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香港電視實行高清廣播不經不覺已經有兩年時間了,但似乎仍有不少人對於到底「什麼是高清?」或「什麼才算高清?」的概念還是不太清楚!一提到「高清電視」(HDTV),很多人以為非常簡單,不就是 720p、1080i 嘛,最多不過 1080p 這一堆似懂非懂的數字罷了。或者很多人並不清楚,對於現今的「平板電視」,是沒有 1080i 和 1080p 的區別。也沒幾個人知道 720p 只是「美國」幾個電視台才使用的標準。許多關於「高清」的概念都是以訛傳訛,甚至 720p、1080i 和 1080p 的認識都是不正確的。讓我們一起追本溯源,從 720p、1080i 和 1080p 概念入手,糾正一些在「高清」方面的錯誤認識,了解「高清」的真面目。

 

何謂高清(HD)?

認識高清--「高清晰度」(High Definition),就要從認識隔行、逐行掃描概念開始......720p、1080i 中的「i」是 (Interlace scan),代表「隔行掃描」;「p」是 (Progressive scan),代表「逐行掃描」。要講清楚這兩個名詞,還要從模擬的「CRT 電視」說起........!

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傳統的「CRT 電視」,工作的原理是透過「電子束」在螢幕上一行行地掃描後發光來顯示影像的。電視信號在傳輸過程中,由於受帶寬的限制,只能傳遞隔行信號,以節省帶寬。以「NTSC 電視機」為例,在工作的時候,把一幅 525 行圖像分成兩場來掃,第一場稱「奇數場」,只掃描「奇數行」〔依次掃描 1、3、5…行〕,而第二場〔偶數場〕亦只掃描「偶數行」(依次掃描 2、4、6…行),透過兩場掃描完成原來一幀圖像掃描的行數,由於人眼具有「視覺暫留」(Persistence of vision) 效應,因為掃描的速度很快,因此看在眼中時仍是一幅完整的影像,這就是「隔行掃描」。NTSC 制式節目共 525 行掃描線,每秒 60 場圖像,表示為「60i」或 「525i」,如果是「逐行掃描」的,就稱作「60p」或「525p」。PAL 制式節目為「625」行,每秒「50」場圖像,表示為「50i」或「625i」,逐行則稱為「50p」或625p」。記住,這是對「CRT 電視機」而言的。

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以上的表示方法,不僅代表了「CRT 電視」的掃描格式,也代表攝影機拍攝的圖像的格式。因為電視系統最初都屬「隔行掃描系統」,因此對應 NTSC 和 PAL 制式電視節目的攝機,也全部是「隔行掃描」的,就是說凡是電視攝機拍攝的 NTSC/PAL 制式節目,全部是「隔行掃描」信號,分別表示為 525/60i 和 625/50i。記住,這是針對「電視攝影機」而言的。

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對於模擬電視影像,以掃描行表示,PAL制式表示為 625/50i,NTSC 表示為 525/60i。對於數碼信號,則以「像素」(Pixel) 或「解析度」(Resolution) 來表示,比如 PAL 制式節目,解析度為 720 x 576,逐行可表示為 576P,隔行為 576i。NTSC 解析度為 720 x 480,逐行為 480p,隔行為 480i。記住,這是針對「電視影像」而言的。

上面說了這些,有些像密碼似的,但是對於搞清 720p、1080i 和 1080p 的概念卻是必須的,說了這些,大家應該記住,對於「高清」,對於 720p、1080i 和 1080p 的概念,必須從「電視機」、「攝影機」和「影像格式」三方面認識,「電視機」、「攝影機」和「影像格式」本身是不同卻又互相關聯的不同概念。

 

國際高清定義不盡相同

「高清電視」(HDTV),按照「國際無線電諮詢委員會」(International Radio Consultative Committee, CCIR) 的定義,HDTV 的影像比例是 16:9 的,觀看者在螢幕高度 3 倍的距離觀看時,影像應該是透明的,和真實物體基本接近。 而按照「國際電信聯盟」(International Telecommunication Union, ITU) 的定義,HDTV 在水平方向和垂直方向的清晰度大約是常規電視機的兩倍,圖像寬高比為 16:9。主觀的圖像品質與「隔行掃描」的 HDTV 演播室的標準相當。

「影像格式」方面:除了「美國」個別幾個電視台規定 1280 x 720 為 HDTV 標準外,世界各國,包括「中國」、「歐洲」、「澳洲」、「日本」、「韓國」,甚或新一代 Blu Ray,解析度標準都是 1920 x 1080 的,除「美國」之外,目前還沒有一個國家採用 1280 x 720 的標準。

 

720p、1080i 和 1080p 的概念是怎麼來的?

現在大家一提到「高清」,大概馬上聯想到的是「液晶」(LCD)、「等離子」(Plasmer) 等「平板電視」,而「高清標準」的制定,最早可追溯到上世紀 80 年代,而「美國」的「高清標準」則是在上世紀 90 年代,已超過 20 年,當時「平板電視」還沒有出現,制定標準時是從「CRT 電視」考慮的,因此現在說的 720p、1080i 和 1080p 的概念,有著濃厚的「CRT」的味道。

從電視機方面講,考慮到當時「CRT 電視」在技術上的限制,同時為了照顧電腦行業顯示器為「逐行掃描」系統,「CRT」在顯示 1280 x 720 的影像時,採用「逐行掃描」系統,簡稱為 720p。而在顯示  1920 x 1080 的影像時,就採用「隔行系統」,簡稱 1080i。按照當時的技術,還不可能生產 1080p 的「CRT 電視機」,1080p 的「CRT 電視機」是 21 世紀才出現的。這就是 720p、1080i 和 1080p 概念的來歷。

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但是目前「CRT」已被淘汰,「平板電視」已取而代之。對於「液晶」(LCD) 和「等離子」(Plasmer) 電視而言,屬於固定像素顯示」設備,顯示影像時不需要掃描,而且各個「像素點」可以同時發光,如果非要和「隔行、逐行」的概念聯繫的話,可以想像為「液晶」(LCD) 和「等離子」(Plasmer) 電視都是「逐行掃描」的。那麼是不是說 720p、1080i 和 1080p 可以取消了呢,答案是否定的,因為還有一個攝影機的格式。

從攝影機角度講,「高清攝影機」雖然是數碼的,但是掃描方式是從「模擬攝影機」沿用過來的,傳統的「模擬攝影機」,全部為「隔行」的,而「高清攝影機」,在保留「隔行掃描」格式的同時,還增加了「逐行掃描」格式。

「高清攝影機」不僅保留了「隔行、逐行」之分,而且還保留了 PAL 制「50Hz 頻率」和 NTSC「60Hz 頻率」的區別,雖然「高清」已沒有 PAL 和 NTSC 的分別,但是在「美國」、「日本」、「韓國」這些傳統的 NTSC 地區,仍然保留了「60Hz 頻率」系統,而「中國」、「澳洲」、「歐洲」仍保留「50Hz 系統」。而高清節目都是數碼信號,因此只要以解析度表示就可以了。HDTV 在拍攝的時候就分為「隔行掃描」和「逐行掃描」兩種形式,而且「幀頻」〔每秒鐘顯示的逐行圖像數量〕或「場頻」〔每秒鐘顯示的隔行圖像〕也不相同。

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1280 x 720 有 5 種「幀頻」,分別為 60p、50p、30p、25p、24p,可簡稱為 720p,又可分別表示為 720/60p〔美國 ABC 電視台採用〕;720/50p;720/30p、720/24p〔FOX台〕;720/25p。其中的 720/50p、720/25p 原本並沒有,後來「德國」在選擇高清影像標準時,曾有意選擇 720p 系統,考慮到「德國」傳統上是「50Hz」系統國家,因此一些廠家推出了支援 720/50p、720/25p 的攝影機,但是目前還沒有任何國家選擇這種標準,至多是個議題而已。

1920 x 1080 的情況更加複雜,隔行的表示為 1080i,逐行的表示為 1080p。在「美國」、「日本」「場頻」為「60Hz」,可表示為 1080/60i,在「中國」、「歐洲」、澳洲」,則為 1080/50i,這兩種格式都可稱為 1080i。但事情並未因此而結束,為了方便高清節目的製作和交換,世界統一採用了1080/24p 的標準,這種標準還被作為數碼電影攝影機的標準,《星戰前傳》系列就是用 1080/24p 攝影機拍攝的,簡稱為 1080p。

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但是這仍不是 1080p 的全部,對於「平板電視」,實際上可以說沒有 1080i 和 1080p 的區別,因為目前「影像處理電路」技術發展非常快,運算速度非常快,處理能力非常強,均具有倍線技術。所謂倍線技術就是把隔行的 1080i 的影像「倍頻」處理成逐行的1080p 的影像,可以把 1080/50i 完美處理成 1080/50p,1080/60i 處理成1080/60p,包括 1080/24p 的節目,更可非常輕鬆地處理為 1080/50p 或 1080/60p。而且現今任何一台「平板電視」都有這種電路,稍微高級的「平板電視」處理效果都相當不錯。

講到這裡,似乎還沒有講電視機的格式。關於電視機的格式,更加複雜,「液晶」(LCD) 和「等離子」(Plasmer) 電視解析度高低各不同,而各國和地區對於解析度達到多少的「液晶」和「等離子」才算高清,說法也不一。

「美國消費電子協會」(Consumer Electronics Association, CEA)和「歐洲通信家電工業聯合會」(European Information & Communications Technology Industry Association, EICTA) 規定的「高清電視機」解析度必須達到 1280 x 720 以上。按照「資訊產業部」公佈的高清國際標準,「高清平板電視」解析度最低亦要達到 1280 x 720。也就是說,如果「液晶」(LCD) 和「等離子」(Plasmer) 電視解析度達不到 1280 x 720,就不能稱為「高清電視」了。

「液晶」(LCD) 電視解析度全部可以達標,但是「等離子」(Plasma) 可就熱鬧透了。42 吋「等離子」(Plasma),解析度有以下四種,分別是:852 x 480、1024 x 768、1024 x 1024 和 1024 x 1080,全部不符合高清國際標準的要求。只有 50 吋的「等離子」(Plasma) 才符合高清國際標準。更複雜的是,1024 x 1024 和 1024 x 1080 兩種「等離子」(Plasma),並不是逐行顯示的,而是隔行交替發光,上面說【可以認為「液晶」和大多數「等離子電視」都是「逐行掃描的】,就是因為這個原因。但是這個問題可不必在意,即使是「隔行顯示」,人眼其實是看不出分別的,對實際觀看效果沒有多大影響。

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在「平板電視」中,特別是一些達不到高清國際標準要求的「等離子」(Plasma) 電視仍在宣傳上說是 1080p 的,這個 1080p,和我們上面說的 1080p 還有不同的解釋。以「松下」(Panasonic) 42PA60C 為例,物理解析度只有 852 x 480,不符合高清國際標準要求,「松下」所說的 1080p,就是 42PA60C 可以接收 1920 x 1080i 的信號,並且可以處理成 1920 x 1080p 的格式。但是 42PA60C 的解析度只有 852 x 480,無法完全顯示 1920 x 1080 個「像素」,所以還先把高清影像的解析度降低為 852 x 480 的解析度顯示在 42PA60C 上。這種 1080p 就算不上是「高清」了,準確的說只是「相容 1080p」而已。

結論:對於「高清節目」,實際上 720p、1080i 和 1080p 的概念已經沒有實際意義了,以 720 代表 1280 x 720,1080 代表 1920 x 1080 就可以了,因為即使是 1080i 的影像,「平板電視」也可處理成 1080p 的。對於「平板電視」,720p、1080i 和 1080p 更沒有意義,「平板電視」全部可以認為是逐行,清晰度高低由解析度決定的,按照高清國際標準要求至少要達到 1280 x 720,當然是 1920 x 1080 的物理解析度最佳了,但是這和 720p、1080i 和 1080p 已經沒有什麼關係。唯一還需要 720p、1080i 和 1080p 概念的,就是「高清攝影機」,但是對於電視觀眾而言,我們只要看節目就好了,至於用什麼格式攝影機拍攝的節目,並不影響觀看效果。

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