随着电子技术、数字技术和计算机技术的迅速发展，广播电视系统设备的数字化、网络化发展日新月异，令人始料不及。1998年11月美国开始数字电视广播，计划2006年将全面实现数字电视广播并全部收回模拟电视的NTSC频道，西欧和日本等发达国家也都制定了各自的数字电视广播计划。我国的数字电视广播HDTV已于1998年9月在中央电视塔上进行广播试验，并将于2000年正式试播。数字电视的时代即将到来，模拟电视终将被数字电视所取代。所以广播电视技术工作者急需知识更新。今年上半年北京广播学院举办了《数字电视》远程教学，学习中我作为辅导员发现许多同志对电视设备的数字格式理解不深，现把广播电视设备的数字格式做一简单介绍。



　　格式是指表达、记录图像信息的方式，如视频标准中最基本的参数是扫描格式，规定了每行像素数、每帧行数、每秒场数和帧数。录像机的记录方式也称为格式，如D1、 D5格式，DVCAM格式，DVCPRO及Digital－S格式等。

　　模拟电视存在着许多难以克服的缺陷：多次传输或复制后会形成噪声积累，信号的线性、非线性失真，亮色互扰，行间闪烁，爬行，微分相位和微分增益失真等等，致使图像质量不断下降。但这些缺陷大多可通过将模拟信号转变为数字信号进行处理、存储、控制和传输来解决。为了用数字处理和传输电视信号，首先要将模拟电视信号数字化，即对电视信号进行抽样、量化和编码。

　　电视信号是通过摄像机对自然景物的扫描并经光电转换形成的。对于PAL制，扫描后的图像每秒包含25帧，1帧分为两场，每场有效行为287.5行，这就是说电视信号一经产生，实际上已对自然景物在时间轴及图像垂直方向上完成抽样，留给数字电视系统的是如何在水平方向上完成抽样和量化。

1　CCIR 601建议所确定的数字分量编码4∶2∶2标准

　　(1)抽样频率的选择

　　电视信号数字化抽样频率的选择首先应满足奈奎斯特抽样定理，即抽样频率至少要等于视频带宽的两倍。对于数字分量编码，CCIR 601建议亮度抽样频率为525/60和 625/50三大制式行频公倍数2.25MHz的6倍，即13.5MHz。对现行电视制式而言，亮度信号的最大带宽是6MHz，13.5MHz>2×6MHz=12MHz，所以它符合奈奎斯特定理。而色差信号的带宽比亮度信号窄得多，所以在分量编码时两个色差信号的抽样频率可以低一些。因同时考虑到抽样的样点结构应满足正交结构要求，两个色差信号的抽样频率均选为亮度信号抽样频率的一半，即6.75MHz，这样亮度信号与两个色差信号的抽样频率之比为 4∶2∶2。


(2)数字分量视频信号有效行取样点数的确定

　　每行数字分量信号的取样点数为：
　　对于625行/50场制式：
　　每行亮度取样点=13.5Mhz/15625Hz=864点/行
　　每行每个色度取样点=6.75Mhz/15625Hz=432点/行
　　对于525行/60场制式：
　　每行亮度取样点=13.5Mhz/15734.266Hz=858点/行
　　每行每个色度取样点=6.75Mhz/15734Hz=429点/行

　　可见，这两种制式选用了相同的抽样频率，但每行取样点数却不相同。所以把两者取样点数之差别放在数字有效行以外的部分，而使每个数字有效行内的取样点数相同。

CCIR 601建议两种制式有效行内的取样点数亮度信号取720个，两个色差信号各取360 个，即每个数字有效行包括720个亮度数据和720个色度数据(两个色度各360个)，这样就统一了数字分量编码标准，使三种不同制式便于转换和统一。所以有效行亮度信号与两个色差信号的取样点数之比也为4∶2∶2(720∶360∶360)。

　　上述两点即为获取高质量的后期制作由CCIR 601建议所确定的数字分量编码标准：

亮度信号的抽样频率为13.5MHz，每个色差信号的抽样频率为6.75MHz，其抽样频率之比为4∶2∶2，或者说，每数字有效行亮度信号的取样点数是720个，每个色差信号的取样点数是360个，其取样点数之比也为4∶2∶2，这就是数字分量编码的4∶2∶2标准，也称为4∶2∶2格式。用作演播室数字设备及其联接或国际节目交换时的数字化标准。