由于数字视频市场中对创新的要求极高，因此系统制造商必须考虑在其新产品中应采用何种形式的视频技术。其中的一个主要问题在于，是否提供高清(HD)显示功能，这与观看者过去熟悉的图像质量相比将实现大幅改进。考虑到市场将不断向尺寸更大、画质更好的观赏设备发展，因而恐怕我们对是否提供高清功能的回答应当是肯定的，这几乎是不言而喻的结论。不过，视频系统开发人员必须清楚HD技术有哪些要求，而且不能误以为所有产品都要支持HD。
DTV的HD显示及其它应用是数字视频变革不可分割的重要部分，视频系统制造商日益面临着是否需要实施HD技术的决策。他们不能被HD热潮一下子冲昏了头脑，必须记住HD包括众多格式，因而确定要支持哪种格式或哪几种格式至关重要。此外，HD不见得对所有应用均适用，具体情况要取决于屏幕大小、所需带宽以及系统成本等。HD需要极高的数据吞吐量，因此其比SD的实施成本更高，而且系统可能要支持多种编解码器和应用软件。因此，我们应根据实时信号处理性能、编程的灵活性和易用性，以及SoC集成的成本效率等因素谨慎选择底层处理技术。
在我接下来的几篇博客文章中，我将从众多不同方面讨论HD。或许最重要的问题就是如何为HD下定义，因为HD这个词实在难以界定。此外，我们还将讨论影响人们欣赏图像质量的各种因素，HD对系统成本和灵活性的影响，如何选择可处理这种领先标准的媒体处理器，以及设计人员自身有没有为HD做好准备。
说到底，什么才算是高清？
若想全面给出高清 (HD) 的说明，就会发现这个术语定义起来实在太难了。对于大多数用户和大多数使用情况而言，HD 是指高清电视 (HDTV)。相对于传统的标清电视 (SDTV) 而言，其屏幕更大，清晰度更高。SDTV 的屏幕宽高比为 1.33 (4:3)，而 HDTV 则为 1.78 (16:9)，与大部分电影屏幕的宽高比非常接近，因此在电视屏幕上播放电影时，剪辑或遮幅就会少些。HDTV 定义的最高清晰度是 SD 的 6 倍，使细节更加清晰锐利，色彩更加鲜艳。
画质出众的大尺寸电视屏幕与电影非常接近，因此消费者对这种最新的数字传输技术非常感兴趣也就不足为奇了。不过，HDTV 并不等同于数字电视 (DTV)，后者的定义要更宽泛些，只是人们总是会将这两个术语混为一谈。美国规定在今后 3 年内将电视标准向 DTV 标准过渡，高级电视标准委员会 (ATSC) 已制定了多种常用的数字广播格式标准。数字视频广播 (DVB) 联盟是发挥同等作用的国际机构，其也定义了与 ATSC 相重合的格式标准。
尽管大多数美国人可能认为 HDTV 标准仅限于高端 NTSC 广播标准 1080i60（1920×1080，60 fps 隔行扫描），但实际上 HDTV 有很多格式标准。在采用 PAL 或 SECAM 模拟电视标准的国家，刷新率为 25 和 50 fps，而不是 30 和 60 fps。480i60 SD 格式是一种相当于 NTSC 模拟电视标准的数字标准，而 576i60 则是相当于 PAL 和 SECAM 模拟电视标准的数字标准。此外，HDTV 也支持这些格式，但不能以全屏宽度显示。480p60 和 576p60 格式以及在所有刷新频率下清晰度为 720i 和 720p 的格式有时在宣传时也被称作扩展清晰度电视 (EDTV)。为了与电影兼容，生成视频时使用 24 fps，不过这不是广播传输速率。
此外，DTV 也支持自身的低端标准，有时称作低清晰度电视 (LDTV)，不过有趣的是，这种标准也可用于生成与 HDTV 不兼容的 HD 格式。在这种低端格式中，基本单元就是通用中间格式 (CIF)，其清晰度相当于 MPEG 源输入格式 (SIF)。
其它涉及消费类电视的因素也使得 HD 的定义更为麻烦。不断产生的新格式进一步推动了显示技术的发展，比方说现在处于实验阶段的超高清晰度视频 (UHDV) 格式，其可实现 16 倍的 1920×1080 像素分辨率。即便不去深入讨论具体的技术细节，我们也能看到，超过 HDTV 清晰度标准的设备已在数字影院和商用视频制作中投入使用了。
最后，有时计算机图形格式也有可能用于视频显示。尽管这些格式以前通常用于 CRT 的 1.33 SD 显示比例，不过最近也开始用于宽屏 LCD，可支持 HD 数字视频等应用。这些宽频格式包括分辨率达 1280×800 的 Wide XGA (WXGA)，分辨率达 1680×1050 的 Wide SXGA+ 以及 1920×1200 的 Wide Ultra XGA (WUXGA) 等，宽高比均为 1.6。刷新率几乎都采用逐行扫描技术，比 DTV 的速度快得多。
从上文不难看出，HD 的定义非常之多，因此开发人员在进行 HD 设计之前必须了解其各个方面的显示要求
影响可感知 HD 影像质量的其它因素
观众的感观认识与实施 HD 的技术要求同等重要，人们要问，对于观众而言，怎样使用系统才能比显示格式更具吸引力？首先，HD 效果只能通过大尺寸显示屏才能体现出来，要是屏幕对角线不到 40 英寸，那么高清效果就完全体现不出来。显然，HD 对手机上的显示屏毫无意义；比方说，坐在车后座上的观众看前方座椅背后的小显示屏，也根本看不出 HD 与 SD 的差别。
其次，环绕音响的效果比高分辨率显示屏的效果更为震撼。换言之，出色的音响效果会使一般的影像显得更好，而本身出色的影像效果则会因音响不佳而大打折扣。因此，制造商除了改进视频之外、甚至在改进视频之前，就应该考虑怎样改进音频。
第三，视频压缩与解压缩也会产生不同的影响。通常说来，数字视频压缩后会减少所需的巨大带宽，否则 SDTV 广播格式所需的带宽就可能超过 80 Mbps，而 1080i60 标准所需的带宽就要高达 500 Mbps。此外，存储容量也是需要考虑的因素，因为单层 DVD 的数据存储容量约为 4.7 GB，只能支持较短的未压缩视频剪辑。单层 HD-DVD 与蓝光光盘的数据存储容量分别约为 20 与 27 GB，不过仍然需要进行大量压缩才能将整部电影存储在一张光盘上。
MPEG-2 的主类是目前最通用的视频压缩标准，通常采用 4:2:0 的色度采样率 (color sampling)，根据不同的视频源，能达到 30:1 的压缩率。由于 H.264/MPEG-4 AVC 主类基本能将这种压缩率翻番，因此今后几年内视频广播录制行业会逐渐向这种新标准过渡。不过所有 ITU/MPEG 标准都会存在质量损耗，因此解压过的影像播放出来肯定不如压缩前的原始影像质量好。由于影像是运动的，而且标准定义时已经对人们的观赏体验进行了大量研究，因此图像质量的损失能够被很好地隐藏起来，往往人们难以觉察到。不过，如果采用 MPEG-4 主类标准将压缩比提高到约 60:1，那么就可能暴露出影像的瑕疵，而且 HD 显示屏会让这些瑕疵更明显。对于视频会议等应用而言，我们可通过 H.264/MPEG-4 AVC 或专用标准来提高压缩比。但是，HD 显示屏对这种高压缩的影像来说不仅完全不必要，而且还会导致观赏效果很差。
除确定必需的 HD 格式与系统设计之外，我们还必须考虑 HD 对成本和系统灵活性的影响。毫无疑问，HD 系统的成本显然更高，而且系统需要支持多种多样的应用。
1080i60 视频解压缩后比解压缩的 SD 视频大 6 倍，解压缩的 720p60 比 SD 大 5倍，因此说到底系统要为HD提供比SD高 6 倍的处理吞吐量。此外，由于更高级的编解码器采用更多存储器，支持更高处理功能，因此能实现更高的压缩比，这样系统要求就会相应提高，比方说会导致组件成本的增加。不过，正如所有半导体的成本一样，随着时间的推移这些都会逐渐降低。因此，对系统制造商而言，问题在于是现在成本高时就支持 HD，还是今后一两年继续支持 SD，直至组件成本降下来以及 HD 需求提高后再进入市场。
此外，制造商还必须考虑其设计的多功能性，因为几乎目前设计的所有数字视频系统都必须解决编解码器不断发展与改进的问题。无论是对于 DTV 广播、IPTV、视频电话还是对于其它各种应用，H.264/MPEG-4 AVC 在今后几年都将发挥其巨大影响力。此外还有一些竞争性标准，如 WMV9/VC-1 和中国的 AVS，以及 ITU/MPEG 标准等，它们均采用不同的实施方法。机顶盒 (STB) 等系统可能需要动态支持多种不同标准格式与变体，还可能要连接到娱乐与游戏设备上，并支持家用计算机网络，今后还要支持视频电话。这种系统不仅要支持解码，重要的是还要支持转码和速率转换以及视频流，以支持不同的显示屏，更不要说支持不同的应用和控制软件了。即使视频监控等比较封闭的应用也要支持编解码器的升级以及搜索和识别等特性。视频输入流和应用会不断变化，HD 输出会越来越丰富，因此系统显然需要具备一定的灵活性。
设计人员在选择可支持视频系统的技术时必须记住上述问题。
我们身陷技术潮流之中。HDTV 技术十多年来一直没什么发展，因为消费者的需求兴趣不大，他们需要更大的屏幕，但对清晰度要求不高。Reid 的故事 ??他有了 16x9 的大屏幕壁挂电视，就觉得足够了，没觉得这有什么不好 ?? HDTV 东山再起，因为技术成本降低，价格更趋合理化，不过提高像素清晰度确实要提高成本??雪球越滚越大；FCC 的要求也有刺激作用??发展趋势不可逆转，这就是我们的生活方式；决定已经做出，我们要为之继续努力。如果认为现有的已经足够好了，这是不行的，我们需要不断改进质量，并战胜竞争对手。
