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。 数字录像机格式 录像机是电视节目制作的基本工具，磁带录像机的发展历程也是从模拟信号形态过渡到数字信号形态的。由于视频信号处理有4∶2∶2、4∶1∶1、4∶2∶0格式之分，压缩方式有场内DCT、帧内DCT和MPEG－2之分，码率压缩比不同，记录码率有200Mbps左右、90Mbps左右、25Mbps和50Mbps之分，磁带宽度有3/4、1/2、1/4英寸以及MP与ME之分等等，数字录像机的格式十分多样。例如，不压缩的D1、D5格式，2∶1压缩的 Digital Betacam格式，5∶1压缩的DVCPRO(D7)和DVCAM格式，10∶1压缩的Betacam SX 格式，3 3∶1压缩的DVCPRO 50和Digital－S(D9)格式等等。 (2)DVCPRO及DVCPRO 50格式 1DVCPRO格式 图像处理中采用大量标准的4∶1∶1格式，即取样频率的亮度 fy=13.5MHz，色差fPB、R=3.375MHz。实际上DVCPRO的视频信号输入为4∶2∶2格式，经 4∶1∶1转化后进行记录，重放时对4∶1∶1离带信号进行内插重新形成4∶2∶2格式信号输出。从数据率看，4∶2∶2格式的净数据率为〔（720＋2×360） ×576×8〕×25≈165.9Mbps,转换成4∶1∶1后为〔（720＋2×180） ×576×8〕×25≈124.4Mbps,压缩成25Mbps进行记录，需要的压缩比为 124.4Mbps/25Mbps≈5∶1。使用1/4英寸MP磁带，还可同时记录4通道16bit数字音频信号。 2DVCPRO 50格式为标准的4∶2∶2输入和输出，内部处理也是4∶2∶2格式，视频数据率为50Mbps,压缩比=165.9Mbps/50Mbps≈3 3∶1，确保了高画质图像，为高档次广播级数字录像机。也使用1/4英寸MP磁带，而且能够以DVCPRO格式记录并可重放DVCPRO格式记录的节目磁带。 (3)Digital－S(D9)格式 该格式录像机采用4∶2∶2格式8bit量化处理，并采用基于DCT的帧内编码和50Mbps 视频码率，3 3∶1压缩比，满足CCIR 601模拟信号数字化的国际专业标准，确保了多代复制后的图像高清晰度和色彩效果。使用1/2英寸高密度金属涂敷带。 3 基于MPEG－2视频 压缩标准编码的视频格式 1 MPEG－2是一种对通用的活动图像及其相关音频的编码方法，是至今为止最重要的视频压缩国际标准，适用于SDTV、HDTV视频压缩编码。MPEG－2的视频格式分为4级：低级视频格式、主级视频格式、高级窄屏幕视频格式、高级宽屏幕视频格式。各级视频格式按每帧行数、帧频和像素速率的不同分为5类，详细内容请查阅相关资料。 2 本表采用4∶2∶2视频分量编码格式，8bit均匀量化。 3 根据MPEG－2的类和级中各视频格式编码的最大输出码率，可算出最小压缩比，而且取样格式不同，视频码率及压缩比也不相同。 a 4∶2∶2格式 SDTV像素速率为： (720×576＋2×360×576)×25 =(720×480＋2×360×480)×30 =20.736兆像素/秒 码率=20.736兆像素/秒×8bit=165.888Mbps 主级视频格式中最高传输码率为15Mbps,则最小压缩比 =165.888Mbps/15Mbps=11.06。 窄屏HDTV像素速率为： (1440×1152＋2×720×1152)×25=(1440×960＋2×720×960)×30=82.944兆像素/秒 码率=82.944兆像素/秒×8bit=663.552Mbps。 1440高级类的最高传输码率为60Mbps，则最小压缩比=663.552Mbps/60Mbps=11.06 宽屏HDTV像素速率为： (1920×1152＋2×960×1152)×25=(1920×960＋2×960×960)×30=110.592兆像素/秒 码率=110.592兆像素/秒×8bit=884.736Mbps 高级类的最高传输码率为80Mbps,则最小压缩比=884.736Mbps/80Mbps=11.06 b 因为人眼对色度清晰度不太敏感，为了降低码率可采用4∶2∶0格式，这时各视频格式的码率及最小压缩比： SDTV像素速率为： (720×576＋2×360×288)×25 =(720×480＋2×360×240)×30=15.552兆像素/秒 码率=15.552兆像素/秒×8bit=124.416Mbps 压缩比=124.416Mbps/15Mbps=8.29 窄屏HDTV像素速率为： (1440×1152＋2×720×576)×25=(1440×960＋2×720×480)×30=62.208兆像素/秒 码率=62.208兆像素/秒×8bit=497.644Mbps 压缩比=497.664Mbps/60Mbps=8.29 宽屏HDTV像素速率为： (1920×1152＋2×960×576)×25=(1920×960＋2×960×480)×30=82.944兆像素/秒 码率=82.944兆像素/秒×8bit=663.552Mbps 压缩比=663.552Mbps/80mbps=8.29 4DVCAM系列产品、Ditital－S系列产品及DVCPRO50系列产品均具有用于宽屏图像录制和编辑的16∶9格式与4∶3格式宽高比切换功能，可用来提供16∶9宽屏图像，以适应下一代16∶9格式HDTV的发展。而且在BIRTV’99展览会上，Sony公司推出了HDCAM系列及松下电器推出了DVCPRO HD系列，用于下一代HDTV的ENG和节目制作。
