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什么是1080P?

1、简介


1080p是一种视频显示格式,外语字母P意为逐行扫描Progressive scan),有别于1080i隔行扫描(interlaced scan)。数字1080则表示垂直方向有1080条水平扫描线。通常1080p的画面分辨率为1920×1080。
帧率通常为60Hz,可标示在p后面,如1080p30,意思是30Hz。常见的帧率还有24、25、30。并非HDMI就一定有1080p的输出,画面不一定要能支持1920×1080才能算是1080p输出,只要水平扫描线超过1080条就能称之为1080p,水平像素点并没有严格的规范,Full HD才是规范垂直与水平扫描像素的标准,1080p仅规范垂直像素点(等同水平扫描线)。
2、相关说明


      在数字化进程中,数字信号的标准化是最重要的环节之一。从与消费者利益相关的角度来讲,比较直观的参数是清晰度,SMPTE(美国电影电视工程协会)将数字高清信号数字电视扫描线的不同分为1080p、1080I、720p(i是interlace,隔行的意思,p是progressive,逐行的意思)。要说清楚1080p,我们首先要把1080i和720p讲清楚。1080i和720p同是国际认可的数字高清晰度电视标准。原NTSC国家采用的是1080i/60Hz格式,与NTSC模拟电视场频相同。而欧洲以及中国等一些原PAL制国家则采用了1080i/50Hz模式,场频与PAL模拟电视相同。至于720p,则由于IT厂商更深的渗透到了电视行业而成为了一个可选的标准,开始在以光盘为载体的HDTV播放机领域拓展地盘。


以日本数字电视标准为例,按照显示格式的不同,共分为以下5种规格:

D1

为480i格式,和NTSC模拟电视清晰度相同,525条垂直扫描线,480条可见垂直扫描线,4:3 或16:9,隔行/60Hz,行频为15.75KHz。

D2

为480P格式,和逐行扫描DVD规格相同,525条垂直扫描线,480条可见垂直扫描线4:3 或 16:9,分辨率为640×480,逐行/60Hz,行频为31.5KHz。

D3

为1080i格式,是标准数字电视显示模式,1125条垂直扫描线,1080条可见垂直扫描线16:9,分辨率为1920×1080,隔行/60Hz,行频为33.75KHz。

D4

为720p格式,是标准数字电视显示模式,750条垂直扫描线,720条可见垂直扫描线16:9,分辨率为1280×720,逐行/60Hz,行频为45KHz。

D5

为1080p 格式,是标准数字电视显示模式,1125条垂直扫描线,1080条可见垂直扫描线16:9,分辨率为1920×1080逐行扫描,专业格式,行频为67.5KHz。
此外还有576i,是标准的PAL电视显示模式,625条垂直扫描线,576条可见垂直扫描线,4:3或16:9,隔行/50Hz,记为576i或625i。
其中以D3的1080i作为高清晰度电视的基本格式,但是也兼容720p格式的播放。而D5规格的1080p则作为高级的专业模式,普遍应用于电视台、电影制作。电视台发送的1080i和720p电视信号都是由1080p信号源转换播出的。
可以看出,1080p是一个事实上存在的标准,但是1080p并不是民用领域使用的标准。1080p不是只有一种60Hz场频,其实真正应用得最多的是24Hz、25Hz、30Hz三种场频规格。我们知道电影是以每秒24幅的方式播放胶片的。以1080p/24Hz方式拍摄的数字图像可以无损失的传送到DLP/D-ILA等数字电影投影机上,以电影格式播放。1080p/24Hz是为电影准备的一种格式。 如果采用1080p/25Hz格式拍摄高清晰度内容,则可以方便地将每一帧完整的1080p图像拆成两帧隔行扫描的1080i图像。这样1080p/25Hz格式就变成了1080i/50Hz的图像,方便应用于欧洲和中国这些原PAL制国家的高清数字电视信号。同理,1080p/30Hz上也可以在拍摄完毕后方便地转换为1080i/60Hz的图像,方便应用于美国ATS和日本ISDB等原NTSC制高清数字电视的国家。
3、技术区别

电视

电视的画面清晰度是以水平清晰度作为单位。通俗地说,大家可以把电视上的画面以水平方向分割成很多很多扫描线,分得越细,这些画面就越清楚,而水平线数的扫描线数量也就越多。清晰度的单位是“电视行(TVLine)”也称线。意思是从水平方向上看,相当于将每行扫描线竖立起来,然后乘上4:3或者16:9的宽高比,构成水平方向的总线数。
以下是几种常见的电视扫描格式:
D1为480i格式,和NTSC模拟电视清晰度相同,525条垂直扫描线,480条可见垂直扫描线,4:3 或16:9,隔行/60Hz,行频为15.25KHz。
D2为480P格式,和逐行扫描DVD规格相同,525条垂直扫描线,480条可见垂直扫描线4:3 或 16:9,分辨率为640×480,逐行/60Hz,行频为31.5KHz。
D3为1080i格式,是标准数字电视显示模式,1125条垂直扫描线,1080条可见垂直扫描线16:9,分辨率为1920×1080,隔行/60Hz,行频为33.75KHz。
D4为 720p格式,是标准数字电视显示模式,750条垂直扫描线,720条可见垂直扫描线16:9,分辨率为1280×720,逐行/60Hz,行频为45KHz。
D5为1080p格式,是标准数字电视显示模式,1125条垂直扫描线,1080条可见垂直扫描线16:9,分辨率为1920×1080逐行扫描,专业格式。
此外还有576i,是标准的PAL电视显示模式,625条垂直扫描线,576条可见垂直扫描线4:3或16:9,隔行/50Hz,记为576i或625i。
以上标准中“i”表示隔行,“P”表示逐行。HDTV标准是高品质视频信号标准,包括1080i、720p、1080p,也就是说D3、D4、D5属于HDTV标准,支持480p也大概称为支持HDTV。
要注意的是,对于电视机处理能力(例如带宽)的要求则是480i<480p<1080i<720p。所以很少有支持色差输入720p的电视机,但是支持1080i或者1080i Ready的就不少。

高清电视

数字高清电视的720P、1080i和1080P是由美国电影电视工程师协会确定的高清标准格式,其中1080p被称为数字电视的顶级显示格式,这种格式的电视在逐行扫描下能够达到1920×1080的分辨率。世界上只有60英寸以上的显示屏才能够显示出1920×1080的信号。市场上出现的所谓1080P高清数字电视并不能真正给消费者带来1920×1080的图像,这些彩电只是能够接收和处理1920×1080格式的信号而已,由于电视信号根本无法达到如此高的标准,1080P对于普通用户基本没有什么实际价值,只是厂家的一种市场宣传噱头。
随着网络下载的HDTV节目越来越多,Kmplayer软件的推出,PowerDVD、WinDV高清播放功能的增加,HDTV播放机开始被市场接受,HDTV和我们越来越接近。很多人开始对HDTV有所了解。
一提到HDTV,很多人以为非常简单,不就是720p、1080i嘛,最多不过1080p罢了。但是很多人并不清楚,对于平板电视没有1080i和 1080p的区别。也没几个人知道720p只是美国几个电视台才使用的标准。许多关于高清的概念都是以讹传讹,甚至720p、1080i和1080p的认识都是不正确的。让我们一起追本溯源,从720p、1080i和1080p概念入手,纠正一些在高清方面的错误认识,了解高清的真面目。
认识高清 从隔行逐行扫描开始:720p、1080i中的i是interlace,代表隔行扫描;p是Progressive,代表逐行扫描。要讲清楚这两个名词,还要从模拟的CRT 电视说起,传统的CRT电视,工作的原理是通过电子束在屏幕上一行行地扫描后发光来显示图象的。
电视信号在传输过程中,由于受带宽的限制,只能传递隔行信号,以节省带宽。
以NTSC电视机为例,在工作的时候,把一幅525行图像分成两场来扫,第一场称奇数场,只扫描奇数行(依次扫描1、3、5…行),而第二场(偶数场)只扫描偶数行(依次扫描2、4、6…行),通过两场扫描完成原来一帧图像扫描的行数,由于人眼具有视觉暂留效应,因此看在眼中时仍是一幅完整的图象,这就是隔行扫描。NTSC制节目共525行扫描线,每秒60场图像,表示为60i或525i,如果是逐行扫描的,就称作60P或525p。
PAL制节目为625行,每秒50场图像,表示为50i或625i,逐行则称为50p或625p。记住,这是针对CRT电视机的。
以上的表示方法,不仅代表了CRT电视的扫描格式,也代表摄像机拍摄的图像的格式。因为电视系统最初都是隔行扫描系统的,因此对应NTSC和PAL制电视节目的摄象机,也全部是隔行扫描的,就是说凡是电视摄象机拍摄的NTSC/PAL制节目,全部是隔行扫描信号,分别表示为525/60i和625/50i。记住,这是针对电视摄象机的。
对于模拟电视图象,以扫描行表示,PAL制表示为625/50i;NTSC表示为525/60i。对于数字信号,则以像素或分辨率来表示,比如PAL制节目,分辨率为720*576,逐行可表示为576p,隔行为576i。NTSC分辨率为720*480,逐行为 480p,隔行为480i。记住,这是针对电视图象的。

综述

上面说了这么些,有些像绕口令似的,还有些啰嗦,但是对于高清720p、1080i和 1080p的概念却是必须的,说了这么些,大家应该记住,对于高清,对于720p、1080i和1080p的概念,必须从电视机、摄象机和图象格式三方面认识,电视机、摄象机和图象格式本身是不同而又关联的不同概念。
高清定义 各不相同:高清电视,也叫HDTV,按照CCIR国际无线电咨询委员会的定义,HDTV的图象比例是16:9的,观看者在屏幕高度3倍的距离观看时,图象应该是透明的,和真实物体基本接近。而按照ITU国际电信联盟的定义,HDTV具有在水平方向和垂直方向的清晰度大约是常规电视机的两倍,图像宽高比为16:9。主观的图像质量与隔行扫描的HDTV演播室的标准相当。图象格式方面:除了美国个别几个电视台规定1280*720为HDTV标准外,世界各国,包括我国、欧洲、澳大利亚、日本、韩国,新一代高清光盘 HD DVD和BD,分辨率标准都是1920*1080的,美国之外,还没有一个国家采用1280*720的标准。这仍没有看出来720P、 1080i和1080P的概念是怎么来的。请各位读者不要着急,慢慢往下看。大家一提到高清,马上联想到的是液晶、等离子等平板电视,而高清标准的制定,最早和追溯到上世纪80年代,美国的高清标准确定是在上世纪90年代,已超过20年,当时平板电视还没有出现,制定标准时是从CRT电视考虑的,因此说的720P、1080i和1080P的概念,有着浓厚的CRT的味道。
但是CRT已被淘汰,平板电视已取而代之。对于液晶和等离子电视而言,属于固定像素显示设备,显示图象时不需要扫描,而且各个像素点可以认为是同时发光,如果非要和隔行逐行的概念联系在一起,可以认为液晶和大多数等离子电视都是逐行扫描的。那么是不是说 720p、1080i和1080p可以取消了呢,答案是否定的,因为还有一个摄象机的格式。
从摄象机角度讲,高清摄象机虽然是数字的,但是扫描方式是从模拟摄象机沿用过来的,传统的模拟摄象机,全部为隔行的,而高清摄象机,在保留隔行扫描格式的同时,还增加了逐行扫描格式。
高清摄象机不仅保留了隔行、逐行之分,而且还保留了PAL制50Hz频率和NTSC 60Hz频率的区别,虽然高清已没有PAL和NTSC的分别,但是在美国、日本、韩国这些传统的NTSC地区,仍然保留了60Hz频率系统,而我国、澳大利亚、欧洲仍保留50Hz系统。高清节目都是数字信号,因此只要以分辨率表示就可以了。HDTV在拍摄的时候就分为隔行扫描和逐行扫描两种形式,而且帧频(每秒钟显示的逐行图像数量)或场频(每秒钟显示的隔行图像)也不相同。
1280*720有5种帧频,分别为60P、50P、30P、25P、24P,可简称为720P,又可分别表示为720/60P(美国ABC电视台采用);720/50P;720/30P、720/24P(FOX台);720/25P。其中的720/50P、720/25P原本并没有,后来德国在选择高清图象标准时,曾有意选择720P系统,考虑到德国传统上是50Hz系统国家,因此一些厂家推出了支持720/50P、720/25P的摄象机,但是还没有任何国家选择这种标准,至多是个议题而已。
1920*1080的情况更加复杂,隔行的表示为1080i,逐行的表示为 1080P。在美国、日本场频为60Hz,可表示为1080/60i,在我国、欧洲、澳大利亚,则为1080/50i,这两种格式都可称为1080i。事情并未因此而结束,为了方便高清节目的制作和交换,世界范围内统一采用了1080/24P的标准,这种标准还被作为数字电影摄像机的标准,著名的《星战前传》就是用1080/24P摄像机拍摄的,很多高清电视剧,比如《大宅门》也是1080/24P的,简称为1080P。
但是这仍不是 1080P的全部内涵,对于平板电视,实际上可以认为没有1080i和1080P的区别,因为图象处理电路技术发展非常快,运算速度非常快,处理能力非常强,均具有倍线技术。所谓倍线技术就是把隔行的1080i的图象处理成逐行的1080P的图象,可以把1080/50i完美处理成1080/50P, 1080/60i处理成1080/60P,包括1080/24P的节目,更可非常轻松地处理为1080/50P或1080/60P。而且任何一台平板电视都有这种电路,稍微高档的平板电视处理效果都不错。
高清平板 争议更多:讲到这里,似乎还没有讲电视机的格式。关于电视机的格式,更加复杂,液晶和等离子电视分辨率高低各不同,而各国和地区对于分辨率达到多少的液晶和等离子才算高清,说法也不一。
美国消费电子协会ECA和欧洲通信家电工业联合会EICTA规定的高清电视机分辨率必须达到1280*720以上。按照信息产业部公布的高清国标,高清平板电视分辨率必须达到1280*720。就是说,如果液晶和等离子分辨率达不到1280*720,就不能再称为高清电视了。
液晶电视分辨率全部可以达标,但是等离子可就热闹透了。42英寸等离子,分辨率有以下四种,分别是:852*480、1024*768、 1024*1024和1024*1080,全部不符合高清国标的要求。只有50英寸的等离子才符合高清国标。更复杂的是,1024*1024和 1024*1080两种等离子,并不是逐行显示的,而是隔行交替发光,上面说“可以认为液晶和大多数等离子电视都是逐行扫描的”,就是因为这个原因。但是这个问题可不必在意,即使是隔行显示,对观看效果没有什么影响。
在平板电视中,特别是一些达不到高清国标要求的等离子电视仍在宣传材料上说是 1080P的,这个1080P,和我们上面说的1080P还有不同的解释。以松下42PA60C为例,物理分辨率只有852*480,不符合高清国标要求,松下所说的1080P,就是42PA60C可以接收1920*1080i的信号,并且可以处理成1920*1080P的格式。但是42PA60C的分辨率只有852*480,无法完全显示1920*1080个像素,所以还先把高清图象的分辨率降低为852*480的分辨率显示在42PA60C上。这种 1080P就算不上是高清了,准确的说是兼容1080P。
结论:对于高清节目,实际上720P、1080i和1080P的概念已经没有实际意义了,以720代表1280*720,1080代表1920*1080就可以了,因为即使是1080i的图象,平板电视也可处理成1080P的。对于平板电视,720P、1080i和1080P更没有意义,平板电视全部可以认为是逐行的,清晰度高低由分辨率决定的,按照高清国标要求至少要达到 1280*720,当然是1920*1080的物理分辨率最佳了,但是这和720P、1080i和1080P已经没有什么关系。唯一还需要720P、 1080i和1080P概念的,就是高清摄象机,但是对于电视观众而言,我们只要看节目就好了,至于用什么格式摄象机拍摄的节目,并不影响观看效果。
4、投影仪


1080P投影机是家用市场的顶级产品,当然高昂的价格也是其最好的代表,虽然全高清投影机价格有很大的降低,但是作为顶级产品其还处于一个相当高的位置。
市场上的1080P高清投影机大致可以分为三档:高、中、低三档,低端产品主要针对入门级市场,价格也大多都在2万元附近,从性能上来说,完全可以满足观看各种高清视频的需要,在投影机调节方面则更趋向于简单化,主要为了让入门级用户能够快速设置投影机,但这类投影机对比度一般不是特别高,整体画面效果也比较一般;中端投影机主要是有一定投影机知识,资金也较充裕的用户,这类产品价格一般在3万元左右,投影画面也有着更加出色的表现,影院投影机最重要的对比度也有很大的提升,投影机调节方面则更加趋向于专业化,同时也配备了各种提升投影效果的附加功能;高端产品则主要针对发烧友玩家,无论是价格还是性能都是旗舰的象征。


从技术方面来看,影像投影机主要采用了DLP、3LCD和LCoS三种投影技术,由于三种技术都有自己的优点和缺点,应用领域也不一样。DLP在1080P投影机中出现较少,主要是由于单片DLP虽然在对比度方面较为出色,但是其整体在色彩方面的表现不是特别突出,而3DLP的价格又过高;3LCD是1080P影院投影机采用最多的技术,在高中低端产品中均能看到他的存在,这主要得益于其出色的色彩表现;LCoS是目前正在迅速发展的一种投影技术,其充分的结合了3LCD和DLP的优势,但其最大的缺点就是由于技术的限制,良品率还比较低,也直接导致其价格也比较高,因此LCoS大多出现在高端投影机中。

5、手机


手机显示屏的分辨率已经进入1080p的时代,Android及WP阵营中的各大品牌新出的旗舰手机型号都支持1920*1080的分辨率。
诺基亚 lumia1520
HIKe X1 1080P全贴合屏幕

HIKe X1 1080P全贴合屏幕

联想 K900
索尼 L36h(Xperia Z)
HTC X920e(Butterfly)
OPPO Find 5
nubia Z5
三星galaxy s4(I9500)注:-2013.3.14已经在北京上市
华为 D2
HTC NEW ONE
小米3
小米4
魅族(MX3)
努比亚大牛(努比亚z5s)
LG G2
Vivo Xplay
HIKe X1
HIKe Z1
6、显示器
随着显卡技术和液晶面板生产技术的发展,在2009年底,越来越多的厂商开始将1080P技术应用到笔记本液晶显示等电脑显示器上。2010年,22寸乃至24寸液晶显示器开始成为市场主流,分辨率更是达到了标准1920×1080的水平,因此,有人将2010年称为“1080P的普及元年”。
1080P高清影片

1080P高清影片

在众多的液晶显示器产品中,华硕、三星、LG等国际一流厂商开始向消费者推广1080P高清电影、游戏的高品质娱乐效果。因此,在2010年的电脑液晶显示器中,HDMI接口开始成为标配。
【1080P在安防的应用】
ACUTElogic全高清摄像机模组 1080P/30FPS
ACUTElogic全高清摄像机模组ACUTElogic 全高清1080P一体化摄像机模组PE1005S系列采用高灵敏度1/2.5英寸500万像素的CMOS Sensor,运用世界最先进的3A(AWB/AE/AF)图像处理技术,达到全动态全高清(1920x1080/30P)视频图像效果,同时集成高精密10倍光学镜头,机身重量轻(仅57g),体积小(6cm*4cm*3cm),功耗低(800mW)等特点,是世界上最小、最轻、最低功耗的全高清1920X1080/30P输出的一体化摄像机模组,表现为自动聚焦速度快、色彩还原逼真、清晰度高、宽动态范围表现优良、照度低、还具有防抖动、微距摄像等诸多功能,充分满足多种环境条件下使用要求,广泛应用于高清安防监控、高清视频会议、高清医疗影像、高清多媒体教学等行业。
功能特点
1、采用1/2.5英寸500万原色CMOS器件,210万像素采集
全高清 1080p 影片

全高清 1080p 影片

2、全高清分辨率(1920X1080/30P)
3、支持21种可配置视频输出格式
4、镜头支持X10倍变焦和自动对焦
5、超低功耗设计(≤800mW)
6、动态数字图像稳定设计(DIS)
7、3A控制技术(自动白平衡,自动曝光,自动对焦)
8、缺陷像素自动校正,抖动校正,逆光补偿校正
9、日夜模式自动转换(黑白模式+Gain调整+噪点抑制)
10、世界上最小、最轻、最低功耗全高清数字输出(YUV16Bit 4:2:2)摄像机模组

规格参数

传感器类型
500万像素1/2.5" CMOS图象传感器
像数
1920(水平)×1080(垂直)/30P ,210万有效像素
镜头
10倍光学变焦,焦距f=4.5-45.0mm, 光圈F1.8-2.2
最低照度
6 Lux / 0.35 Lux (高感光度模式, Slow shutter)
图像输出接口
16bit Digital YUV 4:2:2
电源
2.8V/4.0V
功耗
≤800mW
重量
57g
操作温度
-10℃~60℃
尺寸
30,9mm(宽) x 34.7mm(高) x 61.8mm(长)
图像优化
缺陷像素校正/ 图像抖动校正/逆光补偿校正
闪烁消除
自动/关闭/手动(50Hz/60Hz)
EV校正
范围(-2EV~+2EV )间隔1/3 EV
ISO感光度
自动/手动(6档)
自动慢速快门
开/关
变倍移动
方向和速度设置/当前变倍位置读取
自动白平衡
自动/晴/云/阴/荧光/夜晚/用户自定义/手动(X/Y指定)
锐度
高/中/低
降噪
高/中/低/

配套方案

非压缩全高清摄像机模组信号转换模块(可选)
功能特点:
1、把PE1005模组的数字YUV422转换为模拟Analog、HDMI、HD-SDI信号
2、由母板和输出接口板两部分组成,有3种输出接口(模拟Analog、HDMI、HD-SDI)可供选择
3、RS232控制通信接口
4、DC12V直接电源
5、尺寸:64mmx45mm
型号
输出接口
信号格式
PANC-100KIT
Component (YPbPr)
1080/60I、720/60P、720/30P
PHDM-100KIT
HDMI
1080/30P、1080/60I、720/60P、720/30P
PSDI-100KIT
HD-SDI
1080/30P、1080/60I、720/60P
IP 压缩全高清网络摄像机模块(可选)
功能特点:
1、采用Maxim MG3500高性能主压缩芯片
全高清编码格式

全高清编码格式

2、标准H.264编码
3、1920X1080,30fps全实时高清视频
4、RJ45接口,10M/100M自适应以太网
5、RS485, RS232输出通道,支持多种控制协议
6、支持以太网供电PoE
7、支持SD/SDHC卡
8、网络延时:300-500mS
9、压缩输出码率:512k-6Mbps
10、尺寸:42mmX42mm(两层)
镜头扩展附件(可选)
型号
镜头类型
参数
PWCL07-100
广角
广角:(H)66.1度 (V)52.0度 0.7倍变倍 光圈:F1.8-F2.2 焦距:f=3.15~31.5(应用于角度增大)
PTCL02-100
变倍
2倍光学变焦(应用于变倍增大)


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