NTSC 、PAL 、SECAM 三大制式简介
NTSC 、PAL 和SECAM 是全球三大主要的电视广播制式，这三种制式是不能互相兼容的，例如在PAL 制式的电视上播放NTSC 的视频，则影像画面将不能正常显示。下面分别对这三种制式进行简要介绍。
NTSC 、PAL 、SECAM 三大制式采用区域分布图
一、NTSC （National Televison System Committee）制式
NTSC 制式，又简称为N 制，是1952年12月由美国国家电视标准委员会（National Television System Committee，缩写为NTSC ）制定的彩色电视广播标准，属于同时制，帧率为每秒29.97fps ，扫描线为525，隔行扫描，画面比例为4:3，分辨率为720x480。这种制式的色度信号调制包括了平衡调制和正交调制两种，解决了彩色黑白电视广播兼容问题，但存在相位容易失真、色彩不太稳定的问题，需要色彩控制（tint control ）来手动调节颜色，这是NTSC 的最大缺点之一。美国、加拿大、墨西哥等大部分美洲国家以及日本、台湾、韩国、菲律宾等均采用这种制式，香港部份电视公司也采用NTSC 制式广播，其中两大主要分支是NTSC-US （又名NTSC-U/C）与NTSC-J 。
二、SECAM （Se'quential Co'uleur A Me'moire）制式
SECAM 制式，又称塞康制，法文全名“Séquential Couleur Avec Mémoire”，意为“按顺序传送彩色与存储”，1966年法国研制成功，它属于同时顺序制，帧率每秒25帧，扫描线625行，隔行扫描，画面比例4:3，分辨率720x576。在信号传输过程中，亮度信号每行传送，而两个色差信号则逐行依次传送，即用行错开传输时间的办法来避免同时传输时所产生的串色以及由其造成的彩色失真。SECAM 制式特点是不怕干扰，彩色效果好，但兼容性差。采用SECAM 制的国家主要为大部分独联体国家（如俄罗斯）、法国、埃及以及非洲的一些法语系国家等等。
三、PAL （Phase Alternative Line）制式
PAL 制式，又称帕尔制，英文全名“Phase Alternating Line”，意为“逐行倒相”，在
1967
年由当时任职于德律风根（Telefunken ）公司的德国人沃尔特·布鲁赫（Walter Bruch）提出，也属于同时制，帧率每秒25帧，扫描线625行，隔行扫描，画面比例4:3，分辨率720x576。PAL 发明的原意是要在兼容原有黑白电视广播格式的情况下加入彩色信号时，为克服NTSC 制相位敏感造成色彩失真的缺点，在综合NTSC 制的技术成就基础上研制出来的一种改进方案。所谓“逐行倒相”是指每行扫描线的彩色信号跟上一行倒相，其作用是自动改正在传播中可能出现的错相。
PAL 采用逐行倒相正交平衡调幅技术方法，对同时传送的两个色差信号中的一个色差信号采用逐行倒相，另一个色差信号进行正交调制方式。这样，如果在信号传输过程中发生相位失真，则会由于相邻两行信号的相位相反起到互相补尝作用，从而有效地克服了因相位失真而起的色彩变化。因此，PAL 制对相位失真不敏感，图像彩色误差较小，与黑白电视的兼容也好。早期的PAL 电视机没有特别的组件改正错相，严重的错相产生时通过肉眼都能明显看到，后期改进的电视把上行的色彩信号跟下一行的平均起来才显示，虽然这样PAL 的垂直色彩分辨率会低于NTSC ，但由于人眼对色彩的灵敏不及对光暗，因此并不明显。英国、香港、澳门使用的是PAL-I 。中国大陆使用的是PAL-D 、新加坡使用的是PAL B/G或D/K。
Ⅰ．PAL 制式的细分格式
PAL 本身是一种彩色电视广播标准，经常被配以625线，每秒25帧画面，隔行扫描的电视广播格式。PAL 制式中根据不同的参数细节，又可以进一步划分为如B 、D 、G 、H 、I 、N 等制式，例如PAL-D 制就是我国大陆采用的制式。也有某些PAL 是配以其他分辨率的格式，例如巴西使用的M 广播格式为525线，29.97帧（与NTSC 格式一样），用NTSC 彩色副载波，但巴西是使用PAL 彩色调频的。现在大部分的PAL 电视机都能收看以上所有不同系统格式的PAL 。很多PAL 电视机更能同时收看基频的NTSC-M （例如电视游戏机、录影机等等的NTSC 信号），但是却不一定可以接收NTSC 广播。 当视频信号是以基频传送（例如电视游戏机、录影机等等）时，以及对于数字视频（DVD 、数字电视等）的情况，各种以“字母”细分广播格式就没有具体分别了，在这种情况下，“PAL”被用来泛指625条扫描线，每秒25帧，隔行扫描，PAL 色彩调频的电视制式（即是说PAL 的广义泛指概念包含了PAL 和SECAM 两种制式中的所有细分格式）。
Ⅱ．在PAL 制式下播放电影
视频图像PAL 制式每秒50场，NTSC 制是每秒60场，由于当时的电视都是隔行扫描，通过奇偶两场组成一幅完整帧，所以可以大概认为PAL 制每秒25个完整视频帧，NTSC 制30个完整视频帧。而电影放映的时候都是每秒24个胶片帧，由于帧率的差别，因此要在PAL 或者NTSC 制式的电视上播放电影，通常需要做一些特别处理，具体又可分为视频和音频两部分处理：
首先关于视频，NTSC 每秒有30帧，与电影的24帧/秒差别太大，因此必须通过“2:3 Pull-Up”等办法把24个电影帧转成30个视频帧，这30个视频帧里所包含的内容和24个电影帧是相等的，所以NTSC 的播放速度和电影一样。 而PAL 和电影每秒只差1帧，所以以前一般来说就直接一帧对一帧进行制作，没有经过任何处理直接被装载到DVD 中去，这样PAL 每秒会比电影多放一帧，因此其播放速度比电影院内或NTSC 制式电视广播加快了1/24≈4%。
所以，对于同一部电影来说，PAL 制的DVD 会比NTSC 制的同一部片子快1/24（时间换算公式：NTSC 时间 × 24 ÷ 25 = PAL时间）。例如一部100分钟的电影，在NTSC 上播放还是100分钟，而放在PAL 上播放就变成96分钟了。为了获得跟电影一样的播放速度，也有一些PAL 制DVD 采用了24+1的制作方法，也就是把24帧中的其中一帧重复一次，确
保每秒25帧的帧率。
其次关于音频，由于PAL 制的视频比原始影片短，所以为了使声音与视频同步，声音也必须变短。那声音怎样变短呢？自然是加快声音的播放速度了，效果可以类比磁带快放，这样做的结果就是声音的声调会变高。PAL 的音频就是这样一个“快放”的过程，虽然这个声音速度的变化只有4%，音调失真不会特别严重，但若不对声音的音调进行调校补偿，细心聆听下仍会发现音乐变高了一个半音。
可见在PAL 制下播放电影在视频和音频上都不完美，这也是一些DVD 爱好者不喜欢PAL 制DVD 的原因之一。
四、NTSC 、PAL 、SECAM 三大制式对比
NTSC 、PAL 、SECAM 三大制式对比
视频显示分辨率标准格式大全
一、视频显示分辨率标准格式对比
计算机行业显示分辨率标准格式对比
数字影视显示分辨率标准格式对比
二、计算机行业显示分辨率标准格式
【表1】计算机行业显示分辨率标准格式
三、模拟电视显示分辨率标准格式
【表2】模拟电视显示分辨率标准格式
四、数字影视显示分辨率标准格式
【表3】数字影视显示分辨率标准格式
混淆的概念：SIF 与CIF 、4CIF 与D1
在目前国内监控行业中，涉及视频采集卡、压缩卡、硬盘录像机（DVR ）等产品时，经常会遇到诸如SIF 、CIF 、4CIF 、D1等等分辨率标准名词。而在实际上，由于安防行业缺乏行业规范和标准，业内很多名词多来源于其它行业的标准，因此CIF 、SIF 、D1等几个词不但来源不同，甚至连名词本身都已经被讹以传讹而相互混淆，令人一头雾水。 若追溯源头来看，安防视频监控行业源于闭路电视（CCTV ），因此标准一直沿用的是电视行业的SIF 系列标准和录像机行业的D1标准，而在国内安防业内，SIF 被讹以传讹成了CIF ，D1也经常与4CIF 、4SIF 等概念混淆。一个典型的现象是，采用CIF 和D1做为关键字去搜索视频采集卡、压缩卡、DVR 等产品，搜到的几乎都是国内产品及国产外销产品，而用SIF 做关键字才能搜到同类的国外产品。下面分别对CIF 、SIF 及D1三个来源不同的系列标准做简单介绍。
一、CIF
CIF （Common Intermediate Format，通用媒介格式）也称为FCIF （Full CIF），是一种用于规范YCbCr 色差分量视频信号的像素分辨率的标准格式，常用于电信领域的视频会议系统。
CIF 格式是国际电信联盟（ITU ）在1990年推出的的H.261视频编码标准（ITU-T H.261）中首次被定义的一种格式标准（后续H.263对CIF 系列标准进一步完善），其设计目的是为了便于与电视行业的NTSC 和PAL 两种视频制式标准对接（【注】SECAM 制式与PAL 制式差异很小），推动电信领域和电视领域之间的互联互通。
为了便于和PAL 和NTSC 两种制式进行转换，由于视频尺寸变换时“缩小”要比“放大”处理起来简单，因此CIF 格式定义时采用了最大兼容原则（二者相比取较大者），在分辨率上采用与PAL 制的SIF （Source Input Format）格式相同的352×288，在帧率上则采用与NTSC 制相同的29.97 fps（30000帧/1001秒），色彩空间编码则采用YCbCr 4:2:0标准。
QCIF 含义为"Quarter CIF"，即四分之一CIF 的意思，其分辨率的宽和高都是CIF 格式的一半；SQCIF 含义为"Sub Quarter CIF" ，其分辨率的宽为CIF 的4/11，高为CIF 的1/3，像素数为CIF 的4/33；类似的格式定义还有4CIF （4×CIF）和16CIF （16×CIF），都是以CIF 格式做为基准进行定义。
CIF 格式图像尺寸大小之所以确定为352×288，是因为在H.261定义的视频压缩/解压的算法中，采用了基于宏块（大小为16×16像素）的DCT 变换（Discrete Cosine Transform，离散余弦变换），实际上CIF 格式视频的帧是由22×18个宏块组成，因此每一帧图像的像素数为352×288。
需要注意的是，国际电信联盟（ITU ）定义的xCIF 系列标准中的所采用的像素都是非正方形像素（像素显示时横纵比为12:11），像素数量横纵比（即存储横纵比）为352:288（即11:9）。因此，当xCIF 系列标准视频在正方形像素显示设备（计算器显示器、大部分HDTV 高清数字电视）中显示时，需要将画面横向拉长为原来的12/11倍（约为109.1%），分辨率变为384×288（正方形像素），像素数量的横纵比从原来的11:9变为4:3。
【注】“正方形像素”是一个相当重要的概念，涉及到视频的采集、编码/解码、传输、存储、显示整个过程，关于此概念的详细讲解可参见《关于“正方形像素”》一文。
二、SIF
动态图像专家组（MPEG ）在1992年推出的MPEG-1标准中首次定义了SIF （Source Input Format，源输入格式）, SIF是一种用于数字视频的存储和传输的视频格式，常用于VCD （MPEG-1视频编码）、DVD （MPEG-2的视频编码）和某些视频会议系统中。
由于SIF 系列标准主要应用电视行业，因此SIF 标准格式分为SIF-525（NTSC 制式）和SIF-625（PAL 制式和SECAM 制式）两种：
1. [email protected]的SIF 格式（SIF-525）用于NTSC 制式中，其分辨率为352×240像素，
刷新频率（帧率）为29.97fps （帧/秒） 2. 625@50Hz的SIF 格式（SIF-625）用于PAL 制式和SECAM 制式中，其分辨率为352×288
像素，刷新频率（帧率）为25fps （帧/秒）
其中SIF-525和SIF-625两种格式都属于非隔行（逐行）标准，此外SIF 还有一种隔行版本被称为SIF-I 。
SIF 格式视频流也被称为MPEG-1 CPB （constrained parameters bitstream ，约束参数码流）。与国际电信联盟（ITU ）定义的CCIR 601（又名ITU-R BT.601/Rec.601）电视信号数字编码标准相比，SIF 可以看为CCIR 601格式在帧长、帧宽、帧率和色度上均减半的标准。 动态图像专家组（MPEG ）在定义SIF （Source Input Format）格式标准时参照了国际电信联盟（ITU ）定义的CIF 格式标准，因此SIF 标准格式几乎与CIF 标准格式相同，两者的区别在于：SIF 格式在NTSC 制式（525-line ）下为352×[email protected]，在PAL/SECAM制式（625-line ）下为352×288@25fps；而CIF 格式则无制式之分，标准格式固定为352×[email protected]（在H.263中帧率标准扩展支持7.49fps 、14.99fps 、59.94fps 等值）。 由于计算机行业广泛采用正方形像素，因此在计算机行业里SIF 格式（正方形像素版本）被定义为：分辨率为320×240（相当于计算机行业的QVGA 标准）或者384×288像素，帧率则可以是计算机支持的任意刷新频率（60Hz 、75Hz 、85Hz 、……）。
三、D1（又称为D-1、Sony's D1）
D1是一种专业数字视频格式标准，主要应用于数字广播电视和录像行业。D1标准的产生在CIF 和SIF 标准之前，早于20世纪80年代就在Sony （索尼）和Bosch-BTS （博世-BTS ）公司的DVR （数字录像机）产品中被首次使用。1986年，在电影电视工程师协会（SMPTE ）工程师委员会的努力下，D1被采用为SMPTE 标准，主要在DVTR （数字磁带录像机）产品中使用，是视频录像行业中的第一种主流格式。
D1采用非压缩数字复合视频，颜色编码采用CCIR 601（于1981年定义）的YCbCr 4:2:2格式，音频采用PCM 格式；音频和视频被同步存储在19mm （3/4"）的盒式录像带上，D1录像带最大存储时间为94分钟。D1的分辨率在NTSC 制式下定义为720×486（非正方形像素），在PAL/SECAM制式下为720×576（非正方形像素）。早期的D1系统复杂且操作困难，虽然后来迅速稳定下来，但就当时（1986年）来说，D1以其华丽的画质（相当于后来的SD ，即标准清晰度画质）、价格的昂贵、配置要求高、升级成本高等因素而著称。
世界上第一批采用D1格式的产品包括： ● Sony （索尼）公司
1. Sony DVR-1000 2. Sony DVR-2000 3. Sony DVR-2100
Sony VTR D1 DVR-2000
Sony VTR D1 DVR-2100
● Bosch-BTS （博世-BTS ）公司：
1. BTS DCR-100 2. BTS DCR-300 3. BTS DCR-500
Bosch BTS D1 VTR DCR500
在当时，由于D1采用非压缩复合视频占用的带宽过大，因此后续很快就推出了D2系统。D2系统虽然也采用非压缩复合视频格式，但D2在D1的基础上降低了采样率，做为一种经济型选择和D1一起供用户使用。D1格式直到2003年仍然在使用，后来的许多技术都引入了D1格式，而现代的许多数字视频录像产品也将其作为一种通用格式。在D1格式的基础上，后续还出现了D2、D3、D5/D5 HD等一系列标准，广泛用于美国和日本的电视演播录像、VHS 家用录像带等视频录像行业。
四、CIF 、SIF 、D1三种系列标准对比
在实际应用中，最容易混淆的三种格式为4CIF 、PAL 制式的4SIF ，以及PAL 制式的D1
，这三种格式的主要区别如下： 1.
应用领域不同；
2. 制定的标准化组织不同； 3. 刷新频率（帧率）定义不同；
DVI 接口标准简介
一、DVI 接口简介
DVI 全称为“Digital Visual Interface”，是1999年由Silicon Image、Intel （英特尔）、Compaq （康柏）、IBM 、HP （惠普）、NEC 、Fujitsu （富士通）等公司共同组成的数字显示工作组DDWG （Digital Display Working Group ）推出的接口标准，其外观是一个24针或18针的接插件。显示设备采用DVI 接口具有主要有以下优点： 1. 速度快
DVI 传输的是数字信号，数字图像信息不需经过任何转换，就会直接被传送到显示设备上，因此减少了数字→模拟→数字繁琐的转换过程，大大节省了时间，因此它的速度更快，有效消除拖影现象，而且使用DVI 进行数据传输，信号没有衰减，色彩更纯净，更逼真。 2. 画面清晰
计算机内部传输的是二进制的数字信号，使用VGA 接口连接液晶显示器的话就需要先把信号通过显卡中的D/A（数字/模拟）转换器转变为R 、G 、B 三原色信号和行、场同步信号，这些信号通过模拟信号线传输到液晶内部还需要相应的A/D（模拟/数字）转换器将模拟信号再一次转变成数字信号才能在液晶上显示出图像来。在上述的D/A、A/D转换和信号传输过程中不可避免会出现信号的损失和受到干扰，导致图像出现失真甚至显示错误，而DVI 接口无需进行这些转换，避免了信号的损失，使图像的清晰度和细节表现力都得到了大大提高。
二、DVI 接口标准
DVI 是以Silicon Image 公司的PanalLink 接口技术为基础，基于TMDS （Transition Minimized Differential Signaling，最小化传输差分信号）电子协议作为基本电气连接。TMDS 是一种微分信号机制，可以将像素数据编码，并通过串行连接传递。显卡产生的数字信号由发送器按照TMDS 协议编码后通过TMDS 通道发送给接收器，经过解码送给数字显示设备。一个DVI 显示系统包括一个传送器和一个接收器。传送器是信号的来源，可以内建在显卡芯片中，也可以以附加芯片的形式出现在显卡PCB 上；而接收器则是显示器上的一块电路，它可以接受数字信号，将其解码并传递到数字显示电路中，通过这两者，显卡发出的信号成为显示器上的图像。
DVI-D 物理接口
DVI-I 物理接口
前面我们已经提到过，DVI 标准有多种规格，分为DVI-A 、DVI-D 和DVI-I 。
1. DVI-A 其实是“VGA传输标准+DVI兼容物理接口”，只是具有DVI 外形的VGA 而已。 2. DVI-D 接口只能接收数字信号，不兼容模拟信号。DVI-D 接口上有3排8列（24针脚）
或3排6列（18针脚），其中右上角的一个针脚为空。 3. DVI-I 接口可同时兼容模拟和数字信号，兼容模拟信号并不意味着模拟信号的接口D 端
子（D-Sub ）接口可以连接在DVI-I 接口上，而是必须通过一个物理接口转换接头才能使用，一般采用这种接口的显卡都会带有相关的转换接头。实际上DVI-I 即是“DVI-A接口+DVI-D接口”的综合。
DVI-D 和DVI-I 两种规格中，又可再分为“双通道”（24针脚）和“单通道”（18针脚）两种类型，单通道DVI 传输速率只有双通道DVI 的一半，为165MHz 。
DVI 接口各类规格
在画面显示上，单通道的DVI 支持的分辨率和双通道的完全一样，但刷新率却只有双通道的一半左右，观看时会感到画面闪烁。通常情况下，平时常见的都是单通道版的，双通道版的成本很高，因此只有部分专业设备才具备。
单通道的DVI 接口最大的刷新率只能支持到1920×1080@60Hz或1600×1200@60Hz（23寸宽屏显示器和20寸普通比例显示器的正常显示分辨率），再高的话就会造成显示效果的下降。因此，当需要使用23英寸以上的宽屏液晶屏或20英寸以上的普通液晶屏时，需要注意应选用24针脚DVI 接口的产品。
关于VESA 定义的SVGA 、XGA 、SXGA 、UXGA 、
QXGA 等等显示清晰度（分辨率）标准简介
一、VESA 分辨率标准简介
在数字多媒体类产品说明书或产品规格里常常可以看到VGA 、SVGA 、XGA 、SXGA 、UXGA 等等名词，实际上这是一组关于图形图像显示设备（监视器、显示器、投影仪等）的清晰度（分辨率）和色彩的标准，除了最早的CGA 、MCGA 、EGA 和VGA 由IBM 推出之外，后面的SVGA 、XGA 、UXGA 等等都是由VESA （Video Eletronics Standard Association，视频电子标准协会）在VGA 基础上推出的扩展标准。
二、VESA 分辨率标准一览表
VESA 分辨率标准一览表
示横纵比”=“存储横纵比”，没有复杂的比例转换。这里“正方形像素”是一个相当重要的概念，涉及到视频的采集、编码/解码、传输、存储、显示整个过程，关于此概念的详细讲解可参见《关于“正方形像素”》一文。
三、VESA 分辨率标准对比图
VESA 分辨率标准对比图
特高清晰度电视（UHDTV ）简介
视频技术最早产生于电影，而在电视系统产生后，电视行业所使用的视频在分辨率上一直不如电影行业。然而，在从模拟电视系统过渡到数字电视系统之后，电视行业得到了迅速发展，直追电影行业。从电视的发展历史来看，现有电视系统先后经历了模拟电视（Analog TV ）、标准清晰度数字电视（SDTV ）、增强清晰度数字电视（EDTV ）和高清晰度数字电视（HDTV ）四个阶段。目前，在数字电影领域中定义的视频分辨率标准包括有2K 、3K 、4K 、6K 等，而在现阶段主要使用的仍然是2K 。实际上，电影行业的2K 标准是参考电视行业HDTV 1080p 标准而制定的，只是电影行业为了确保行业利益，采用了不同分辨率的标准，以建立行业壁垒。*
当然，电视行业并未就此止步，最近日本广播协会科学与技术研究实验室（NHK Science and Technical Research Laboratories，缩写为NHK STRL）分别向国际电信联盟（ITU ）和电影电视工程师协会（SMPTE ）提交了SHV （Super Hi-Vision）标准化申请，并计划于2020年在日本广播电视中投入使用。SHV 是一种特高清晰度电视（Ultra High Definition Television）系统标准，采用比现有的高清电视（HDTV ）和数字电影更高的分辨率7680×4320和50/60fps的帧率进行视频的采集、传输、存储和显示，除了在视频分辨率定义之外，SHV 还定义了22.2多声道音频系统标准。
[*] 关于电视行业和电影行业的视频分辨率标准，详见：“专业知识→视频图像类”栏目中的“视频显示分辨率格式大全 ”一文。
一、特高清晰度电视（UHDTV ）标准简介
特高清晰度电视（UHDTV ）效果
2006年发布的ITU-R BT.1769建议书《用于制作和国际节目交换的大屏幕数字成像（LSDI ）图像格式的扩展体系参数值》对SHV 系统的图像格式进行了标准化，同时，NHK 也于不久前向SMPTE I23工作组提交了特高清电视（UHDTV ）的图像格式草案《Ultra-high definition television – Image parameter values for program production》。实际上，上述的LSDI 与UHDTV 描述的都是SHV ，因此以下暂用UHDTV 来指代SHV 。 鉴于1920×1080已成为高清通用图像格式（HDCIF ），而且UHDTV 是一种旨在表现影视、戏剧、综艺、体育赛事、音乐会等节目的数字视频系统，因此UHDTV
的图像格式要高
于现有HDCIF 的质量。UHDTV 的图像格式分为UHDTV1（3840×2160）与UHDTV2（7680×4320）两个层次，支持50Hz 、60Hz 及59.94Hz 等几种帧率，系统采用逐行扫描。 由于采用正交采样，因此UHDTV 图像的像素横纵比（PAR ）为1:1，显示横纵比（DAR ）为16:9。为了保持与现有HDTV 系统的兼容性，除上述两种图像格式的像素数量分别为HDCIF 的4倍与16倍之外，UHDTV 系统的基色坐标、标准白、光电转换函数、亮度/色差分量方程等色度学指标都与ITU-R BT.709、SMPTE RP177等现有标准兼容。UHDTV 图像的数字表示形式与相关采样结构为R’G’B’（4:4:4）或Y’CB’CR’（4:4:4/4:2:2/4:2:0），每个分量的量化位数皆为10或12 bit ，不过R’G’B’/Y’CB’CR’分量并未全部占用1024或4096个可用码值。
特高清晰度电视（UHDTV ）效果
二、特高清晰度电视（UHDTV ）视频采集
在视频采集方面，为了产生UHDTV 所需的特高清晰度图像，NHK 曾采用富士能公司设计的4通道分光棱镜和4枚美光（Micron ）科技生产的800万像素大靶面CMOS 图像传感器组成4CMOS 系统，其中两片感应绿光并进行斜向像素偏移，另外两片分别感应红光与蓝光，通过与池上通信机株式会社的合作，设计出UHDTV 摄像机。
特高清晰度电视（UHDTV ）摄像机
在去年的Open House上，NHK 还展示了2.5" 、3300万像素CMOS 图像传感器的样品，在综合考虑镜头解析度与尺寸、传感器灵敏度与动态范围后，NHK 决定将像素尺寸控制为
3.8微米，并采用低电压差分方式，以满足UHDTV 摄像机对高速传输与低功耗的需求。
3300万像素CMOS 图像传感器
特高清晰度电视（UHDTV ）摄像机
特高清晰度电视（UHDTV ）摄像机结构
三、特高清晰度电视（UHDTV ）视频显示
在视频显示方面，为了还原UHDTV 图像，NHK 与JVC 合作，设计出对比度达1000000:1的UHDTV 投影机；另外，在100英寸以上的等离子显示器上显示UHDTV 图像的也在研究中。
特高清晰度电视（UHDTV ）投影机
特高清晰度电视（UHDTV ）投影效果
特高清晰度液晶电视
四、特高清晰度电视（UHDTV ）视频存储
在视频存储方面，一段长度为1分钟的UHDTV2格式的视频需占用194GB 的存储空间，为了将UHDTV 的4倍或16倍于HDCIF 的原始信息量压缩至可接受的水平，NHK 采用多个编解码器并行工作的方法，过去的展示曾采用MPEG-2编码，而在今年的Open House活动中，NHK 展示了与富士通实验室联合研制的基于MPEG-4 AVC/H.264的实时编解码器样机，可将UHDTV 高达24Gbps 的原始码流压缩至原来的1/100至1/200。
五、特高清晰度电视（UHDTV ）视频传输
在视频传输方面，由于UHDTV 需要占用较大的带宽，因此目前可行的方式包括有卫星广播和光纤传输。2005年11月，NHK 曾利用密集波分复用（DWDM ）技术，进行了通过光网络传送24Gbps 原始视频码流的实验，传输距离达到260公里。而日本未来将采用21GHz 频段作为UHDTV 卫星广播，UHDTV 信号经过压缩、调制和经过一个上行转换器，然后发送到一个实验性21GHz 频段卫星收发器进行电视广播，在用户终端，UHDTV 卫星电视信号被传送到一个下行转换器，经过解调和解码后显示出来。NHK 还没有为UHDTV 广播系统制订规格，但正在使用SHV 作为研究基础，目前SHV 基带信号的码率为24Gbps （HDTV 基带信号的码率为1.5Gbps ）。
特高清晰度电视（UHDTV ）H.264编码器
六、特高清晰度电视（UHDTV ）音频系统
为配合UHDTV 系统开发的22.2声道音响系统，通过位于观众前后左右上下的22个音源以及2个低频效果音源，可营造出一个比现有5.1或7.1环绕声系统更加逼真的声场。
特高清晰度电视（UHDTV ）22.2多声道音频系统
NHK 的SHV 系统已在2005年日本爱知世博会、NAB 2006、IBC 2006、CEATEC 2006、NAB 2007以及由NNK STRL举办的年度展会Open House等场合多次进行公开演示，并计划于2020年实现商用。
展会上的UHDTV ：卫星广播演示
展会上的UHDTV ：显示效果演示
期待在不久的未来能有机会置身于一个300英寸银幕前，在0.75倍于屏幕高度的距离现场感受接近100度的水平视角以及22.2声道的环绕声音响带来的UHDTV 体验。
特高清晰度电视（UHDTV ）临场观看效果
HDTV 1080p数字电视、4K 数字电影和UHDTV 4320p数字电视视场对比
关于“正方形像素”（补充）
上面文章提到的《关于“正方形像素”》一文，在原网址并未找到。这里补充微软网站中《纵横比基础知识》一文以说明“正方形像素”和“非正方形像素”。（以下对原文略有调整）
像素纵横比的定义
像素纵横比是指像素的宽 (x) 与高 (y) 之比。正方形像素的比例为 1:1，但非正方形（矩形）像素的高和宽不相同。这一概念类似于帧纵横比，后者是图像的整个宽度与高度之比。通常，电视像素是矩形，计算机像素是正方形。因此，在计算机显示器上看起来合适的图像在电视屏幕上会变形，显示球形图像时尤其明显。在 Microsoft Expression Encoder 中，可以设置一些选项，以便正确显示非正方形像素媒体，以及输出非正方形像素内容。
像素纵横比
如果使用像素看似正方形但却非正方形的像素对视频源编码，则输出将变形，如下图所示。
使用矩形像素创建的圆（左）和在计算机显示器上显示的同一圆（右）
Microsoft Expression确定像素纵横比
如果您知道图像源的帧纵横比 (Ix:Iy) 和确切的高和宽，则可以使用以下公式确定像素纵横比的 x 值和 y 值：
PixelAspectRatioX / PixelAspectRatioY = (Ix * height) / (Iy * width)
例如，如果图像为 720 x 360 像素，帧纵横比为宽屏 (16:9)，则将使用以下公式： PixelAspectRatioX=8 and PixelAspectRatioY=9
PixelAspectRatioX / PixelAspectRatioY = (16*360) / (9*720) = 8/9
NTSC 、PAL 、SECAM 三大制式简介
NTSC 、PAL 和SECAM 是全球三大主要的电视广播制式，这三种制式是不能互相兼容的，例如在PAL 制式的电视上播放NTSC 的视频，则影像画面将不能正常显示。下面分别对这三种制式进行简要介绍。
NTSC 、PAL 、SECAM 三大制式采用区域分布图
一、NTSC （National Televison System Committee）制式
NTSC 制式，又简称为N 制，是1952年12月由美国国家电视标准委员会（National Television System Committee，缩写为NTSC ）制定的彩色电视广播标准，属于同时制，帧率为每秒29.97fps ，扫描线为525，隔行扫描，画面比例为4:3，分辨率为720x480。这种制式的色度信号调制包括了平衡调制和正交调制两种，解决了彩色黑白电视广播兼容问题，但存在相位容易失真、色彩不太稳定的问题，需要色彩控制（tint control ）来手动调节颜色，这是NTSC 的最大缺点之一。美国、加拿大、墨西哥等大部分美洲国家以及日本、台湾、韩国、菲律宾等均采用这种制式，香港部份电视公司也采用NTSC 制式广播，其中两大主要分支是NTSC-US （又名NTSC-U/C）与NTSC-J 。
二、SECAM （Se'quential Co'uleur A Me'moire）制式
SECAM 制式，又称塞康制，法文全名“Séquential Couleur Avec Mémoire”，意为“按顺序传送彩色与存储”，1966年法国研制成功，它属于同时顺序制，帧率每秒25帧，扫描线625行，隔行扫描，画面比例4:3，分辨率720x576。在信号传输过程中，亮度信号每行传送，而两个色差信号则逐行依次传送，即用行错开传输时间的办法来避免同时传输时所产生的串色以及由其造成的彩色失真。SECAM 制式特点是不怕干扰，彩色效果好，但兼容性差。采用SECAM 制的国家主要为大部分独联体国家（如俄罗斯）、法国、埃及以及非洲的一些法语系国家等等。
三、PAL （Phase Alternative Line）制式
PAL 制式，又称帕尔制，英文全名“Phase Alternating Line”，意为“逐行倒相”，在
1967
年由当时任职于德律风根（Telefunken ）公司的德国人沃尔特·布鲁赫（Walter Bruch）提出，也属于同时制，帧率每秒25帧，扫描线625行，隔行扫描，画面比例4:3，分辨率720x576。PAL 发明的原意是要在兼容原有黑白电视广播格式的情况下加入彩色信号时，为克服NTSC 制相位敏感造成色彩失真的缺点，在综合NTSC 制的技术成就基础上研制出来的一种改进方案。所谓“逐行倒相”是指每行扫描线的彩色信号跟上一行倒相，其作用是自动改正在传播中可能出现的错相。
PAL 采用逐行倒相正交平衡调幅技术方法，对同时传送的两个色差信号中的一个色差信号采用逐行倒相，另一个色差信号进行正交调制方式。这样，如果在信号传输过程中发生相位失真，则会由于相邻两行信号的相位相反起到互相补尝作用，从而有效地克服了因相位失真而起的色彩变化。因此，PAL 制对相位失真不敏感，图像彩色误差较小，与黑白电视的兼容也好。早期的PAL 电视机没有特别的组件改正错相，严重的错相产生时通过肉眼都能明显看到，后期改进的电视把上行的色彩信号跟下一行的平均起来才显示，虽然这样PAL 的垂直色彩分辨率会低于NTSC ，但由于人眼对色彩的灵敏不及对光暗，因此并不明显。英国、香港、澳门使用的是PAL-I 。中国大陆使用的是PAL-D 、新加坡使用的是PAL B/G或D/K。
Ⅰ．PAL 制式的细分格式
PAL 本身是一种彩色电视广播标准，经常被配以625线，每秒25帧画面，隔行扫描的电视广播格式。PAL 制式中根据不同的参数细节，又可以进一步划分为如B 、D 、G 、H 、I 、N 等制式，例如PAL-D 制就是我国大陆采用的制式。也有某些PAL 是配以其他分辨率的格式，例如巴西使用的M 广播格式为525线，29.97帧（与NTSC 格式一样），用NTSC 彩色副载波，但巴西是使用PAL 彩色调频的。现在大部分的PAL 电视机都能收看以上所有不同系统格式的PAL 。很多PAL 电视机更能同时收看基频的NTSC-M （例如电视游戏机、录影机等等的NTSC 信号），但是却不一定可以接收NTSC 广播。 当视频信号是以基频传送（例如电视游戏机、录影机等等）时，以及对于数字视频（DVD 、数字电视等）的情况，各种以“字母”细分广播格式就没有具体分别了，在这种情况下，“PAL”被用来泛指625条扫描线，每秒25帧，隔行扫描，PAL 色彩调频的电视制式（即是说PAL 的广义泛指概念包含了PAL 和SECAM 两种制式中的所有细分格式）。
Ⅱ．在PAL 制式下播放电影
视频图像PAL 制式每秒50场，NTSC 制是每秒60场，由于当时的电视都是隔行扫描，通过奇偶两场组成一幅完整帧，所以可以大概认为PAL 制每秒25个完整视频帧，NTSC 制30个完整视频帧。而电影放映的时候都是每秒24个胶片帧，由于帧率的差别，因此要在PAL 或者NTSC 制式的电视上播放电影，通常需要做一些特别处理，具体又可分为视频和音频两部分处理：
首先关于视频，NTSC 每秒有30帧，与电影的24帧/秒差别太大，因此必须通过“2:3 Pull-Up”等办法把24个电影帧转成30个视频帧，这30个视频帧里所包含的内容和24个电影帧是相等的，所以NTSC 的播放速度和电影一样。 而PAL 和电影每秒只差1帧，所以以前一般来说就直接一帧对一帧进行制作，没有经过任何处理直接被装载到DVD 中去，这样PAL 每秒会比电影多放一帧，因此其播放速度比电影院内或NTSC 制式电视广播加快了1/24≈4%。
所以，对于同一部电影来说，PAL 制的DVD 会比NTSC 制的同一部片子快1/24（时间换算公式：NTSC 时间 × 24 ÷ 25 = PAL时间）。例如一部100分钟的电影，在NTSC 上播放还是100分钟，而放在PAL 上播放就变成96分钟了。为了获得跟电影一样的播放速度，也有一些PAL 制DVD 采用了24+1的制作方法，也就是把24帧中的其中一帧重复一次，确
保每秒25帧的帧率。
其次关于音频，由于PAL 制的视频比原始影片短，所以为了使声音与视频同步，声音也必须变短。那声音怎样变短呢？自然是加快声音的播放速度了，效果可以类比磁带快放，这样做的结果就是声音的声调会变高。PAL 的音频就是这样一个“快放”的过程，虽然这个声音速度的变化只有4%，音调失真不会特别严重，但若不对声音的音调进行调校补偿，细心聆听下仍会发现音乐变高了一个半音。
可见在PAL 制下播放电影在视频和音频上都不完美，这也是一些DVD 爱好者不喜欢PAL 制DVD 的原因之一。
四、NTSC 、PAL 、SECAM 三大制式对比
NTSC 、PAL 、SECAM 三大制式对比
视频显示分辨率标准格式大全
一、视频显示分辨率标准格式对比
计算机行业显示分辨率标准格式对比
数字影视显示分辨率标准格式对比
二、计算机行业显示分辨率标准格式
【表1】计算机行业显示分辨率标准格式
三、模拟电视显示分辨率标准格式
【表2】模拟电视显示分辨率标准格式
四、数字影视显示分辨率标准格式
【表3】数字影视显示分辨率标准格式
混淆的概念：SIF 与CIF 、4CIF 与D1
在目前国内监控行业中，涉及视频采集卡、压缩卡、硬盘录像机（DVR ）等产品时，经常会遇到诸如SIF 、CIF 、4CIF 、D1等等分辨率标准名词。而在实际上，由于安防行业缺乏行业规范和标准，业内很多名词多来源于其它行业的标准，因此CIF 、SIF 、D1等几个词不但来源不同，甚至连名词本身都已经被讹以传讹而相互混淆，令人一头雾水。 若追溯源头来看，安防视频监控行业源于闭路电视（CCTV ），因此标准一直沿用的是电视行业的SIF 系列标准和录像机行业的D1标准，而在国内安防业内，SIF 被讹以传讹成了CIF ，D1也经常与4CIF 、4SIF 等概念混淆。一个典型的现象是，采用CIF 和D1做为关键字去搜索视频采集卡、压缩卡、DVR 等产品，搜到的几乎都是国内产品及国产外销产品，而用SIF 做关键字才能搜到同类的国外产品。下面分别对CIF 、SIF 及D1三个来源不同的系列标准做简单介绍。
一、CIF
CIF （Common Intermediate Format，通用媒介格式）也称为FCIF （Full CIF），是一种用于规范YCbCr 色差分量视频信号的像素分辨率的标准格式，常用于电信领域的视频会议系统。
CIF 格式是国际电信联盟（ITU ）在1990年推出的的H.261视频编码标准（ITU-T H.261）中首次被定义的一种格式标准（后续H.263对CIF 系列标准进一步完善），其设计目的是为了便于与电视行业的NTSC 和PAL 两种视频制式标准对接（【注】SECAM 制式与PAL 制式差异很小），推动电信领域和电视领域之间的互联互通。
为了便于和PAL 和NTSC 两种制式进行转换，由于视频尺寸变换时“缩小”要比“放大”处理起来简单，因此CIF 格式定义时采用了最大兼容原则（二者相比取较大者），在分辨率上采用与PAL 制的SIF （Source Input Format）格式相同的352×288，在帧率上则采用与NTSC 制相同的29.97 fps（30000帧/1001秒），色彩空间编码则采用YCbCr 4:2:0标准。
QCIF 含义为"Quarter CIF"，即四分之一CIF 的意思，其分辨率的宽和高都是CIF 格式的一半；SQCIF 含义为"Sub Quarter CIF" ，其分辨率的宽为CIF 的4/11，高为CIF 的1/3，像素数为CIF 的4/33；类似的格式定义还有4CIF （4×CIF）和16CIF （16×CIF），都是以CIF 格式做为基准进行定义。
CIF 格式图像尺寸大小之所以确定为352×288，是因为在H.261定义的视频压缩/解压的算法中，采用了基于宏块（大小为16×16像素）的DCT 变换（Discrete Cosine Transform，离散余弦变换），实际上CIF 格式视频的帧是由22×18个宏块组成，因此每一帧图像的像素数为352×288。
需要注意的是，国际电信联盟（ITU ）定义的xCIF 系列标准中的所采用的像素都是非正方形像素（像素显示时横纵比为12:11），像素数量横纵比（即存储横纵比）为352:288（即11:9）。因此，当xCIF 系列标准视频在正方形像素显示设备（计算器显示器、大部分HDTV 高清数字电视）中显示时，需要将画面横向拉长为原来的12/11倍（约为109.1%），分辨率变为384×288（正方形像素），像素数量的横纵比从原来的11:9变为4:3。
【注】“正方形像素”是一个相当重要的概念，涉及到视频的采集、编码/解码、传输、存储、显示整个过程，关于此概念的详细讲解可参见《关于“正方形像素”》一文。
二、SIF
动态图像专家组（MPEG ）在1992年推出的MPEG-1标准中首次定义了SIF （Source Input Format，源输入格式）, SIF是一种用于数字视频的存储和传输的视频格式，常用于VCD （MPEG-1视频编码）、DVD （MPEG-2的视频编码）和某些视频会议系统中。
由于SIF 系列标准主要应用电视行业，因此SIF 标准格式分为SIF-525（NTSC 制式）和SIF-625（PAL 制式和SECAM 制式）两种：
1. [email protected]的SIF 格式（SIF-525）用于NTSC 制式中，其分辨率为352×240像素，
刷新频率（帧率）为29.97fps （帧/秒） 2. 625@50Hz的SIF 格式（SIF-625）用于PAL 制式和SECAM 制式中，其分辨率为352×288
像素，刷新频率（帧率）为25fps （帧/秒）
其中SIF-525和SIF-625两种格式都属于非隔行（逐行）标准，此外SIF 还有一种隔行版本被称为SIF-I 。
SIF 格式视频流也被称为MPEG-1 CPB （constrained parameters bitstream ，约束参数码流）。与国际电信联盟（ITU ）定义的CCIR 601（又名ITU-R BT.601/Rec.601）电视信号数字编码标准相比，SIF 可以看为CCIR 601格式在帧长、帧宽、帧率和色度上均减半的标准。 动态图像专家组（MPEG ）在定义SIF （Source Input Format）格式标准时参照了国际电信联盟（ITU ）定义的CIF 格式标准，因此SIF 标准格式几乎与CIF 标准格式相同，两者的区别在于：SIF 格式在NTSC 制式（525-line ）下为352×[email protected]，在PAL/SECAM制式（625-line ）下为352×288@25fps；而CIF 格式则无制式之分，标准格式固定为352×[email protected]（在H.263中帧率标准扩展支持7.49fps 、14.99fps 、59.94fps 等值）。 由于计算机行业广泛采用正方形像素，因此在计算机行业里SIF 格式（正方形像素版本）被定义为：分辨率为320×240（相当于计算机行业的QVGA 标准）或者384×288像素，帧率则可以是计算机支持的任意刷新频率（60Hz 、75Hz 、85Hz 、……）。
三、D1（又称为D-1、Sony's D1）
D1是一种专业数字视频格式标准，主要应用于数字广播电视和录像行业。D1标准的产生在CIF 和SIF 标准之前，早于20世纪80年代就在Sony （索尼）和Bosch-BTS （博世-BTS ）公司的DVR （数字录像机）产品中被首次使用。1986年，在电影电视工程师协会（SMPTE ）工程师委员会的努力下，D1被采用为SMPTE 标准，主要在DVTR （数字磁带录像机）产品中使用，是视频录像行业中的第一种主流格式。
D1采用非压缩数字复合视频，颜色编码采用CCIR 601（于1981年定义）的YCbCr 4:2:2格式，音频采用PCM 格式；音频和视频被同步存储在19mm （3/4"）的盒式录像带上，D1录像带最大存储时间为94分钟。D1的分辨率在NTSC 制式下定义为720×486（非正方形像素），在PAL/SECAM制式下为720×576（非正方形像素）。早期的D1系统复杂且操作困难，虽然后来迅速稳定下来，但就当时（1986年）来说，D1以其华丽的画质（相当于后来的SD ，即标准清晰度画质）、价格的昂贵、配置要求高、升级成本高等因素而著称。
世界上第一批采用D1格式的产品包括： ● Sony （索尼）公司
1. Sony DVR-1000 2. Sony DVR-2000 3. Sony DVR-2100
Sony VTR D1 DVR-2000
Sony VTR D1 DVR-2100
● Bosch-BTS （博世-BTS ）公司：
1. BTS DCR-100 2. BTS DCR-300 3. BTS DCR-500
Bosch BTS D1 VTR DCR500
在当时，由于D1采用非压缩复合视频占用的带宽过大，因此后续很快就推出了D2系统。D2系统虽然也采用非压缩复合视频格式，但D2在D1的基础上降低了采样率，做为一种经济型选择和D1一起供用户使用。D1格式直到2003年仍然在使用，后来的许多技术都引入了D1格式，而现代的许多数字视频录像产品也将其作为一种通用格式。在D1格式的基础上，后续还出现了D2、D3、D5/D5 HD等一系列标准，广泛用于美国和日本的电视演播录像、VHS 家用录像带等视频录像行业。
四、CIF 、SIF 、D1三种系列标准对比
在实际应用中，最容易混淆的三种格式为4CIF 、PAL 制式的4SIF ，以及PAL 制式的D1
，这三种格式的主要区别如下： 1.
应用领域不同；
2. 制定的标准化组织不同； 3. 刷新频率（帧率）定义不同；
DVI 接口标准简介
一、DVI 接口简介
DVI 全称为“Digital Visual Interface”，是1999年由Silicon Image、Intel （英特尔）、Compaq （康柏）、IBM 、HP （惠普）、NEC 、Fujitsu （富士通）等公司共同组成的数字显示工作组DDWG （Digital Display Working Group ）推出的接口标准，其外观是一个24针或18针的接插件。显示设备采用DVI 接口具有主要有以下优点： 1. 速度快
DVI 传输的是数字信号，数字图像信息不需经过任何转换，就会直接被传送到显示设备上，因此减少了数字→模拟→数字繁琐的转换过程，大大节省了时间，因此它的速度更快，有效消除拖影现象，而且使用DVI 进行数据传输，信号没有衰减，色彩更纯净，更逼真。 2. 画面清晰
计算机内部传输的是二进制的数字信号，使用VGA 接口连接液晶显示器的话就需要先把信号通过显卡中的D/A（数字/模拟）转换器转变为R 、G 、B 三原色信号和行、场同步信号，这些信号通过模拟信号线传输到液晶内部还需要相应的A/D（模拟/数字）转换器将模拟信号再一次转变成数字信号才能在液晶上显示出图像来。在上述的D/A、A/D转换和信号传输过程中不可避免会出现信号的损失和受到干扰，导致图像出现失真甚至显示错误，而DVI 接口无需进行这些转换，避免了信号的损失，使图像的清晰度和细节表现力都得到了大大提高。
二、DVI 接口标准
DVI 是以Silicon Image 公司的PanalLink 接口技术为基础，基于TMDS （Transition Minimized Differential Signaling，最小化传输差分信号）电子协议作为基本电气连接。TMDS 是一种微分信号机制，可以将像素数据编码，并通过串行连接传递。显卡产生的数字信号由发送器按照TMDS 协议编码后通过TMDS 通道发送给接收器，经过解码送给数字显示设备。一个DVI 显示系统包括一个传送器和一个接收器。传送器是信号的来源，可以内建在显卡芯片中，也可以以附加芯片的形式出现在显卡PCB 上；而接收器则是显示器上的一块电路，它可以接受数字信号，将其解码并传递到数字显示电路中，通过这两者，显卡发出的信号成为显示器上的图像。
DVI-D 物理接口
DVI-I 物理接口
前面我们已经提到过，DVI 标准有多种规格，分为DVI-A 、DVI-D 和DVI-I 。
1. DVI-A 其实是“VGA传输标准+DVI兼容物理接口”，只是具有DVI 外形的VGA 而已。 2. DVI-D 接口只能接收数字信号，不兼容模拟信号。DVI-D 接口上有3排8列（24针脚）
或3排6列（18针脚），其中右上角的一个针脚为空。 3. DVI-I 接口可同时兼容模拟和数字信号，兼容模拟信号并不意味着模拟信号的接口D 端
子（D-Sub ）接口可以连接在DVI-I 接口上，而是必须通过一个物理接口转换接头才能使用，一般采用这种接口的显卡都会带有相关的转换接头。实际上DVI-I 即是“DVI-A接口+DVI-D接口”的综合。
DVI-D 和DVI-I 两种规格中，又可再分为“双通道”（24针脚）和“单通道”（18针脚）两种类型，单通道DVI 传输速率只有双通道DVI 的一半，为165MHz 。
DVI 接口各类规格
在画面显示上，单通道的DVI 支持的分辨率和双通道的完全一样，但刷新率却只有双通道的一半左右，观看时会感到画面闪烁。通常情况下，平时常见的都是单通道版的，双通道版的成本很高，因此只有部分专业设备才具备。
单通道的DVI 接口最大的刷新率只能支持到1920×1080@60Hz或1600×1200@60Hz（23寸宽屏显示器和20寸普通比例显示器的正常显示分辨率），再高的话就会造成显示效果的下降。因此，当需要使用23英寸以上的宽屏液晶屏或20英寸以上的普通液晶屏时，需要注意应选用24针脚DVI 接口的产品。
关于VESA 定义的SVGA 、XGA 、SXGA 、UXGA 、
QXGA 等等显示清晰度（分辨率）标准简介
一、VESA 分辨率标准简介
在数字多媒体类产品说明书或产品规格里常常可以看到VGA 、SVGA 、XGA 、SXGA 、UXGA 等等名词，实际上这是一组关于图形图像显示设备（监视器、显示器、投影仪等）的清晰度（分辨率）和色彩的标准，除了最早的CGA 、MCGA 、EGA 和VGA 由IBM 推出之外，后面的SVGA 、XGA 、UXGA 等等都是由VESA （Video Eletronics Standard Association，视频电子标准协会）在VGA 基础上推出的扩展标准。
二、VESA 分辨率标准一览表
VESA 分辨率标准一览表
示横纵比”=“存储横纵比”，没有复杂的比例转换。这里“正方形像素”是一个相当重要的概念，涉及到视频的采集、编码/解码、传输、存储、显示整个过程，关于此概念的详细讲解可参见《关于“正方形像素”》一文。
三、VESA 分辨率标准对比图
VESA 分辨率标准对比图
特高清晰度电视（UHDTV ）简介
视频技术最早产生于电影，而在电视系统产生后，电视行业所使用的视频在分辨率上一直不如电影行业。然而，在从模拟电视系统过渡到数字电视系统之后，电视行业得到了迅速发展，直追电影行业。从电视的发展历史来看，现有电视系统先后经历了模拟电视（Analog TV ）、标准清晰度数字电视（SDTV ）、增强清晰度数字电视（EDTV ）和高清晰度数字电视（HDTV ）四个阶段。目前，在数字电影领域中定义的视频分辨率标准包括有2K 、3K 、4K 、6K 等，而在现阶段主要使用的仍然是2K 。实际上，电影行业的2K 标准是参考电视行业HDTV 1080p 标准而制定的，只是电影行业为了确保行业利益，采用了不同分辨率的标准，以建立行业壁垒。*
当然，电视行业并未就此止步，最近日本广播协会科学与技术研究实验室（NHK Science and Technical Research Laboratories，缩写为NHK STRL）分别向国际电信联盟（ITU ）和电影电视工程师协会（SMPTE ）提交了SHV （Super Hi-Vision）标准化申请，并计划于2020年在日本广播电视中投入使用。SHV 是一种特高清晰度电视（Ultra High Definition Television）系统标准，采用比现有的高清电视（HDTV ）和数字电影更高的分辨率7680×4320和50/60fps的帧率进行视频的采集、传输、存储和显示，除了在视频分辨率定义之外，SHV 还定义了22.2多声道音频系统标准。
[*] 关于电视行业和电影行业的视频分辨率标准，详见：“专业知识→视频图像类”栏目中的“视频显示分辨率格式大全 ”一文。
一、特高清晰度电视（UHDTV ）标准简介
特高清晰度电视（UHDTV ）效果
2006年发布的ITU-R BT.1769建议书《用于制作和国际节目交换的大屏幕数字成像（LSDI ）图像格式的扩展体系参数值》对SHV 系统的图像格式进行了标准化，同时，NHK 也于不久前向SMPTE I23工作组提交了特高清电视（UHDTV ）的图像格式草案《Ultra-high definition television – Image parameter values for program production》。实际上，上述的LSDI 与UHDTV 描述的都是SHV ，因此以下暂用UHDTV 来指代SHV 。 鉴于1920×1080已成为高清通用图像格式（HDCIF ），而且UHDTV 是一种旨在表现影视、戏剧、综艺、体育赛事、音乐会等节目的数字视频系统，因此UHDTV
的图像格式要高
于现有HDCIF 的质量。UHDTV 的图像格式分为UHDTV1（3840×2160）与UHDTV2（7680×4320）两个层次，支持50Hz 、60Hz 及59.94Hz 等几种帧率，系统采用逐行扫描。 由于采用正交采样，因此UHDTV 图像的像素横纵比（PAR ）为1:1，显示横纵比（DAR ）为16:9。为了保持与现有HDTV 系统的兼容性，除上述两种图像格式的像素数量分别为HDCIF 的4倍与16倍之外，UHDTV 系统的基色坐标、标准白、光电转换函数、亮度/色差分量方程等色度学指标都与ITU-R BT.709、SMPTE RP177等现有标准兼容。UHDTV 图像的数字表示形式与相关采样结构为R’G’B’（4:4:4）或Y’CB’CR’（4:4:4/4:2:2/4:2:0），每个分量的量化位数皆为10或12 bit ，不过R’G’B’/Y’CB’CR’分量并未全部占用1024或4096个可用码值。
特高清晰度电视（UHDTV ）效果
二、特高清晰度电视（UHDTV ）视频采集
在视频采集方面，为了产生UHDTV 所需的特高清晰度图像，NHK 曾采用富士能公司设计的4通道分光棱镜和4枚美光（Micron ）科技生产的800万像素大靶面CMOS 图像传感器组成4CMOS 系统，其中两片感应绿光并进行斜向像素偏移，另外两片分别感应红光与蓝光，通过与池上通信机株式会社的合作，设计出UHDTV 摄像机。
特高清晰度电视（UHDTV ）摄像机
在去年的Open House上，NHK 还展示了2.5" 、3300万像素CMOS 图像传感器的样品，在综合考虑镜头解析度与尺寸、传感器灵敏度与动态范围后，NHK 决定将像素尺寸控制为
3.8微米，并采用低电压差分方式，以满足UHDTV 摄像机对高速传输与低功耗的需求。
3300万像素CMOS 图像传感器
特高清晰度电视（UHDTV ）摄像机
特高清晰度电视（UHDTV ）摄像机结构
三、特高清晰度电视（UHDTV ）视频显示
在视频显示方面，为了还原UHDTV 图像，NHK 与JVC 合作，设计出对比度达1000000:1的UHDTV 投影机；另外，在100英寸以上的等离子显示器上显示UHDTV 图像的也在研究中。
特高清晰度电视（UHDTV ）投影机
特高清晰度电视（UHDTV ）投影效果
特高清晰度液晶电视
四、特高清晰度电视（UHDTV ）视频存储
在视频存储方面，一段长度为1分钟的UHDTV2格式的视频需占用194GB 的存储空间，为了将UHDTV 的4倍或16倍于HDCIF 的原始信息量压缩至可接受的水平，NHK 采用多个编解码器并行工作的方法，过去的展示曾采用MPEG-2编码，而在今年的Open House活动中，NHK 展示了与富士通实验室联合研制的基于MPEG-4 AVC/H.264的实时编解码器样机，可将UHDTV 高达24Gbps 的原始码流压缩至原来的1/100至1/200。
五、特高清晰度电视（UHDTV ）视频传输
在视频传输方面，由于UHDTV 需要占用较大的带宽，因此目前可行的方式包括有卫星广播和光纤传输。2005年11月，NHK 曾利用密集波分复用（DWDM ）技术，进行了通过光网络传送24Gbps 原始视频码流的实验，传输距离达到260公里。而日本未来将采用21GHz 频段作为UHDTV 卫星广播，UHDTV 信号经过压缩、调制和经过一个上行转换器，然后发送到一个实验性21GHz 频段卫星收发器进行电视广播，在用户终端，UHDTV 卫星电视信号被传送到一个下行转换器，经过解调和解码后显示出来。NHK 还没有为UHDTV 广播系统制订规格，但正在使用SHV 作为研究基础，目前SHV 基带信号的码率为24Gbps （HDTV 基带信号的码率为1.5Gbps ）。
特高清晰度电视（UHDTV ）H.264编码器
六、特高清晰度电视（UHDTV ）音频系统
为配合UHDTV 系统开发的22.2声道音响系统，通过位于观众前后左右上下的22个音源以及2个低频效果音源，可营造出一个比现有5.1或7.1环绕声系统更加逼真的声场。
特高清晰度电视（UHDTV ）22.2多声道音频系统
NHK 的SHV 系统已在2005年日本爱知世博会、NAB 2006、IBC 2006、CEATEC 2006、NAB 2007以及由NNK STRL举办的年度展会Open House等场合多次进行公开演示，并计划于2020年实现商用。
展会上的UHDTV ：卫星广播演示
展会上的UHDTV ：显示效果演示
期待在不久的未来能有机会置身于一个300英寸银幕前，在0.75倍于屏幕高度的距离现场感受接近100度的水平视角以及22.2声道的环绕声音响带来的UHDTV 体验。
特高清晰度电视（UHDTV ）临场观看效果
HDTV 1080p数字电视、4K 数字电影和UHDTV 4320p数字电视视场对比
关于“正方形像素”（补充）
上面文章提到的《关于“正方形像素”》一文，在原网址并未找到。这里补充微软网站中《纵横比基础知识》一文以说明“正方形像素”和“非正方形像素”。（以下对原文略有调整）
像素纵横比的定义
像素纵横比是指像素的宽 (x) 与高 (y) 之比。正方形像素的比例为 1:1，但非正方形（矩形）像素的高和宽不相同。这一概念类似于帧纵横比，后者是图像的整个宽度与高度之比。通常，电视像素是矩形，计算机像素是正方形。因此，在计算机显示器上看起来合适的图像在电视屏幕上会变形，显示球形图像时尤其明显。在 Microsoft Expression Encoder 中，可以设置一些选项，以便正确显示非正方形像素媒体，以及输出非正方形像素内容。
像素纵横比
如果使用像素看似正方形但却非正方形的像素对视频源编码，则输出将变形，如下图所示。
使用矩形像素创建的圆（左）和在计算机显示器上显示的同一圆（右）
Microsoft Expression确定像素纵横比
如果您知道图像源的帧纵横比 (Ix:Iy) 和确切的高和宽，则可以使用以下公式确定像素纵横比的 x 值和 y 值：
PixelAspectRatioX / PixelAspectRatioY = (Ix * height) / (Iy * width)
例如，如果图像为 720 x 360 像素，帧纵横比为宽屏 (16:9)，则将使用以下公式： PixelAspectRatioX=8 and PixelAspectRatioY=9
PixelAspectRatioX / PixelAspectRatioY = (16*360) / (9*720) = 8/9