视频分辨率的工作原理

眼睛碰到屏幕的地方......

当您购买电视机,蓝光光盘播放机,DVD播放机或摄像机时,销售人员总是似乎炒作术语解决方案 。 这是线条和像素等......过了一段时间,似乎没有任何意义。 这是你需要知道的。

什么视频分辨率

视频图像由扫描线 (模拟视频录制/播放设备和电视机)或像素 (数字录制/播放设备和LCD,等离子,OLED电视 )组成。 扫描线或像素的数量决定了记录或显示的分辨率。

与整个图像一次显示在屏幕上的电影不同,视频图像的显示方式不同。

如何显示视频图像

电视图像由线或像素行组成,从屏幕顶部开始并移动到底部。 这些行或行可以用两种方式显示。

CRT电视机(使用显像管的电视机)可以显示隔行扫描或逐行扫描生成的图像,但平板电视机(LCD,Plasma,OLED)只能逐步显示图像 - 当遇到传入的隔行扫描图像信号时,电视将重新处理隔行视频信息,以便它可以逐步显示。

模拟视频 - 起点

谈到我们如何看待视频分辨率,模拟视频是一个起点。 虽然我们在电视上观看的大部分内容都来自数字媒体,但一些模拟媒体电视仍在使用中。

在模拟视频中,垂直扫描线的数量越大,图像越详细。 但是,垂直扫描线的数量在系统内是固定的。 下面看看分辨率在NTSC,PAL和SECAM模拟视频系统中的工作原理。

NTSC / PAL / SECAM的扫描行或垂直分辨率是恒定的,因为所有模拟视频记录和显示设备都符合上述标准。 但是,除了垂直扫描线之外,屏幕上每一行内显示的点的数量还有一个被称为水平分辨率的因素,这可以根据视频记录/回放设备记录点的能力和能力而变化的视频监视器在屏幕上显示点。

以NTSC为例,总共有525条扫描线(垂直分辨率),但是只有485条扫描线被用于构成图像中的基本细节(其余行用其他信息编码,如隐藏式字幕和其他技术信息)。 大多数具有至少复合视频输入的模拟电视可以显示高达450行的水平分辨率,高端显示器的功能可以更多。

以下是模拟视频源及其近似水平分辨率规格的列表。 列出的一些变化是由于使用各种格式的不同品牌和产品型号的质量范围。

如您所见,不同视频格式符合的分辨率有很大差异。 VHS处于底端,而miniDV和DVD(使用模拟视频输出时)则代表了最常用的模拟视频分辨率。

然而,另一个需要考虑的因素是数字和HDTV的分辨率。

就像在模拟视频中一样,数字视频分辨率同时具有垂直分量和水平分量。 但是,在DTV和HDTV中显示的总图像分辨率是以屏幕上的像素数量而不是线条来表示的。 每个像素由红色,绿色和蓝色子像素组成。

数字电视分辨率标准

在目前的数字电视标准中,总共有18种视频分辨率格式被FCC批准用于美国电视广播系统(也用于许多有线/卫星特定频道)。 幸运的是,对于消费者来说,电视广播公司通常只使用三种,但所有的高清电视调谐器都兼容所有18种格式。

数字和HDTV中使用的三种分辨率格式是:

1080

虽然没有用于电视广播(到目前为止),但蓝光光盘格式流媒体和一些有线/卫星服务能够以1080p分辨率传输内容

1080p代表横跨屏幕的1,920个像素,以及从上到下运行的1,080个像素,每个水平像素行逐步显示。 这意味着所有2,073,600个像素都在一个动作中显示。 这与720p的显示方式类似,但屏幕上和下方的像素数量有所增加,虽然分辨率与1080i相同,但并非所有像素都同时显示

HDTV vs EDTV

即使您可能正在向高清电视输入特定分辨率的图像,但您的电视可能无法再现所有信息。 在这种情况下,信号经常被重新处理(缩放)以符合物理屏幕上像素的数量和大小。

例如,分辨率为1920x1080像素的图像可按照电视机的处理能力进行缩放,以适应1366x768,1280x720,1024x768,852x480或其他可用像素字段。 观众实际体验的细节的相对损失取决于诸如屏幕尺寸和距离屏幕的观看距离等因素。

购买电视时,确保您可以输入480p,720p,1080i或您可能访问的其他视频分辨率不仅很重要,但您还必须考虑电视的像素字段(以及是否上变频/下变频用来)。

为了进一步详细说明,例如必须将HDTV信号(例如720p,1080i或1080p)下变换为852x480(480p)的像素场的电视被称为EDTV而不是HDTV。 EDTV代表增强清晰度电视。

分辨率要求为真正的高清图像显示

如果电视机的本机显示分辨率至少为720p,则其符合HDTV标准。 例如,大多数使用的液晶电视和等离子电视的原始显示分辨率为1080p(全高清) 。 因此,当面对480i / p,720p或1080i输入信号时,电视会将信号缩放到1080p以在屏幕上显示。

放大和DVD

尽管标准DVD不是高分辨率格式,但大多数DVD播放器都能够通过升级输出720p,1080i或1080p的视频信号。 这使得DVD播放机的视频输出更加紧密地匹配高清电视的功能和更多的图像细节。 但请记住,放大的结果与原生720p,1080i或1080p分辨率不同,这是一种数学近似。

视频放大功能在固定像素显示器(如LCD或等离子设备)上效果最佳,放大可能导致基于行扫描的CRT和基于CRT的投影设置中的图像严重不清。

超过1080p

在2012年1080p视频分辨率达到可用于电视的最高水平之前,大多数电视观众仍然可以享受到出色的品质。 然而,随着对更大屏幕尺寸的需求, 4K分辨率(3480 x 2160像素或2160p)被引入,以提供更精细的图像,特别是结合其他技术,如HDR亮度增强和WCG(宽色域)。 此外,正如升级用于增加HDTV上较低分辨率信号源的可见细节,4K超高清电视可以升级信号源,使其在屏幕上看起来更好。

4K内容目前可从超高清蓝光光盘NetflixVudu和亚马逊等精选流媒体服务获得。

当然,就像数百万消费者已经习惯4K超高清电视一样, 8K分辨率(7840 x 4320像素 - 4320p)即将开始。

分辨率与屏幕尺寸

需要考虑的一件事是,对于数字和高清平板电视,特定显示分辨率的像素数量不会随着屏幕尺寸的变化而改变。 换句话说,32英寸1080p电视的屏幕像素数与55英寸1080p电视相同。 水平方向每行有1,920个像素,每行纵向有1,080个像素。 这意味着1080p 55英寸电视上的像素将比32英寸1080p电视上的像素大,以填充屏幕表面。 这意味着随着屏幕尺寸的变化, 每英寸像素的数量会发生变化。

底线

如果你对视频分辨率仍有点困惑,你并不孤单。 请记住,视频分辨率可以用行或像素表示,行数或像素数决定了信号源或电视机的分辨率。 但是,请不要太注意所有的视频分辨率数字。 以这种方式来看,VHS在13英寸电视机上看起来不错,但在大屏幕上“蹩脚”。

此外,决议并不是唯一有助于获得良好电视图像的东西。 其他因素,如色彩准确度以及我们如何感知色彩 ,对比度,亮度,最大视角,图像是交错式还是渐进式,甚至是室内照明都有助于您在屏幕上看到的图片质量。

你可以有一个非常详细的图像,但如果提到的其他因素执行得不好,你有一个糟糕的电视。 即使采用升级等技术,最好的电视也不能使输入源不佳。 事实上,普通的广播电视和模拟视频信号源(低分辨率) 在高清晰度电视上有时会比在一个好的标准模拟设备上看起来更糟