影响可感知HD图像质量的重要因素

2007-11-07来源: 电子工程专辑关键字:压缩  数字  传输  视频

观众的感观认识与实施 HD 的技术要求同等重要,人们要问,对于观众而言,怎样使用系统才能比显示格式更具吸引力?首先,HD 效果只能通过大尺寸显示屏才能体现出来,要是屏幕对角线不到 40 英寸,那么高清效果就完全体现不出来。显然,HD 对手机上的显示屏毫无意义;比方说,坐在车后座上的观众看前方座椅背后的小显示屏,也根本看不出 HD 与 SD 的差别。

其次,环绕音响的效果比高分辨率显示屏的效果更为震撼。换言之,出色的音响效果会使一般的影像显得更好,而本身出色的影像效果则会因音响不佳而大打折扣。因此,制造商除了改进视频之外、甚至在改进视频之前,就应该考虑怎样改进音频。

第三,视频压缩与解压缩也会产生不同的影响。通常说来,数字视频压缩后会减少所需的巨大带宽,否则 SDTV 广播格式所需的带宽就可能超过 80 Mbps,而 1080i60 标准所需的带宽就要高达 500 Mbps。此外,存储容量也是需要考虑的因素,因为单层 DVD 的数据存储容量约为 4.7 GB,只能支持较短的未压缩视频剪辑。单层 HD-DVD 与蓝光光盘的数据存储容量分别约为 20 与 27 GB,不过仍然需要进行大量压缩才能将整部电影存储在一张光盘上。

MPEG-2 的主类是目前最通用的视频压缩标准,通常采用 4:2:0 的色度采样率 (color sampling),根据不同的视频源,能达到 30:1 的压缩率。由于 H.264/MPEG-4 AVC 主类基本能将这种压缩率翻番,因此今后几年内视频广播录制行业会逐渐向这种新标准过渡。不过所有 ITU/MPEG 标准都会存在质量损耗,因此解压过的影像播放出来肯定不如压缩前的原始影像质量好。由于影像是运动的,而且标准定义时已经对人们的观赏体验进行了大量研究,因此图像质量的损失能够被很好地隐藏起来,往往人们难以觉察到。不过,如果采用 MPEG-4 主类标准将压缩比提高到约 60:1,那么就可能暴露出影像的瑕疵,而且 HD 显示屏会让这些瑕疵更明显。对于视频会议等应用而言,我们可通过 H.264/MPEG-4 AVC 或专用标准来提高压缩比。但是,HD 显示屏对这种高压缩的影像来说不仅完全不必要,而且还会导致观赏效果很差。

我们在这里或许可以讨论为什么小屏幕(小于 40 英寸)最重要的是宽高比 16X9,而720p 或 1080i 不重要。16x9 宽高比非常重要这一观点没有像 1080p 和 720p 一样得到强调。技术在不断推新;用户希望得到 16x9 的技术,而用户只知道 1080p 更大,所以更好。而2007 FCC 规定,数字电视与 HDTV 的对比(传输系统也要到位)具备高质量 NTSC 影像解码器,确保 480i,就能获得最佳效果。

关键字:压缩  数字  传输  视频

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