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数字电视时代的几种专业DV格式介绍(2)

王朝电脑技术·作者佚名  2006-05-23
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(2)DVCPRO及DVCPRO 50格式

1DVCPRO格式图像处理中采用大量标准的4∶1∶1格式,即取样频率的亮度 fy=13.5MHz,色差fPB、R=3.375MHz。实际上DVCPRO的视频信号输入为4∶2∶2格式,经 4∶1∶1转化后进行记录,重放时对4∶1∶1离带信号进行内插重新形成4∶2∶2格式信号输出。从数据率看,4∶2∶2格式的净数据率为〔(720+2×360) ×576×8〕×25≈165.9Mbps,转换成4∶1∶1后为〔(720+2×180) ×576×8〕×25≈124.4Mbps,压缩成25Mbps进行记录,需要的压缩比为 124.4Mbps/25Mbps≈5∶1。使用1/4英寸MP磁带,还可同时记录4通道16bit数字音频信号。

2DVCPRO 50格式为标准的4∶2∶2输入和输出,内部处理也是4∶2∶2格式,视频数据率为50Mbps,压缩比=165.9Mbps/50Mbps≈3 3∶1,确保了高画质图像,为高档次广播级数字录像机。也使用1/4英寸MP磁带,而且能够以DVCPRO格式记录并可重放DVCPRO格式记录的节目磁带。

(3)Digital-S(D9)格式

该格式录像机采用4∶2∶2格式8bit量化处理,并采用基于DCT的帧内编码和50Mbps 视频码率,3 3∶1压缩比,满足CCIR 601模拟信号数字化的国际专业标准,确保了多代复制后的图像高清晰度和色彩效果。使用1/2英寸高密度金属涂敷带。

3基于MPEG-2视频

压缩标准编码的视频格式

参数比较

以上介绍的是常规清晰度电视(SDTV)格式,它终将被新一代全数字高清晰度电视 (HDTV)所取代,下面以表格方式将SDTV与HDTV的视频格式参数做一简单比较。见表一 (参看《广播电视信息》2000.3第54页)。

对表一的几点说明:

1 MPEG-2是一种对通用的活动图像及其相关音频的编码方法,是至今为止最重要的视频压缩国际标准,适用于SDTV、HDTV视频压缩编码。MPEG-2的视频格式分为4级:低级视频格式、主级视频格式、高级窄屏幕视频格式、高级宽屏幕视频格式。各级视频格式按每帧行数、帧频和像素速率的不同分为5类,详细内容请查阅相关资料。

2 本表采用4∶2∶2视频分量编码格式,8bit均匀量化。

3 根据MPEG-2的类和级中各视频格式编码的最大输出码率,可算出最小压缩比,而且取样格式不同,视频码率及压缩比也不相同。

a 4∶2∶2格式

SDTV像素速率为:

(720×576+2×360×576)×25 =(720×480+2×360×480)×30 =20.736兆像素/秒

码率=20.736兆像素/秒×8bit=165.888Mbps

主级视频格式中最高传输码率为15Mbps,则最小压缩比 =165.888Mbps/15Mbps=11.06。

窄屏HDTV像素速率为:

(1440×1152+2×720×1152)×25=(1440×960+2×720×960)×30=82.944兆像素/秒

码率=82.944兆像素/秒×8bit=663.552Mbps。

1440高级类的最高传输码率为60Mbps,则最小压缩比=663.552Mbps/60Mbps=11.06

宽屏HDTV像素速率为:

(1920×1152+2×960×1152)×25=(1920×960+2×960×960)×30=110.592兆像素/秒

码率=110.592兆像素/秒×8bit=884.736Mbps

高级类的最高传输码率为80Mbps,则最小压缩比=884.736Mbps/80Mbps=11.06

b 因为人眼对色度清晰度不太敏感,为了降低码率可采用4∶2∶0格式,这时各视频格式的码率及最小压缩比:

SDTV像素速率为:

(720×576+2×360×288)×25 =(720×480+2×360×240)×30=15.552兆像素/秒

码率=15.552兆像素/秒×8bit=124.416Mbps

压缩比=124.416Mbps/15Mbps=8.29

窄屏HDTV像素速率为:

(1440×1152+2×720×576)×25=(1440×960+2×720×480)×30=62.208兆像素/秒

码率=62.208兆像素/秒×8bit=497.644Mbps

压缩比=497.664Mbps/60Mbps=8.29

宽屏HDTV像素速率为:

(1920×1152+2×960×576)×25=(1920×960+2×960×480)×30=82.944兆像素/秒

码率=82.944兆像素/秒×8bit=663.552Mbps

压缩比=663.552Mbps/80mbps=8.29

4DVCAM系列产品、Ditital-S系列产品及DVCPRO50系列产品均具有用于宽屏图像录制和编辑的16∶9格式与4∶3格式宽高比切换功能,可用来提供16∶9宽屏图像,以适应下一代16∶9格式HDTV的发展。而且在BIRTV’99展览会上,Sony公司推出了HDCAM系列及松下电器推出了DVCPRO HD系列,用于下一代HDTV的ENG和节目制作。

 
 
 
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