高清与标清数字电视的兼容系统研究

傅蓉

摘 要：高清数字电视既是当前数字电视领域的高端市场，又是数字电视今后整体的发展方向。在全面步入高清数字电视时代之前，首先要解决的是占当前绝大多数的标清数字电视与高清电视兼容的问题。本文从两种数字电视各自特点出发、分析了当前主要的几种兼容方法，对高清与标清数字电视兼容系统的设计思想及目标作出了探讨。

关键词：高清与标清；数字电视；兼容系统；设计思想

随着我国GDP的稳步提升，国民生活水平随之而提高，人们对精神文明的追求也到达了一个新的层次。电视作为传统的试听媒介，在网络普及率越来越高的情况下影响力逐渐下降，这就迫使电视必须做出改进方能保留自身竞争力。高清数字的出现就是电视自身改进的一个重要方面，大屏幕高清晰度的画面显示是电视相比于计算机的最大优势。基于此，多个高清电视频道已陆续在近年来开播，标志着我国电视也行已经开始迈进了数字高清晰度时代。在此过程中不可回避的问题在于标清电视早已占据了绝大多数的市场，要实现全面进入数字高清电视时代就必须考虑到众多标清电视与高清电视的兼容问题，建立一个兼容高清与标清的系统。因此，需先了解其各自特点、把握兼容的目的、掌握兼容的方法，以设计出适当的兼容方式。

1.高清电视技术的特点与标准

1.1.高清电视与标清电视参数上的对比

高清电视简称HDTV（High Definition Television），所谓高清指的就是清晰度水平高。一般来说，标清电视分别率为720×576，仅有40万像素，而高清电视分辨率为1280×720或1920×1080，像素可达到200万。就屏幕宽高比和有效码率而言，高清电视将原本标清4：3的比例扩大到了16：9；将标清电视165.89Mbps的码率提高到829.44Mbps。以上参数上的比较显而易见高清电视在性能方面的极大提高。另外在经济方面，由于近年来来高清数字电视已成为市场主流，目前我国生产和研发电视及接受设备的厂家数不胜数，激烈的竞争也导致了价格下降，使得高清数字电视的销量已渐渐超过了传统标清数字电视。

1.2.高清电视信号技术标准

国家对于高清电视接收机具有严格、统一的标准，其中主要的控制指标在于清晰度和宽高比。对于接收机而言，首先在接受信号后不可进行低于1920×1280i/50Hz的隔行扫描，其次必须控制宽高比为16：9。再次便为分辨率的控制，即图像像素控制，必须同时兼顾水平和垂直清晰度两个方面，使其同时达到720以上，该步骤是图像清晰度的关键控制因素。

2.高清电视信号的接口与传输

2.1.高清电视信号的接口

高清电视信号需采用HDMI（高清晰度多媒体接口），该接口是一种高清晰度的全数字接口，传输过程中，可保持原数字大小，同时包含多种声道音频和自动格式并且能够控制命令的数据。相比于非数字接口，HDMI拥有更好的质量并且在模拟连接进行数字转换时可保证零损失（分辨率越高该技术优势越明显），从而保证了高清电视的图像及影音质量。

2.2.高清电视信号的传输

现阶段高清电视信号主要有以下三种传播方式：（1）地面传输，即传统有线电视的信号传播方式，用户将接收天线连接到机顶盒或内置接收机的高清电视上即可。此类方式应用较普遍但也存在诸多弊端如接受频道少、高标清切换不便等；（2）卫星传输，指通过卫星上的天线同接受高清电视信号再反馈给用户，该方式较便利且可覆盖区域大，但对于城市等用户密集集中地点，信号存在一定的减弱，因此现阶段仍仅适用于空旷的地区。（3）网络传输，指通过机顶盒连接网络接收高清信号，该方式较为简单、便利，无需架线且因为连接网络使得功能更为强大，可满足人们的多方面需求，因此具有极佳的应用前景，是目前最被接收的传输方式。

3.高标清兼容系统设计思想

由于高标清兼容系统存在着不同的需求，故需要从不同的角度入手，却别对待。对于高标清兼容系统的设计，要把握其设计目的，即从需求的方向来设计。目前来说主要是针对高标清信号的切换，分别有“独立切换”、“单一的高清加变换”、“高标清兼容同播”和“高标清混合同步切换”四种模式。下面分别对其逐个进行分析。

3.1.独立切换

独立切换系统的设计思想是在制作过程中重新启动切换台，以使高、标清信号得以相互转换。基于此需求，该系统首先需要切换台设备同时兼容高清与标清两种信号，如接入时仅有高清信号，则应制作需求利用重启切换台来将之转变为标清信号，使信号再两种清晰度情况下自然、顺畅的转换。该系统有点在于操作简单，只需重启切换台即可解决高清和标清系统的兼容问题，但其缺点在于需事先将高清与标清信号分开布置，系统本身较复杂，制作系统难度大。

3.2.单一的高清加变换

该系统同样能够兼容高清与标清信号，但由于其需要从信号源直接接受信号，信号输出通道单一，仅在输出的终端进行信号的转换，虽然在终端增设变换系统可转换系统模式使其达到高清或标清的状态，但在同一时刻下，系统只能在高、标清两种状态中选择其中一种使其处于单一的控制状态。由于是单一信号加变换系统的模式，该系统最为简单，操作简便，缺点在于转换效果不稳定，容易造成信号延迟或模式变换不受控制等情况。

3.3.高标清兼容同播

兼容同播的设计思想是建立高清与标清两个系统，再利用双系统同时控制各自信号达到统一的控制。这需要设置一个总得控制面板来同时控制两个不同的通道主机，以使高标清信号省略上下变换的步骤直接进入到切换台中。该系统优缺点均十分鲜明，优点在于获得高标清信号的兼容实现了两种信号的同时切换，且操作简便不、信号不易受影响。缺点是系统过于庞大，需要大量的资金购置设备及设计系统，前期投入漫长且复杂。该系统于现阶段并非十分成熟，在构图、文字处理等诸多方面还存在一些需要改进的地方。倘若从业者进行更多的研究并能优化该系统的设计步骤、简化系统设备，该系统必定将获得有更广阔的使用空间。

3.4.高标清混合同步切换

该系统模式下高标清信号的输入及输出均处在混合的状态，所谓混合同步切换指的是将高标清信号同时包括起来，在两种信号间进行切换以获得最高清晰度、分辨率的图像，再更具两种系统不同的宽高比进行调整，寻求图幅与画面清晰度的最佳平衡。混合同步切换的有点在于能有有效的提高画面清晰度、可随意调试混合两种信号，缺点是在高标清信号切换时无法避免信号延迟的现象，造成画面卡顿，影响收视。

4.结束语

随着人们物质水平的提高，在精神追求方面必然会有更多的要求，高清电视的出现符合现代人类对美的不断追求，高清晰度、高保真的画面才能带给人们更真切的视觉享受。在科技飞速进步、信息化高度发展的当代，高清数字电视必须跟紧潮流，不断发展自身功能来满足人们全方位的需求。从上述各种兼容方式来看，技术上仍存在诸多待解决的问题，如何做好高清与标清数字电视的兼容，使电视行业全面过渡到高清数字电视时代，还需要相关从业者们如节目提供商、网络运营商和设备制造商们通力合作，探索出最优的方式，推动高清数字电视市场的发展。

参考文献

[1]廖 郁，王 鹏.中国数字电视产业投资机会何在.中国创业投资与高科技，2004，2（5），33-37.

[2]黄丹晖，陈 科，高 巍.我国等离子彩色电视发展态势的预测与分析[J].引进与咨询，2006，3（4）：27-31.

[3]傅峰春，朱善利.中国高清电视产业状况与思考[J].现代电视技术，2007.10（13）：73-77.