●编码：把取样的量化值按二进制编码，例如亮度信号以8位均匀量化，则码电平可分成从0～255个，相当于二进制的00000000～11111111。在PCM编码中，为了防止过载把视频信号调整到1v，范围内，但视频信号直流电平不稳定，仍会造成过载，于是在256个量化级中上端留出20级，下端留下16级作为保护带，这样码电平为16时代表黑电平，码电平为235时代表白电平，所以量化前的亮度信号可表示为
Y=219×Y+16 (2)
式中Y=O，Y=16代表黑电平区，而Y=1、Y=235表示白色区。因为色差信号是双极性的，所以上端和下端各留有16个量化级作为防止过载的保护带，这样色差信号分得224个量化级，中间信号为零电平对应于128码电平，所以量化前的色差信号可表示为：
按照CCIR-601建议亮度信号Y和色差信号CR、CB
图3上表明了所传送的标准彩条信号的Y的变化范围为0～l，cR、cB的变化范围均为-O．5～+O．5。单极性的亮度信号的编码采用自然二进码，而双极性的色差信号的编码用偏移二进制。这种分量编码的数字信号采用时分复用的数据流传输。鉴于人们对亮度敏感性远高于对颜色的分辨能力，所以亮度信号占用近6MHz的带宽，而色差信号均采用2MHz的带宽，足以保证满意的彩色图像。以上所述是分量PCM编码，当然也可采用全电视信号实施PCM编码，但使用范围相对较窄，在这里不作赘述。
为便于国际间交换电视节目，cCIR-60l建议中对525行制和625行制能够兼容，从而选择了统一的取样频率，亮度信号的取样频率为13．5MHz，色差信号的取样频率均为6．75MHz，这个标准谓之4：2：2标准。根据该项标准规定，525行亮度信号每行的样点数为858点，而625行制为864点，两个色差信号的每行样点均为亮度信号样点的一半，必须注意，作为数字有效行的样点数，亮度信号均为720个样点，色差信号均为360个样点，从而保证了两种制式每秒有相同的有效像素进行传送，即
若每个样点(像素)用8位量化，则每秒传送的位数即图像数据率要达到165．888Mbps，在这里还未包含同步信号、消隐信号以及相关的辅助数据如纠错码、旗标等。
以上所述的4：2：2标准是用演播室的数字设备以及各台间的节目交流，对于高质量视频源还采用4：4：4标准，而对于电子新闻采访等场合又采用2：1：1标准(6．75MHz／3．375MHz取样频率)，从而使每行样点比4：2：2下降一半。在图4中表明了625行制中的数字有效行与模拟有效行波形的对应关系，其数字有效行从第133个样点开始到第852个样点。
图像清晰度与场频、帧频、扫描方式、屏幕幅型比、系统带宽以及每帧扫描线数均有密切关系，通常图像清晰度分为垂直清晰度和水平清晰度，垂直清晰度很大程度上取决于每帧有效的扫描线数，并与扫描方式有关。以模拟制中的NTSC—M制为例，其每帧扫描行为525线，但其中有效行为483线，其余的42线处于两场的消隐期，并不传送图像，显然与清晰度无关，目前电视台所发射的模拟制式均采用隔行扫描方式，根据实验表明其垂直分辨率要低于逐行扫描Ki=0．7倍，而逐行扫描在最佳情况下，其垂直分辨率相当于每帧有效线数，在最差情况下低到仅有一半的有效线数，当然人们在观察时虽然不会达到最差也不会完全达到最佳，作为一项折衷考虑乘上O．9系数，所以垂直清晰度VS等于
VS=O．9×有效行／帧(逐行扫描)
VS=O．64×有效行／帧(隔行扫描) (5)
按(5)式来计算525制的垂直清晰度，Vs=0．64×480=307线，而625制的有效行为576线，则VS=0．64×576=369线。
水平清晰度定义为在图像幅高范围内所能分解黑白相同的垂直条纹数，显然它与电视系统带宽和屏幕幅型比等有关，在很大程度上取决于每行有效时间的取样点数有着密切关系，下式表明了水平清晰度HS和相对参量间关系：
鉴于NTSC制的行频为15734．264Hz，行周期 约为63．5μs其中每行的有效时间应等于：
有效时间=行周期-行消隐期= 63．56—10．7=52．86μs，考虑到NTSC制的视频系 统带宽为4．18MHz，幅型比为4：3，则按(6)式计 算，HSNTSc=331．5线。而PAL-D制的行扫描周期 为64μs，其中行消隐期为12μs，但视频系统带宽 达到6MHz，所以按(6)式计算HSPAL=468线。通 过上述计算表明了PAL-D制的图像清晰度高于 NTSC—M制。
标准清晰度的数字电视SDTV如按CCIR-601 标准，则其水平清晰度很大程度上取决于取样频 率，通常选择电视系统带宽为亮度取样频率的一 半，即6．75MHz，而每行的有效时间为52p,s，则 SDTv的水平清晰度可达到526线。考虑到电视机 内的防混叠滤波器的影响，实际-3dB的带宽为6．2MHz，则图像水平清晰度也可达到484线，也就是说高于模拟制电视。而垂直分辨率既可实施逐行扫描，也能采用倍场隔行扫描，其垂直清晰度也均超过400线。不难看出，按此格式录制的DVD光盘或卫星转发的电视节目，其清晰度均高于目前流行三种模拟彩电制式。
高清晰度数字电视以美国ATsC为例，其幅型比为16：9，扫描行数1125线／帧，其中每帧有效行为1080线，行频为33．750kHz，场频为60Hz，取样频率为74．25MHz，行正程周期为25．858μs，以此计算图像的水平清晰度。
用逐行扫描时的垂直清晰度VsATSC≈0．9×1125=1012线。鉴于ATsc标准规定每行占有像素为1920点，因此从理论上讲，该项标准最大可得到的图像分辨能力应为1920×1080，而按上述计算图像清晰度也达到1000线。某些ATSC标准的HDTV电视接收机的视频带宽仅有30MHz，则图像水平清晰度也达到873线，当然在屏幕上是否能达到高清晰度还与显示器件本身的光栅分辩率有关。
*注pixel译为像素，ps=per second译为每秒
本文关键字：数字电视 无线电-电子技术知识，电子学习 - 基础知识 - 无线电-电子技术知识
上一篇：信源编码和频带压缩
