CCF技术论坛 - 【推荐】高清电视技术现状深入分析

【推荐】高清电视技术现状深入分析
作者： 赵兴涛
出处： 家庭影院技术
“把简单的事情搞复杂了，太累;把复杂的事情搞简单了，贡献！”这句人人熟知的格言，可以很贴切地用在我们社会生活的各个方面。目前，在家电市场 上，最累的莫过于我们的电视消费者了。当看到厂家将数字高清从“1080i”到“720P”直至“顶级1080P”不断跨越的时候，当厂家声称的各种高清 技术粉墨登场的时候，消费者却为自己所购的或将要购买的高清电视是不是真正的高清电视而困惑着。因为当他们花费大量的积蓄如获至宝地将自己新买的数字高清 电视抱回家后，使用时发现与所期待的效果大相径庭。虽然这是由于大多数用户只能接收现行模拟体制的有线电视画面所造成的，但由此引发的售后服务纠纷连连不 断;商家常常以目前没有高清电视信号为理由来答复。既然最终的数字电视显示正式标准没有出台，那消费者又怎样判断高清电视是否符合未来标准呢？这就如同画 了一个饼，这饼是给你看的，不是吃的。因此消费者买现在的产品只能用于将来的消费。从而使目前高清电视处于非常尴尬的境地，有的用户甚至发出了“想说爱却 不容易”的感叹！我们无可非议有的厂家所打出的:“如不能显示中国数字高清晰度电视的标准格式，消费者可获得购买价××倍赔偿”的保险承诺，其实对目前市 场上标有“HDTV Ready”的高清电视，做到这样的承诺并不难，因为高清电视完全可以以低分辨率的图像显示中国数字高清晰度电视的标准分辨率图像格式，甚至可兼容所有高 清格式。这与完全还原显示所有高清格式图像有着本质区别，因为兼容与还原显示是两回事。为彻底解开用户的上述种种疑惑，这里我们将高清晰度电视信号输入、 处理到显示的全过程彻底分析目前市场上的数字高清电视的技术现状，让消费者建立起一个有章可循的衡量标准，看清是非曲直，明明白白消费。
高清晰度电视的定义:
电视节目在制作完成之后，电视台要把节目发射出去，用户才能看到电视节目。在传统的模拟电视中，模拟全电视信号通过调制在无线电射频载波上发送 出去。数字电视则是发射前对电视信号进行数字压缩处理，并按照数字电视的标准进行调制或信道编码，这时候发射的就是数字电视节目了。信号发射出去之后，在 接收端接收到数字信号后，可以通过一种数字电视信号解码器，将数字信号解调为数字的音、视频信号，再进一步将这些数字 信号经过数字模拟转换电路处理为模拟的音、视频信号，提供给电视机。
只要是显像管电视，其电视机的驱动都是由模拟信号来驱动的，数字信号是无法驱动显像管的电子枪工作的。那么谁来完成数字信号接收和处理为模拟信 号的解码功能呢？目前上市的高清晰度电视都不具备这一功能，而需要一个外接的被称作数字电视机顶盒的产品来完成，它是一个独立于电视机之外的数字电视信号 解码器，主要功能是:把通过天线或电缆接收的数字信号，解调为数字音、视频信号，最后再把数字音、视频信号由数模转换电路处理为模拟的音、视频信号，通过 自身AV、S端子接口或色差（YpbPr、YCbCr）等输出接口，连接到电视机的音、视频输入接口上来收看数字电视的节目。如果把这个机顶盒集成到电视 机的内部，那么就可以像现在看模拟电视节目一样，把接收数字信号的天线或电缆直接接到电视机背面的天线接口上，来收看数字电视节目，这样的电视我们称作高 清晰度电视接收机。因为国家数字电视标准没有正式出台，加之将来数字电视节目开通后的收视付费授权等方面的原因，所以目前上市的高清晰度显像管电视都没有 把机顶盒部分的电路做到电视机内部，只是完成了把机顶盒输出的模拟的高清晰度视频信号显示、声音信号输出的功能，这就是它们称作高清晰度电视而不是高清晰 度电视接收机的缘故了。对数字电视节目而言，目前的高清晰度电视的功能从视频信号显示方面来讲类似于电脑显示器。
电视机不分数字和模拟的，无论我们原有传统彩色电视接收机还是现在的高清晰度电视（HDTV），这些电视机都是模拟的。请注意“HDTV”是 “High-Definition Television”的简称，其中的“D”不是有些人误解的“Digital”——“数字”，而是“Definition”——“清晰度”;而数字电 视，应是DTV（Digital Television）,目前厂家之所以把高清晰度电视称作数字高清晰度电视，主要原因是在接收的信号格式转换过程中运用了数字化变频技术（A/D转换、 数据存储、D/A转换）。
谈到这里，读者可能要问:是不是原有传统彩色电视机和现在的高清晰度电视（HDTV）都能接收高清晰度视频信号呢？答案是肯定的。但传统彩色 电视机只能通过AV、S端子接口接收数字电视机顶盒输出的由高清晰度视频信号转换而成的480i，576i，576P格式的标准清晰度信号，自然欣赏到的 画面清晰度已大打折扣了。
为让读者有一个更清晰的概念，这里把数字电视接收设备的相关定义介绍如下：
高清晰度电视接收机 HDTV receiver
能接收、解调由高清晰度电视信号调制的射频信号，解码、显示符合中国数字高清晰度电视的标准格式规定的视频信号，显示图像宽高比与中国数字高清 晰度电视的标准格式规定的图像宽高比对应，图像清晰度约为PAL-D模拟电视机的两倍，能接收和显示其它图像格式数字电视信号，并能解码、输出数字电视声 音信号的设备。
高清晰度电视 HDTV
能输入、处理高清晰度电视视频信号和数字电视声音信号，显示符合中国数字高清晰度电视的标准格式的视频信号，显示图像宽高比与中国数字高清晰度 电视的标准格式规定的图像宽高比相对应，图像清晰度约为PAL-D模拟电视机的两倍，能输出输出数字电视声音信号，并能输入、处理和显示其它图像格式数字 电视视频信号的设备。
高清晰度电视的输入信号格式
遵循高清晰度电视的定义中的规定，HDTV 除通过YpbPr接口输入显示中国数字高清晰度电视的标准格式图像外，还通过D－SUB输入接口（VGA 接口）支持或兼容的计算机输出的图像格式。
2.1 YpbPr、YcbCr模拟分量视频信号
目前国产高清电视对模拟分量视频信号和接口有YpbPr、YcbCr两种标识，YpbPr表示逐行扫描色差输入，YcbCr表示隔行扫描色差输 入。YPbPr/YCbCr信号分别是亮度信号(Y)、蓝色差信号（B-Y）和红色差信号（R-Y）的幅度值乘以一个比例系数而得到的模拟信号。要求至少 Y信号中含同步脉冲信号。如图1所示是接收高清晰度1920×1080i格式复合测试图信号中的100/0/100/0彩条信号得到模拟分量视频信号。
显然，我们只要知道Y、Cb(Pb)、Cr(Pr)的值就能够得到G 的值，所以在视频输出和颜色处理过程中就统一忽略绿色差Cg(Pg), 而只保留Y、Cb(Pb)、Cr(Pr) ，这便是色差输出的基本定义。色差输出将色度信号C分解为色差Cr(Pr)和Cb(Pb)，这样就避免了S-Video传输方式中两路色差混合必须解码并 再次分离的过程，从而保持了色度通道的最大带宽，只需要经过反矩阵解码电路就可以还原为RGB三原色信号而成像，这就最大限度地缩短了视频源到显示器成像 之间的视频信号通道，避免了因繁琐的传输过程所带来的图像失真，所以色差输出的接口方式是目前各种视频接口中最好的一种。
目前国产高清电视的说明书没有对视频分量输入接口YPbPr/YCbCr的输入信号格式作特殊要求或说明;对YCbCr输入接口的输入信号要求一般 采用这样的说明:DVD设备或带有YCbCr输出的设备;对YPbPr输入接口的输入信号要求一般采用这样的表述:HDTV机顶盒或DVD设备或带有 YPbPr输出的设备。显然YpbPr可输入HDTV机顶盒有输出的1080i隔行信号。因此严格地讲，高清电视YPbPr输入接口用于高清晰度电视视频 信号的输入，但并不仅仅用于逐行扫描信号的输入。而且用户只要知道，电视接DVD的时候，YCbCr是接隔行输出，YPbPr是接逐行输出，就可以了。新 的国家数字电视标准将采用统一的YpbPr一种标识。视频分量输入接口支持的视频扫描格式如表1所示，包括480i，576i，576P格式的标准清晰度 模拟分量视频信号和1080i/50Hz、1080i/60Hz、720P/50Hz、720P/60Hz格式的高清晰度模拟分量视频信号。YPBPR模 拟分量视频信号波形图如图1所示。这是接收高清晰度1920×1080i格式复合测试图信号的100/0/100/0彩条信号得到的。
2.2 D－SUB输入信号接口
2.2 计算机输出的图像显示格式
高清电视通过D－SUB接口（VGA 接口）输入计算机图像显示格式的信号。D－SUB接口是采用非对称分布的15pin 连接方式，输入模拟基色视频信号（RGB）的接口。其工作原理是:将计算机显存内以数字格式存储的图像( 帧) 信号在RAMDAC 里经过模拟调制成模拟高频信号，然后再输出到HDTV的D－SUB端口成像，这样D－SUB信号在输入端，就不必像其它视频信号那样还要经过矩阵解码电路 的换算。从前面的视频成像原理可知D－SUB的视频传输过程是最短的，所以D－SUB输入接口拥有许多的优点，如无串扰无电路合成分离损耗等。
D－SUB输入接口支持或兼容如下的计算机显示格式的一种或多种:
—— VGA-640×480; —— SVGA-800×600;
—— XGA-1024×768; —— SXGA-1280×1024;
—— UXGA-1600×1200。
对目前市售数字高清CRT电视一般最高可支持或兼容XGA格式;对目前市售数字等离子电视一般最高可支持或兼容SXGA格式。
高清晰度电视的输入信号处理模式
高清晰度电视通常要兼顾显示3种视频图像模式:经数字化处理过的模拟电视信号格式，如PAL倍行/倍场、PAL60和PAL75电视信号格式 等;高清晰度电视图像格式，如1080i/50HZ、1080i/60HZ、720P高清电视信号格式;D-Sub计算机图像格式，如VGA640× 480、SVGA800×600、XGA1024×768等计算机图像格式。
高清晰度电视处理传统模拟电视信号格式的方法这里不再叙说，以下主要分析目前市售高清晰度电视接收高清电视信号格式和计算机图像格式等输入信号 的处理模式，概括起来共有三种:单一行频型、多频归一型和自适应多行频型，它们处理高清电视信号不外乎完全直通和数字化变频两种方式，显然信号直通方式由 于不经过任何处理，视频传输过程最短，图像细节不易丢失，只要由符合标准的细节距高清显像管显示，便可最大限度将高分辨率的图像格式原汁原味地还原，这是 单一行频型和自适应多行频型高清晰度电视处理信号的特点。而多频归一型所采用的是数字化变频方式，谈到数字化，就必然涉及到取样和量化，我们知道模拟信号 是由无数个连续的点组成，任何电路都无法对无数个点的信息进行如:插行、压缩等处理，因此，只能从无数个点中抽出一些有代表的点进行处理，这种方法叫做取 样，或叫A/D转换。取样可以比喻成把图片经过一个丝网后再印到报纸上（这叫丝网印刷），报纸上的图片就变成由很多小点组成，这些小点点就是从图片中无数 个点取样后得来的，经过取样得到的点，越密越细，图像就越清晰。对视频信号取样也存在这样的道理，取样频率越高，相当于抽样点越多，数据就越真实，但数据 占的内存也多。除了点的密度对图像质量有影响，每个点所表示数值的精度也会影响图像质量，这个叫量化。而数字化变频正是基于这一原理，为支持和兼容 1080i/50Hz、1080i/60Hz、720P、1080P高清电视信号格式和多种计算机图像格式，它采取抽点和抽行的方法，通过A/D转换、数 字图像处理、D/A转换等复杂的视频信号处理电路，采用将高分辨率的图像格式转换成低分辨率的格式，以便于在分辨率较低的显像管上进行显示，这种显示方式 必然降低图像质量;反过来，对低分辨率的图像通过加点、加行的方法，把低分辨率的图像信号转换成高分辨率的图像信号，用于高分辨率显像管显示图像，如逐行 扫描电视就是这个原理，由于提高分辨率的方式在信号的处理过程加入了一些本来并不存在的数据，使显示的图像出现类似于“蜡烛画”那样的不自然现象，这就是 为什么目前所有的高清晰度电视在收看电视时画面都或多或少存在"数码味"的根本原因。退一步讲，就是进行同等分辨率的图像数字化，也必然会在漫长的视频信 号处理过程中对图像质量造成一定程度的损伤。
（一）单一行频型输入信号处理模式
采用单一行频型的机型一般是最初上市的高清晰度电视，由于其接收处理的信号格式较少(仅显示1080i/50Hz、1080i/60Hz高清电 视信号格式和VGA计算机图像格式)，行频较低（28-31.5kHz），采用中节距多媒体显像管，功能较少，故售价较低。其信号处理流程如图2所示，其 工作原理是:对1080i/50Hz、1080i/60Hz高清电视信号和VGA计算机图像格式不处理，完全直通，直接将高清模拟分量视频信号解调成三基 色信号送到显像管，实现HDTV信号的高清晰再现。将D-Sub端口输入的VGA格式的模拟基色视频信号（RGB）原封不动地送到显像管，省去了像高清视 频信号那样还需要经过矩阵解码电路换算的环节。经过的步骤最少，效果好。由于该类机型满足了基本的1080i/50Hz/60Hz数字高清信号的播放及 VGA分辨率格式计算机输入信号显示，所以具有经济实用的价值，故称作经济型。采用单一行频型的上市机型如厦华MT-3468,支持高清电视信号格式 1080i/50Hz，兼容1080i/60Hz。支持计算机VGA模式640×480。
（二）多频归一型输入信号处理模式
采用多频归一型的高清晰度电视由于采用了数字化变频方式，可将多种高清视频格式和计算机显示格式统一变换成 行频(一般在33 kHz—38kHz)适合CRT固有分辨率格式的统一输出格式。因此可具有支持或兼容全球高清格式和多种计算机显示格式输入信号的优点，因对高分辨率格式 的图像处理过程中大幅将信号压缩后再进行显示，所以最后显示高分辨率信号（720P/1080P格式）是以牺牲画质清晰度为代价的，图像信息量和色彩不免 会受到损失。这是数字化所产生的弊端，也是专业和兼容所带来的矛盾。这样的做法当然是为了降低成本和调试方便。因此该类机型数字高清CRT电视售价较适 中。目前所谓的“1080P顶级高清”CRT电视就采用了多频归一型处理模式。多频归一型的信号处理流程如图3所示，其工作原理是:运用数字图像转换技 术，图像信号通过A/D转换器，采取重新计算或抽行方式，将高于CRT固有分辨率格式的图像行频降低，将低于640×480分辨率格式的图像（如模拟电视 图像）行频提升，转换成为统一分辨率的数字图像，然后经过数字图像处理电路，最终通过D/A转换器转换为模拟信号显示在屏幕上。对于行频为33.75 kHz输出统一格式信号的机型，可支持1080i 高清电视信号和VGA计算机格式，对1080P/720P高清电视信号和SVGA、XGA计算机格式则以低于信号固有分辨率格式的图像进行显示; 对于行频为38 kHz输出统一格式信号的机型，可支持1080i 高清视频信号和VGA、SVGA计算机格式，对1080P/720P高清信号和XGA计算机格式则以低于信号固有分辨率格式的图像进行显示;所谓支持的信 号格式，是指该格式图像信号可以在CRT上以该格式固有的分辨率图像显示还原。所谓兼容的信号格式，是指该格式图像信号在CRT上只能以低于该格式固有分 辨率图像进行显示。采用多频归一型处理方法的上市机型如厦华MT-3451, 统一输出的图像信号行频为33.75 kHz。该机支持高清格式1080i /50Hz、1080i/60Hz,兼容720P/60Hz高清格式。可支持计算机VGA模式、SVGA模式800×600/60Hz; 兼容XGA模式1024×768/60Hz。
康佳、长虹、TCL、海信、厦华、创维、海尔、西湖等国内主要彩电生产厂商主流高清电视产品都采用了多频归一（或称“数字高清归一”）技术，均 推出由泰鼎Trident的数字处理电视视频芯片DPTV开发的数字化变频高清电视，DPTV芯片还将高级画质改善功能、扫描处理器、数字彩色解码器、梳 状滤波器，以及图形OSD、画中画处理器集成在内，具有高精度的8bitADC和DAC。康佳、TCL、海信、创维数字化变频高清电视输出统一行频为38 kHz，包括海信1080P顶级高清。厦华、海尔数字化变频高清电视输出统一行频为33.75 kHz。目前这种类型的高清电视是既可接收现行电视信号而又能在以后播出数字节目后不至于立即淘汰的产品。DPTV芯片用于高清电视视频处理的框图如图4 所示。
（三）自适应多行频型输入信号处理模式
采用自适应多行频型的机型其信号处理流程如图5所示，其信号处理方法是:对1080i/50Hz、1080i/60Hz高清电视信号和计算机图 像格式不处理，完全直通，直接将1080i/720P模拟分量视频信号通过解码矩阵解调成三基色信号后，通过基色输出驱动和末级视放将信号送到显像管，将 D-Sub端口输入的VGA/SVGA/XGA格式的模拟基色视频信号（RGB）通过基色输出驱动和末级视放送到显像管。行扫描部分使用多行频处理，由 1080i/720P模拟分量视频信号和VGA/SVGA/XGA格式模拟基色视频信号中携带的行同步脉冲自动控制行同步范围，确保在28 kHz～52 kHz这一很宽的行频范围内，能连续稳定的同步行振荡频率，以自动识别和解读行频为28 kHz～52 kHz的高清电视信号和计算机图像格式，由于这类机型可直接将1080i/720P模拟分量视频信号解调成三基色信号或VGA/SVGA/XGA格式的模 拟基色视频信号（RGB）原封不动地送到显像管这个模拟器件上，并且行频可高达52 kHz ，所以不管1080i/720P高清视频信号还是VGA/SVGA/XGA计算机图像信号均可以固有的分辨率格式高清晰还原于屏幕。因此效果最好，信号就 可尽可能无损耗、原汁原味地显现出来。但对播放真正的1080P/60Hz电视图像却无能为力，因为它要求机芯和显像管行频均高达67kHz，目前还做不 到。该类机型对电路设计、视频带宽及显像管指标和质量等要求苛刻，因此该类机型数字高清CRT电视制作成本高，自然价位也高。采用多行频系统的上市机型如 厦华HT-3661E。行频为28 kHz～52 kHz连续可调，该机支持高清电视格式1080i/50Hz、1080i/60Hz、720P/60Hz数字高清格式。可支持计算机VGA、SVGA、 XGA模式。
高清晰度电视的高清视频信号的显示
4.1 高清晰度电视的视频带宽
带宽是衡量HDTV显示性能的指标。通俗地说，是指每秒在一条线上最多能显示的点数。严格地说，是用来表示系统的幅度——频率特性。当电路输入 一个幅度恒定、频率可变的信号时，输出信号在一个较宽的范围内是不随频率变化的，随着频率的升高和降低，输出的幅度会下降，当降至原来的0．707倍时， 这两点分别称为上限频率和下限频率。在上、下限频率之间的范围，就是频宽或带宽。
带宽以MHz为单位，值越高越好。带宽是造成HDTV差异的一个 比较重要的因素。带宽决定着一台HDTV可以处理的信息范围，就是指特定电子装置能处理的频率范围。工作频率范围早在电路设计时就已经被限定下来了，由于 高频会产生辐射，因此高频处理电路的设计更为困难，成本也高得多。而增强高频处理能力可以使图像更清晰。所以，宽带宽能处理的频率更高，图像也更好。当 然，你不一定非要带宽达到分辨率的要求，但如果带宽小于该分辨率的可接受数值，显示出来的图像会因损失和失真而模糊不清。带宽越大，在高分辨率下就越稳 定。
HDTV高清视频信号带宽为30MHz, 要求 HDTV高清电视频通道带宽为30MHz以上。
4.2 高清晰度电视的图像清晰度
电视系统的分解力直接影响着图像清晰度，要实现高清晰度电视，首先就要解决图像的水平方向能分辩的电视线数（即黑白线条数），称为电视系统的水 平分解力。线数越多，图像越细腻，越清晰。图像信号所占频谱越宽，图像通道的通频带也越宽，因此图像通道的带宽度将限制图像水平分解力。隔行扫描的模拟电 视的信道带宽是8兆赫，逐行扫描的模拟电视的带宽是16兆赫，高清晰电视的带宽应为30兆赫才能保证其图像质量。彩色电视系统的图像清晰度主要取决于电视 信号源、视频通道的带宽和彩色显像管的分辨力（点距）。清晰度的计算单位是“电视线（TVL/ PH）”，水平清晰度(HDTV) =行正程时间×2×视频通道带宽/（幅型比）。我国数字电视显示标准要求支持高清晰度视频信号时序参数如表2所示，高清晰度视频图像幅型比均为16:9， 我们所关心的是时序参数中行周期和行正程时间，这在带宽和幅型比已确定的情况下，不同高清晰度视频信号格式对应的行周期和行正程时间不同，决定了相应格式 图像水平清晰度的不同，而图像垂直清晰度主要与每帧行数和扫描方式有关。这里以高清晰度视频信号格式中的1920×1080i （1125/50Hz）信号格式为例，来计算显示图像的水平和垂直清晰度，显然，以此图像清晰度对显像管的分辨力（节距）的所作的要求可满足所有高清晰度 视频信号以最佳清晰度显示图像的要求。1920×1080i （1125/50Hz）信号格式的行周期为29. 63μs , 正程时间为31.03μs ，视频频带宽度为30 MHz，幅型比均为16:9, 则图像的水平清晰度为：水平清晰度=31.03 (μs)×2×30 （MHz）÷（16/ 9） = 1048TVL/ PH。
该信号格式有效垂直扫描行数为1080行，在理想情况下，垂直分解力就等于每帧画面的有效垂直扫描行数，这时扫描行正好与黑白相间的水平线相重 合。但是由于在摄像端和显示端，垂直方向的扫描不是连续的，即相邻行之间有一定间隔，所以并不是每次扫描行都能落在水平线上。根据统计特性，在隔行扫描情 况下，实际的垂直分解力相当于有效扫描行数的0.7倍（0.7为隔行凯尔系数），在逐行扫描情况下，实际的垂直分解力相当于有效扫描行数的0.9倍 （0.9为逐行凯尔系数），所以垂直清晰度为：垂直清晰度=1080×0.7 = 756TVL/ PH.
以上就是用户端接收到的1920×1080i （1125/50Hz）高清格式图像的最大清晰度。
接下来我们以1920×1080i （1125/50Hz）高清格式图像显示的最大清晰度的要求来确定显像管的分辨力即荧光粉点距的大小。以36英寸（750×420mm,实际可视尺寸要小 于标称尺寸）宽屏幕彩电为例,要能真正显示HDTV高清晰度级的1048×756 TVL/ PH，显像管水平点距应不大于750÷1048≈0.71mm。垂直点距应不大于420÷756≈0.56mm。同理可算得32英寸(660× 370mm)宽屏幕彩电，要达到真正显示HDTV高清晰度级标准，水平点距应不大于0.63mm, 垂直点距应不大于0.49mm.。因此，对36英寸和 32英寸高清显像管电视，单就显像管的要求来说，只有显像管荧光粉点距分别在0.56mm和0.49mm以内，才能满足高清图像清晰度的要求，才能真正显 示HDTV高清晰度图像。而市场上国产34英寸（显示16:9幅型相当于32英寸）高清显像管电视中，康佳、创维和海尔分别声称它们高清细节距显像管点距 为0.65mm、0.64mm和0.62mm，均大于0.49mm，厦华HT-3661E采用原装进口的东芝超细晶丽16:9宽屏幕高清晰度专用纯平显像 管，其荧光粉点距为0.67mm（与0.56mm标准有差距），因此难以真正显示HDTV高清晰度图像;索尼KV-HR系列32英寸、36英寸所采用的 Super Fine Pitch超精细线距平面特玲珑显像管中心点距分别为0.44mm、0.47mm，角部点距分别为0.59mm、0.63mm，理论上达到了真正显示所有 高清格式图像的要求，但索尼KV-HR系列也是目前市场上同等尺寸中最昂贵的高清电视。
在目前高清电视的扫描电路已经走到高场频、高行频的情况 下，显像管是决定图像显示清晰度高低的关键器件之一。对显像管的要求更为苛刻，也为显像管的设计带来困难。如果扫描频率超过显像管的使用极限，由于温升会 引起不良后果，因此偏转线圈的制作工艺更为复杂;另外电子束直径越小，每行扫描线能分解的黑白条纹数就越多，图像也就越清晰、细腻。这就要求荧光粉、荫罩 孔点距更细，但荫罩孔点距过细会引起图像亮度的过弱，又大大增加了荫罩孔制作难度。这一切都导致了高清显像管制作成本的提高，所以显像管占整机价格的比重 也大大增加。
另外，通过电路措施（例如亮/色分离、轮廓校正、电子束速度调制、图像细节校正、动态清晰度控制等）、彩色显像管工作状态调整（例如聚焦电压调 整、减小束电流、提高阳极电压等），可以提高图像重视效果，充分发挥彩色显像管的分辨力，但这些技术绝不可能超过由荧光粉点距和电子束孔径决定的极限分解 力。
高清晰度电视的显示清晰度测试方法
高清晰度电视的输入信号应是Y 、Pb、 Pr 分量信号。
高清晰度1920×1080i格式复合测试图示例参见图6(逆时针旋 转90°)。幅型比为16:9。图中带有护边框的灰底白格背景中部的大圆内，90°、270°;0°、180°;45°、225°方向，共3组6簇楔形线 组，分别测试图像中部的水平、垂直和斜向清晰度电视线数。四角小圆内，90°、270°;0°、180°方向，各2组4簇楔形线组，分别测试图像四角的水 平和垂直清晰度电视线数。左上和右上，各6个水平、垂直和斜向线组，分别测试图像的垂直、水平和斜向清晰度电视线数。左下和右下，各5个垂直和斜向线组， 分别测试图像的水平和斜向清晰度电视线数。中央小圆内，设有测试文字显示和扫描质量的6个字符，用于测定逐行、隔行的质量。上、下和左、右边缘，各设两组 图像过扫描测试标度，用来测定可视图像大小，按标度线外侧读出的数据，即分别是垂直过扫描、水平过扫描的百分比。为监控清晰度测试在系统正常工作状态下进 行，复合测试图还备有四周的满屏标志、上方的100/0/100/0彩条信号、下方的11级灰度级信号和两侧的滚动信号。
高清晰度图像的垂直和水平的清晰度的测定：
输入复合测试图信号，将如图所示的复合测试图信号加到显示器，在显示图像的中心和边角上，评价楔形的可视极限，并记录下相应的清晰度电视线数。在复合测试图中根据楔形清晰度电视线的可视极限来评价清晰度。以主观评价显示图像的垂直和水平的清晰度。