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?,F(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。