HDTV探討
(2007-12-06 20:38:46)
下一個
HDTV的一些常識性的知識
HDTV的概念
HDTV即High-Definition TV,高清晰數字電視。這個概念其實可以非常簡單地表達出來。所謂“數字”,是相對於原來的“模擬”而言,是指拍攝、編輯、製作、傳輸、接收等全過程都使用數字技術的電視係統。所謂“高清晰”,則是相對於“標清”(標準清晰度,SDTV)而言。什麽才算“高清晰”呢,目前就是三種模式:
1280×720(非交錯式,場頻為24、30或60),也即我們平常說的720P。
1920×1080(交錯式,場頻60),也即我們平常說的1080I。
1920×1080(非交錯式,場頻為24或30),也即我們平常說的1080P。
HDTV的視頻信號采用MPEG2進行壓縮,音頻信號則采用AC3壓縮。CHD提供的HDTV精加工作品,通常會用效果更好的DTS等音軌替代原始的AC3音軌,以求得更出色的效果;或者添加不同語言的音軌,製作成雙音軌或多音軌版本。
DVD也是采用MPEG2進行視頻壓縮的,但這並不意味著能播放DVD的軟件就可以播放HDTV。因為DVD采用的MPEG2-PS格式,即MPEG2 ProgramStream,主要用來存儲固定時長的節目。而HDTV采用的是MPEG2-TS格式,即MPEG2 TransportStream,是一種視頻流格式,主要用於實時傳送節目。因此,要播放HDTV視頻源,不僅需要播放器有MPEG2-TS解碼器,而且還必須有專門的HDTV分離器。從網上下載的HDTV文件,許多是帶.tp或.ts擴展名的,要播放它們,首先必須有一個支持MPEG2-TS格式的分離器(SplitterFilter)。分離器的作用就是識別文件真正的格式,將其中的視頻流、音頻流數據分離出來,並發送給解碼器進行解碼處理。盡管DirectX裏提供了MPEG2格式分離器,但DirectX8以上的版本已取消了對TS流的支持,因此必須另外安裝HDTV格式分離器方可。
HDRIP的概念
HDRip是HDTVRip的縮寫,是用DivX/XviD/x264等MPEG4壓縮技術對HDTV的視頻圖像進行高質量壓縮,然後將視頻、音頻部分封裝成一個.avi或.mkv文件,最後再加上外掛的字幕文件而形成的視頻格式。實際上是對HDTV的2次壓縮,將原來的MPEG2編碼重編碼為MPEG4編碼。製作的HDRIP遵循嚴格的製作標準,盡力在文件大小和畫質之間取得最佳平衡點(通常控製在一部電影4.2GB左右,正好相當於一張DVD-R的容量,以便保存)。
HDTV、HDRIP的相關概念
MPEG 2
MPEG的全稱是運動圖像專家組(Moving PictureExpertsGroup)。MPEG壓縮標準是針對運動圖像而設計的、基本方法是——在單位時間內采集並保存第一幀信息,然後就隻存儲其餘幀相對第一幀發生變化的部分,以達到壓縮的目的。 MPEG壓縮標準可實現幀之間的壓縮,其平均壓縮比可達50:1,壓縮率比較高,且又有統一的格式,兼容性好。|家電維修|電器|小家電|家庭影院|家庭局域網|ADSL|HD DVD|高清電影下載 | r l T I B4y
MPEG-2標準是在繼以VCD和MP3為代表的MPEG-1產品成功受到到肯定後,於1994年所推出壓縮標準,以實現視/音頻服務與應用互操作的可能性。MPEG-2標準是針對標準數字電視和高清晰度電視在各種應用下的壓縮方案和係統層的詳細規定,編碼碼率從每秒3兆比特~100兆比特,標準的正式規範在ISO/IEC13818中。MPEG-2不是MPEG-1的簡單升級,MPEG-2在係統和傳送方麵作了更加詳細的規定和進一步的完善。MPEG-2特別適用於廣播級的數字電視的編碼和傳送,被認定為SDTV和HDTV的編碼標準。DVD影碟就是采用MPEG-2壓縮標準。
一般采用.mpg、.tp和.ts為後綴的HDTV文件就是采用的MPEG-2壓縮的。
MPEG4
近年來,MPEG-4悄悄地在市場上嶄露頭角,在最新出品的DV(數碼攝像機)、PDA、手機,以至於視頻點播、卡拉OK、監控係統等產品說明上,都陸續出現“MPEG-4”字眼,一場取代MPEG-2的市場大戰似乎即將打響。
MPEG-4於2000年經國際標準組織ITU和ISO審核後,成為國際視頻壓縮標準之一。MPEG-4壓縮采用了MPEG-4的視頻壓縮方式,配上MPEG-1的音頻壓縮方式(MP3),生成了圖像質量接近DVD,聲音質量接近CD,卻有著更高的壓縮比。與以往的“老前輩”MPEG-2相比,MPEG-4除了具有驚人的數據壓縮比,經過MPEG-4的壓縮的文件尺寸可以達到MPEG-2的1/3,而仍然保有極佳的音質和畫質。可以用最少的數據獲得最佳的圖像質量,因此滿足了低碼率應用的需求。
但是由於MPEG-4標準派生出各種規格,例如DivX、XviD等等,代表著不同規格利益的商業集團和一些支持免費共享資源的技術團體相互爭鬥的結果,導致各種MPEG-4規格的兼容性很差。在播放MPEG-4壓縮的視頻文件時,往往讓人們不知道如何選擇。
采用MPEG-4壓縮的視頻文件的視頻文件一般後綴名為.avi,很容易與微軟的AVI格式混淆,不容易直接從後綴名辨認,隻能通過解碼器來識別。
WMV-HD
WMV-HD是由軟件業的巨頭微軟公司所創立的一種視頻壓縮格式。其壓縮率甚至高於MPEG-2標準,同樣是2小時的HDTV節目,如果使用MPEG-2最多隻能壓縮至30GB,而使用WMV-HD這樣的高壓縮率編碼器,在畫質絲毫不降的前提下都可壓縮到15GB以下。
WMV-HD,基於WMV9標準,是微軟開發的視頻壓縮技術係列中的最新版本,盡管WMV-HD是微軟的獨有標準,但因其在操作係統中大力支持WMV係列版本,從而在桌麵係統得以迅速普及。在性能上,WMV-HD的數據壓縮率與H.264一樣,兩者的應用領域也極其相似,因此在新一代主流視頻編碼標準霸主地位的爭奪之中,雙方展開了針鋒相對的鬥爭,而鬥爭的焦點集中在下一代光盤規格“HD DVD”和數字微波廣播電視等領域。
一般采用.wmv為後綴的HDTV文件就是采用的WMV-HD壓縮的。|
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目前DVD論壇已經初步批準將微軟的MPEG-2、H.264和WMA-HD作為下一代DVD即HD-DVD技術的強製執行標準。
H.264
H.264是由國際電信聯盟(ITU-T)所製定的新一代的視頻壓縮格式。H.264最具價值的部分無疑是更高的數據壓縮比。在同等的圖像質量條件下,H.264的數據壓縮比能比當前DVD係統中使用的MPEG-2高2-3倍,比MPEG-4高1.5-2倍。正因為如此,經過H.264壓縮的視頻數據,在網絡傳輸過程中所需要的帶寬更少,也更加經濟。在MPEG-2需要6Mbps的傳輸速率匹配時,H.264隻需要1Mbps-2Mbps的傳輸速率。
與MPEG-4一樣,經過H.264壓縮的視頻文件一般也是采用.avi 作為其後綴名,同樣不容易辨認,隻能通過解碼器來自己識別。
x264
x264是一個基於h.264的免費開源的視頻Codec,屬於後起之秀,已經受到眾多Riper的青睞,但是與Xvid相比,其在解碼時對硬件的要求更高。
DivX 是一項由DivXNetworks公司發明的,類似於MP3的數字多媒體壓縮技術。DivX基於MPEG-4標準,可以把MPEG-2格式的多媒體文件壓縮至原來的10%,更可把VHS格式錄像帶格式的文件壓至原來的1%。通過 DSL或cableModen等寬帶設備,它可以讓你欣賞全屏的高質量數字電影。無論是聲音還是畫質都可以和DVD相媲美。同時它還允許在其他設備(如安有機頂盒的電視、PocketPC)上觀看。由於Divx後來轉為了商業軟件,其發展受到了很大限製,表現相對欠佳,在競爭中處於了劣勢。今年6月,DivXNetworks公司推出了最新的Divx6,有一定提高。CHD新近製作的一部分HDrip就采用了這一最新的編碼技術。
XviD是一個開放源碼的MPEG-4多媒體解碼器,它是基於OpenDivX而編寫的。XviD是由一群原OpenDivX義務開發者在OpenDivX於2001年7月停止開發後自行開發的。XviD支持多種編碼模式,量化 (Quantization) 方式和範圍控,運動偵測 (Motion Search) 和曲線平衡分配(Curve),動態關鍵幀距 (I-frame interval),心理視覺亮度修正,演職員表選項,外部自定義控製,運動向量加速(Hinted Me) 編碼,畫麵優化解碼等眾多編碼技術,對用戶來說功能十分強大。這也是目前被Riper使用最為廣泛的編碼技術。
AVI|
是一種視頻文件的封包格式,可以理解為容器。AVI——AudioVideo Interleave,即音頻視頻交叉存取格式。1992年初Microsoft公司推出了AVI技術及其應用軟件VFW(VideoforWindows)。在AVI文件中,運動圖像和伴音數據是以交織的方式存儲,並獨立於硬件設備。這種按交替方式組織音頻和視像數據的方式可使得讀取視頻數據流時能更有效地從存儲媒介得到連續的信息。所有的AVI文件都包括兩個必須的LIST塊。這些塊定義了流和數據流的格式。AVI文件可能還包括一個索引塊。隻要遵循這個標準,任何視頻編碼方案都可以使用在AVI文件中。這意味著AVI有著非常好的擴充性。這個規範由於是由微軟製定,因此微軟全係列的軟件包括編程工具VB、VC都提供了最直接的支持,因此更加奠定了AVI在PC上的視頻霸主地位。由於AVI本身的開放性,獲得了眾多編碼技術研發商的支持,不同的編碼使得AVI不斷被完善,現在幾乎所有運行在PC上的通用視頻編輯係統,都是以支持AVI為主的。AVI的出現宣告了PC上啞片時代的結束,不斷完善的AVI格式代表了多媒體在PC上的興起。
MKV是Matroska的一種媒體文件, Matroska是一種新的多媒體封裝格式,它可將多種不同編碼的視頻及16條以上不同格式的音頻和不同語言的字幕流封裝到一個Matroska Media文件當中!
多媒體封裝格式
也稱多媒體容器 (Multimedia Container),它不同於DivX、MP3這類編碼格式,它隻是為多媒體編碼提供了一個“外殼”,常見的AVl、VOB、MPEG格式都是屬於這種類型。但這些封裝格式要麽結構陳舊,要麽不夠開放,正因為如此,才促成了Matroska這類新的多媒體封裝格式的誕生。
Matroska媒體定義了三種類型的文件:MKV是視頻文件,它裏麵可能還包含有音頻和字幕;MKA是單一的音頻文件,但可能有多條及多種類型的音軌;MKS是字幕文件。這三種文件以MKV最為常見。
AC-3
1994年,日本先鋒公司宣布與美國杜比實驗室合作研製成功一種嶄新的環繞聲製式,並命名為“杜比AC-3”(Dolby SurroundAudio Coding-3)。1997年初,杜比實驗室正式將“杜比AC-3環繞聲”改為“杜比數碼環繞聲”(Dolby SurroundDigital),我們常稱為Dolby Digital。
杜比AC-3提供的環繞聲係統由5個全頻域聲道和1個超低音聲道組成,被稱為5.1聲道。5個聲道包括左前、中央、右前、左後、右後。低音聲道主要提供一些額外的低音信息,使一些場景,如爆炸、撞擊等聲音效果更好。除了超重低音部分外,其餘皆是全頻段Stereo聲道,48KHz,16bit,且現場拍攝時每個聲道皆是獨立麥克風來錄製,所以AC-3的後環繞聲道擁有完整的定位能力。
AC-3發展當初是為了應用在電影院上的,AC-3音效因為膠卷的空間實在有限,所以AC-3音效的數據是存放在膠卷上,齒孔與齒孔的中間,這部分的空間實在太小了,所以杜比的工程師隻好將他們認為人耳聽不到的地方加以刪除,藉以節省空間,這種破壞性的壓縮還是會造成失真的,但是為了遷就原有器材上的限製,這也是逼不得已的做法
AC-3數據的流量,兩聲道是192Kbps,大約是未壓縮數據的8分之一大小,5.1聲道的流量是384Kbps~448Kbps,最高可提升到640Kbps,越大的數據流量代表越小的壓縮比例,音質相對的會更好,可聽到的細節也會多,但Dolby AC-3將S/N比控製的很好,所以影響的重點就是可聽到的細節多寡與否了
為 Digital Theatre System的縮寫,即數碼影院係統。它是1996年底推出的一種源自劇院模式開發的數碼環繞聲係統。DTS 係統不僅具有 AC-3相似功能,更加強了其縱深定位交叉效果。DTS 芯片容量為 1536kbps,壓縮傳輸比為 4:1;而 AC-3 芯片容量為448kbps,壓縮比為 10:1。正是由於DTS 信息容量的增加,音色更加優美,不但可以聆聽 Hi-Fi 音樂,同時也可以欣賞爆棚影視軟件。
由於DTS 以 20bit 在 48kHz 的頻率中工作,提供 6 聲道信息,它所創造出的音域環繞聲效果,能滿足眾多AV 發燒友最挑剔的要求。聽音者完全被這種氣勢所包圍,真正體驗360 度數碼環繞音響效果。
DTS和杜比數字在音質上有著明顯的不同,前者聲音力度強勁,聲音的上升和切入都很尖銳,音場的透明感清晰可聞,尤其是豐富的低音效果表現得更加激烈火爆。後者在低音方麵缺少豐富的力度,聲音的上升和切入就顯得有些曖昧。也就是說DTS在某些細節和分辨力方麵比AC-3還略勝一籌。它的另一個特點是能重放發燒友追求的HDCD,這就意味著DTS的聲音表現能顯著地超越目前任何最好的CD錄音。目前市麵上已經有不少DTS格式的CD出品了。
從技術上講,DTS與包括DolbyDigital在內的其它聲音處理係統是完全不同的。DolbyDigital是將音效數據存儲在電影膠片的齒孔之間,因為空間的限製而必須采用大量的壓縮的模式,這樣就不得不犧牲部分音質。DTS公司用一種簡單的辦法解決了這個問題,即把音效數據存儲到另外的CD-ROM中,使其與影像數據同步。這樣不但空間得到增加,而且數據流量也可以相對變大,更可以將存儲音效數據的CD更換,來播放不同的語言版本。
目前已經有五種HD-DVD的候選了,他們分別是:
1 HD-DVD-9 (aka HD-9)
這種技術將使得一部2小時的電影能以6-7 Mbps的碼率存放在一張DVD-9上麵,而且可以達到每秒24幀720線的逐行掃描圖像,壓縮方式可能是MPEG-2和MPEG-4。
2 Advanced Optical Disc (AOD).
它也被叫做DVD2。這種格式是在現有的DVD物理格式上做出修改以達到能夠單層儲存15G的數據,這種設計主要是為了增大數據的存儲量,同時,從理論上來講,現有的DVD複製設備仍可使用
3 Blu-ray (BD).
藍光采用一種新的高密度物理格式使得每層能夠存儲23-27G的數據量,藍光技術可以錄製2小時的數字高清視頻或者超過13小時的標準電視廣播節目(相當於家用錄像係統VHS的質量,數據流約3.8Mbps)
4 Advanced Optical Storage Research Alliance (AOSRA), Blue-HD-DVD-1.
5 AOSRA Blue-DVD-DVD-2.
這兩種都是2002年11月,由台灣工業技術研究院聯合28家公司組成的先進光儲存研究聯盟(Advanced Optical Storage Research Alliance ,簡稱AOSRA)推出的。
Blue-HD-DVD-1采用兩張0.6mm盤片粘貼而成的結構,單麵單層的容量為17GB,類似於AOD
Blue-HD-DVD-2采用1.2mm基板(含0.1mm保護層),單麵單層的容量為27GB,類似於藍光光盤。不過,由於軌道間距和最小記錄點長度等物理參數不同,這兩種HD-DVD格式與AOD及藍光光盤並不兼容。|
雖然DVDForum已經開了好幾次的會了,但是仍然沒有最後決定下一代DVD的標準。從目前的情況來看,藍光和HD-9分別作為家庭錄像的格式和預錄製電影電視節目的格式,二者將最有希望成為下一代DVD格式之爭的勝出者。然而,未到塵埃落定之時,其他的競爭者也一定不會輕易拱手相讓。我們隻有繼續觀望了。
具有諷刺意義的是,計算機早於台式播放器支持HDTV,因為2倍速的DVD-rom配之以合適的播放裝置和顯示硬件就能達到HDTV的19Mbps的碼率。這樣就產生了多種的“720pDVD",就是用現有的DVD格式來儲存1280×720@24fps或者[email=1920×1080@24fps]1920×1080@24fps[/email]分辨率的影像。有可能這些720p的DVD影片能夠和現有的播放機相兼容。
注:現在HDVD是"high-density volumetric display"(測定體積內的高密度的顯示)的字頭縮寫了。
也有人提出一種方案,認為一個有著雙光頭,可以同時讀取兩麵碟的數據的播放器可以使碼率加倍,或者提供為HDTV這類的設備提供更好的數據流。這在目前是不可能的,因為兩麵數據軌道的方向是相反的(除非四層都用上了)。即使DVD規格允許,要使兩麵的數據保持同步,特別是在mpeg-2多變的碼率下保持同步,就要求互相獨立的兩個光頭,精確的軌道和數據凹點間距,還有更大的緩衝區。另一種方案就是用兩個光頭,同時讀取一麵的兩層數據麵,這種方案在技術上是可行的,但是和用兩倍速度讀一層數據相比並沒有多少優點,因為那個更加簡單而便宜。
HD DVD是藍光類光盤中技術趨於成熟的一種高容量光盤。L
HDDVD與DVD十分接近,盤片是由兩片0.6mm片基黏合而成,光學係統的透鏡數值孔徑(NA)都是0.65。與Blu-rayDisc相比,其生產工藝與DVD更為接近。由於激光的工作波長縮短,光盤的坑槽縮短,坑槽間距縮短,HDDVD的生產工藝要求很高,特別對盤片的厚度不均勻性和翹曲的指標很高。因此,在注塑成型和冷卻環節應格外注意。 HDDVD的應用前景十分看好。DVD單麵單層盤片可儲存132分鍾525線標準清晰度(SD)的電視圖像,而HDDVD單麵單層盤片可儲存4小時以上的1125線高清晰度(HD)的電視圖像。
它是一種由東芝(Toshiba)推出以紅色鐳射光束讀寫數據的光碟格式。現時全球共有4種不同的格式,HDDVD是統一這些格式的最佳標準。
HDDVD光碟容量為15千兆字節(即15G),未來會發展雙層格式,令容量倍增,亦會支援最常用的影音製式。
藍光光盤
Blu-rayDisc,中文譯為藍光光盤,是DVD光盤的下一代光盤格式。在人類對多媒體的品質要求日益嚴格的情況下,用以儲存高畫質的影音以及高容量的資料儲存。它目前的競爭對手是HDDVD,兩者各有不同的公司支持,都希望成為標準規格。Blu-ray的命名是來自於其采用的激光波長405納米(nm),剛好是光譜之中的藍光,因而得名。(DVD采用650nm波長的紅光讀寫器,CD則是采用780nm波長)
F
藍光光盤聯盟原本準備在2006年1月的消費電子展上發布產品,後來在研發藍光的技術過程中,索尼公司認為有必要采取一些額外的措施來配合,於是宣布推遲PLAYSTATION3的發布日期到2006年11月。藍光光盤聯盟相關成員也相應的將采用藍光技術相關產品的發布日期推遲到2006年6月。
變動及大小
一個單層的藍光光盤的容量為25或是27GB,足夠刻錄一個長達4小時的高清晰電影。雙層更可以達到46或54GB容量,足夠刻錄一個長達8小時的高清晰電影。而容量為100或200GB的,分別是4層及8層。
在目前的研究表示,TDK已經宣布研發出4層容量為100GB的光盤。
綜上所述,簡單的了解一下後即可,關鍵的還是享受HD給我們帶來的視覺震撼,雖然原始的未壓縮的1080的TS是最清楚的,不過限於網絡帶寬、顯示設備、硬件設備等方麵的的局限,還是單或雙D5壓製的720P的RIP更符合廣大影迷的口味,(一些7XX或8XX分辨率的RIP也叫HDRIP這裏說的不是那些,這裏講的均為720P的也就是1280*720分辨率的)通俗地講一部單D5容量的HDRIP的清晰度比480P的DVD高了很多這也就是為什麽很多碟友喜歡的重要原因
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關於片源
目前國內壓製HDRIP的有2個相對規模較大的站,silu和chd,2家各有千秋,轉的這些片子基本也來自這2站,(所轉影片標題上均有編碼格式和容量)大家可以根據自己的情況來選擇|
關於播放:
一般來說CPU主頻在1.2G以上,內存256以上,顯卡N卡的5200芯片64M以上的配置播放DIVX和xvid編碼的rip在單任務的的時候可以流暢播放,不過CPU占用率很高;若X264編碼的則要求更高至少是2.8G以上的CPU主頻512M以上的內存,這些大家都可以實際的試驗一下,高清也並不是那麽高不可攀,我本人就是賽揚1.2,256的內存,6200的顯卡放非X264編碼的均可。
希望以上這些能給大家帶來一些啟發,一起享受高清帶來的震撼。