Телевидение высокой четкости (HDTV)


HDTV (ТВЧ - Телевидение Высокой Четкости) - сегодня это самая передовая и высокотехнологичная область цифрового телевидения, сравнимая по своему значению с появлением цветного телевидения в 60-х годах 20 века. В буквальном смысле англоязычных аббревиатур. HDTV (High Definition Television) это часть DTV (Digital Television).

HDTV поддерживает стандарты 1080i и 720p, обладает широкоэкранным 16:9 изображением, звуком Dolby Digital 5.1. и, соответственно, является наивысшей точкой развития телевизионных технологий.

Посредством HDTV обеспечивается доставка в каждый дом необыкновенно чистого, яркого и четкого изображения, практически совпадающего по качеству с 35-мм кинопленкой, и с многоканальным звуковым сопровождением.

Высокая четкость (HD) означает, что число линий и число пикселей в каждой линии телевизионной картинки существенно увеличены по сравнению с телевидением стандартной четкости (SD). В то время как телевизионное SD-изображение передается с разрешением 720x576 пикселей, HD-изображение имеет разрешение 1920x1080 пикселей. Число элементов изображения, передаваемых за одну секунду, увеличено в 5 раз. Это позволяет существенно увеличить чистоту, четкость и детализацию изображения и объясняет тот восторг, который вызывает просмотр HDTV-картинки на высококачественных плоскопанельных дисплеях или на проекторах в домашних кинотеатрах.

Cтандарты HDTV

Сегодня в мире распространены в основном два стандарта, которые используются для HDTV-вещания. 720p (p - прогрессивная развертка) и 1080i (i - чересстрочная развертка). Стандарт 1080i определен в Рекомендациях ITU-R BT.709-5.

Изображение состоит из 1080 активных линий по 1920 отсчетов в каждой, соотношение сторон - 16:9, использованы квадратные пиксели. Стандарт 720р определен SMPTE как телевизионный стандарт 296M-2001. Этот стандарт обеспечивает 720 линий в кадре и 1280 отсчетов в линии. Соотношение сторон - 16:9, использованы квадратные пиксели.

Традиционное телевидение использует так называемое "чересстрочное" сканирование, при котором каждый кадр отображается на экране в два захода. В первом заходе выводятся нечетные линии за 1/50 секунды, во втором за такое же время - четные линии. Вывод полного кадра происходит 25 раз в секунду. В системах прогрессивного сканирования полный кадр изображения выводится каждую 1/50 секунду.

Достоинства и недостатки стандартов HDTV:

 

  • Прогрессивный стандарт является более простым для компрессии и приводит к более низкой скорости передачи данных.
  • Вывод движущегося изображения лучше осуществлять в формате 720р/50, чересстрочное сканирование приводит к возникновению артефактов при быстром движении изображения в случае, если показ идет на дисплеях с системой прогрессивного сканирования.
  • 720р/50 обеспечивает изображение с меньшим общим количеством артефактов, чем 1080i.
  • Производство в 1080i в настоящее время является более простым благодаря более доступному оборудованию.

В таблице перечислены стандарты, которые должны поддерживать европейские HD-дисплеи, чтобы называться HDTV-совместимыми.

Стандарт Пиксели в линии x линии в кадре Режим развертки Частота кадров Соотношение сторон кадра
720p/50 1280x720 Прогрессивная 50 кадр/с 16:9
720p/60 1280x720 Прогрессивная 59.94/60 кадр/с 16:9
1080i/25 1920x1080 Чересстрочная 50 полей/сек 16:9
1080i/30 1920x1080 Чересстрочная 59.94/60 полей/сек 16:9


Кодирование видео


До настоящего времени все существующие в мире HDTV стандарты (ATSC, DVB, ISDB) были основаны на схеме видеокомпрессии MPEG-2 и использовали в качестве основы транспортный поток (MPEG-2 Systems Transport Layer). В настоящее время стандарт DVB дорабатывается для включения в него более современных инструментов аудио/видеокомпрессии, например, таких как H.264 (MPEG-4 AVC) и, может быть, позднее, SMPTE VC-1.

Согласно маркетинговым исследованиям в 2008 году развитие HD-рынка будет ускоряться следующими факторами:

  • Растущая доступность "HD ready" телевизоров.
  • Достижение ведущими провайдерами платного телевидения критических уровней развития на всех основных рынках.
  • Увеличение числа телевизионных HD-каналов и HD DVD.
  • Олимпийские Игры 2008 года и Кубок Мира по футболу 2010 года.

По прогнозам, в 2010 году в Европе будет насчитываться от 60 до 80 спутниковых HD-телеканалов, от 21 до 27 кабельных и от 4 до 14 эфирных HD-каналов. Спорт можно рассматривать в качестве наиболее востребованного контента. Он является главной темой для HD-каналов после кино, а главные спортивные события, такие как Олимпиады, Кубки мира и Чемпионаты по футболу, транслируемые на этих каналах, напрямую влияют на уровень продаж HD-оборудования.

Словарь терминов

ATSC (Advanced Television Systems Committee) - организация, разрабатывающая и утверждающая стандарты для передовых телевизионных систем, в том числе и HDTV. Наиболее широко стандарты ATSC распространены в США и Канаде.

DVB (Digtal Video Broadcasting Project) - организация, которая разрабатывает технологии для цифрового телевидения. В Европе наиболее широко используются следующие протоколы передачи, разработанные DVB: DVB-C (для кабельных сетей), DVB-S (для спутникового вещания), DVB-T (для наземного эфирного вещания). DVB разрабатывает не только протоколы передачи, но и стандарты для интерактивных приложений, таких как приставки цифрового телевидения (set-top boxes) и т.п. Другие DVB протоколы включают MHP (multimedia home platform, сокращенно DVB-MHP), DVB-M (стандарт измерений сигналов DVB-S/T/C), DVB-H ("обновление" стандарта DVB-T, которое позволяет доставлять цифровой поток в мобильные устройства по наземным эфирным сетям).

DVI (Digital Video Interface) - спецификация интерфейса, внедренная организацией Digital Display Working Group (DDWG). По этой спецификации выполнен разъем, который может передавать как цифровые, так и аналоговые видеосигналы. Различают три подтипа таких интерфейсов: DVI-D - для цифровых сигналов, DVI-A - для аналоговых, DVI-I - для цифровых и аналоговых сигналов. DVI-выходами сейчас оснащаются компьютерные графические адаптеры и HDTV-приемники. DVI-входы есть у большинства современных HDTV-совместимых устройств.

HDCP (High-bandwidth Digital Content Protection) - метод шифрования, разработанный компанией Intel, который защищает цифровые медиаданные при передаче их по интерфейсу DVI. Передача информации между источником видеосигнала (компьютером, DVD-плейером, приставкой set-top box и т.п.) и цифровым дисплеем (LCD, плазменной панелью, проектором, и т.п.) происходит в зашифрованном виде.

HDMI (High Definition Multimedia Interface) - интерфейс с 19-контактным разъемом, обеспечивающий скорость передачи данных до 5 Гбит/с для поддержки передачи видеопотока и многоканального звука по единому кабелю. В HDMI также применяется технология Intel HDCP для защиты данных и гарантированного защищенного доступа к аудио- и видеоконтенту. HDTV использует менее половины ширины канала, который обеспечивает стандарт HDMI (5 Гбит/с), так что данный разъем можно закладывать в новые разработки с дальнейшей перспективой на какие-либо новые технологии и потенциалы. Готовые кабели HDMI существуют как в вариантах HDMI-HDMI для обычного цифрового соединения, так и в версии HDMI-DVI для обеспечения плавного перехода с оборудования, в котором применяется интерфейс DVI. Стандарт HDMI является полностью обратно-совместимым со стандартом DVI.

ISDB (Integrated Services Digital Broadcasting) - стандарт цифрового телевидения, разработанный в Японии. Он интегрирует в себя различные виды цифрового контента. Это может быть HDTV, STDV, звук, графика, текст и т.д.

Dolby Digital (AC-3) - алгоритм кодирования звукового сигнала компании Dolby третьего поколения. Это алгоритм кодирования, основанный на особенностях частотной избирательности человеческого слуха, разработанный для применения низких скоростей передачи данных с максимально возможным качеством звука.

MPEG-2 - видеостандарт, разработанный группой MPEG, для применения на высокихскоростях передачи данных. Транспортный поток MPEG-2 лежит в основе всех существующих стандартов цифрового телевидения - DVB, ATSC, ISDB.

ASI (Asynchronous Serial Interface) - асинхронный последовательный интерфейс. Предназначен для передачи транспортных пакетов MPEG-2 по коаксиальным и многомодовым волоконно-оптическим линиям связи.

QAM256 (Quadrature Amplitude Modulation) - квадратурная амплитудная модуляция: cпособ многопозиционной модуляции несущей, предусматривающий изменение ее амплитуды и фазы. Одним состоянием несущей передается 16 бит информации. На этом типе модуляции основан стандарт DVB-C, применяемый в цифровых кабельных сетях.
• Цифровое Спутниковое Телевидение и Интернет в г. Армавире - Телевидение Высокой Чёткости HDTV •