“高清晰”正在成为焦点,几乎所有消费电子厂商的重点产品和发展战略都在围绕这一概念展开。当你随便走进一家电器商行,都会感受到高清晰电视机强大的广告攻势,而高清晰电影和顶置盒也成为人们热衷讨论的话题。
高清晰视频节目的画面质量大约要比目前的DVD和有线电视好四倍,更多的画面细节可以让观众获得更真实的视觉感受,用户也不用担心因电视屏幕的增大而牺牲画面质量。无论是观看体育实况转播、还是欣赏最新的大片,高清晰的画面都是用户所希望得到的。
高清晰电视已经在美国、澳大利亚和日本等国家进入了普及阶段,在国内也有些城市进行了试运行。国内有不少厂商正在市场上大力推销高清晰彩电,但目前高清晰视频节目在国内还没有大规模普及。毫无疑问,任何看过高清晰视频演示的人都会为之心动,但人们对高清晰这一概念也存在一些似是而非的认识。到底什么样的显示设备能够真正支持高清晰节目?下一代的高密度光盘格式能否统一?而对于电脑爱好者来说,如何才能在PC上观看高清晰电影可能是一个最值得关注的问题。
什么是高清晰?
“高清晰”的实现与很多技术相关,但对于普通消费者来说,最简单也是最直观的表述就是:高清晰视频能比现有的电视画面提供更多的细节。通过与现有的PAL电视标准进行对比,你可以对“高清晰”有更进一步的认识。
PAL制式的画面分辨率为720×576,在非逐行显示系统中,其画面的刷新速率是每秒钟50次,也就是每次先显示画面的奇数行,再显示偶数行,然后再进行下一帧画面的显示。目前国内的电视和DVD都使用了PAL制式。
从理论上讲,能比现有的PAL制式(或NTSC制式)提供更高分辨率的系统都可称为“高清晰”系统。现在主要的“高清晰”标准主要有两个:第一个标准的分辨率为1280×720,采用逐行扫描方式(Progressive Scan),被称为720p。逐行扫描方式可以获得更稳定的图像,也有利于显示高速动感的画面。
第2个标准能提供更高的分辨率(1920×1080),但采取了隔行扫描(Interlace Scan)的方式,被称为1080i。1080i比720p能提供更多的画面细节,但不太适合显示高速动感的画面。这两个高清晰标准都是16:9的宽屏幕,刷新速率为50 Hz或60Hz。 内容提供商可以选择其中的一种标准来发布其视频节目,而高清晰电视会自行处理这两种格式的内容。
电视节目的制式标准通常会用它们的垂直分辨率(或者叫扫描线数)以及是否逐行扫描来进行区分,因此PAL制式又被称为576i,而上述的两种高清晰度标准被称为720p和1080i。1080p也是常被厂商用来进行宣传的一个标准,它所需要处理的数据量是1080i的两倍,因此还局限于应用于高端系统中。很多宣称支持1080p的普通消费类彩电,只不过是将1080i的信号进行了逐行化(de-interlace)。
高清晰与压缩格式
数字视频节目伴随着巨大的数据量,无论是进行传输还是保存为光盘,都需要进行数据压缩。现有的DVD和数字电视大都使用MPEG-2压缩格式,在现有的分辨率下(比如576i)可以获得良好的画面质量,其数据传输率大体在3到6Mbps之间。
MPEG-2压缩格式也可以被延用到高清晰视频节目中,这时的数据传输率大体在15到25Mbps之间,事实上,目前美国的高清晰电视节目使用的正是MPEG-2压缩格式。不过MPEG-2压缩格式毕竟已经是一项比较老的技术,更新的压缩/解压系统(codecs)能比MPEG-2格式提供更高的压缩效率,也就是说能以较低的数据传输率实现与其相当的画面质量,因此也更适于在各种不同的平台上来实现高清晰视频。大多数新的视频编码系统都基于更高效、也更灵活的MPEG-4格式。
H.264应该算是目前最具影响力的高清晰视频编码系统,它又被称为AVC(Advanced Video Codec,高级视频编码系统),H.264有望成为未来高清晰度电视和高清晰电影光盘的数据压缩标准。VC-1是另一个看上去很有前途的视频编码系统,它基于Microsoft的Windows Media Video格式。WMV格式已经被应用于高清晰电影光盘和可下载的片花。同样源自PC领域的DivX HD压缩标准也有望杀入消费电子产品市场,它同样能以较少的数据传输率提供出色的画面质量。
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蓝光光盘和HD-DVD
高清晰电视节目和电影的保存对存储介质的容量提出了更高的要求,目前的DVD介质已经难以满足其需求,于是新的存储格式就应运而生,蓝光光盘和 HD-DVD就是当前风头最劲的两种新存储格式。从外观上看,它们与目前的120mm DVD光盘并无差别,真正的区别在于:它们采用了更短波长(405纳米)的蓝色激光来对光盘表面进行读写,从而可实现更高的存储密度。这两种存储格式基本上可满足高清晰视频的存储需求,同时也为PC提供了更大容量的备份介质。
蓝光光盘和HD-DVD能够支持H.264 AVC、VC-1和MPEG-2视频编码方案,同时,为了响应电影公司打击盗版的呼声,这两种格式都制定了严格的、可更新的内容保护机制。一旦影碟机的保护机制遭到破解,厂商可以动态升级安全码,而遭到破解的影碟机将无法播放升级后所发布的影碟。这样一来,盗版的难度和成本也就增加了。
尽管从应用层面来看,两者的功能差不多,但蓝光光盘和HD-DVD在物理上是不兼容的,而且双方都拥有强大的支持者。尽管双方的支持者已经进行了无数次的协商,但也未能制定出一个统一的格式标准。现在看起来,这两种格式的产品将在2006年的夏季同时批量上市,而消费者的钱包将拥有最终的投票权。
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HD-DVD三兄弟
HD-DVD标准由Toshiba和NEC公司开发,并且被DVD论坛所支持,因此它也被看作是DVD的后继者。HD-DVD和DVD的物理结构基本一致,都采用了0.6mm厚的记录层,同样允许单面或双面介质。
HD-DVD已经开发出三种格式:一次性可刻录(HD-DVD-R)、可重复刻录(HD-DVD-RW)以及只读介质(HD-DVD-ROM)。前两者主要用于视频和数据的备份,只读介质则主要被用于电影或者软件的发布。HD-DVD-ROM和HD-DVD-R每层可提供15GB的存储容量。如果是双层盘片的话,存储容量将达到30GB,而最新发布的三层HD-DVD-ROM盘片将可保存45GB的数据。Toshiba公司目前已经开始批量生产容量为30GB的双层HD-DVD-R盘片。由于HD-DVD使用了两片基板粘合的盘片,因此可以做出双面都可保存数据的盘片,这样一来又可以将存储容量加倍。从理论上来讲,厂商将可以制造出双面双层的总容量达60GB的HD-DVD-R盘片。可复写的HD-DVD-RW目前可提供20GB的存储容量,很快将出现32GB的版本。
HD-DVD的光驱中会集成红色激光头来兼容此前的DVD和CD光盘,并可同时提供读写功能。由于HD-DVD的物理结构与DVD一致,因此两个激光头可以共享同一个透镜系统。厂商甚至可以制造出一面为HD-DVD格式、另一面为DVD格式的混合光盘。
消费类HD-DVD播放机将在2006年的上半年陆续上市,2005年的圣诞节期间,NEC已经发布了可用于PC机的HD-DVD-ROM光驱,它可以读取HD-DVD、DVD和CD盘片,但不具备刻录功能,价格大约在400美元左右。HD-DVD刻录机大约会在2006年3月上市销售。HD- DVD的支持者还包括时代华纳、环球和派拉蒙等电影制作公司,它们已经发布了一批HD-DVD 影碟,比如《黑客帝国》、《蝙蝠侠》、《哈里波特》系列等。
HD-DVD 的最大卖点是它与DVD拥有相同的物理结构。这样一来盘片生产厂商完全可以利用现有的DVD盘片生产设备来生产HD-DVD盘片(只需进行很小的技术升级)。而HD-DVD光驱还可以与DVD共享同一套透镜系统,这样一来无论是HD-DVD盘片还是光驱的成本都会低于蓝光光盘。同时,HD-DVD这个名称也起得相当响亮。Intel和Microsoft这两家公司已经表明了对HD-DVD格式的支持,Microsoft更宣布将在Xbox游戏机产品中采用HD-DVD光驱。这对蓝光光盘来说无疑是一个坏消息。有关HD-DVD标准的更多的细节可以访问www.dvdforum.com.。有消息说,中国的开发人员也倾向于采用HD-DVD格式来推广由中国自行制定的AVS音频视频压缩标准。
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高清晰显示设备
不管高清晰的节目内容来自电视台、光盘或者Internet ,最终你都需要一台能够处理高清晰视频内容的显示设备来进行播放。
最先需要满足的因素是显示器的分辨率,理想情况下显示设备应拥有1920×1080以上的像素分辨率,这样就可以同时支持1080i和720p,由于此类设备往往比较昂贵,因此有很多高清晰显示设备会使用较低的分辨率(如1280×720或者1366×768),它们会对原始内容进行适当的缩放后再进行显示。
你也许会认为高清晰显示设备的最低分辨率为1280×720,但目前市面上销售的很多42英寸等离子电视的分辨率只有1024×768或1024 ×1024,但它们也宣称支持高清晰节目。很显然,它们也会对原始的高清晰节目内容进行缩放后再进行显示,这尽管不是很完美的方式,但实际效果倒也并不差。因为高清晰节目最关键的因素是能够显示720条水平线,所以只要垂直分辨率达到720像素以上的显示设备都能满足要求。
其次,你还需要拥有正确的接口类型。过去的模拟高清晰节目采用了15针的VGA接口或者混合视频接口,但这两种接口无法满足电影公司对内容保护的需求。
因此,今后用来连接高清晰视频源的接口肯定是能够支持内容保护机制的数字接口,比如DVI(Digital Visual Interface)或者HDMI(High Definition Multimedia Interface)接口。HDMI接口的视频信号与DVI是一样的,只是它能在一根线缆中同时集成数字音频信号,因而使用起来更方便。由于两者的视频信号完全一样,所以这两种接口之间的转接器也很容易实现,只是音频部分需要另外处理。
不过,为了观看受保护的高清晰节目,这些接口还必须支持高清数字内容保护规范(HDCP,High Definition Content Protection)。如果你的显示设备只是带有DVI或者HDMI端口,但并不支持HDCP,那么就无法在全分辨率下播放受保护的高清晰节目。如果运气好的话,它可以用较低的画面分辨率进行播放,最差的情况下则可能什么都放不出来。这取决于节目源对HDCP的实现方式。
现实的情况是,绝大多数的PC显示器和投影机都带有DVI接口,但只有很少一部分支持HDCP,而且从目前来看似乎还没有升级的办法。还有不少已经销售出去的电视机和家用投影机也拥有支持高清晰节目的分辨率,但它们可能只带有模拟输入接口。这些都限制了它们对高清晰节目的播放。对于这些设备来说,如果想实现对高清晰节目的完整支持,可能还需要购买类似机顶盒这类的设备(这类设备通常可以提供数字输入接口和模拟输出接口)。
蓝光光盘和HD-DVD播放机的具体规格还没有完全公布,但普遍认为它们将只提供支持HDCP保护机制的DVI或者HDMI输出接口,因此如果你的显示设备没有支持HDCP的DVI 或HDMI接口的话,你所能选择的高清晰节目源会受到很大的限制。
讨论至此,我们可以得出一个比较完整的结论:只有哪些带有符合HDCP 的数字输入接口、拥有处理高清晰数字信号能力、至少能显示720条水平线的电视或其它显示设备,才能称得上是真正支持高清晰节目。
因此当你选购一台新的显示设备并打算将来用它来观看高清晰节目的话,一定要按照上述的标准对它进行考察。此外,对于电视机而言,同时带有模拟和混合视频端口也是必要的,因为你可能需要连接其它的视频源,比如HD摄像机或者传统的DVD播放机。
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标准之争
步入高清晰时代,意味着我们可能需要升级显示设备,意味着我们过去购买的DVD影碟会像VCD光盘一样变成一堆废物,但估计没有人会拒绝高清晰所带来的更出色的显示效果。如果你是在正常距离下观看电视,那么对于26英寸以下的电视机来说,高清晰节目的效果与原来的差异并不大,只有在更大的电视屏幕下,高清晰才能显示出其威力。
在近距离观看时(比如用电脑显示器),高清晰节目也会给你带来更好的视觉享受,不过由于内容保护方面的原因(参看插文“你的PC支持内容保护机制吗?”),现有的PC系统不经过升级的话恐怕无法完整地支持未来的高清晰内容格式。高清晰给PC机带来的重要的副产品则是用来取代DVD的更高容量的光存储设备。不过蓝光光盘和HD-DVD两大标准的争斗对PC行业不是一件好事,现在预言谁胜谁负还为时尚早。
蓝光光盘无疑在技术上更为先进,但HD-DVD拥有更低的生产成本(无论是光驱还是盘片)。另一方面来看,这两种格式都可以满足高清晰影片的存储需求,也许电影公司的选择会决定这两种格式谁会占上风。
这两大标准都在吹嘘各自的庞大支持者阵营,但作为电影发行公司来说,恐怕也很难真正做到只发行一种格式的影碟而完全摒弃另一种格式,毕竟谁也不想放弃任何潜在的销售机会。难道《星球大战》和《指环王》的影迷还得去购买两台不同规格的播放机才能在家里欣赏这两部高清晰电影?
当然,一个比较明显的解决方案是让光驱或者播放机可以同时支持这两大标准,正如目前的DVD刻录机基本上都同时支持DVD+R和DVD-R一样。不过由于蓝光光盘和HD-DVD在物理机制上完全不同,双格式的光驱可能需要配备两个激光头,因此价格也会相当昂贵。目前三星和LG公司都宣称正在研制可同时支持两大标准的用于PC的光驱。
一旦你观看到高质量的视频节目,你就会爱上它。我们建议所有正打算购买大屏幕彩电的消费者都应该挑选一款真正具备高清晰播放条件的型号,这样才有可能在将来收看高清晰节目。对于购买显示器或者投影机的用户也同样要注意:确保它们的DVI接口支持HDCP。
至于蓝光光盘和HD-DVD的战争,我们大可静观其变。除非你是Playstation 3(配备蓝光光驱)或Xbox(配备HD-DVD光驱)的爱好者,那么你别无选择。否则的话,我们不妨观望一段时间,看看双方谁能占上风再决定掏钱购买。
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你的PC支持内容保护机制吗?
由于蓝光光盘和HD-DVD采用了更为严格的内容保护机制,因此目前的大多数PC实际上并不满足内容保护机制的要求,这也就意味着你可能会因为内容保护方面的原因无法在PC上欣赏高清晰节目。
首先你需要新的播放软件,这一点可能比较容易满足,像Cyberlink PowerDVD和Intervideo WinDVD都已经发布了支持蓝光光盘和HD-DVD播放的版本。新版本的播放软件将比过去的DVD播放软件更成熟和更可靠,当然也更严格。
它们需要在对视频和音频数据进行解码之前首先获得内容保护系统的认可。在此期间,播放软件必须能够抵御来自硬件或者软件的攻击。在这方面尚没有一个统一的标准,主要依靠各软件厂商自己来实现。
接下来,播放软件需要判断显示卡和显示器是否存在安全的连接方式,为了判断这一点,它需要与显示卡驱动程序进行通信。为了保证播放软件与驱动程序之间的通信安全性, Microsoft公司专门开发了一个系统级的协议—COPP(认证输出保护协议,Certified Output Protection Protocol)。目前Windows XP Service Pack 2和Windows XP MCE 2005 Update 2都支持该协议。
显示卡的驱动程序也需要支持COPP,目前的ATI Catalyst 5.8和NVIDIA 77.77版驱动程序都已经提供了COPP支持。显卡驱动程序将告诉COPP当前使用的是哪一种连接方式,COPP则将细节信息传送给播放软件。如果显卡驱动程序报告显示卡和显示器之间使用支持HDCP的安全数字连接方式,那么播放软件就会输出高清晰的视频数据。如果显卡驱动程序汇报显示卡和显示器之间的数字连接方式不支持HDCP或者是模拟连接方式,那么播放软件将对视频数据降低分辨率进行播放或者干脆不播放任何内容。
尽管目前的一些显示芯片已经能够支持HDCP,但我们真正能看到获得HDCP认证的显示卡大量面市,恐怕还得等一段时间。大多数PC显示器都还不支持HDCP,不管它们是否提供了DVI输入接口。而且目前也没有很方便的办法对现有的显示卡或显示器进行升级以便让它们支持HDCP。
因此如果你想在PC上观看受保护的蓝光光盘或HD-DVD,你需要购买新的光驱、兼容的播放软件、支持COPP的操作系统、支持COPP、 HDCP的显示卡和支持HDCP的显示器。此外,为了对高压缩度的H.264视频格式进行解码,3.6GHz的双核处理器恐怕也是最低的要求。
新闻链接:2006年中国进入高清晰电视时代?
不知道是不是巧合,上海文广和中央电视台都选择在2006年1月1日正式开播它们的高清数字电视频道,前者叫“新视觉”,后者叫“高清影视”。这是国内正式商业化运营的两个高清晰电视频道。
据悉,中央电视台的合作模式为:彩电厂商将其高清电视机送到央视指定的检测机构(目前是国家广播电视产品质量监督检验中心)去检测,通过测试的产品可贴上标注“央视高清认证标志”,央视同时授权这些企业成为“央视高清合作伙伴”。彩电厂商与央视签约合作的门槛是5000万元的合作费,并且每销售一台高清电视机,要替用户向央视交一年的服务费1440元(高清频道每月收费120元、每年收费1440元)。中央电视台的高清数字频道的广播信号采用的是 1080i标准(分辨率为1920×1080i),采用MPEG-2编码方式。
而上海文广旗下的文广互动公司主要和著名DLP芯片厂商德州仪器达成合作,据德州仪器相关人士透露,所有采用德州仪器DLP技术(芯片)的高清电视机厂商都可以获得文广互动的支持,共同参加推广活动。
不难看出,两家电视台对高清电视机产品的认证各行其是,而国家标准又千呼万唤也未能出台,难道消费者如果要想同时收看两个高清晰频道还得购买两台不同的电视机吗?如此看来,断言2006年是中国的高清晰元年,还为时尚早。
高清晰年表
1930年代:高清晰概念开始在电视标准中被提及。
1960年代:日本开始研发模拟高清晰系统。
1998年:美国首次播出了高清晰电视节目。
2001年:澳大利亚开始播放高清晰电视节目。
2002年:Sony公司发布了蓝光刻录机,但与今天的盘片并不兼容。
2004年:Euro1080卫星频道在欧洲开播。
2004年:美国主要电视网络公司都普遍使用高清晰方式进行节目录制。
2005年:NEC公司发布第一台HD-DVD光驱,但不具备刻录功能。
2005年:Sony公司承诺将在VAIO系列电脑中配备蓝光光驱,但它们暂时不支持CD和DVD光盘。
2006年:蓝光和HD-DVD的刻录机将在上半年上市。
2006年:Sony公司的Playstation 3游戏终端把蓝光光驱作为其标准配置。
2006年:欧洲天空电视台将推出内置硬盘、可录制节目的高清晰机顶盒,从而满足观看世界杯的球迷们的需要。
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