betacam-sx与视频广播的数字化进程毕业论文

betacam-sx与视频广播的数字化进程

近一段时间在电视技术方面呼声最高的莫过于数字化,因为数字化的视频和音频具有高保真、易存储等优点，所以它们一面世就极受欢迎。在此情况下，加快进入数字化领域的步伐选用数字录象机就显得尤为重要。
随着数字视频技术的迅速发展，磁带记录方式的数字录象机开始采用数据压缩技术，出现了价格适中、且有较高的图像和声音录放质量、更高记录密度的新格式录象机，主要有SONY的Betacam-SX、DVCAM、松下的DVCPRO、DV和JVC的Digital-S。在这些同类产品中，只有Betacam-SX采用了MPEG-2压缩方式，可以采用更大的压缩比从而降低数据率，并且填补了MPEG-2压缩方式在电视信号处理的全过程中录象编辑制作领域的空白，因此有利于数字设备的配套性及发展性。本文就Betacam-SX这种记录方式进行阐述，并同现存的其它平行记录格式作有限的比较，以用来说明Betacam-SX格式的某些技术特点。

一．取样比方面的比较
从表一可以看出在取样比方面DVCPRO（25Mbps）与DVCAM未满足CCIR601规定的亮度信号与色度信号R-Y、B-Y的取样比4:2:2，这是衡量数字视频信号是否达到广播级的一个重要标准。不满足此标准就与广泛采用4:2:2的多数数字切换台与特技机较难以兼容。在制定此国际统一的分量编码的标准时，亮度信号抽样频率的选择必须兼顾不同的扫描制式，由于现行的扫描制式主要有625行/50场和525行/60场两种，它们的行频分别为15625HZ和15734.265HZ，因此ITU-R建议的分量编码标准的亮度抽样频率为13.5MHZ，这恰好是上述两种行频的整数倍，另外按照国际现行电视制式，亮度信号最大带宽是6MHZ，根据奈奎斯特抽样定理，抽样频率至少要大于2×6=12MHZ，可见取13.5MHZ也是合适的。另外由于人眼的视觉对亮度变化比对色度变化敏感度更高，色差信号的带宽可以比亮度信号带宽窄得多，所以在分量编码时两个色差信号的抽样频率可以低一些，同时也考虑到抽样的样点结构满足正交结构的要求,ITU-R建议两个色差信号的抽样频率均为亮度信号抽样频率的一半，即6.75MHZ，因此，对演播室数字电视设备进行分量编码的标准是：亮度信号的抽样频率是13.5MHZ,两个色差信号的抽样频率是6.75MHZ，其抽样频率之比为4:2:2，称为4:2:2格式。4:1:1取样格式又在4:2:2取样格式的基础上把色差信号的取样频率降低了一半，即色度清晰度又降低了一半，因此它的色度信号要差一些。而在4:2:0的取样比情况下，一场中相连两行的色度取样被插入以产生一个单色度取样，它不仅色差信号要差一些，而且它还具有许多缺点。首先，由于使用隔行扫描，垂直方向的清晰度已经被降低，而采用4:2:0取样比的视频，在垂直方向上色度清晰度又降为只有水平方向上的一半；另外，垂直插入色度取样的过程很复杂，当场处理或垂直方向上有移位时会使色度清晰度再度下降，虽然直接显示人眼看不出来，但当有较多色度处理时就显得不足，更会导致糟糕的多代复制效果；再有，它无法把水平和垂直方向上色度信号取样密度的差别考虑在内。表二总结了包括NTSC和PAL制在内的不同视频格式色度信号的取样密度。 （转载自中国科教评价网www.nseac.com ）

显而易见，4:2:0无法在水平和垂直两个方向上降低等量的色度清晰度，水平对垂直色度清晰度是处于3:1的比例，即使把4:3的宽高比考虑在内时，水平到垂直的比率仍是2.25:1。很明显,4:1:1取样结构能在水平及垂直方向上，提供平衡的色度清晰度。如果目的是使用一种NTSC或PAL的复合标准来分配一个信号，那么4:2:0就比较差，它的水平色度清晰度比NTSC或PAL更高，但垂直色度解析度却比这些复合标准更差。