✖


Jump to content

Телевидение высокой четкости

(Перенаправлено с HD-телевидения )

Телевидение высокой четкости ( HDTV ) описывает телевизионную или видеосистему, которая обеспечивает значительно более высокое разрешение изображения, чем технологии предыдущего поколения. Этот термин используется как минимум с 1933 года; [ 1 ] в последнее время это относится к поколению, следующему за телевидением стандартной четкости (SDTV). Это стандартный формат видео, используемый в большинстве передач: наземное вещание , кабельное телевидение , спутниковое телевидение .

Форматы

[ редактировать ]

HDTV может передаваться в различных форматах:

  • 720p ( 1280×720p ): 921600 пикселей
  • 1080i ( 1920 × 1080i ) чересстрочная развертка: 1 036 800 пикселей (≈1,04   Мп).
  • 1080p ( 1920 × 1080p Прогрессивная развертка   ): 2 073 600 пикселей (≈2,07 Мп).
    • В некоторых странах также используется нестандартное разрешение CTA, например 1440 × 1080i : 777 600 пикселей (≈0,78   Мп) на поле или 1 555 200 пикселей (≈1,56   Мп) на кадр.

При передаче с разрешением два мегапикселя на кадр HDTV обеспечивает примерно в пять раз больше пикселей, чем SD (телевидение стандартной четкости). Повышенное разрешение обеспечивает более четкое и детальное изображение. Кроме того, прогрессивная развертка и более высокая частота кадров приводят к уменьшению мерцания изображения и лучшей передаче быстрого движения. [ 2 ] Современное телевидение высокой четкости начало вещание в 1989 году в Японии под аналоговой системой MUSE /Hi-Vision. [ 3 ] HDTV получило широкое распространение во всем мире в конце 2000-х годов. [ 4 ]

Стандарты

[ редактировать ]
Карта стандартов цифрового наземного телевещания по странам

Все современные передачи высокой четкости используют стандарты цифрового телевидения . Основными стандартами цифрового телевещания, используемыми для наземных, кабельных, спутниковых и мобильных устройств, являются:

  • DVB , возникший в Европе, а также используемый в большей части Азии, Африки и Австралии.
  • ATSC , используется в большей части Северной Америки.
  • DTMB , используется в Китае и некоторых соседних странах.
  • ISDB , используется в двух несовместимых вариантах в Японии и Южной Америке.
  • DMB , используемый мобильными устройствами в Южной Корее.

Эти стандарты используют различные видеокодеки , некоторые из которых также используются для интернет-видео .

История

[ редактировать ]
Дополнительная информация: Аналоговая телевизионная система высокой четкости , история телевидения и переход к телевидению высокой четкости.

Термин «высокая четкость» когда-то описывал серию телевизионных систем, впервые анонсированных в 1933 году. [ 1 ] и спущен на воду с августа 1936 г.; [ 5 ] однако эти системы имели только высокое разрешение по сравнению с более ранними системами, основанными на механических системах с разрешением всего 30 строк. Продолжающаяся конкуренция между компаниями и странами за создание настоящего телевидения высокой четкости охватывала весь 20 век, поскольку каждая новая система становилась более высокой четкостью, чем предыдущая. В начале 21 века эта гонка продолжилась с системами 4K , 5K и 8K .

Британская служба телевидения высокой четкости начала испытания в августе 1936 года, а регулярную работу - 2 ноября 1936 года с использованием как (механической) системы линейной последовательной развертки Baird 240 (позже названной прогрессивной ), так и (электронной) Marconi-EMI 405. системы с чересстрочной разверткой . Система Бэрда была снята с производства в феврале 1937 года. [ 6 ] В 1938 году Франция разработала собственную 441-строчную систему, варианты которой также использовались рядом других стран. в США 525-строчная система NTSC появилась в 1941 году. В 1949 году Франция представила стандарт еще более высокого разрешения ( 525-строчную систему NTSC. 819 строк) , систему, которая имела бы высокое разрешение даже по современным стандартам, но была только монохромной и имела технические ограничения, которые не позволяли ей использовать достижение намеченного определения. Во всех этих системах использовалась чересстрочная развертка 4:3, и соотношение сторон за исключением 240-строчной системы, которая была прогрессивной (фактически описываемой в то время технически правильным термином «последовательная» ), и 405-строчной системы, которая начиналась как 5:4 и позже была изменена. до 4:3. В 405-строчной системе была использована (на тот момент) революционная идея чересстрочной развертки, чтобы преодолеть проблему мерцания 240-строчной системы с частотой кадров 25 Гц. В 240-строчной системе можно было бы удвоить частоту кадров, но это означало бы, что полоса пропускания передаваемого сигнала увеличилась бы вдвое, что является неприемлемым вариантом, поскольку полоса пропускания основной полосы видеосигнала должна была составлять не более 3 МГц.

Цветное вещание началось с аналогичного количества строк, сначала с цветовой системы NTSC в США в 1953 году, которая была совместима с более ранними монохромными системами и, следовательно, имела те же 525 строк на кадр. Европейские стандарты не применялись до 1960-х годов, когда PAL и SECAM к монохромному 625-строчному вещанию были добавлены цветные системы .

NHK (Японская радиовещательная корпорация) начала исследования с целью «разблокировать фундаментальный механизм взаимодействия видео и звука с пятью чувствами человека» в 1964 году, после Олимпийских игр в Токио. NHK намеревалась создать систему HDTV, которая в субъективных тестах получила гораздо более высокие оценки, чем система NTSC, ранее называвшаяся HDTV . Эта новая система NHK Color, созданная в 1972 году, включала 1125 строк, соотношение сторон 5:3 (1,67:1) и частоту обновления 60 Гц. Общество инженеров кино и телевидения (SMPTE), возглавляемое Чарльзом Гинзбургом, стало органом по тестированию и изучению технологии HDTV в международном театре. SMPTE тестировала системы HDTV от разных компаний со всех мыслимых точек зрения, но проблема объединения различных форматов преследовала технологию в течение многих лет.

В конце 1970-х годов SMPTE протестировала четыре основные системы HDTV, а в 1979 году исследовательская группа SMPTE опубликовала «Исследование телевизионных систем высокой четкости» :

  • EIA монохромный: соотношение сторон 4:3, 1023 строки, 60 Гц
  • Цвет NHK: соотношение сторон 5:3, 1125 строк, 60 Гц
  • NHK монохромный: соотношение сторон 4:3, 2125 строк, 50 Гц
  • Цвет BBC: соотношение сторон 8:3, 1501 строк, 60 Гц. [ 7 ]

С момента официального принятия широкоэкранных режимов передачи HDTV цифрового видеовещания (DVB) в середине-конце 2000-х годов; ) с 525 строками системы NTSC (и PAL-M , а также европейские системы PAL и SECAM с 625 строками считались телевизионными системами стандартной четкости .

Аналоговые системы

[ редактировать ]
Основная статья: Аналоговая система телевидения высокой четкости

Раннее вещание HDTV использовало аналоговую технологию, которая позже была преобразована в цифровое телевидение со сжатием видео .

В 1949 году Франция начала передачу по системе из 819 линий (из них 737 активных линий). Система была только монохромной и использовалась только на УКВ для первого французского телеканала. Его производство было прекращено в 1983 году.

В 1958 году Советский Союз разработал «Трансформатор» ( по-русски : «Трансформатор» , что означает «Трансформатор» ), первую телевизионную систему высокого разрешения (определения), способную создавать изображение, состоящее из 1125 строк разрешения, предназначенное для обеспечения телеконференций для военного командования. Это был исследовательский проект, и система никогда не использовалась ни военными, ни в потребительском телерадиовещании. [ 8 ]

В 1986 году Европейское сообщество предложило HD-MAC , аналоговую систему HDTV с 1152 строками. Публичная демонстрация состоялась к летним Олимпийским играм 1992 года в Барселоне. Однако в 1993 году HD-MAC был отменен, и был сформирован проект DVB, который предусматривал разработку цифрового стандарта HDTV. [ 9 ]

Япония

[ редактировать ]

В 1979 году японская общественная телекомпания NHK впервые разработала потребительское телевидение высокой четкости с соотношением сторон экрана 5:3. [ 10 ] Система, известная как Hi-Vision или MUSE в честь множественной кодировки суб-найквиста (MUSE) для кодирования сигнала, требовала примерно вдвое большей полосы пропускания, чем существующая система NTSC, но обеспечивала примерно в четыре раза большее разрешение (1035i/1125 строк). В 1981 году система MUSE была впервые продемонстрирована в Соединенных Штатах с тем же соотношением сторон 5:3, что и японская система. [ 11 ] Посетив демонстрацию MUSE в Вашингтоне, президент США Рональд Рейган был впечатлен и официально заявил, что внедрение HDTV в США является «вопросом национальных интересов». [ 12 ] NHK снимала летние Олимпийские игры 1984 года на камеру Hi-Vision весом 40 кг. [ 13 ]

Тестовое спутниковое вещание началось 4 июня 1989 года. Это были первые в мире ежедневные программы высокой четкости. [ 14 ] с регулярным тестированием, начинающимся 25 ноября 1991 года, или «Днем Hi-Vision», датированным именно так, чтобы указать на его разрешение в 1125 строк. [ 15 ] Регулярное вещание BS -9ch началось 25 ноября 1994 года и включало коммерческие программы и программы NHK.

Несколько систем были предложены в качестве нового стандарта для США, включая японскую систему MUSE, но все они были отклонены Федеральной комиссией по связи (FCC) из-за их более высоких требований к пропускной способности. В это время количество телевизионных каналов быстро росло, и пропускная способность уже была проблемой. Новый стандарт должен был быть более эффективным, поскольку для HDTV требовалась меньшая полоса пропускания, чем существующему NTSC.

Уменьшение аналоговых систем HD

[ редактировать ]

Ограниченная стандартизация аналогового телевидения высокой четкости в 1990-х годах не привела к глобальному внедрению телевидения высокой четкости, поскольку технические и экономические ограничения того времени не позволяли телевидению высокой четкости использовать полосу пропускания, большую, чем у обычного телевидения. Ранние коммерческие эксперименты HDTV, такие как MUSE от NHK, требовали более чем в четыре раза большую полосу пропускания, чем вещание стандартной четкости. Несмотря на усилия, предпринятые для уменьшения пропускной способности аналогового телевидения высокой четкости примерно до вдвое большей, чем у SDTV, эти телевизионные форматы по-прежнему распространялись только через спутник. В Европе стандарт HD-MAC также считался технически нежизнеспособным. [ 16 ] [ 17 ]

Кроме того, запись и воспроизведение сигнала HDTV были серьезной технической проблемой в первые годы существования HDTV ( Sony HDVS ). Япония осталась единственной страной с успешным общественным вещанием аналогового телевидения высокой четкости: семь вещательных компаний использовали один канал. [ нужна ссылка ]

Однако система Hi-Vision/MUSE также столкнулась с коммерческими проблемами при ее запуске 25 ноября 1991 года. К тому дню было продано только 2000 телевизоров высокой четкости, а не восторженная оценка в 1,32 миллиона. Комплекты Hi-Vision стоили очень дорого, до 30 000 долларов США каждый, что способствовало их низкой потребительской адаптации. [ 18 ] Hi-Vision Видеомагнитофон от NEC , выпущенный на Рождество, продавался по розничной цене 115 000 долларов США. Кроме того, США считали Hi-Vision/MUSE устаревшей системой и уже дали понять, что будут разрабатывать полностью цифровую систему. [ 19 ] Эксперты считали, что коммерческая система Hi-Vision в 1992 году уже затмила цифровые технологии, разрабатываемые в США с 1990 года. Это была победа Америки над японцами с точки зрения технологического доминирования. [ 20 ] К середине 1993 года цены на ресиверы все еще достигали 1,5 миллиона иен (15 000 долларов США). [ 21 ]

23 февраля 1994 года ведущий администратор телерадиовещания в Японии признал неисправность своей аналоговой системы HDTV, заявив, что цифровой формат США, скорее всего, станет мировым стандартом. [ 22 ] Однако это объявление вызвало гневные протесты со стороны вещательных компаний и электронных компаний, которые вложили значительные средства в аналоговую систему. В результате на следующий день он взял обратно свое заявление, заявив, что правительство продолжит продвигать Hi-Vision/MUSE. [ 23 ] В том же году NHK начала развитие цифрового телевидения , пытаясь догнать Америку и Европу. В результате появился формат ISDB . [ 24 ] Япония начала цифровое спутниковое вещание и вещание HDTV в декабре 2000 года. [ 13 ]

Рост цифрового сжатия

[ редактировать ]

Цифровое телевидение высокой четкости было невозможно с несжатым видео , которое требует пропускной способности, превышающей 1   Гбит/с HD студийного качества для цифрового видео . [ 25 ] [ 26 ] Цифровое телевидение высокой четкости стало возможным благодаря развитию с дискретным косинусным преобразованием (DCT) сжатия видео . [ 27 ] [ 25 ] Кодирование DCT — это метод сжатия изображений с потерями , который был впервые предложен Насиром Ахмедом в 1972 году. [ 28 ] и позже был адаптирован в алгоритм DCT с компенсацией движения для стандартов кодирования видео , таких как форматы H.26x с 1988 года и форматы MPEG с 1993 года. [ 29 ] [ 30 ] Сжатие DCT с компенсацией движения значительно уменьшает полосу пропускания, необходимую для цифрового ТВ-сигнала. [ 25 ] [ 31 ] К 1991 году он достиг степени сжатия данных от 8:1 до 14:1 для передачи HDTV почти студийного качества до 70–140 Мбит / с . [ 25 ] В период с 1988 по 1991 год сжатие видео DCT было широко принято в качестве стандарта кодирования видео для реализаций HDTV, что позволило разработать практическое цифровое телевидение высокой четкости. [ 25 ] [ 27 ] [ 32 ] Динамическая память с произвольным доступом ( DRAM ) также была принята в качестве полупроводниковой памяти с кадровым буфером DRAM , поскольку рост производства полупроводников и снижение цен важны для коммерциализации HDTV. [ 32 ]

С 1972 года Международного союза электросвязи сектор радиосвязи ( ITU-R ) работал над созданием глобальных рекомендаций для аналогового телевидения высокой четкости. Однако эти рекомендации не подходили для диапазонов радиовещания, которые могли достигать домашних пользователей. Стандартизация MPEG-1 в 1993 году привела к принятию рекомендаций ITU-R BT.709 . [ 33 ] В ожидании этих стандартов была создана организация DVB. Это был альянс вещательных компаний, производителей бытовой электроники и регулирующих органов. DVB разрабатывает и согласовывает спецификации, которые официально стандартизированы ETSI . [ 34 ]

DVB первым создал стандарт для цифрового спутникового телевидения DVB-S , цифрового кабельного телевидения DVB-C и цифрового наземного телевидения DVB-T . Эти системы вещания могут использоваться как для SDTV, так и для HDTV. В США Большой Альянс предложил ATSC в качестве нового стандарта для SDTV и HDTV. И ATSC, и DVB были основаны на стандарте MPEG-2 , хотя системы DVB также могут использоваться для передачи видео с использованием более новых и более эффективных стандартов сжатия H.264/MPEG-4 AVC . Общим для всех стандартов DVB является использование высокоэффективных методов модуляции для дальнейшего сокращения полосы пропускания и, прежде всего, для снижения требований к аппаратному обеспечению приемника и антеннам. [ нужна ссылка ]

В 1983 году сектор радиосвязи Международного союза электросвязи (ITU-R) создал рабочую группу (IWP11/6) с целью установления единого международного стандарта HDTV. Один из наиболее острых вопросов касался подходящей частоты обновления кадра/поля, мир уже разделился на два лагеря: 25/50 Гц и 30/60 Гц, во многом из-за различий в частоте сети . Рабочая группа IWP11/6 рассмотрела множество точек зрения и на протяжении 1980-х годов способствовала развитию ряда областей цифровой обработки видео, не в последнюю очередь преобразованию между двумя основными частотами кадров/полей с использованием векторов движения , что привело к дальнейшему развитию в других областях. Хотя всеобъемлющий стандарт HDTV в конечном итоге не был установлен, соглашение по соотношению сторон было достигнуто. [ нужна ссылка ]

Первоначально существующее соотношение сторон 5:3 было основным кандидатом, но из-за влияния широкоэкранного кино соотношение сторон 16:9 (1,78) в конечном итоге стало разумным компромиссом между 5:3 (1,67) и обычным соотношением сторон 1,85. широкоэкранный формат кинотеатра. Соотношение сторон 16:9 было должным образом согласовано на первом заседании рабочей группы IWP11/6 в научно-исследовательском центре BBC в Кингсвуде-Уоррене. Итоговая Рекомендация ITU-R ITU-R BT.709-2 (« Рек. 709 ») включает соотношение сторон 16:9, заданную колориметрию и режимы сканирования 1080i (1080 активно чересстрочных строк с разрешением) и 1080p (1080 строки с прогрессивной разверткой ). В испытаниях британского Freeview HD использовался MBAFF , который содержит как прогрессивный, так и чересстрочный контент в одной и той же кодировке. [ нужна ссылка ]

Он также включает альтернативный формат сканирования HDMAC 1440×1152 . (Согласно некоторым сообщениям, обсуждаемый формат 750 строк (720p) (720 строк с прогрессивной разверткой) рассматривался некоторыми в МСЭ как расширенный телевизионный формат, а не как настоящий формат HDTV. [ 35 ] и поэтому не был включен, хотя системы 1920×1080i и 1280×720p для диапазона частот кадров и полей были определены несколькими стандартами SMPTE США .) [ нужна ссылка ]

Первая трансляция HDTV в США

[ редактировать ]

Технология HDTV была представлена ​​в Соединенных Штатах в начале 1990-х годов и официально объявлена ​​в 1993 году Digital HDTV Grand Alliance , группой компаний по производству телевизионного, электронного оборудования и связи, состоящей из AT&T Bell Labs , General Instrument , Philips , Sarnoff , Thomson , Zenith. и Массачусетский технологический институт . Полевые испытания HDTV на 199 объектах в США завершились 14 августа 1994 года. [ 36 ] Первая публичная трансляция HDTV в Соединенных Штатах произошла 23 июля 1996 года, когда в Роли, Северная Каролина, телевизионная станция WRAL-HD начала вещание с существующей башни WRAL-TV к юго-востоку от Роли, выиграв гонку за звание первого с HD. Модельная станция в Вашингтоне, округ Колумбия , которая начала вещание 31 июля 1996 года под позывным WHD-TV, базировалась на базе NBC принадлежащей и управляемой станции WRC-TV . [ 37 ] [ 38 ] [ 39 ] Американского комитета по передовым телевизионным системам Публичный запуск системы HDTV астронавта Джона Гленна (ATSC) состоялся 29 октября 1998 года во время прямой трансляции возвращения в космос на борту космического корабля " Дискавери" . [ 40 ] Сигнал передавался от побережья до побережья, и публика его видела в научных центрах и других общественных театрах, специально оборудованных для приема и показа трансляции. [ 40 ] [ 41 ]

Европейские передачи HDTV

[ редактировать ]

В период с 1988 по 1991 год несколько европейских организаций работали над на основе дискретного косинусного преобразования (DCT) стандартами цифрового видеокодирования как для SDTV, так и для HDTV. В рамках проекта EU 256, организованного CMTT и ETSI, наряду с исследованиями итальянской телекомпании RAI DCT , был разработан видеокодек , который транслирует передачу HDTV почти студийного качества со скоростью около 70–140 Мбит/с. [ 25 ] [ 42 ] Первые передачи HDTV в Европе, хотя и не прямо на дом, начались в 1990 году, когда RAI транслировала чемпионат мира по футболу 1990 года с использованием нескольких экспериментальных технологий HDTV, включая цифровой кодек EU 256 на основе DCT, [ 25 ] смешанная аналого-цифровая технология HD-MAC и аналоговая технология MUSE . Матчи транслировались в 8 кинотеатрах Италии, где проводился турнир, и 2 кинотеатрах Испании. Связь с Испанией была осуществлена ​​через спутниковую линию Olympus из Рима в Барселону , а затем через оптоволоконную связь из Барселоны в Мадрид . [ 43 ] [ 44 ] После некоторых передач HDTV в Европе в 1993 году от этого стандарта отказались, и его заменил цифровой формат DVB. [ 45 ]

Первые регулярные трансляции начались 1 января 2004 года, когда бельгийская компания Euro1080 запустила канал HD1 с традиционным Венским новогодним концертом . Тестовые передачи велись с момента выставки IBC в сентябре 2003 года, но новогодняя трансляция ознаменовала официальный запуск канала HD1 и официальное начало прямого домашнего HDTV в Европе. [ 46 ]

Euro1080, подразделение позднее прекратившей свое существование бельгийской компании по оказанию телевизионных услуг Alfacam, транслировало каналы HDTV, чтобы выйти из общеевропейского тупика, когда «нет вещания HD означает, что нет купленных телевизоров HD, значит, нет вещания HD ...» и дать толчок интересу к HDTV в Европе. . [ 47 ] Канал HD1 изначально был бесплатным и в основном транслировал спортивные, драматические, музыкальные и другие культурные мероприятия с многоязычным саундтреком по скользящему графику четыре-пять часов в день. [ нужна ссылка ]

В этих первых европейских передачах HDTV использовался формат 1080i со сжатием MPEG-2 для сигнала DVB-S со SES компании спутника Astra 1H . Передачи Euro1080 позже были заменены на сжатие MPEG-4/AVC для сигнала DVB-S2 в соответствии с последующими каналами вещания в Европе. [ нужна ссылка ]

Несмотря на задержки в некоторых странах, [ 48 ] Число европейских HD-каналов и зрителей неуклонно росло с момента первых трансляций HDTV: в ежегодном исследовании рынка спутниковых мониторов SES за 2010 год сообщается о более чем 200 коммерческих каналах, вещающих в формате HD со спутников Astra, а также о 185 миллионах телевизоров с поддержкой HD, проданных в Европе (60 фунтов стерлингов). только в 2010 году) и 20 миллионов домохозяйств (27% всех домов европейского цифрового спутникового телевидения), смотрящих спутниковое вещание высокой четкости (16 миллионов через спутники Astra). [ 49 ]

В декабре 2009 года Великобритания стала первой европейской страной, развернувшей контент высокой четкости с использованием нового стандарта передачи DVB-T2 , как указано в Digital TV Group (DTG) D-книге , на цифровом наземном телевидении. [ нужна ссылка ]

Сервис Freeview HD содержит 13 каналов HD (по состоянию на апрель 2016 г.). ) и был развернут по регионам Великобритании в соответствии с процессом перехода на цифровое телевидение , который, наконец, завершился в октябре 2012 года. Однако Freeview HD не является первой услугой HDTV по цифровому наземному телевидению в Европе; Итальянский RAI начал вещание в формате 1080i 24 апреля 2008 года, используя стандарт передачи DVB-T. [ нужна ссылка ]

В октябре 2008 года Франция развернула пять каналов высокой четкости, используя стандарт передачи DVB-T для цифрового наземного распространения. [ нужна ссылка ]

Обозначения

[ редактировать ]

Системы вещания HDTV характеризуются тремя основными параметрами:

  • Размер кадра в пикселях определяется как количество пикселей по горизонтали × количество пикселей по вертикали , например 1280 × 720 или 1920 × 1080 . Часто количество пикселей по горизонтали подразумевается из контекста и опускается, как в случае с 720p и 1080p .
  • Система сканирования обозначается буквой p для прогрессивной развертки или i для чересстрочной развертки .
  • Частота кадров определяется как количество видеокадров в секунду. Для чересстрочных систем следует указать количество кадров в секунду, но нередко вместо этого неправильно используется частота поля.

Если используются все три параметра, они указываются в следующем виде: [размер кадра][система сканирования][частота кадров или полей] или [размер кадра]/[частота кадров или полей][система сканирования] . [ 50 ] Часто размер кадра или частоту кадров можно отбросить, если их значение следует из контекста. В этом случае сначала указывается оставшийся числовой параметр, а затем система сканирования. [ нужна ссылка ]

Например, 1920×1080p25 определяет формат прогрессивной развертки с частотой 25 кадров в секунду, при этом каждый кадр имеет ширину 1920 пикселей и высоту 1080 пикселей. Обозначения 1080i25 или 1080i50 определяют формат чересстрочной развертки с частотой 25 кадров (50 полей) в секунду, причем каждый кадр имеет ширину 1920 пикселей и высоту 1080 пикселей. Обозначения 1080i30 или 1080i60 определяют формат чересстрочной развертки с частотой 30 кадров (60 полей) в секунду, причем каждый кадр имеет ширину 1920 пикселей и высоту 1080 пикселей. Обозначение 720p60 определяет формат прогрессивной развертки с частотой 60 кадров в секунду, при этом каждый кадр имеет высоту 720 пикселей; Подразумевается 1280 пикселей по горизонтали. [ нужна ссылка ]

Системы, использующие частоту 50 Гц, поддерживают три скорости сканирования: 50i, 25p и 50p, а системы с частотой 60 Гц поддерживают гораздо более широкий набор частот кадров: 59,94i, 60i, 23,976p, 24p, 29,97p, 30p, 59,94p и 60p. Во времена телевидения стандартной четкости дробные ставки часто округлялись до целых чисел, например, 23,976p часто называлось 24p, а 59,94i часто называлось 60i. Телевидение высокой четкости с шестьюдесятью герцами поддерживает как дробные, так и слегка отличающиеся целочисленные скорости, поэтому во избежание двусмысленности необходимо строгое использование обозначений. Тем не менее, 29.97p/59.94i почти повсеместно называется 60i, а 23.976p называется 24p. [ нужна ссылка ]

В коммерческом названии продукта частота кадров часто опускается и подразумевается из контекста (например, телевизор 1080i ). Частоту кадров также можно указать без разрешения. Например, 24p означает 24 кадра с прогрессивной разверткой в ​​секунду, а 50i означает 25 кадров с чересстрочной разверткой в ​​секунду. [ 51 ]

Не существует единого стандарта для поддержки цвета HDTV. Цвета обычно передаются с использованием цветового пространства YUV (10 бит на канал), но, в зависимости от базовых технологий генерации изображений в приемнике, затем впоследствии преобразуются в цветовое пространство RGB с использованием стандартизированных алгоритмов. При передаче напрямую через Интернет цвета обычно предварительно преобразуются в 8-битные каналы RGB для дополнительной экономии места при условии, что они будут просматриваться только на экране компьютера ( sRGB ). Дополнительным преимуществом для первоначальных вещательных компаний является то, что потери при предварительном преобразовании по существу делают эти файлы непригодными для профессионального телевещания. [ нужна ссылка ]

Большинство систем HDTV поддерживают разрешения и частоту кадров, определенные либо в таблице 3 ATSC, либо в спецификации EBU. Наиболее распространенные перечислены ниже. [ нужна ссылка ]

Разрешение дисплея

[ редактировать ]
Поддерживаемый формат видео [разрешение изображения] Собственное разрешение [собственное разрешение] (Ш × В) Пиксели Соотношение сторон (Ш:В) Описание
Действительный Рекламируемый (мегапикселей) Изображение Пиксель
720p
(HD готово)
1280×720 		1024 × 768
XGA 		786,432 0.8 4:3 (1.33:1) 1:1 (1.00:1) Обычно разрешение ПК ( XGA ); также собственное разрешение на многих плазменных дисплеях начального уровня с неквадратными пикселями.
1280 × 720 921,600 0.9 16:9 (1.78:1) 1:1 Стандартное разрешение HDTV и типичное разрешение ПК ( WXGA высокого класса ), часто используемое в видеопроекторах ; также используется для 750-строчного видео, как определено в SMPTE 296M, ATSC A/53, ITU-R BT.1543.
1366 × 768
WXGA 		1,049,088 1.0 683:384
(ок. 16:9) 		1:1 Типичное разрешение ПК ( WXGA ); также используется во многих телевизионных дисплеях HD Ready на основе ЖК- технологии.
1080p/1080i
(Полное HD)
1920×1080 		1920 × 1080 2,073,600 2.1 16:9 1:1 Стандартное разрешение HDTV, используемое телевизионными дисплеями Full HD и HD Ready 1080p, такими как высококачественные ЖК-телевизоры, плазменные телевизоры и телевизоры с обратной проекцией , а также типичное разрешение ПК (ниже, чем WUXGA ); также используется для 1125-строчного видео, как определено в SMPTE 274M, ATSC A/53, ITU-R BT.709.
Поддерживаемый формат видео Разрешение экрана (Ш×В) Пиксели Соотношение сторон (Ш:В) Описание
Действительный Рекламируемый (мегапикселей) Изображение Пиксель
720p
(HD-готовность)
1280×720 		1248 × 702
Чистая диафрагма 		876,096 0.9 16:9 1:1 Используется для 750-строчного видео с более быстрой компенсацией артефактов/переразвертки, как определено в SMPTE 296M.
1080i
(Полное HD)
1920×1080 		1440 × 1080
HD-КАМ / HDV 		1,555,200 1.6 16:9 4:3 Используется для анаморфного 1125-строчного видео в форматах HDCAM и HDV, представленных Sony и определенных (также как матрица субдискретизации яркости) в SMPTE D11 .
1080p
(Полное HD)
1920×1080 		1888 × 1062
Чистая диафрагма 		2,005,056 2.0 16:9 1:1 Используется для 1124-строчного видео с более быстрой компенсацией артефактов/переразвертки, как определено в SMPTE 274M.

Как минимум, HDTV имеет вдвое большее линейное разрешение, чем телевидение стандартной четкости (SDTV), тем самым показывая большую детализацию, чем аналоговое телевидение или обычный DVD . Технические стандарты вещания HDTV также поддерживают изображения с соотношением сторон 16:9 без использования почтового ящика или анаморфного растяжения, что увеличивает эффективное разрешение изображения.

Для передачи источника с очень высоким разрешением может потребоваться большая полоса пропускания, чем доступна, без потери качества. Сжатие с потерями , которое используется во всех системах хранения и передачи цифрового телевидения высокой четкости, искажает полученное изображение по сравнению с несжатым источником.

Стандартная частота кадров или полей

[ редактировать ]

ATSC и DVB определяют следующие частоты кадров для использования с различными стандартами вещания: [ 52 ] [ 53 ]

  • 23,976 Гц (частота кадров, аналогичная кинофильму, совместимая со NTSC ) стандартами тактовой частоты
  • 24 Гц (международный фильм и материал высокой четкости ATSC)
  • 25 Гц (фильмы PAL, материалы стандартной четкости и высокой четкости DVB)
  • 29,97 Гц (фильмы NTSC и материалы стандартной четкости)
  • 30 Гц (пленка NTSC, материал высокой четкости ATSC)
  • 50 Гц (материал высокой четкости DVB)
  • 59,94 Гц (материал высокой четкости ATSC)
  • 60 Гц (материал высокой четкости ATSC)

Оптимальный формат трансляции зависит от типа используемого носителя видеографической записи и характеристик изображения. Для обеспечения наилучшего соответствия источнику соотношение передаваемых полей, строк и частота кадров должны соответствовать таковым у источника.

Частота кадров PAL, SECAM и NTSC технически применима только к аналоговому телевидению стандартной четкости, а не к цифровому вещанию или вещанию высокой четкости. Однако с внедрением цифрового вещания, а затем и вещания HDTV, страны сохранили свои системы наследия. HDTV в бывших странах PAL и SECAM работает с частотой кадров 25/50 Гц, а HDTV в бывших странах NTSC работает с частотой 30/60 Гц. [ 54 ]

Виды СМИ

[ редактировать ]

Источники изображений высокой четкости включают наземное вещание , прямое спутниковое вещание, цифровое кабельное телевидение, IPTV , Blu-ray видеодиски (BD) и загрузки из Интернета.

В США жители, находящиеся в зоне прямой видимости антенн телевизионных станций, могут принимать бесплатные эфирные программы с помощью телевизора с тюнером ATSC через телевизионную антенну . Законы запрещают ТСЖ и городской власти запрещать установку антенн. [ нужна ссылка ]

Стандартная 35-миллиметровая фотопленка, используемая для кинопроекции, имеет гораздо более высокое разрешение изображения , чем системы HDTV, и экспонируется и проецируется со скоростью 24 кадра в секунду (кадр/с). Для показа по стандартному телевидению в странах системы PAL кинофильм сканируется со скоростью 25 кадров в секунду, что приводит к ускорению на 4,1 процента, что обычно считается приемлемым. В странах с системой NTSC скорость телевизионной развертки 30 кадров/с привела бы к заметному ускорению, если бы была предпринята такая же попытка, а необходимая коррекция выполняется с помощью метода, называемого преобразованием 3:2 : в каждой последующей паре кадров фильма удерживается для трёх видеополей (1/20 секунды), а следующее удерживается для двух видеополей (1/30 секунды), давая общее время для двух кадров 1/12 секунды и таким образом достигая правильный средняя частота кадров фильма.

Некинематографические видеозаписи HDTV, предназначенные для трансляции, обычно записываются в формате 720p или 1080i, как определяет вещательная компания. Разрешение 720p обычно используется для распространения через Интернет видео высокой четкости, поскольку большинство компьютерных мониторов работают в режиме прогрессивной развертки. 720p также предъявляет менее жесткие требования к хранению и декодированию по сравнению с 1080i и 1080p. 1080p/24, 1080i/30, 1080i/25 и 720p/30 чаще всего используются на дисках Blu-ray.

Запись и сжатие

[ редактировать ]
Основная статья: Предварительно записанные носители высокой четкости и сжатие

HDTV можно записывать на форматы D-VHS (Digital-VHS или Data-VHS), W-VHS с поддержкой HDTV (только аналоговый), на цифровой видеомагнитофон (например, Sky цифровой видеомагнитофон высокой четкости DirecTV HD '). s , ( приемники цифрового видеомагнитофона высокой четкости VIP 622 или VIP 722 компании Dish Network эти приставки позволяют воспроизводить HD на основном телевизоре и SD на дополнительный телевизор (TV2) без дополнительной коробки на TV2), или устройства записи TiVo с поддержкой HDTV Series 3 или HD), или HTPC . Некоторые кабельные приставки способны принимать или записывать две или более передач одновременно в формате HDTV, а программы HDTV, некоторые из которых включены в ежемесячную стоимость подписки на кабельное телевидение, некоторые за дополнительную плату, могут воспроизводиться с помощью устройства кабельной компании. функция спроса. [ нужна ссылка ]

Огромный объем хранилища данных, необходимый для архивирования несжатых потоков, означал, что потребителю были недоступны недорогие варианты несжатого хранения. В 2008 году был представлен персональный видеорегистратор Hauppauge 1212. Это устройство принимает контент HD через компонентные видеовходы и сохраняет контент в формате MPEG-2 в файле .ts или в файле .m2ts, совместимом с Blu-ray форматом , на жестком диске или устройстве записи DVD компьютера, подключенного к PVR через интерфейс USB 2.0. Более поздние системы способны записывать транслируемую программу высокой четкости в формате «как трансляция» или перекодировать в формат, более совместимый с Blu-ray. [ нужна ссылка ]

Аналоговые магнитофоны с полосой пропускания, способной записывать аналоговые сигналы высокой четкости, такие как записывающие устройства W-VHS, больше не производятся для потребительского рынка, они дороги и редки на вторичном рынке. [ нужна ссылка ]

В США в рамках соглашения FCC о Plug and Play кабельные компании обязаны предоставлять клиентам, арендующим HD-приставки, приставку с «функциональным» FireWire (IEEE 1394) по запросу. Ни один из провайдеров спутникового прямого вещания не предложил эту функцию ни на одной из своих поддерживаемых приставок, но некоторые компании кабельного телевидения сделали это. По состоянию на июль 2004 г. , коробки не включены в мандат FCC. Этот контент защищен шифрованием, известным как 5C. [ 55 ] Такое шифрование может предотвратить дублирование контента или просто ограничить количество разрешенных копий, тем самым фактически запрещая большую часть, если не все, добросовестного использования контента. [ нужна ссылка ]

См. также

[ редактировать ]

Ссылки

[ редактировать ]
  1. ^ Перейти обратно: а б «Телевидение BBC: испытания сверхкоротковолнового передатчика» . Вечерняя отправка . Бирмингем: 9. 13 октября 1933 г. – через Newspapers.com.
  2. ^ Джонс, Грэм А. (2005). Учебное пособие по радиовещанию для неинженеров . Тейлор и Фрэнсис. п. 34. ISBN  9781136035210 . Проверено 2 августа 2017 г.
  3. ^ «Эволюция телевидения – краткая история телевизионных технологий в Японии» . www.nhk.or.jp. ​Архивировано из оригинала 25 августа 2019 г. Проверено 26 мая 2018 г.
  4. ^ Смит, Кевин (3 августа 2012 г.). «10 технологий 2000-х годов, изменивших правила игры» . Архивировано из оригинала 27 мая 2018 года . Проверено 26 мая 2018 г.
  5. ^ «BBC - История BBC - Первая регулярная телевизионная служба высокой четкости» . 02.11.1936. Архивировано из оригинала 5 апреля 2023 г. Проверено 4 апреля 2023 г.
  6. ^ «Телетроник - сайт истории телевидения» . Teletronic.co.uk. Архивировано из оригинала 13 августа 2011 г. Проверено 30 августа 2011 г.
  7. ^ Чианчи, Филип Дж. (2012). Телевидение высокой четкости . Северная Каролина, США: МакФарланд. стр. 1–25. ISBN  978-0-7864-4975-0 . Архивировано из оригинала 15 декабря 2018 г. Проверено 12 декабря 2018 г.
  8. ^ Валерий Хлебородов. «ТВЧ в РФ: проблемы и перспективы внедрения» . Рус.625-net.ru. Архивировано из оригинала 27 июля 2013 г. Проверено 11 марта 2013 г.
  9. ^ Реймерс, Ульрих (11 августа 2018 г.). DVB: Семейство международных стандартов цифрового видеовещания . Springer Science & Business Media. ISBN  9783540435457 – через Google Книги.
  10. ^ «Исследователи создают преемника HDTV» . 28 мая 2007 г. Архивировано из оригинала 30 апреля 2008 г. Проверено 29 мая 2007 г.
  11. ^ «Технические заметки по цифровому телевидению, выпуск № 2» . Архивировано из оригинала 21 января 2008 г. Проверено 17 января 2008 г.
  12. ^ Джеймс Судальник и Виктория Куль, «Телевидение высокой четкости»
  13. ^ Перейти обратно: а б Телевидение, 50 лет NHK. «50 лет телевидению NHK» . www.nhk.or.jp. ​ Архивировано из оригинала 15 сентября 2018 г. Проверено 26 мая 2018 г. {{cite web}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
  14. ^ Times, Дэвид Э. Сэнгер и Special To the New York (4 июня 1989 г.). «Япония начинает вещание телевидения высокой четкости» . Нью-Йорк Таймс . Архивировано из оригинала 27 мая 2018 г. Проверено 26 мая 2018 г.
  15. ^ Сэнгер, Дэвид Э. (26 ноября 1991 г.). «Мало кто видит, как Япония творит историю телевидения» . Нью-Йорк Таймс . Архивировано из оригинала 27 мая 2018 г. Проверено 26 мая 2018 г.
  16. ^ Пошон, Б. «Аналоговое телевидение высокой четкости в Европе» (PDF) .
  17. ^ Фаррелл, Джозеф. «Стандартные настройки телевидения высокой четкости» (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 14 апреля 2021 г. Проверено 2 сентября 2020 г.
  18. ^ «Технологии: ... хотя Япония признает, что аналоговое телевидение — это тупик» . Архивировано из оригинала 27 мая 2018 г. Проверено 26 мая 2018 г.
  19. ^ Чианчи, Филип Дж. (10 января 2013 г.). Телевидение высокой четкости: создание, развитие и внедрение технологии HDTV . МакФарланд. ISBN  9780786487974 – через Google Книги.
  20. ^ Поллак, Эндрю (4 июля 1992 г.). «Технологический сдвиг размывает будущее новой телевизионной системы Японии» . Нью-Йорк Таймс . Архивировано из оригинала 27 мая 2018 г. Проверено 26 мая 2018 г.
  21. ^ Харт, Джеффри А. (5 февраля 2004 г.). Технологии, телевидение и конкуренция: политика цифрового телевидения . Издательство Кембриджского университета. ISBN  9781139442244 – через Google Книги.
  22. ^ ШАЙВЕР, ДЖУБЕ-младший (23 февраля 1994 г.). «Япония отказывается от аналоговой системы HDTV: Технология: Правительство заявляет, что поддерживаемый США цифровой формат, вероятно, станет мировым стандартом» – через LA Times.
  23. ^ «Японское возрождение системы HDTV» . Разнообразие . 24 февраля 1994 года. Архивировано из оригинала 9 июля 2018 года . Проверено 19 июня 2018 г.
  24. ^ Гримме, Катарина (11 августа 2018 г.). Стандартизация и стратегии цифрового телевидения . Артех Хаус. ISBN  9781580532976 – через Google Книги.
  25. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г Барберо, М.; Хофманн, Х.; Уэллс, Северная Дакота (14 ноября 1991 г.). «Исходное кодирование DCT и текущие реализации для HDTV» . Технический обзор EBU (251). Европейский вещательный союз : 22–33. Архивировано из оригинала 4 ноября 2019 года . Проверено 4 ноября 2019 г.
  26. ^ Ли, Джек (2005). Масштабируемые системы непрерывной потоковой передачи мультимедиа: архитектура, проектирование, анализ и реализация . Джон Уайли и сыновья . п. 25. ISBN  9780470857649 .
  27. ^ Перейти обратно: а б Сишикуи, Ёсиаки; Наканиси, Хироши; Имаидзуми, Хироюки (26–28 октября 1993 г.). «Схема кодирования HDTV с использованием DCT адаптивного измерения» . Обработка сигналов HDTV . Эльзевир . стр. 611–618. дои : 10.1016/B978-0-444-81844-7.50072-3 . ISBN  9781483298511 .
  28. ^ Ахмед, Насир (январь 1991 г.). «Как я придумал дискретное косинусное преобразование» . Цифровая обработка сигналов . 1 (1): 4–5. дои : 10.1016/1051-2004(91)90086-Z . Архивировано из оригинала 10 июня 2016 г. Проверено 13 октября 2019 г.
  29. ^ Ганбари, Мохаммед (2003). Стандартные кодеки: от сжатия изображения до расширенного кодирования видео . Институт техники и технологий . стр. 1–2. ISBN  9780852967102 .
  30. ^ Ли, Цзянь Пин (2006). Материалы Международной компьютерной конференции 2006 г. по вейвлетным активным медиа-технологиям и обработке информации: Чунцин, Китай, 29–31 августа 2006 г. Всемирная научная . п. 847. ИСБН  9789812709998 .
  31. ^ Леа, Уильям (1994). Видео по запросу: Исследовательская работа 94/68 . Библиотека Палаты общин . Архивировано из оригинала 20 сентября 2019 года . Проверено 20 сентября 2019 г.
  32. ^ Перейти обратно: а б Чианчи, Филип Дж. (2014). Телевидение высокой четкости: создание, развитие и внедрение технологии HDTV . МакФарланд. п. 63. ИСБН  9780786487974 .
  33. ^ brweb (17 июня 2010 г.). «Телевидение высокой четкости достигло совершеннолетия благодаря МСЭ» . Itu.int . Проверено 11 марта 2013 г.
  34. ^ Веб-фабрика www.webfactory.ie. «История проекта DVB» . Dvb.org. Архивировано из оригинала 18 декабря 2009 г. Проверено 11 марта 2013 г.
  35. ^ Джим Мендрала (27 сентября 1999 г.). «Технические заметки по цифровому телевидению, выпуск № 41» . Tech-notes.tv. Архивировано из оригинала 27 июля 2013 г. Проверено 11 марта 2013 г.
  36. ^ «Полевые испытания HDTV завершены» . Allbusiness.com. Архивировано из оригинала 21 мая 2009 г. Проверено 2 октября 2010 г.
  37. ^ «История WRAL Digital» . Wral.com. 22 ноября 2006 г. Проверено 2 октября 2010 г.
  38. ^ «WRAL-HD начинает вещание HDTV» . Allbusiness.com . Проверено 2 октября 2010 г.
  39. ^ «Передатчик Comark первым прибыл на Модельную станцию» . Allbusiness.com . Проверено 2 октября 2010 г.
  40. ^ Перейти обратно: а б Альбиниак, Пейдж (2 ноября 1998 г.). «HDTV: запущено и продолжает расти» . Радиовещание и кабельное телевидение . БНЕТ . Архивировано из оригинала 24 сентября 2014 г. Проверено 24 октября 2008 г.
  41. ^ «Дискавери космического корабля: запуск Джона Гленна» . База данных фильмов в Интернете . 1998 год . Проверено 25 октября 2008 г.
  42. ^ Барберо, М.; Строппиана, М. (октябрь 1992 г.). «Сжатие данных для передачи и распространения ТВЧ» . Коллоквиум IEE по применению сжатия видео в радиовещании : 1–10/5.
  43. ^ «Италия '90 – первый шаг цифрового ТВЧ – часть I» [Le Mini Serie – Италия '90 – Первый шаг цифрового ТВЧ – часть I] (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 19 июня 2012 г.
  44. ^ «Италия '90 – первый шаг цифрового ТВЧ – часть II» [Le Mini Serie – Италия '90 – Первый шаг цифрового ТВЧ – часть II] (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 19 июня 2012 г.
  45. ^ Чианчи, Филип Дж. (10 января 2014 г.). Телевидение высокой четкости: создание, развитие и внедрение технологии HDTV . МакФарланд. ISBN  978-0-7864-8797-4 .
  46. ^ «SES ASTRA и Euro1080 станут пионерами HDTV в Европе» (пресс-релиз). СЭС АСТРА. 23 октября 2003 года . Проверено 26 января 2012 г.
  47. ^ Бэйнс, Джефф. "Take The High Road" What Video и широкоэкранное телевидение (апрель 2004 г.) 22–24
  48. ^ «Еженедельный отчет № 28/2010, том 6» (PDF) . Немецкий институт экономических исследований. 8 сентября 2010 г. Архивировано (PDF) из оригинала 8 апреля 2011 г. Проверено 19 мая 2017 г.
  49. ^ «Исследование спутникового монитора» . Архивировано из оригинала 9 августа 2011 г. Проверено 28 апреля 2011 г.
  50. ^ «Как купить телевизор» . Социальность . 11 мая 2016 года . Проверено 22 июня 2017 г.
  51. ^ «Методы сканирования (p,i,PsF)» . АРРИ Диджитал . Проверено 30 августа 2011 г.
  52. ^ Бен Вагонер (2007), Понимание форматов HD , Microsoft , получено 9 декабря 2011 г.
  53. ^ «Цифровое видеовещание (DVB); Спецификация использования кодирования видео и аудио в приложениях вещания на основе транспортного потока MPEG-2» (PDF) . ЕТСИ. 2012 . Проверено 19 мая 2017 г.
  54. ^ Роберт Сильва, Почему NTSC и PAL по-прежнему важны для HDTV , About.com, заархивировано из оригинала 13 июля 2012 г. , получено 9 декабря 2011 г.
  55. ^ «Белая книга 5C по защите контента цифровой передачи» (PDF) . 14 июля 1998 г. Архивировано из оригинала (PDF) 16 июня 2006 г. Проверено 20 июня 2006 г.

Дальнейшее чтение

[ редактировать ]
[ редактировать ]
Викискладе есть медиафайлы, связанные с телевидением высокой четкости .

История

Европейское усыновление

Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=High-definition_television&oldid=1245599550"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: ef606efe6a971951651c0dbce53bc653__1726259220
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/ef/53/ef606efe6a971951651c0dbce53bc653.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
High-definition television - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)