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20世纪20年代，当电视的概念刚刚诞生时，人们可能并没有意识到电子影像能变得如今天这般流行。在平面、广播与网络三大媒体鼎立的今天，电子媒体占据着举足轻重的地位。进入公元2007年，我们不妨回顾一下电子媒体技术的发展历程，同时，简单介绍一些新兴的电子媒体技术。
第一回 图像格式的变迁
黑白电视的诞生
公元1926年1月26日，苏格兰发明家John Logie Bsird在他的实验室向英国科学研究所的约40位成员与泰晤士报的一位记者演示了他的机械电视装置，演示的灰度图像由30条竖向扫描线组成，幅形比为7：3．刷新频率为每秒12.5幅画面，同时这也是一套真正意义上的电视系统在世界上的首次演示。1929年至1935年，BBC(英国广播公司)的电视广播一直使用Baird的30行系统。
1934年8月，美国发明家Philo Farnsworth向公众展示了其电子电视系统，这是全电子系统在世界上的第一次公开演示。1936年，当英国制订模拟电视广播标准的时候，有两种方案可供选择，其中之一是Baird的240行机械扫描系统，另一种为Marconi／E.M．I．的405行电子扫描系统。由于后者采用了每秒50场的隔行扫描，既保证了足够高的刷新频率，又提高了空间显示精度，因此，BBC于1937年放弃了Bsird的240行机械扫描系统。从此，电子扫描很快取代了机械扫描，成为主宰电视行业长达半个多世纪的核心技术之一。
对于电子扫描，人们的第一反应一定是一行接一行的逐行扫描方式。20世纪30年代，RCA(美国无线电广播公司)的工程师Bandall C.Ballard发明了隔行扫描，并一直沿用至今。运动图像是由一幅幅静态图像连续出现而形成的，有两个参数值得关注，一是图像采集装置的时间轴取样频率，二是图像显示装置的刷新频率。前者决定了运动图像的连续感，例如，体育节目所含图像的前后变化通常较大，如果时间轴取样频率不够高，播放时会导致运动的不连续感；后者与图像本身及观看环境的光亮度，视角等共同影响着图像的闪烁感，例如，在照度居中的室内，需要40 Hz以上的刷新频率，而室外可能需要80 Hz。以电影为例，早期无声电影曾使用16格／秒的拍摄速率，但放映机使用三片式(three bladed)快门，每格胶片投影三次，即48次／秒，后来有声电影出现，拍摄速率提升为24格／秒，放映机改用双片式(two bladed)快门，每格胶片投影两次，刷新频率仍然是48次／秒。然而，电视的情况与电影不同，首先，重复显示一幅图像需要先将此图像存入帧存储器，而帧存储器在20世纪30年代是无法普及的，其次，在当时的技术条件下，CRT这类真空管只有工作在与市电频率相同的刷新频率下，才能避免电源频率对图像的干扰。
1932年，美国电影艺术与科学学会(Academy of Motion Pictrue Arts and Sciences)将有声电影的标准幅形比定义为4：3(1．33：1)，因此，该比例又被称作学会(Academy)幅形比。由于生产工艺的限制．早期显像管都是球面的，为了提高对CRT有效显示区域的利用率，不得不使用接近1．1的幅形比，加之受到电影行业的影响，4：3的幅形比最终得到了电视行业的认同。虽然英国确定使用幅形比为5：4的Marconi／E．M．I．系统，但BBC也于1950年将幅形比更改为4：3。
与此同时，欧洲的其它国家也都在积极发展自己的电视广播。1936年，德国使用180线扫描方式直播了第11届奥运会，后来转向441行扫描系统；而法国的电视技术则直接从441行扫描启动，而后一度增长为819行。有趣的是，无论是405行，还是441行，在当时都曾被称作“高清晰度(High Definition)”。无论如何，上述的黑白电视系统都只能提供灰度图像，而人类通过自己的眼睛看到的是一个绚烂多姿。丰富多彩的世界，因此，彩色电视便很自然地成为许多工程师的下一个奋斗目标。
彩色电视的出现
由于人类的色觉是建立在三种色彩之上的，所以彩色电视的发展与人类对色彩的认知与研究息息相关。红、绿、蓝三种色彩是构成彩色画面的基色，所以在电视图像采集设备中要将光谱将混合光分开，分别感应，在电视图像还原设备中再将三种色彩混合，分别呈现．这便是彩色电视的基本原理。
实际上，人们很早就致力于彩色电视的开发了。1889年，一种机械扫描彩色系统就已用于彩色影像传送，并申请了专利：1928年7月3日，John Logls Bsird使用带有扫描圆盘与三片滤色片的发送与接收端设备完成了世界上首次彩色电视传送演示。
1929年6月，贝尔实验室演示了机械扫描彩色电视，拉开了美国彩色电视发展历史的大幕。1940年2月5日，RCA向FCC(美国联邦通信委员会)成员展示了采用电子扫描的场序彩色系统。同年8月28日，CBS(美国哥伦比亚广播公司)开始使用胶片进行彩色场序传送测试，11月12日开始使用摄像机进行测试，但CBS的系统是半机械式的。NBC(美国全国广播公司，当时为RCA所有)于1941年2月20日实施其首次彩色电视测试。自同年6月1日起，CBS每天进行测试。然而，上述几种彩色电视系统都与当时的黑白电视系统不兼容。第二次世界大战中止了电视的发展，战后的美国迎来了彩色电视的标准化，面对标准的三个候选者，FCC自1949年日月起举办了一系列听证会。考虑到RCA与CTI(美国彩色电视公司，当年曾致力于开发彩色电视系统)两者的系统存在诸多技术问题、不准确的彩色还原与高昂的造价，FCC于1950年10月11日决定采用CBS的方案作为美国彩色电视广播标准。但各大电视机制造商都不肯为CBS的规格生产适配器，随后CBS收购了一家电视机制造商，但只生产了200台，且仅有一半售出。实际上，在CBS标准获得FCC认可之前，以NTSC(全国电视系统委员会)为代表的美国电视行业就已经着手开发一套兼容现有黑白电视机并优于FCC质量标准的彩色电视系统。1953年7月，NTSC向FCC提交了申请并于12月获得批准。随后．NBC开始以NTSC系统为标准开始了广播，不久，Admiral，(冠捷公司的前身，1967年成立于台湾)公司生产出了第一台符合NTSC规格的彩色电视机，1954年4月，RCA与Westinghouse公司也加入了NTSC制式电视机的生产者行列。1959年，RCA成为了主要的彩色电视机生产商，其麾下的NBC也因此走在彩色电视节目生产的最前沿。作为失败者的CBS没有积极投身到彩色电视广播中，ABC(美国广播公司)的动作也很缓慢，于1962年首次播出了彩色电视剧。据调查，截至1964年底，只有3．1％的美国家庭拥有彩色电视机。为了刺激彩色电视的发展，NBC于1965年秋季在几乎所有黄金时间播放彩色电视节目，1966-67年，美国三大广播网在黄金时间全部播出彩色电视节目。截至1972 年，仅有约一半的美国家庭拥有彩色电视机。
欧洲的黑白电视标准一度比较混乱，后来包括英国放弃了405行系统，法国放弃了819行系统，自此，欧洲地区的电视广播统一使用625行格式。由于欧洲国家普遍不满足于美国彩色电视标准的色彩控制，加上欧洲当时的电视广播一直由政府控制，缺乏足够的商机，因此，彩色电视在欧洲的发展滞后于美国。20世纪50年代，有关色彩编码的研究工作陆续在欧洲展开。1956年，法国开发并注册了SECAM(顺序彩色与存贮器)专利。因不满意美国的NTSC与法国的SECAM，德国开发了PAL(逐行倒相)制式，PAL更接近于NTSC，但借鉴了SECAM的一些思想，PAL的优点之一即利用人眼的缺陷实现了自动色彩校正。1967年7月1日，英国BBC2用PAL启动了欧洲的彩色电视广播。同年9月，德国也开始了自己的彩色电视广播，10月，法国启动了SECAM广播。西德、英国与大部分西欧国家都采纳了PAL。除法国外，卢森堡、苏联、东欧、非洲与中东很多国家也采纳了SECAM。截至20世纪80年代初，欧洲的彩色电视广播一直使用UHF，VHF频段一直被早期的黑白电视(英国的405行与法国的819行)广播所占用。
在亚洲，日本于1960年日月10日开始使用NTSC-J系统进行彩色电视广播。然而新西兰、新加坡、澳大利亚、印度分别于1973、1974、1975年采纳了PAL，韩国也于1980年开始了NTSC制广播。中国中央电视台(当时称作北京电视台)自1973年开始采用PAL-D制试播彩色电视节目。1977年，中国电视的制作与播出完成了由黑白到彩色的过渡。
电视制作的数字化
1977年，字幕机。降噪器，时基校正器，同步机与制式转换器等数字设备开始出现在专业电视制作中。由于没有标准，各厂家都使用自己的数字接口，因此，数字设备之间的互连不得不依靠传统的模拟接口。过多的数／模转换掩盖了数字处理的优势。1977年3月，SMPTE(美国电影与电视工程师协会)开始着手开发数字电视接口标准，一种专为NTSC电视制作开发的数字接口诞生。经过长时间的讨论，相关工作组决定采用4fsc(副载波频率的4倍或14．31828MHz)对复合视频信号进行采样。1979年第四季度，各方就数字复合电视标准达成一致，该标准定义了一种4fsc采样、日比特量化的数字接口，使用NTSC制式的节目制作机构的数字接口问题似乎已得到解决。
与此同时，欧洲的电视行业也在寻找自己的数字化方案。NTSC的以(彩色副载波频率)为fH(行频)的整数倍，而PAL的副载波应用了场频偏移，SECAM应用了调频．因此，对PAL或SECAM的彩色信息进行取样变得困难重重。1972年9月，EBU(欧洲广播联盟)成立了工作组C，就数字电视的编码问题进行研究。在此基础上，EBU于1977年建议欧洲电视行业考虑将分量信号数字化，因为分量信号可以在传输前被编码为PAL或SECAM。1979年春，在瑞士的一次会议上，EBU与制作设备生产商就使用分量编码的问题达成一致，随后EBU成立了一个研发计划来确定合适的编码参数。
SMPTE与EBU两个组织内参与数字接口标准化工作的成员意识到有必要制订一个世界唯一的，与色彩标准(PAL／NTSC／SECAM)与扫描标准(625／525)都无关的制作或演播室数字接口标准。1980年1月，SMPTE将已完成的有关NTSC复合数字电视的标准化工作暂时搁置，并与EBU展开了有关统一标准的大讨论。EBU建议对亮度与色差信号分别使用12 MHz和4 MHz两种取样频率(称作12：4：4或3：1：1)，EBU认为这种取样频率可提供足够好的625／50图像。而SMPTE提出的反对观点认为12 MHz的取样频率太低，过于接近Nyquist取样频率，无法满足特技、色键等所必须的多代编辑的需要，另外，12 MHz取样系统对NTSC来说，每行的像素数为762．666。为此，SMPTE提出采用4fsc／2fsc作为亮度／色差分量的取样频率(称作4：2：2)，但又遭到了EBU代表的反对，他们认为4fsc(14．318 MHz)对当时的数字录像系统来说太高，而且对625行系统来说也不能产生整数个水平像素。最终，美国代表建议欧洲代表选择与14．318MHz接近而又为625系统行频倍数的频率。
对于625／50系统来说，fs(声音副载波频率)为fH625的288倍：对于525／60系统来说，fs为fH525的286倍，而两个系统的fs皆为4.5 MHz。因此，任何为fs整数倍的数字一定是两种系统的行频的公倍数。EBU认为取样频率应低于14．318 MHz．而SMPTE认为取样频率应高于12 MHz，因此，双方于1980年2月11日一致建议采用4 5的3倍(即13．5 MHz)作为两个系统的公共取样频率，并建议每行的有效像素数为720，亮／色取样比为4：2：2。1981年1月，EBU在IBA(英国独立广播局)组织了一系列演示，同年2月，SMPTE提议在旧金山召开了分量编码数字电视演示，演示得到了众多设备制造商的支持。1981年3月，EBU与SMPTE召开联合会议，会上双方同意将13．5 MHz(4：2：2)标准提交为世界标准，同年秋季，NHK的测试也证明了该标准的优越性。1981年4月，SMPTE公开了标准草案，听取各方意见，最终该草案成为SMPTE 125标准。EBU也发布了一份类似标准，随后与SMPTE 125一并提交给ITU-R(国际电信联盟无线通信局)．并于同年9月、10月的会议上被采纳为11／1027号文档。1982年2月17日，ITU-R对该文档进行了修订，随后，该文档正式成为后来大名鼎鼎的ITU-R BT.601建议。
高清晰度电视的发展
目前，包括PAL／NTSC／SECAM制式的模拟系统与ITU-R BT.601定义的数字系统在内的彩色电视均被称作SDTV(标准清晰度电视)。按照ITU的定义，HDTV(高清晰度电视)的水平清晰度应为传统电视的两倍，幅形比应为16：9。ITU-R BT．601定义的SDTV每行水平像素数为720，该数量的2倍为1440，考虑到16：9与4：3的比例不同，HDTV应具备1920个水平有效像素。在好莱坞与计算机行业的强烈建议下，HDTV应采用方形像素，如此推算，HDTV的有效扫描行数应为1080。
日本从1979年便开始涉足HDTV的研发工作，20世纪90年代初，日本就使用1125行隔行系统开始了模拟高清电视广播。NHK的科技研究实验室于20世纪80年代开发出了MUSE(多重亚奈李斯特取样编码)系统，利用多重滤波减小原信号对带宽的占用。在MUSE系统中，静态图像以全分辨率传输。由于每帧图像内容不同，MUSE采用的滤波对水平与竖直清晰度的影响不同，所以运动物体会呈现模糊现象。实际上，摇镜头会损失一半的水平清晰度。MUSE被NHK 称为Hi-Vision，是一种专为模拟卫星广播方式开发的高清电视系统。
与日本类似，在欧共体的支持下，欧洲也于1986年设计出自己的模拟高清卫星广播系统——HD-MAC，该系统将MAC(复用模拟分量)与数字音频复用在一起，视频为1152行扫描，使用D2-MAC编码器。1992年夏季奥运会期间，试验性HD--MAC广播系统诞生，100台HD-MAC接收机被用于测试该系统的性能。后来，欧洲的注意力逐渐转移到DVB系统上来，因此，HD-MAC标准于1993年被淘汰。
20世纪80年代末，AT&T(美国电话电报公司)贝尔实验室设计出了720条有效扫描行的高清电视格式。起初，此项目的目标是设计出一个与日本的MUSE兼容的模拟高清电视系统。后来，专家们开发出了使用DCT(离散余弦变换)块的数字编码标准，并完成了数字720p试验系统，为此，Zenith与AT&T放弃了模拟高清电视计划。在FCC的测试中，720p系统对运动物体的表现十分优秀。随后，电视行业支持的隔行扫描格式与AT&T、微软等支持的逐行扫描格式展开了一场激烈的争斗。
1990年，ITU-R BT.709诞生，这是国际各方在高清节目交换参数问题上达成共识的体现。目前该建议书的最新版本为2002年发布的ITU-R BT．709-5。在该建议的第二部分，所有1080行系统均得到认可。720p规格暂未被TU-R BT 709建议采纳，但在SMPTE 296m文本中进行了标准化，而且．EBU也极力推进逐行扫描在欧洲的采用，EBU认为720p是目前最优的高清图像格式，待产品成熟以后再升级为1080p，在旧C 2006上EBU还进行了1080i，720p与1080p三种高清图像格式的现场对比演示，显示了720p较1080，的优越性。
目前，美国少数电视台使用720p格式，其余大部分使用1080i；欧洲的大部分商业电视台使用1080i，然而EBU推荐大家走720p到1080p的过渡之路；我国的行业标准采用了1080i格式。目前流行的高清电视广播系统有欧洲的DVB．美国的ATSC与日本的ISDB，我国的卫星广播选择了DVB-S、有线广播选择了DVB-C、地面广播选择了自主研发的DTMB(数字电视地面多媒体广播)。
数字电影与电视的未来
在历史上，电影历来是电视追赶的目标。数字影院的技术标准标准化由SMPTE DC28小组负责，在标准草案中，2K(2048×1080)与4K(4096×2160)两种分辨率标准得到了业界的认可。
此外，日本NHK于NAB 2006期间公开展示了其开发的UDTV(Ultra High Definition Television)系统。该系统水平分辨率高达8K(7680×4320)，并提供22．2声道的音响效果，UDTV系统采用的先进技术为我们勾勒了电子影像技术的美好未来。
在下一回中，我们将向大家展示图像采集设备的发展，敬请关注。
第一回 图像格式的变迁
黑白电视的诞生
公元1926年1月26日，苏格兰发明家John Logie Bsird在他的实验室向英国科学研究所的约40位成员与泰晤士报的一位记者演示了他的机械电视装置，演示的灰度图像由30条竖向扫描线组成，幅形比为7：3．刷新频率为每秒12.5幅画面，同时这也是一套真正意义上的电视系统在世界上的首次演示。1929年至1935年，BBC(英国广播公司)的电视广播一直使用Baird的30行系统。
1934年8月，美国发明家Philo Farnsworth向公众展示了其电子电视系统，这是全电子系统在世界上的第一次公开演示。1936年，当英国制订模拟电视广播标准的时候，有两种方案可供选择，其中之一是Baird的240行机械扫描系统，另一种为Marconi／E.M．I．的405行电子扫描系统。由于后者采用了每秒50场的隔行扫描，既保证了足够高的刷新频率，又提高了空间显示精度，因此，BBC于1937年放弃了Bsird的240行机械扫描系统。从此，电子扫描很快取代了机械扫描，成为主宰电视行业长达半个多世纪的核心技术之一。
对于电子扫描，人们的第一反应一定是一行接一行的逐行扫描方式。20世纪30年代，RCA(美国无线电广播公司)的工程师Bandall C.Ballard发明了隔行扫描，并一直沿用至今。运动图像是由一幅幅静态图像连续出现而形成的，有两个参数值得关注，一是图像采集装置的时间轴取样频率，二是图像显示装置的刷新频率。前者决定了运动图像的连续感，例如，体育节目所含图像的前后变化通常较大，如果时间轴取样频率不够高，播放时会导致运动的不连续感；后者与图像本身及观看环境的光亮度，视角等共同影响着图像的闪烁感，例如，在照度居中的室内，需要40 Hz以上的刷新频率，而室外可能需要80 Hz。以电影为例，早期无声电影曾使用16格／秒的拍摄速率，但放映机使用三片式(three bladed)快门，每格胶片投影三次，即48次／秒，后来有声电影出现，拍摄速率提升为24格／秒，放映机改用双片式(two bladed)快门，每格胶片投影两次，刷新频率仍然是48次／秒。然而，电视的情况与电影不同，首先，重复显示一幅图像需要先将此图像存入帧存储器，而帧存储器在20世纪30年代是无法普及的，其次，在当时的技术条件下，CRT这类真空管只有工作在与市电频率相同的刷新频率下，才能避免电源频率对图像的干扰。
1932年，美国电影艺术与科学学会(Academy of Motion Pictrue Arts and Sciences)将有声电影的标准幅形比定义为4：3(1．33：1)，因此，该比例又被称作学会(Academy)幅形比。由于生产工艺的限制．早期显像管都是球面的，为了提高对CRT有效显示区域的利用率，不得不使用接近1．1的幅形比，加之受到电影行业的影响，4：3的幅形比最终得到了电视行业的认同。虽然英国确定使用幅形比为5：4的Marconi／E．M．I．系统，但BBC也于1950年将幅形比更改为4：3。
与此同时，欧洲的其它国家也都在积极发展自己的电视广播。1936年，德国使用180线扫描方式直播了第11届奥运会，后来转向441行扫描系统；而法国的电视技术则直接从441行扫描启动，而后一度增长为819行。有趣的是，无论是405行，还是441行，在当时都曾被称作“高清晰度(High Definition)”。无论如何，上述的黑白电视系统都只能提供灰度图像，而人类通过自己的眼睛看到的是一个绚烂多姿。丰富多彩的世界，因此，彩色电视便很自然地成为许多工程师的下一个奋斗目标。
彩色电视的出现
由于人类的色觉是建立在三种色彩之上的，所以彩色电视的发展与人类对色彩的认知与研究息息相关。红、绿、蓝三种色彩是构成彩色画面的基色，所以在电视图像采集设备中要将光谱将混合光分开，分别感应，在电视图像还原设备中再将三种色彩混合，分别呈现．这便是彩色电视的基本原理。
实际上，人们很早就致力于彩色电视的开发了。1889年，一种机械扫描彩色系统就已用于彩色影像传送，并申请了专利：1928年7月3日，John Logls Bsird使用带有扫描圆盘与三片滤色片的发送与接收端设备完成了世界上首次彩色电视传送演示。
1929年6月，贝尔实验室演示了机械扫描彩色电视，拉开了美国彩色电视发展历史的大幕。1940年2月5日，RCA向FCC(美国联邦通信委员会)成员展示了采用电子扫描的场序彩色系统。同年8月28日，CBS(美国哥伦比亚广播公司)开始使用胶片进行彩色场序传送测试，11月12日开始使用摄像机进行测试，但CBS的系统是半机械式的。NBC(美国全国广播公司，当时为RCA所有)于1941年2月20日实施其首次彩色电视测试。自同年6月1日起，CBS每天进行测试。然而，上述几种彩色电视系统都与当时的黑白电视系统不兼容。第二次世界大战中止了电视的发展，战后的美国迎来了彩色电视的标准化，面对标准的三个候选者，FCC自1949年日月起举办了一系列听证会。考虑到RCA与CTI(美国彩色电视公司，当年曾致力于开发彩色电视系统)两者的系统存在诸多技术问题、不准确的彩色还原与高昂的造价，FCC于1950年10月11日决定采用CBS的方案作为美国彩色电视广播标准。但各大电视机制造商都不肯为CBS的规格生产适配器，随后CBS收购了一家电视机制造商，但只生产了200台，且仅有一半售出。实际上，在CBS标准获得FCC认可之前，以NTSC(全国电视系统委员会)为代表的美国电视行业就已经着手开发一套兼容现有黑白电视机并优于FCC质量标准的彩色电视系统。1953年7月，NTSC向FCC提交了申请并于12月获得批准。随后．NBC开始以NTSC系统为标准开始了广播，不久，Admiral，(冠捷公司的前身，1967年成立于台湾)公司生产出了第一台符合NTSC规格的彩色电视机，1954年4月，RCA与Westinghouse公司也加入了NTSC制式电视机的生产者行列。1959年，RCA成为了主要的彩色电视机生产商，其麾下的NBC也因此走在彩色电视节目生产的最前沿。作为失败者的CBS没有积极投身到彩色电视广播中，ABC(美国广播公司)的动作也很缓慢，于1962年首次播出了彩色电视剧。据调查，截至1964年底，只有3．1％的美国家庭拥有彩色电视机。为了刺激彩色电视的发展，NBC于1965年秋季在几乎所有黄金时间播放彩色电视节目，1966-67年，美国三大广播网在黄金时间全部播出彩色电视节目。截至1972 年，仅有约一半的美国家庭拥有彩色电视机。
欧洲的黑白电视标准一度比较混乱，后来包括英国放弃了405行系统，法国放弃了819行系统，自此，欧洲地区的电视广播统一使用625行格式。由于欧洲国家普遍不满足于美国彩色电视标准的色彩控制，加上欧洲当时的电视广播一直由政府控制，缺乏足够的商机，因此，彩色电视在欧洲的发展滞后于美国。20世纪50年代，有关色彩编码的研究工作陆续在欧洲展开。1956年，法国开发并注册了SECAM(顺序彩色与存贮器)专利。因不满意美国的NTSC与法国的SECAM，德国开发了PAL(逐行倒相)制式，PAL更接近于NTSC，但借鉴了SECAM的一些思想，PAL的优点之一即利用人眼的缺陷实现了自动色彩校正。1967年7月1日，英国BBC2用PAL启动了欧洲的彩色电视广播。同年9月，德国也开始了自己的彩色电视广播，10月，法国启动了SECAM广播。西德、英国与大部分西欧国家都采纳了PAL。除法国外，卢森堡、苏联、东欧、非洲与中东很多国家也采纳了SECAM。截至20世纪80年代初，欧洲的彩色电视广播一直使用UHF，VHF频段一直被早期的黑白电视(英国的405行与法国的819行)广播所占用。
在亚洲，日本于1960年日月10日开始使用NTSC-J系统进行彩色电视广播。然而新西兰、新加坡、澳大利亚、印度分别于1973、1974、1975年采纳了PAL，韩国也于1980年开始了NTSC制广播。中国中央电视台(当时称作北京电视台)自1973年开始采用PAL-D制试播彩色电视节目。1977年，中国电视的制作与播出完成了由黑白到彩色的过渡。
电视制作的数字化
1977年，字幕机。降噪器，时基校正器，同步机与制式转换器等数字设备开始出现在专业电视制作中。由于没有标准，各厂家都使用自己的数字接口，因此，数字设备之间的互连不得不依靠传统的模拟接口。过多的数／模转换掩盖了数字处理的优势。1977年3月，SMPTE(美国电影与电视工程师协会)开始着手开发数字电视接口标准，一种专为NTSC电视制作开发的数字接口诞生。经过长时间的讨论，相关工作组决定采用4fsc(副载波频率的4倍或14．31828MHz)对复合视频信号进行采样。1979年第四季度，各方就数字复合电视标准达成一致，该标准定义了一种4fsc采样、日比特量化的数字接口，使用NTSC制式的节目制作机构的数字接口问题似乎已得到解决。
与此同时，欧洲的电视行业也在寻找自己的数字化方案。NTSC的以(彩色副载波频率)为fH(行频)的整数倍，而PAL的副载波应用了场频偏移，SECAM应用了调频．因此，对PAL或SECAM的彩色信息进行取样变得困难重重。1972年9月，EBU(欧洲广播联盟)成立了工作组C，就数字电视的编码问题进行研究。在此基础上，EBU于1977年建议欧洲电视行业考虑将分量信号数字化，因为分量信号可以在传输前被编码为PAL或SECAM。1979年春，在瑞士的一次会议上，EBU与制作设备生产商就使用分量编码的问题达成一致，随后EBU成立了一个研发计划来确定合适的编码参数。
SMPTE与EBU两个组织内参与数字接口标准化工作的成员意识到有必要制订一个世界唯一的，与色彩标准(PAL／NTSC／SECAM)与扫描标准(625／525)都无关的制作或演播室数字接口标准。1980年1月，SMPTE将已完成的有关NTSC复合数字电视的标准化工作暂时搁置，并与EBU展开了有关统一标准的大讨论。EBU建议对亮度与色差信号分别使用12 MHz和4 MHz两种取样频率(称作12：4：4或3：1：1)，EBU认为这种取样频率可提供足够好的625／50图像。而SMPTE提出的反对观点认为12 MHz的取样频率太低，过于接近Nyquist取样频率，无法满足特技、色键等所必须的多代编辑的需要，另外，12 MHz取样系统对NTSC来说，每行的像素数为762．666。为此，SMPTE提出采用4fsc／2fsc作为亮度／色差分量的取样频率(称作4：2：2)，但又遭到了EBU代表的反对，他们认为4fsc(14．318 MHz)对当时的数字录像系统来说太高，而且对625行系统来说也不能产生整数个水平像素。最终，美国代表建议欧洲代表选择与14．318MHz接近而又为625系统行频倍数的频率。
对于625／50系统来说，fs(声音副载波频率)为fH625的288倍：对于525／60系统来说，fs为fH525的286倍，而两个系统的fs皆为4.5 MHz。因此，任何为fs整数倍的数字一定是两种系统的行频的公倍数。EBU认为取样频率应低于14．318 MHz．而SMPTE认为取样频率应高于12 MHz，因此，双方于1980年2月11日一致建议采用4 5的3倍(即13．5 MHz)作为两个系统的公共取样频率，并建议每行的有效像素数为720，亮／色取样比为4：2：2。1981年1月，EBU在IBA(英国独立广播局)组织了一系列演示，同年2月，SMPTE提议在旧金山召开了分量编码数字电视演示，演示得到了众多设备制造商的支持。1981年3月，EBU与SMPTE召开联合会议，会上双方同意将13．5 MHz(4：2：2)标准提交为世界标准，同年秋季，NHK的测试也证明了该标准的优越性。1981年4月，SMPTE公开了标准草案，听取各方意见，最终该草案成为SMPTE 125标准。EBU也发布了一份类似标准，随后与SMPTE 125一并提交给ITU-R(国际电信联盟无线通信局)．并于同年9月、10月的会议上被采纳为11／1027号文档。1982年2月17日，ITU-R对该文档进行了修订，随后，该文档正式成为后来大名鼎鼎的ITU-R BT.601建议。
高清晰度电视的发展
目前，包括PAL／NTSC／SECAM制式的模拟系统与ITU-R BT.601定义的数字系统在内的彩色电视均被称作SDTV(标准清晰度电视)。按照ITU的定义，HDTV(高清晰度电视)的水平清晰度应为传统电视的两倍，幅形比应为16：9。ITU-R BT．601定义的SDTV每行水平像素数为720，该数量的2倍为1440，考虑到16：9与4：3的比例不同，HDTV应具备1920个水平有效像素。在好莱坞与计算机行业的强烈建议下，HDTV应采用方形像素，如此推算，HDTV的有效扫描行数应为1080。
日本从1979年便开始涉足HDTV的研发工作，20世纪90年代初，日本就使用1125行隔行系统开始了模拟高清电视广播。NHK的科技研究实验室于20世纪80年代开发出了MUSE(多重亚奈李斯特取样编码)系统，利用多重滤波减小原信号对带宽的占用。在MUSE系统中，静态图像以全分辨率传输。由于每帧图像内容不同，MUSE采用的滤波对水平与竖直清晰度的影响不同，所以运动物体会呈现模糊现象。实际上，摇镜头会损失一半的水平清晰度。MUSE被NHK 称为Hi-Vision，是一种专为模拟卫星广播方式开发的高清电视系统。
与日本类似，在欧共体的支持下，欧洲也于1986年设计出自己的模拟高清卫星广播系统——HD-MAC，该系统将MAC(复用模拟分量)与数字音频复用在一起，视频为1152行扫描，使用D2-MAC编码器。1992年夏季奥运会期间，试验性HD--MAC广播系统诞生，100台HD-MAC接收机被用于测试该系统的性能。后来，欧洲的注意力逐渐转移到DVB系统上来，因此，HD-MAC标准于1993年被淘汰。
20世纪80年代末，AT&T(美国电话电报公司)贝尔实验室设计出了720条有效扫描行的高清电视格式。起初，此项目的目标是设计出一个与日本的MUSE兼容的模拟高清电视系统。后来，专家们开发出了使用DCT(离散余弦变换)块的数字编码标准，并完成了数字720p试验系统，为此，Zenith与AT&T放弃了模拟高清电视计划。在FCC的测试中，720p系统对运动物体的表现十分优秀。随后，电视行业支持的隔行扫描格式与AT&T、微软等支持的逐行扫描格式展开了一场激烈的争斗。
1990年，ITU-R BT.709诞生，这是国际各方在高清节目交换参数问题上达成共识的体现。目前该建议书的最新版本为2002年发布的ITU-R BT．709-5。在该建议的第二部分，所有1080行系统均得到认可。720p规格暂未被TU-R BT 709建议采纳，但在SMPTE 296m文本中进行了标准化，而且．EBU也极力推进逐行扫描在欧洲的采用，EBU认为720p是目前最优的高清图像格式，待产品成熟以后再升级为1080p，在旧C 2006上EBU还进行了1080i，720p与1080p三种高清图像格式的现场对比演示，显示了720p较1080，的优越性。
目前，美国少数电视台使用720p格式，其余大部分使用1080i；欧洲的大部分商业电视台使用1080i，然而EBU推荐大家走720p到1080p的过渡之路；我国的行业标准采用了1080i格式。目前流行的高清电视广播系统有欧洲的DVB．美国的ATSC与日本的ISDB，我国的卫星广播选择了DVB-S、有线广播选择了DVB-C、地面广播选择了自主研发的DTMB(数字电视地面多媒体广播)。
数字电影与电视的未来
在历史上，电影历来是电视追赶的目标。数字影院的技术标准标准化由SMPTE DC28小组负责，在标准草案中，2K(2048×1080)与4K(4096×2160)两种分辨率标准得到了业界的认可。
此外，日本NHK于NAB 2006期间公开展示了其开发的UDTV(Ultra High Definition Television)系统。该系统水平分辨率高达8K(7680×4320)，并提供22．2声道的音响效果，UDTV系统采用的先进技术为我们勾勒了电子影像技术的美好未来。
在下一回中，我们将向大家展示图像采集设备的发展，敬请关注。