HDV压缩方式与它的适用范围
HDV使用MPEG-2 IBP帧的压缩方式，这是专业录象格式中唯一使用这种方式的。如此之大的原始数据记录在如此小的磁带上，还要达到一小时的记录时间，也只有使用这样的压缩方式。那么专业录像机为什么不宜使用MPEG-2 IBP帧的压缩方式呢?简单地说是后期编辑的原因，那么现在市场上又有如此多的编辑硬件和软件声称自己能做MPEG-2 IBP帧的编辑，到底行不行哪?这里我来引用原中央电视台技术副台长林景云先生二年前在世界广播电视杂志上的文章中关于MPEG-2 IBP帧压缩的一段:
在电视节目制作中，编辑精度和多代复制的质量是用户关心的首要问题。在此基础上，希望码率尽量低。MPEG-2 IBP帧方式由于采用帧间压缩，大大降低了码率，已在传输、播出中获得了广泛应用，并为国际所公认。其优越性对于节目制作也具有极大的吸引力。然而，MPEG-2的研发目标本不是面向节目制作应用，而是面向传输、播出应用，若将MPEG-2 IBP方式用于节目制作，就会出现切换问题。这些年来，一些研究机构和厂商都在探求解决办法。目前大体有三种办法:
一是所谓的朴素方式，即将MPEG-2码流解码为基带信号，经切换或混合、特技处理后，再编码为MPEG流。此方法的缺点是经多次解/编码后，图像质量损失太大，据介绍，损失有可能高达5dB。
二是所谓的有限方式，即Sony用于Betacam SX数字录像机的IB帧方式。按本人的理解，此方式名副其实，但效果尚难尽如人意。
第三种姑且称之为保留"历史数据"方式，即将第一次编码时的一些主要参数随主信号送出，供以后再次或多次解码、再编码用，以减小质量劣化。据介绍，采用这种方式，多次解码、编码的质量损失可以降低到0.0002dB，几乎可以忽略不计。据悉，这种方案已进入实用阶段。
还有很多专家的建议限于篇幅不能例举，笔者有幸与林台长一起参加了中央电视台对5大数字压缩格式的测试，根据自己的经验谈几点体会。
1、MPEG-2是有损压缩，随着压缩次数的增加损失加大，但只要保持码率在一定水平以上，损失是较小的，我们称这个水平是透明图像的门限。比较公认的MPEG-2编码对标清图像(720×576，8bit量化)保持透明图像质量(累计编码8次)的码率是:
对4:2:2 MPEG-2 IBP帧为20Mbps;
对4:2:2 MPEG-2 IB帧(SX方式)为30Mbps;
对4:2:2 MPEG-2 I帧为50Mbps;
对4:2:0 MPEG-2 IBP帧为15Mbps;
如果考虑编码的累计次数不超过3次，则可以考虑码率降低为:
对4:2:2 MPEG-2 IBP帧为12-14Mbps;
对4:2:0 MPEG-2 IBP帧为8-11Mbps。
可以看出，GOP越长，色差取样少，复制次数少，对码率要求就低。
2、HDV是使用4:2:0 MPEG-2 IBP帧编码方式，25Mbps编码，比刚刚提到的对标清图像8-11Mbps的编码显然高了，但相对于比DV原始数据大近4倍的HDV原数据来说，25Mbps一点也不高，尤其是HDV采用了6/12帧的GOP结构，对码率的要求更高。采用什么方法再降低一点压缩对图像的损失风险呢?一般是采用予压缩，即在有损的编码之前，先对数据进行处理，降低参与有损编码的数据量，先甩掉一部分不敏感的数据，如降低清晰度。采用1440×1080代替1920×1080的取样也有类似的效果，也是出于同样的考虑。所以对HDV而言，未必是取样越多越好。具体是如何采用予压缩技术的，在哪里做了手脚，这可是厂商的核心机密，用户只能通过测试进行检测。但真正规范有说服力的检测，一般用户是不可企及的，只有寄希望于国家级的检测机构。
3、同样的MPEG-2压缩方法对不同制式的影响是不同的，MPEG-2对图像的压缩损失与图像的相关性有关，对同样内容的图像，帧的相关性越好则对图像压缩损失越小。那么可以说，帧频越高则帧的相关性越好，再可以引申为，同样的HDV压缩方式，对720/50p的压缩损失要小于1080/50i。从这个方面理解，720/50p方式是比较实惠的。
4HDV毕竟是高清，我们有理由相信，HDV的第1代质量是不错的，3代以内的编码也是完全可以接受的。对于编辑，我们应考虑到，HDV是4:2:0 MPEG-2 IBP帧间压缩方式，6/12帧一个GOP，对帧间的相关性要求高，不像DV是帧内压缩。这是与DV差别最大的。如果编辑点过于密集，在一个GOP内有多个，则帧间的相关性很差，HDV压缩对图像的损失就很大。所以编辑的时候就应当注意，首先注意在什么文件环境下编辑，在MPEG-2IBP帧环境下，编辑尽量少;在下载为"中间"文件(当前HDV非编普遍采取的文件形式，AVI格式)环境下虽然可以做连续单帧的编辑，但要注意编辑后的节目以什么方式输出，如果输出到高档高清的录像机或以帧内压缩的文件输出，则没有明显的质量问题。如果是回到HDV格式或到其它MPEG-2IBP帧方式，对编辑点密集的图像是有明显损失的，可能出现的故障有马赛克、图像分裂、跳帧等。