邁向HDV高畫質技術資料與發展

我們無可抗拒的HDV高畫質時代已經來臨！
我們必須用點心來瞭解『HDV高畫質技術資料與發展 』

【下一世代的電視】：HDTV
你希望可以在家觀賞畫質清晰、深具影音震撼效果、讓你有如身歷其境般的電視畫面嗎?為了達到這樣的夢想，High-Definition TV（HDTV）高畫質電視因此誕生了！HDTV是一個與過去NTSC、PAL、以及SECAM格式截然不同的全新電視廣播標準。
HDTV的誕生是繼1954年彩色電視在美國首次亮相之後，最驚人的劃時代革命之作。其最迷人之處在於，其高畫質影像即使在大於40吋以上的電視上播放，依然完美不失真，而在16：9的寬螢幕上觀賞高畫質影像，更可以感受其驚人的影音震撼力。
 
【HDTV的優點】：
HDTV是採用1080條有效掃描線，比起目前現有廣播電視系統還高出2倍（NTSC系統為480條，PAL和SECAM系統為576條），也因此畫面更為清晰、鮮明。以人類的視覺角度而言，16：9的寬螢幕尺寸擴大了人類的觀賞視野，讓觀賞者如同置身於影像畫面中。

*1080i HDTV標準是現有的主流規格。

【高畫質電視的歷史】：
HDTV的研究最早始於1960年日本的NHK Science and Technical Research Laboratories (NHK STRL)。為加強畫面的真實性，此研究起初著重於觀賞角度與aspect ratio的研究，逐漸發展至螢幕尺寸、掃描線數、以及觀賞者與螢幕應保持的標準距離等研究範疇。NHK STRL於1984年設立了MUSE系統，其乃依據此研究基礎所發展出來的一種類比式HDTV系統。除此之外，NHK STRL亦建議以“Hi-Vision”作為HDTV的通稱。

 【邁向HDTV製播標準的統一之路】：
傳統的電視廣播系統，包含北美洲以及日本的所採用的NTSC，英國、德國、以及中國所採用的PAL，還有法國、東歐和俄國所採用的SECAM。這其中的差異性是在於掃描線數的不同，而產生不同的畫面解析度。也因此，各地區的廣播電視在製作內容時，需以當地的標準為主要的拍攝格式，而為了讓所攝製的內容可以在不同國家播映，不同掃瞄格式間的轉換因此變得必要。
基於上述這種多規格並行的不良經驗，日本擔心當高畫質電視成為市場主流時，同樣的情形會再發生，所以建議當時的Comité Consultatif International Radiophonique (CCIR)，也就是現在的International Telecommunications Union-Radiocommunication Sector (ITU-R)應該為HDTV內容的製播，訂定一個國際通用的標準規格。
雖然專業級廣播設備的HDTV格式標準已經於1990年建立，對於像是掃描線數數量的這個主要爭議點，依舊未達成共識，而經過3種不同版本的研究討論之後，終於在2000年時推出第4個版本之後得到統一。
目前HDTV的主要廣播格式包含了ISDB、DVB、ATSC，此三種格式皆採用電視台製播標準所訂定的掃描線數，這些將會在後面做更清楚的說明。因此，我們可以說HDTV製播標準的通過提供了HDTV的基礎。

【數位廣播與HDTV的發展與整合】：
1982年日本的NHK STRL開始著手規劃，發展廣播設備的數位化概念，而此概念是透過Integrated Service Digital Broadcasting（ISDB）結合了電影、聲音、文字，和照片轉換成數位廣播訊號。在1980年後期，有關數位化的廣播資料壓縮或錯誤校正等基本的技術已臻成熟。今日，廣播技術更發展到全方面的數位化，包含衛星廣播、地面廣播、以及有線電視廣播服務。
HDTV技術也是全部採用數位化方式，其目前主要的HDTV廣播系統，包含日本所成立的ISDB格式、歐洲的Digital Video Broadcasting（DVB）格式、以及美國的Advanced Television System （ATSC）格式。即使是地面數位廣播服務，包含日本已經有12個國家開始實施，可以預見數位化HDTV的建立已經快速蔓延全球了。

【HDV的主要優勢】：
HDV格式是由Canon、Sharp、Sony以及JVC等四家公司，於2003年9月30日所正式對外共同發表。此HDV標準的概念，主要是用來製造可以輕鬆錄製高畫質影像的家用型數位攝錄放影機，並可將高畫質影像儲存在現有的DV帶中，藉由這樣標準的制定，實現了製造成本的減少與效率的提昇。

A.【以DV帶紀錄高畫質(High-Definition)影像】：
HD影像可以紀錄在現有的DV帶，其紀錄長度亦相同。此外，主要攝影的機制亦與原本的DV標準相同。

B.【採用MPEG-2主要壓縮編碼】：
使用於HDV的MPEG2壓縮格式主要是用在數位廣播設備和DVD，可提供有效的壓縮並同時保留高品質的HD影像，因此即使使用目前相同傳輸速度的DV標準，也同樣可以傳輸、錄製或播放HD影像畫面。
事實上，直接以MPEG2壓縮的高畫質影像檔案，比標準畫質的資料量來得龐大許多，為了讓MPEG2壓縮後的檔案可以直接儲存在原有的DV帶中，必需透過額外的大量訊號處理晶片；也因為這樣先進的半導體和訊號傳輸技術，而使得此壓縮編碼能成為個人用數位攝錄放影機的標準格式。

C.【超強編碼錯誤更正功能】：
使用MPEG2的編碼壓縮方式，比起原先使用DV標準壓縮模式下的影像資料更容易流失，為了避免MPEG2壓縮時所產生任何的訊號流失，特別為HDV格式額外設計了編碼錯誤的更正功能，以達到比DV格式更為精確的錯誤修正。
此外，從原先使用在DV修正方式上，只在磁軌中修正的功能，轉換成多軌(multiple tracks)間修正的功能，讓整個編碼錯誤修正能力大幅提昇；而因為磁粉脫落(dropouts)而導致磁軌間的資訊流失也同時得到加強。

D.【與CD品質媲美的高音質表現】：
在聲音壓縮部分則以MPEG-1 Audio Layer II作為聲音壓縮的紀錄格式。

E.【雙格式引向信號滿足消費者需求】：
HDV格式同時支援市場上兩種主流的高畫質影像信號規格，包含1080i與720p，充分滿足廣大消費者的需求。

E.【HDV格式主要規格】：
目前主要的HDV規格有兩種，第一種是720p循序掃描的訊號格式，主要是採用720p的循序掃描方式是垂直掃描1280個畫素。
另外一個系統1080i交錯掃描則是採用1080有效掃描1440個垂直畫素。也因此，高畫質影像錄影及播放系統的建立，真正開啟了HD時代的來臨。

    
☆、以上資料提供—台灣   新力 Sony 國際(股)公司)