如何正確理解分辨率與清晰度的定義

成都弱電公司訊：

如何理解分辨率，分歧的人總是有分歧的說(shuō)法，下面以某監控服務(wù)器產(chǎn)品的其中關(guān)于分辨率與清晰度的技術(shù)參數來(lái)具體對照名詞解釋進(jìn)行表述：

產(chǎn)品類(lèi)別YD-2800X8D16S

系統參數接入IPC能力80*8Mbps（1080P/30P）

存儲能力80*8Mbps（1080P/30P）

轉發(fā)能力80*1080P/30P；

視頻解碼能力24×1080P/30P；

視頻格式H.264BP/MP/HP

分辨率QCIFCIFD1VGA720P1080P

碼流支持相機雙碼流

畫(huà)面分割1/4/9/16/25/32/64畫(huà)面分割像素組成圖像：圖像是由連續快速出現的靜止圖片組成的，當我們講圖像的分辨率的時(shí)候是指組成圖像的像素。想一想繪圖用的文格紙，當您在每格中填充相應的顏色，您就得到一幅圖片。像素點(diǎn)組成行，行組成一幅圖片，很多幅圖片連續起來(lái)就組成活動(dòng)的圖像。

垂直清晰度：由于“垂直清晰度”這個(gè)名詞更容易理解，我們就從簡(jiǎn)樸的入手?！按怪鼻逦取本褪且环鶊D像從上到下由多少像素組成。由于每一根水平掃描線(xiàn)形成一個(gè)垂直方向的像素，因此我們也可以講，“垂直清晰度”就是一幅圖像由多少條“水平掃描線(xiàn)組成”。一幅圖像有多少條水平掃描線(xiàn)是由信號格式?jīng)Q定的，因此只要信號格式確定了，垂直清晰度就確定了。對于PAL制來(lái)說(shuō)，不管您看的是電視節目、錄像機、VCD、LD還是DVD，您最后看到的垂直分辨率都是625。進(jìn)一步講，我們看到的一幅畫(huà)面并不是由所有的625行組成。實(shí)際上，在場(chǎng)消隱期間，還有49行用于傳輸其它信息，好比閉合字幕、圖文、測試信號等，同時(shí)當電子束從最底部回到最上部來(lái)開(kāi)始掃描下一幅圖像還需要一些時(shí)間。去掉這些PAL制的最高垂直分辨率。更進(jìn)一步，由于顯像的原因和人的視覺(jué)特性，這576行只是理論上的分辨率而已。實(shí)際您“看到”的圖像的垂直分辨率還必須乘以一個(gè)小于1的修正系數，這個(gè)系數稱(chēng)為Kell系數。對于隔行掃描，Kell系數0.7，因此對于PAL制來(lái)說(shuō)，最后顯示出來(lái)的圖像的垂直清晰度是400線(xiàn)左右。實(shí)際觀(guān)看測試圖的時(shí)候，由于不考慮Kell系數，觀(guān)察得到的垂直清晰度通?？梢赃_到450線(xiàn)左右。

水平分辨率：正如我們前面講到的，垂直清晰度完全由信號格式?jīng)Q定，這非常易懂。而水平清晰度卻是最容易令人混淆的概念，其中最大的問(wèn)題就是因為水平清晰度有多種表達方式。一些IT業(yè)人士，他們對電腦分辨率了如指掌，卻不知道在家庭影院里應該如何使用“分辨率”這個(gè)名詞。這就是由于多種表達方式可以由很多種數據來(lái)表達，在分歧的場(chǎng)合，相同的數據可能就表示完全分歧的性能。計算機領(lǐng)域在計算機行業(yè)中經(jīng)常使用組成圖像的像素的多少來(lái)表示分辨率，即水平像素數×垂直像素數。如：VGA：640×480；SVGA：800×600；XGA：1024×768。但在視頻領(lǐng)域，我們更習慣使用“每圖像高度”的像素多少來(lái)表示水平清晰度，并稱(chēng)之為“電視線(xiàn)”。這種習慣的由來(lái)要追溯到電視機誕生的60年前。當時(shí)，由于信號的格式已經(jīng)決定了圖像的垂直清晰度，因此專(zhuān)家們的想法是用和垂直清晰相關(guān)的方式來(lái)表示水平清晰度。也就是說(shuō)，到底是水平方向更清晰還是垂直方向更清晰，通過(guò)這個(gè)相對的清晰度表示就可以一目了然。由于這個(gè)原因，水平清晰度(電視線(xiàn))被定義為：在和屏幕高度相等的水平方向上可以顯示的像素數。在這種定義下得到的清晰度就叫做“電視線(xiàn)”。所以，當仍然聽(tīng)到別人講視頻信號有多少清晰度的時(shí)候，它并不是指從圖像最左邊到最右邊有多少像素組成，而是指在和圖像高度相同的水平寬度上有多少像素。請看一下您的電視機或電腦顯示器，您會(huì )發(fā)現它們并不是四四方方的，其顯示比例是4：3的。也就是說(shuō)，要得到垂直清晰度相同的水平清晰度，水平方向的像素要達到垂直清晰度的4/3倍。對于DVD來(lái)講，NTSC制是720×480像素，PAL制是720×576像素。NTSC和PAL制的水平清晰度都是720×3/4=540線(xiàn)。在NTSC制的DVD上，水平清晰度高于垂直清晰度(540線(xiàn)>480線(xiàn))；在PAL制的DVD上，水平清晰度略低于垂直清晰度(540線(xiàn)>576線(xiàn))。

清晰度的決定因素：圖像清晰度=信號源的圖像質(zhì)量×處理電路的處理水平×顯示方式的顯像質(zhì)量。這三個(gè)因素都同等重要地決定最終的圖像質(zhì)量，一個(gè)都不能少。任何一個(gè)環(huán)節差都將導致最后圖像的水平清晰度下降。即使有的產(chǎn)品提高了處理電路性能或顯像性能，但是假如沒(méi)有相應的信號源配合，也不能顯著(zhù)提高圖像質(zhì)量。

帶寬和像素的關(guān)系假如是模擬信號，要在數字顯示設備上顯示出來(lái)，我們首先要進(jìn)行模擬→數字的轉換；而假如是數字信號，要在模擬顯示設備上顯示出來(lái)，我們首先要進(jìn)行數字→模擬的轉換。在模擬信號領(lǐng)域里，我們用帶寬來(lái)表示信號的質(zhì)量。在數字信號領(lǐng)域里，我們用組成圖像的像素數來(lái)表示圖像的質(zhì)量。PAL制信號的視頻帶寬是6MHz。經(jīng)過(guò)尺度的數字采樣后，得到720×576的圖像，這兩種說(shuō)法都表示同樣質(zhì)量的圖像。就像我們形容一盤(pán)美食，漢語(yǔ)講“好吃”，英語(yǔ)講“delicious”，意思都是一樣。

從像素計算水平清晰度：VGA(640×480，4：3屏幕)：480線(xiàn)；SVGA(800×600，4：3屏幕)：600線(xiàn)；XGA(1024×768，4：3屏幕)：768線(xiàn)；720P(1280×720，16：9屏幕)：720線(xiàn)；1080I(1920×1080，16：9屏幕)：1080線(xiàn)。

從帶寬計算水平清晰度清晰度H=2×T÷A×F。其中T為水平掃描正程時(shí)間，對某一電視圖像格式，它是固定的；A為顯像管的寬高比(4：3或16：9)，F為電視機的信延帶寬，T和A為常數。以PAL制來(lái)講，這度信號的最大帶寬為6MHz，行頻為15625Hz/s。假如圖像信號是最高頻率6MHz單頻，那么每行能顯示6000000/15625=384周。假如正半周為白，負半周為黑，每個(gè)行周期能顯示768條黑白線(xiàn)。每一個(gè)行周期又分為正程和逆程，只有正程對分解力有貢獻。PAL制的水平逆程為18%，所以每行正程最多能顯示的黑白線(xiàn)總數不會(huì )超過(guò)768×0.82=629.76。也就是說(shuō)，PAL制的水平分解力的極限是630條黑白線(xiàn)，換算成電視線(xiàn)的說(shuō)法就是470電視線(xiàn)左右。當然不必每次都這么復雜地計算，可以用一個(gè)經(jīng)驗算法來(lái)計算：1MHz帶寬=81電視線(xiàn)。這樣不難求出——VHS錄像機：3MHz帶寬，240線(xiàn)左右；NTSC制電視：4MHz帶寬，320線(xiàn)左右；PAL制電視：6MHz帶寬，480線(xiàn)左右；DVD：6.75MHz，540線(xiàn)左右。

流行數據和名詞解釋1250線(xiàn)、31250線(xiàn)、30MHz帶寬、200萬(wàn)像素、超精細顯像管，這些就是推銷(xiāo)員“推銷(xiāo)”給您的流行數據和名詞，假如在沒(méi)有看本文之前，您可能一頭霧水?，F在有了前面的知識做鋪墊，我們就可以來(lái)揭開(kāi)這些數據名詞和面紗。同樣是“線(xiàn)”這個(gè)字，可能是講“水平掃描線(xiàn)”(垂直清晰度)，也可能是講水平方向整個(gè)屏幕上一共有多少線(xiàn)，還可以是講在屏幕高度的水平寬度上有多少線(xiàn)(電視線(xiàn))。1250線(xiàn)這是倍頻掃描電視機的專(zhuān)用名詞。由于倍頻掃描講場(chǎng)掃描的頻率提高了一倍，原來(lái)每幀掃描的625行，現在就成了1250行，因此稱(chēng)作1250線(xiàn)，這里的“線(xiàn)”是指水平掃描線(xiàn)。30MHz帶寬按照前面我們介紹過(guò)的方法，可以計算得到30MHz帶寬就是1920×1080。需要注重的是，對于PAL制的信號源，帶寬只有6MHz，這時(shí)用30MHz的處理帶寬顯像是一種浪費，且工不能提高圖像質(zhì)量。因為即使有了30MHz帶寬，還必須要有30MHz的信號源(高清電視)，和能夠顯示1920×1080的顯像管，沒(méi)有這兩者的支持，30MHz只是一個(gè)唬人的數據而已。假如電視機的信號源是720×576(41.5萬(wàn)像素)，即使處理性能再好，最后的圖像仍然是720×576(41.5萬(wàn)像素)。在“200萬(wàn)像素”處理中，每5個(gè)像素實(shí)際上是完全相同的一個(gè)像素。而且別忘了，我們前面計到的圖像清晰度的三要素中的顯示方式這一條，雖然進(jìn)行了200萬(wàn)像素的處理，可是最終的顯像管還是普通的顯像管，還是只能顯示720×576(41.5萬(wàn)像素)，所以即使是2億像素處理，也絲毫不能提高圖像質(zhì)量。所以，30MHz帶寬和200萬(wàn)像素處理是同一個(gè)意思。只不過(guò)30MHz沿用了傳統模擬信號處理的稱(chēng)呼，而200萬(wàn)像素是“數字新貴”的流行用語(yǔ)。這兩個(gè)名詞實(shí)際上表達的是同樣的一個(gè)性能指標。