Goodbye TV, hello HDTV高清视频指导

互联网 | 编辑: 2006-04-22 00:00:00原创 一键看全文

尽管电视机的尺寸越来越大,但传统 640x480 分辨率的屏幕却远远无法满足人们愈发挑剔的眼光。于是,消费电子厂商们绞尽脑汁推陈出新挖掘市场潜力,一时间背投、 LCD 、等离子等新鲜名词鱼贯而出。无论是真正提高了的屏幕分辨率,还是仅仅依靠大尺寸屏幕“欺骗”了你的眼睛,

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    尽管电视机的尺寸越来越大,但传统 640x480 分辨率的屏幕却远远无法满足人们愈发挑剔的眼光。于是,消费电子厂商们绞尽脑汁推陈出新挖掘市场潜力,一时间背投、 LCD 、等离子等新鲜名词鱼贯而出。无论是真正提高了的屏幕分辨率,还是仅仅依靠大尺寸屏幕“欺骗”了你的眼睛,用户希望从这些大家伙身上得到的东西都只有一个,那就是更加美妙的视觉效果。不过,对于国内的用户而言,在电视上收看实时的 HDTV 节目并不现实,因为 HDTV 电视信号的普及程度相当可怜,另外,能够符合 HDTV 标准的电视机往往也售价不菲;于是,普及率很高的 PC 被开发成了 HDTV 的第二战场。尽管与家庭影院相比, PC 无论从显示系统还是音响系统上都受到更大的局限,但较家庭影院而言,在 PC 上欣赏 HDTV 的实现成本的确更容易让人接受。

    什么是 HDTV

    HDTV 是 DTV 的一种,全称为 High Definition TV 。 DTV 即数字电视,其所有电视信号的传输和接收环节都通过二进制数字流来完成。由于 DTV 的数字信号传输速率远远高于传统的模拟电视信号,因此 DTV 可以提供传统模拟电视无法比拟的高清晰度。不过,由于 HDTV 电视目前并未在国内推广,因此希望尝鲜的爱好者们大多采取了从网络资源中下载 HDTV 文件,然后在本地电脑上进行播放的方式。

    HDTV 规定了视频必须至少具备 720 线非交错式(即 720p )或 1080 线交错式隔行(即 1080i )扫描,屏幕纵横比为 16:9 。音频方面,必须具有 5.1 声道杜比数字格式的音频输出水准,并能同时兼容接收其它较低格式的信号并对其进行数字化处理重放。我们日常经常使用的 DVD 盘片标准为 480 线,不难想象, HDTV 的视频质量非常值得期待。

    HDTV 有三种显示格式,分别是: 720P (逐行扫描,分辨率为 1280 × 720 ), 1080 i (隔行扫描,分辨率为 1920 × 1080 ), 1080P (逐行扫描,分辨率为 1920 × 1080 )。网络资源中的 HDTV 文件以两种类型为主,,一类是以 MPEG-2 标准压缩、扩展名为“ .tp ”和“ .ts ”的视频流文件;另一类是用 WMV-HD ( Windows Media Video High Definition )标准压缩的 wmv 文件。此外,也有部分 AVI 和 MPG 文件同样符合 HDTV 标准,从压缩方式上与上文提到的 WMV 文件类似。而互联网上流行的这些视频资源,大多都是 720P 和 1080i 格式的;关于 WMV HD ,微软在其官方站点上提供了名为“ WMV HD Content Showcase ”的专属页面(http://www.microsoft.com/windows/windowsmedia/content_provider/film/ContentShowcase.aspx),并提供了一些样片下载,这些样片大多都是 720P 和 1080P 格式的。

    HDTV 文件都比较大,以一部普通电影的时间长度来计算, TP 和 TS 文件容量能达到 8GB 以上,有的甚至超过 20GB 。而 WMV HD 的文件尺寸相对较小,因为去掉了一些无关紧要的帧,并改用较低的扫描率( TS 文件的标准逐行扫描率为 60Hz ,而 WMV HD 为 24Hz )。一部 WMV HD 格式的普通电影的文件容量大概在 4GB 左右。因此,根据影片的时间长短以及文件的容量大小,同样可以推测是否属于 HDTV 。

    由于 WMV HD 在压缩技术上的优化过程,使得它在 PC 平台上相对于 TS 文件拥有巨大的优势。在不对画质进行妥协的前提下,很好的控制了文件容量,同时,由于标准统一(通过录制国外卫星电视节目获取的 HDTV 片源会由于供应商之间的个体差异而存在规范不统一的问题,这对使用 PC 播放视频的普通用户而言非常不便),用户操作起来也更为得心应手。

    HDTV 格式细节一探

    •  逐行和隔行:根据肉眼成像原理,至少需要每秒播放 24 帧才能使画面连贯。我们在视频格式中经常见到的“ I ”是“ Interlaced ”的缩写,即是指隔行扫描:将一幅画面分为两帧扫描,第一帧扫描奇数行,第二帧扫描偶数行,两帧合成的一个画面称之为场。按照这种速率,每秒至少需要 48 帧即 24 场才能达到连贯画面的要求。一般隔行扫描的频率为 50Hz 和 60Hz ,分别能达到 25 和 30 fps ,这里的 fps 指的是 field per second (场速率)而非 frame per second (帧速率)。相应的, P 是“ Progressive ”的缩写,即指逐行扫描。相对于隔行扫描而言,它的优势在于一帧时间内扫描完整幅画面,而无需引入“场”的概念,而这里涉及到的 fps 值为 frame per second (帧速率)。不难得知,在普通电视机 60Hz 的刷新率下,逐行扫描视频能获得 60fps 的画质,而隔行扫描的画质仅为 30 fps ,因此相比之下逐行扫描的画面质量要高得多。

    •  纵横比 (aspect ratio) : HDTV 的纵横比规范值为 16:9 ,但是由于片源、供应商和转录者的原因,目前常见的 AR 值有好几种,其中包括整画面 16:9 和带黑边画面 16:9 ,单从分辨率上看他们都是符合 HDTV 规范的,但是后者的有效画面并不包括黑边。另外,有的片源采用了 1280x1080 分辨率,其纵横比为 4:3 ,这种视频需要指定纵横比为 16:9 才能正常播放。

    •  比特率 (bitrate) :比特率是直接关系到画质优劣的重要因素, HDTV 的 bit rate 一般都在 1MBps( 也就是 8000kbps) 以上。不过,由于 HDTV 视频信号供应商方面的问题,会在卫星电视信号传输率上进行一些限制,从而导致 HDTV 的比特率达不到较高的水平。而在一些高动态画面情况下,较低的比特率会使影片充满马赛克,严重影响了影片的观赏性。国外的几个 HDTV 电视台在控制比特率上存在不同的做法,从而导致了用户在录制 HDTV 的时候得到的影片质量良莠不齐。

    平台选择

    就国内目前各方面的状况而言, HDTV 对于大多数用户而言还是海市蜃楼,部分抱着“尝鲜”态度的爱好者在这方面也是浅尝辄止。 HDTV 片源的获取手段十分苛刻。一般来说,用户有两种手段获取 HDTV 片源:一种是现成影片,例如 HDTV 电视台播放的电视节目;另一种则是自己利用支持高清视频的 DV 动手拍摄。显然,由于地域和其他条件的限制,能在国内轻松获得国外 HDTV 电视节目片源的人并不多;而一台高清 DV 摄像机那数万元的购置成本也让绝大多数个人用户望而却步。由于无法方便获取到第一手的高清素材,因此所谓的高清视频制作对于国内用户而言多少显得有些有名无实。

    因此,当我们谈论起 HDTV 的时候,更多的话题是围绕着“欣赏”二字展开的。由于我们能获取的所有 HDTV 片源都是通过 PC 播放的,一台性能出色的 PC 便成为了播放质量的关键。

    处理器:作为 PC 的大脑, CPU 在任何应用环境中的地位向来都是举足轻重。无论视频制作还是 HDTV 的播放,处理器面临的都是大量的解码编码运算,因此, PC 系统在多媒体编码方面的能力就成为视频播放过程是否流畅的决定因素。因此,在涉及到音视频编码处理的时候,你在系统配置上的关注重点更要放在处理器上。

    内存:内存的作用相当于公路,公路越宽、限速越高、车流量自然就越大,内存的工作原理也是如此。双通道内存的出现和内存工作频率的不断提升,使 PC 的处理效能得到了大幅度飞跃。对于使用 Windows XP 操作系统的用户而言, 512MB 的内存容量算是比较中庸的配置水平,如果还想进行一些音视频处理或者其他高级应用的话,最好能进一步升级内存容量。由于内存频率和规格受到处理器和主板的限制,因此,如果希望从这些方面升级内存,需要考虑的因素自然也就更多一些。另外,在升级双通道内存的时候,一定要将相应 DIMM 插槽上的内存准确配对(品牌、规格等都要尽量相同),并且避免使用单数内存。

    硬盘:硬盘,对于喜爱 HDTV 的朋友们而言是一个敏感的词语。前文已经提到,由于 HDTV 视频质量出色,因此其文件尺寸惊人。以一部普通电影的时间长度来计算, TP 和 TS 文件容量能达到 8GB 以上,有的甚至超过 20GB ; WMV HD 的文件尺寸相对较小,文件容量大概在 4GB 左右。经典的电影是值得收藏的,在享受经典的同时,你的硬盘也被悄悄蚕食了。当然,我们还有外接硬盘,还有 DVD 刻录机,有无数可行的解决办法帮助我们扩展存储空间。不过,并没有人会拒绝节省硬盘空间,因此,在文件尺寸上占有优势的 WMV HD 就成为了香饽饽。

    显卡:游戏市场的“ N ”“ A ”之争如火如荼、由来已久,而显卡在视频回放方面的性能却在近一年内才开始得到人们的重视,这当然与 HDTV 的方兴未艾不无关系。显卡 GPU 对硬件解码的支持至关重要。尽管在视频编码解码方面, CPU 主动承担了绝大部分的工作,但显卡在这方面所提供的硬件支持可以减少 CPU 占用率,从而从一定程度上解放 CPU ,也适当降低了系统对 CPU 的苛刻要求。除了硬件方面, nVidia 和 ATi 也希望通过驱动软件来改善显示核心在视频编码方面的能力,例如通过改进矢量自适应交错算法来提升提升降噪能力,从而改进硬件 MPEG-2 回放性能和质量。

    当你在播放 HDTV 的发现自己的 PC 已经心有余而力不足的时候,就有必要对 PC 进行升级了。一般来说,升级 CPU 是最为复杂的,由于受到接口类型和前端总线限制,要想让升级后的 CPU 充分发挥性能水平,往往需要同时更换主板,而这就意味着一笔不小的开销。而硬盘方面,几乎没有人会将升级后替下的主硬盘雪藏起来。转速更高、缓存更大的硬盘可以作为主硬盘安装操作系统,而换下的旧硬盘则可以提供理想的存储空间。相比之下,升级内存是性价比最高的方案,在同样的升级成本下,升级内存对系统性能的影响最为明显。当然,内存同样也受到了主板规格的限制,在升级前首先需要明确自己的主板对内存的支持情况再做决定。至于显卡,也许 nForce 系列显卡在游戏应用中的优异表现在你心目中已经先入为主,但鉴于欣赏 HDTV 更多涉及的是 2D 场景表现而非 3D 渲染,选择一块 ATi 显卡显得更为理智, A 卡在视频播放方面的优势是有目共睹的。当然, nVidia 对于视频市场不会置若罔闻,近期更新的 Forceware 驱动已经加入了众多关于高清视频的细节,力图通过软件支持来改善 N 卡在视频处理方面的疲软状态。另外,出于经济条件的考虑,你甚至可以选择购买一块二手的 Matrox G400 。尽管对现今游戏的支持显得非常落伍,但 G400 在 2D 画质上的表现仍然堪称经典。唯一的担忧是二手商品一贯面临的质量保障问题。

    Forceware 84.21 驱动更新细节

    1 .增加对 GeForce 7900 GTX 、 GeForce 7900 GT 、 GeForce 7600 GT 显卡的支持。

    2 .对 nVIDIA PureVideo 功能进行了升级和增强。

    3 . GeForce 6/7 系列 GPU 加入高清 H.264 硬件解码加速支持。

    4 .支持高清 MPEG-2 Inverse Telecine( 可以有效的消除影片的隔行扫描现象 )

    5 .支持高清 MPEG-2 时空反交错处理。

    6 .支持不同厂商显卡的 SLi

    7 . SLi 模式下支持 TV-Out/HD-out

    8 . SLi 模式下支持 Direct3D 游戏的 VSync

    9 .支持微软 DirectX 9.0c 和 OpenGL 2.0

    那么,升级不同的配件,究竟会对系统性能带来怎样的影响呢?让我们引用来自《个人电脑》的一组测试数据来进行一些简短说明。

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