高清技術(shù)

準(zhǔn)高清、全高清、超高清——電視制造商們，無(wú)論是否是以高清技術(shù)而著稱，它們都紛紛吹響了高清顯示的號(hào)角，打出它們的高清王牌。

達(dá)到全高清的視頻標(biāo)準(zhǔn)，需要207.36萬(wàn)個(gè)像素。無(wú)論是在電視上、平板電腦上，還是在手機(jī)上，制造商們所標(biāo)榜的全高清都需要分辨率達(dá)到1920×1080。高清晰度真的就只是分辨率的問(wèn)題嗎？1936年首個(gè)高清屏幕在英國(guó)出現(xiàn)，但那時(shí)只需要現(xiàn)在屏幕分辨率的十分之一就能打出高清的招牌了。

從英國(guó)到日本：

高清技術(shù)發(fā)明者

高清電視標(biāo)準(zhǔn)制定最早是由英國(guó)政府在1934年發(fā)起的。一個(gè)制定電視發(fā)展計(jì)劃的委員會(huì)建議建立能夠發(fā)送240線信號(hào)的廣播系統(tǒng)，240線在當(dāng)時(shí)是從普通電視步入高清電視的門(mén)檻。兩年之后，BBC在租用的倫敦亞歷山大宮實(shí)現(xiàn)了首次高清信號(hào)的播送。EMI公司和另外一家制造商進(jìn)行了歷時(shí)3個(gè)月的激烈競(jìng)爭(zhēng)，并最終中脫穎而出，EMI系統(tǒng)被BBC所有廣播站采用。直到1985年，503×377像素的信號(hào)首先向英國(guó)大眾播送，其后在愛(ài)爾蘭和香港也開(kāi)始播送這種信號(hào)。當(dāng)時(shí)的畫(huà)面是隔行掃描的，也就是說(shuō)，傳輸?shù)牟⒎强偸峭暾膱D像。圖像的奇數(shù)行和偶數(shù)行被分別掃描發(fā)送，相當(dāng)于每次只發(fā)送半個(gè)圖像，這使得跨地域傳輸時(shí)所需的帶寬大大減少了。在50Hz的刷新頻率下，觀眾每秒能看到25幀，所以這個(gè)技術(shù)指標(biāo)對(duì)觀眾來(lái)說(shuō)影響不大。現(xiàn)在我們還能看到的只有當(dāng)時(shí)BBC節(jié)目的一些片段，而且是信號(hào)在空中傳輸了5 000km才到達(dá)美國(guó)并被錄制的，現(xiàn)在它們是英格蘭布拉德福德的國(guó)家媒體博物館中的展品。

在接下來(lái)的一個(gè)世紀(jì)里，傳輸帶寬仍然是阻礙電視清晰度提升的最大因素。1941年，在第一版NTSC標(biāo)準(zhǔn)中，美國(guó)把電視清晰度從377線提高到525線，1948年法國(guó)將標(biāo)準(zhǔn)提高到819線，畫(huà)面比例一直是4：3，圖像也仍然是隔行掃描的，在法國(guó)圖像傳輸所需的信號(hào)傳輸頻率是14MHz。這套高清系統(tǒng)也稍顯超前，當(dāng)時(shí)僅被一家法國(guó)電臺(tái)和一家摩納哥電臺(tái)采用，因?yàn)槟菚r(shí)還幾乎沒(méi)有設(shè)備能夠顯示這樣的清晰度。法國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)要求屏幕清晰度達(dá)到982×737像素，至少?gòu)木€數(shù)來(lái)說(shuō)，放在今天也能夠算是高清的了。

首個(gè)全國(guó)范圍內(nèi)的高清電視信號(hào)播送發(fā)生在日本。1979年，日本國(guó)家廣播公司NHK開(kāi)發(fā)出了MUSE方法。在圖像處理和衛(wèi)星傳輸方面的優(yōu)化使得進(jìn)一步提高清晰度成為可能。采用MUSE方法后僅用7MHz的信號(hào)傳輸頻率就可以傳輸1 125線的比例為16：9的圖像。一直到2007年，日本仍在采用MUSE方法。

從模擬到數(shù)字：

全新高清技術(shù)

在以前的技術(shù)條件下，今天的全高清分辨率和它傳輸所使用的信號(hào)傳輸頻率都是不可思議的，直到圖像的儲(chǔ)存和處理全面數(shù)字化后，實(shí)現(xiàn)這種清晰度才成為可能。1993年，首個(gè)視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)MPEG-1推出，它使得使用相同信號(hào)傳輸頻率能夠傳輸?shù)膱D像信息量大大增加。幾年之后，數(shù)字電視的DVB-T、DVB-C和DVB-S標(biāo)準(zhǔn)相繼推出。這時(shí)播送圖像基本上就不再需要使用隔行掃描技術(shù)了。現(xiàn)在的720p準(zhǔn)高清和1080p全高清歐洲標(biāo)準(zhǔn)于2005年提出，而美國(guó)則采用ATSC標(biāo)準(zhǔn)，但二者只有刷新率有所不同。過(guò)去20年中電視清晰度的進(jìn)步，在所用的信號(hào)傳輸頻率上體現(xiàn)得最為明顯：使用MUSE系統(tǒng)發(fā)送每秒50場(chǎng)隔行掃描的畫(huà)面需要7MHz，現(xiàn)在發(fā)送每秒50幀的全高清視頻需要3GHz，增長(zhǎng)了439倍。

未來(lái)還有更多可期待的事情發(fā)生：清晰度是全高清4倍的4K2K分辨率超高清電視現(xiàn)在已經(jīng)上市了，但還很難找到如此高清晰度的內(nèi)容。播送超高清視頻至少需要12GHz，流媒體形式則至少需要50Gb/s。索尼有意最早在今年秋天提供4K2K的媒體服務(wù)，內(nèi)容主要是高清電影，到時(shí)索尼的FMP-X1媒體播放器和PlayStation 4一定會(huì)成為商店櫥窗中展示高清視頻的“明星”。2014年的世界杯會(huì)以4K2K信號(hào)轉(zhuǎn)播，它將成為媒體界的重頭戲。預(yù)計(jì)2016年，NHK會(huì)啟動(dòng)8K4K分辨率的電視信號(hào)播送，但全國(guó)范圍內(nèi)的普遍推廣可能要等到2020年了。有一個(gè)問(wèn)題會(huì)一直伴隨著高清技術(shù)的發(fā)展，那就是分辨率到底能提高到什么程度？在一英寸的范圍內(nèi)，肉眼最多可以看見(jiàn)229個(gè)像素，在一臺(tái)48英寸的電視上，就是9600×5400像素，這是目前全高清標(biāo)準(zhǔn)像素?cái)?shù)的25倍。