樣，NTSC 制式信號常常用來在視頻系統的不同組件中傳輸，使用以下三種模擬電纜/連接標準之一——復合視頻、S端子或者RGB（按圖像質量從低到高的順序排列）。

計算機視頻（例如 ：VGA 或其它“xxxGA”格式）可在有限距離內（通常為 15 到 25 英尺）通過 VGA（HD-15）連接器傳輸模擬信號，或者通過 DVI連接器傳輸數字信號。數字電視信號可以用同軸電纜線傳輸 SDI、HD-SDI或3G-SDI信號，或者用多芯線纜傳輸 DVI信號。但是，在許多情況下，因為傳輸距離有限，數字信號會轉換成模擬信號進行傳輸。在這種情況下，則使用 RGB 格式（RGsB、RGBs或 RGB-HV），采用 3 個、4 個或 5 個單獨的電纜）；或者使用攜帶 3個 RGB信號加上水平和垂直同步信號的HD-15 接口（高密度，15 針）。因此，例如外科相機可能生成 xxxGA 格式的數字信號，它由相機處理器電路轉換成模擬信號，然后用 RGB 或者 HD-15 接口及電纜輸送到顯示器。然后，模擬信號在顯示器線路中又被轉換成數字信號，在數字顯示器上顯示。理論上，數—模和模—數格式轉換過程會導致信號衰減，不過，使用 RGB 或者 HD-15 格式傳輸的衰減程度將最小化，幾乎可以忽略不計，就算有衰減，相比起其他保留全數字化通道的數字化傳輸機制（例如：DVI或 SDI），它對臨床應用的影響也是微乎其微的。

1.2.2 電纜質量和長度的影響

傳輸電纜的質量及其電纜長度對視頻信號到達目的地時的圖像質量影響很大。高分辨率信號需要高性能電纜——有時需要光纖，它比同軸電纜之類的電線更為昂貴。另外，信號傳輸的距離以及去往目的地的數量也會影響所需電纜的類型。

以下就常見信號的傳輸問題進行討論：

（1）NTSC 制式和其他較低分辯率的模擬視頻信號——使用成本相對較低的同軸電纜（例如 ：RG-59）傳輸達 100英尺距離，而信號不會有顯著衰減。如果要傳輸此類信號達 300 英尺或者更遠的距離而無顯著衰減，可能需要用更高質量（同時更昂貴）的電纜，例如 ：RG-11。當視頻信號需要傳輸超過 1000 英尺的距離時，則要用到被稱作均衡放大器的特殊視頻放大器來克服信號衰減的問題。

（2）高清晰度模擬視頻信號——無法使用成本低廉的同軸電纜傳輸而無顯著衰減，即使是短距離傳輸。使用高質量、低損耗的同軸電纜至關重要。對于分辯率較低的信號，如需傳輸很遠的距離就要用到均衡放大器。

（3）數字視頻信號——數字視頻信號能傳輸的距離完全依賴傳輸方式。舉例 ：HD-SDI及最近出現的 3G-SDI都是高清串行數字格式，使用通常用于模擬視頻傳輸的單芯同軸電纜（例如 ：RG-59）。根據電纜類型，這些視頻信號可以無衰減傳輸 600 英尺以上（例如 ：使用 RG-11 這一類的高質量電纜）。然而，DVI是一種需要用高質量多芯線纜的并行數字格式，即便如此，也只能短距離傳輸。

（4）光纖傳輸模擬和數字視頻信號——用光纖電纜可傳輸更遠的距離（例如：在建筑物之間），光纖中含有玻璃材料的導光束。每根導光束能提供比標準同軸電纜大得多的帶寬，而其傳輸損耗微乎其微。光纖傳輸相對比較昂貴，無論如何，即使是 NTSC 制式信號，由于需要安裝收發器在信號源將視頻電信號轉換成光信號，然后在信號目的地再將光信號轉換回視頻電信號，高清信號的收發器成本更高。多路復用器使得多個視頻信號通過少量的光纖即可傳輸，但這種多路復用器的成本可能會高于增加額外的光纖成本。此外，為了保證圖像質量，必須限制多路復用器能處理的信號數量。

1.2.3 最近引入的連接和傳輸方法

目前，許多機構應用了互聯網協議（Internet Protocol，簡稱 IP）組件，這是一種較新的連接和傳播方式，可以通過計算機網絡和互聯網發送及接收視頻數據。這種“通過IP 傳輸的視頻”系統使用標準的計算機程序，將視頻材料轉換為比特流格式（例如 ：MPEG 格式），然后，利用 IP網絡來傳播此數據，這種方法對于將視頻傳送到多個目的地十分有利。無線傳輸是在部分手術室環境中傳輸視頻的另一種新方法。最近，一些用來在手術室中無線傳輸未經壓縮的高清晰度視頻組件新近問世，主要用于輔助手術視頻顯示。

1.2.4 傳輸信號

當來自多個設備的信號必須要傳輸到一個或者多個目的地時，通常會使用稱為交換機或者集線器的AV（音像）路由器來傳輸信號（AV 路由器和數據網絡路由器不同）。AV路由器通常用作整體手術室環境的本地路由器（用于在手術室從用戶指定的信號源傳輸音像信號至指定目的地），或者用作中央 AV 路由器（在本地 AV 路由器和遠程目的地之間傳遞音像信號）。

AV路由器通常由其輸入和輸出端口的數量來定義型號（例如 ：2×2，8×8，16×16）。有些路由器配置了多個輸入及輸出端口，含有多種接口并接收模擬和數字信號。如果沒有這些功能，路由器可能需要另配適配器或者轉換器。

優質的路由器不會因使用連接器而造成信號的顯著衰減，但是，任何形式的格式轉換都有可能導致信號衰減（無論是在路由器外部或者內部轉換）。

當醫院設計傳輸系統時，應該考慮安裝一套超過目前需求、功能較為強大（例如：更高的分辨率和帶寬）的系統，尤其是預計到將來的安裝和更新費用會更昂貴的時候。這種做法未必能為當前提供更佳的圖像質量或帶來益處，但也許能避免今后需要更換電纜和/或路由器。

1.3 顯示器

1.3.1 顯示器的技術規格分析

顯示器和信號一樣，其規格參數包括分辨率和寬高比。例如：一臺 1600×1200 的顯示器，水平分辨率是 1600 像素，寬高比為 4：3。在此例中，圖像以橫向模式顯示（水平像素大于垂直像素）。對 HDTV 顯示器來說，16 ：9 是常見比例（16 ：9 是 HDTV 顯示器的指定技術規格），而對于寬屏計算機顯示器，16 ：10 的比例是常見的。許多手術室會采用這種顯示器。寬高比為4：3或者5：4的橫向模式顯示則常見于常規電視、計算機屏幕，而且也是臨床應用的典型配置（見圖 3）。以縱向模式顯示的圖像垂直分辨率大于水平分辨率，許多放射科的 PACS 圖像是以 3 ：4、4 ：5 或者 10 ：16 的寬高比顯示（見圖 4）。

表2 視頻顯示：迷思與事實

圖3 超聲波掃描儀在橫向模式下寬高比為4：3的圖像

圖4 放射科PACS影像在縱向模式下寬高比為4：5的圖像

在理想狀態下，顯示器的規格參數和輸入信號應完全匹配，其結果是信號在全屏能精確顯示。然而，輸入信號和顯示器規格常常不能完全匹配。在這種情況下，顯示器會調整圖像來適應這種差異，通常會導致部分信息丟失，以及/或在所顯示圖像的頂部、底部或者側面出現黑色邊框（未使用的屏幕區域）（參見“升級應用和降級應用”章節）。

在屏幕上顯示每幀視頻內容的速度通常被稱為“刷新率”（刷新率實質上相當于幀頻，即視頻信號源所使用的術語），它的含義是每秒鐘屏幕上的實際圖像完全重新創建的次數。一些高清電視機的刷新率是 60 Hz，許多高端機型的刷新率可達 240 Hz或更高。理論上，屏幕刷新率越高，圖像閃爍程度就越小，但對于大多數的醫療應用而言，只在某些時候有明顯區別。想對顯示器尺寸規格有更多了解，請參見后面“了解顯示器尺寸規格”的部分。

1.3.2 顯示器的種類

陰極射線管（Cathode-ray tubes，簡稱 CRT）。CRT 顯示器曾經是最常見的一種顯示器，目前仍在使用，但通常僅限于標準清晰度的模擬信號顯示，并且很少用于顯示高清信號。對于大多數視頻應用，它們是最便宜的，而且以它們的價位提供良好的整體圖像質量。CRT顯示器遠比平板顯示器笨重（平板顯示器的厚度通常為4英寸或更薄）。當 CRT顯示器用久了，很容易會造成影像殘留，也稱為老化現象，這種老化現象是由于持續地使用某些區域而造成CRT 熒光粉的亮度降低（變暗）。CRT 顯示器也容易受到強大磁場（例如：在核磁共振環境中）的干擾，這會導致圖像的幾何失真或者色彩失真。但對于某些應用上，除了是在一臺老化的 CRT顯示器上瀏覽圖像之外，在顯示質量上和數字平板顯示器并沒有多大差別。

小規格單色 CRT顯示器（例如 ：那些對角線尺寸為12-14 英寸的顯示器）可能仍會應用于某些非醫療場合，例如：保衛部門。然而，在新安裝的需要大規格顯示器的醫療應用場合，我們仍推薦平板顯示器。

液晶顯示器（Liquid crystal displays，簡稱 LCD）。液晶顯示器是當前醫用平板顯示器市場的主流。他們的尺寸小至 12 英寸，大至 108 英寸，然而，在醫療領域的應用很少超過 52英寸。液晶顯示器用一個中央熒光照明光源（或稱背光）照射到多個液態晶體像素上來創建一幅圖像。它們被設計成以逐行掃描的方式來顯示隔行掃描或逐行掃描的圖像，將隔行掃描轉換成逐行掃描進行顯示。液晶顯示器顯示的圖像銳利，色彩鮮艷。相比起等離子顯示器，液晶顯示器在明亮的環境下略微生動一些，理論上，液晶顯示器的壽命比等離子顯示器長，因為可以更換背光板。然而，背光板是該顯示器的主要組件，更換背光板所帶來的費用（包括人工費在內），可能接近甚至超過一臺新顯示器的費用。

液晶顯示器的寬高比選項多樣化（例如 ：5 ：4、4 ：3、16 ：10、16 ：9）。它們的視角有限，當使用者離開中央觀察區（從右、左、上、下方向），往往會造成視頻質量下降，如果從顯示器的正前方瀏覽，整體圖像質量接近 CRT 顯示器或者等離子顯示器。

發光二極管顯示器（Light-emitting diode displays，簡稱LED）。LED 顯示器本質上是液晶顯示器，只不過用發光二極管作為背光燈。LED 顯示器顯示的圖像銳利，色彩鮮艷，尺寸從 12 英寸到 80 英寸不等（雖然，如同 LCD 顯示器，LED 顯示器在醫療領域的應用很少超過 52 英寸）。它們被設計成以逐行掃描的方式顯示隔行掃描或逐行掃描的圖像，將隔行掃描轉換成逐行掃描進行顯示。相比起等離子顯示器，LED 顯示器在明亮的環境下略微生動一些，理論上，壽命會比等離子顯示器長，因為可以更換背光板。然而，如同 LCD 顯示器，背光板是該顯示器的主要組件，更換背光板所帶來的費用（包括人工費在內），可能接近甚至超過一臺新顯示器的費用。

目前的 LED 顯示只提供 16 ：9 寬高比。它們的視角有限（盡管比液晶顯示器略勝一籌），當使用者離開中央觀察區（從右、左、上、下方向），往往會造成視頻質量下降，如果從顯示器的正前方瀏覽，整體圖像質量接近CRT顯示器或者等離子顯示器。相比起液晶顯示器，LED 顯示器更為纖巧，所顯示的圖像也略微明亮一些，耗電量較低及產熱更少。盡管 LED 顯示器的價格稍微高一些，它在高清電視消費市場中正日趨流行，然而，在醫用平板顯示器市場，液晶顯示器仍是主流。

1.3.3 了解顯示器尺寸規格

顯示器屏幕尺寸大小是由屏幕一側頂端至另一側底端的對角線長度來定義的 。然而，對角線長度相同的顯示器瀏覽區域未必相同。例如 ：一臺對角線長度為 23.3 英寸的XGA（1024×768，寬高比為 4 ：3）顯示器的寬和高分別是 18.6 英寸和 14 英寸，意味著瀏覽區域的總面積為 260平方英寸。但是，一臺對角線長度相同的 WXGA（1366×768，寬高比為 16 ：9）顯示器的寬和高分別是 20.5 英寸和 11 英寸，其瀏覽區域的總面積為 226 平方英寸。

選擇哪一種尺寸規格的顯示器取決于醫用視頻應用。在許多醫用視頻應用中，信號源的寬高比是 4：3，單幅圖像的瀏覽區域不能覆蓋較寬的水平范圍，在這種情況下，垂直尺寸更大，并且整體瀏覽區域更大的XGA顯示器將更為適合。相比之下，寬高比為 16：9的內窺鏡攝像機能在主瀏覽區兩側提供更寬的解剖視野。寬視野證實對于某些內窺鏡檢查非常有益。在這種情況下，盡管它的整體瀏覽區域較小，橫向尺寸較大的WXGA 顯示器更為合適。然而，此時顯示器的放置位置可能需要離使用者更近些，以克服垂直尺寸較小的缺陷。

請注意，在以上的例子中，需要一個 28.6 英寸、16 ：9 的 WXGA 顯示器來提供和 23.3 英寸、4 ：3 的 XGA 顯示器相同的垂直尺寸。另外還必須注意，兩個顯示器的垂直位像素相同，它們的分辨率就沒有明顯區別。16：9的顯示器上額外的像素提供了更寬的瀏覽范圍，而不是更高的分辨率。

等離子顯示器（Plasma displays）。等離子顯示器和液晶顯示器以及 LED 顯示器有些類似，但市面上比較少見。它們的尺寸大至108英寸，而且規格通常不會小于32英寸。相比起液晶顯示器以及 LED 顯示器，等離子顯示器的視角更寬（前兩者為 130 度，等離子顯示器為 160 度）。這是因為每個像素都是自身發光的，并非像液晶顯示器那樣整個屏幕使用同一個中央型光源。等離子顯示器中的每個像素更加容易看見，屏幕上每個像素都有各自的亮度灰階，因而對比度更高（對比度是屏幕上較亮的區域和較暗的區域之間的差異測量值）。和液晶顯示器以及 LED 顯示器一樣，等離子顯示器被設計成以逐行掃描的方式顯示隔行掃描或逐行掃描的圖像。雖然它們比液晶顯示器和 LED 顯示器具有更寬的顏色范圍，但整體圖像質量大同小異。一臺典型的等離子顯示器的原始分辨率（例如：顯示器的最大可能分辨率）決定了它的寬高比為 16：9，而 5：4 或者 4：3的寬高比并不常見。等離子顯示器的耗電量更大，而且往往比液晶顯示器和 LED 顯示器產熱更多 ；電量和散熱的要求也隨著屏幕的加大而增加。另外，由于等離子顯示器和 CRT顯示器一樣采用熒光粉介質，所以也容易老化，尤其是在最初使用的幾天。這點在顯示畫面縮放時特別明顯，也就是在沒有幾何失真的情況下，當顯示器與信號源相匹配時會在所顯示的圖像周圍產生黑色邊框。無論如何，質量較優、價格較高的等離子顯示器似乎不會那么容易老化。

有機發光顯示器（Organic LEDs，簡稱 OLED）。有機發光顯示器的每個像素單獨發光，有別于液晶顯示器和LED 顯示器，它不需要背光，而是如同等離子顯示器般，每個像素自身發光。“有機”這個名稱源于組成發光材料的元素是碳和氫。雖然，有機發光顯示器的價格比液晶顯示器和 LED 顯示器略高，但它有若干優點，其中包括 ：屏幕更亮，更佳的對比度和更廣泛的視角。它們的重量也更輕，更耐用，比大多數液晶顯示器和 LED 顯示器更薄。因為有機發光顯示器可以做得更薄，它們可應用于像手機和數碼相機等許多設備上。有機發光顯示器剛剛進入醫學領域，尤其是在手術室中應用于 26英寸的手術視頻監視器。

1.3.4 顯示器常見問題與解答

問 ：液晶顯示器、LED 顯示器、等離子顯示器，哪個更好？

答：這三種產品性能不相上下，所以選擇很困難（例如：同樣明亮的圖像和鮮艷的色彩）。像素分辨率和尺寸都大同小異的顯示器，價格都只有輕微差別，這使得選擇進一步復雜化，實際上，最終歸結為個人的偏好。但是，如果你必須在信號源和顯示器的寬高比未必完全匹配的情形下觀察圖像，液晶顯示器和 LED 顯示器將會是最佳選擇，因為不存在等離子顯示器影像殘留的問題。

問：平板顯示器的原始分辨率是多少？

答：原始分辨率指的是顯示器的可用像素數量。簡而言之，就是該設備的最大可能分辨率。原始分辨率通常由顯示器的水平和垂直方位像素的總和來定義。用于放射科和心臟病科 PACS 的平板顯示器通常用“兆”，即“megapixels”（簡稱 MP）來描述其分辨率（例如 ：2MP，5MP，9MP），該數字約等于該產品的水平和垂直像素總數的乘積。在信號源和顯示器完全匹配的情況下，可以獲得最佳顯示質量（術語稱作“最完美像素”或者“像素匹配”），意即輸入信號和顯示器的原始分辨率相匹配。

問：萬一輸入的視頻信號分辨率比顯示器的原始分辨率高？（假設它們的寬高比相同）？

答：圖像會降級顯示。因為水平和垂直像素的插值算法，使降級顯示導致了比原始圖像信號略遜的顯示質量，但是圖像利用了所有的可用像素和顯示空間。例如：一臺HDTV 兼容顯示器的原始分辨率可能為 1366×768，如果輸入一個分辨率為 1920×1080 的 HDTV 兼容信號源（和顯示器一樣具有 16 ：9 的寬高比），那么這臺 1366×768 的顯示器會以全屏模式在水平和垂直方向降級顯示圖像。

問：萬一輸入的視頻信號分辨比顯示器的原始分辨率低？（假設它們的寬高比相同）？

答：圖像會升級顯示。會利用所有的可用像素（以及顯示空間），但升級顯示往往不會改善圖像質量，并且插值算法可能會略微降低顯示質量。例如：一臺 HDTV兼容顯示器的原始分辨率可能為 1920×1080，如果輸入一個1366×768 分辨率的 WXGA 信號，它會以全屏模式在水平和垂直方向升級顯示圖像。

另外，HDTV 顯示器也可能以非全屏模式顯示圖像，而是以黑色邊框圍繞圖像使用較少的像素來顯示圖像。盡管這種不用插值的像素匹配方法不會導致有別于原始信號的顯示質量，卻會縮小顯示圖像的尺寸。此外，如果使用的是等離子顯示器，容易使邊框區域老化。這種顯示模式并非理想選擇，應該在配置視頻系統時予以避免。

問：萬一輸入信號和顯示器的寬高比有所不同？

答：如果輸入信號的寬高比更高，就會降級顯示。例如 ：如果一臺分辨率 1024×768，寬高比為 4 ：3 的 XGA 格式兼容顯示器輸入了分辨率 1920×1080 ，寬高比為 16 ：9的 HDTV 兼容信號，將在水平和垂直方位降級顯示圖像，同時維持原始寬高比，在頂部和底部水平方向用黑色邊框填充屏幕。這被稱為信封式顯示。因為插值算法和未使用所有可用垂直像素，降級顯示方式也會導致圖像質量稍有降低。

如果輸入信號的寬高比比顯示器的更低，顯示不會縮放，但是兩側會出現黑色邊框。

若要消除黑色邊框，大多數顯示器備有調整圖像寬高比的縮放功能，可以將寬高比調整至圖像在垂直或者水平方向以填充屏幕，但是這樣會導致幾何失真。另一個方法是放大并保持圖像比例，不會有幾何失真，但是會在水平或者垂直方向丟失部分圖像信息。