Телевидение высокой чёткости

Материал из Википедии ? свободной энциклопедии
(перенаправлено с ≪ HDTV ≫)
Перейти к навигации Перейти к поиску
Сравнительные размеры изображений стандартов ТВЧ и обычной чёткости при одинаковом размере квадратного пикселя . Красным цветом обозначен кадр ТВ стандарта 480i , жёлтым ? 576i . Разное соотношение сторон стандартов 576i и 480i объясняется тем, что на рисунке пропорции их кадра искажены приближением пикселя к квадрату. В реальности пиксель американского стандарта вытянут в ширину, а европейского ? в высоту, при одинаковых пропорциях экрана. Рисунок наглядно иллюстрирует разницу размеров экрана разных стандартов при одинаковой чёткости

Телеви?дение высо?кой чёткости ( HD , или HDTV , сокр. с  англ.  ?  ≪High Definition Television≫; в России в официальных документах используется аббревиатура ТВЧ , первоначально применялась аббревиатура ТВВЧ ) ? система телевидения с разрешающей способностью по вертикали и горизонтали, увеличенной примерно вдвое по сравнению со стандартной [1] . Действующий ГОСТ Р 53533?2009 определяет систему телевидения высокой чёткости как телевизионную систему, параметры которой выбраны исходя из расстояния наблюдения, равного трём высотам наблюдаемого изображения [2] [3] .

Таким образом, повышенная чёткость ТВЧ позволяет рассматривать изображение с более близкого расстояния, чем телевидение стандартной чёткости, или использовать экраны бо?льших размеров. При этом строчная структура изображения остаётся незаметной и обеспечивается ясность деталей, различимых в исходном сюжете для наблюдателя со средней остротой зрения [2] .

Историческая справка [ править | править код ]

Первые системы HDTV, предполагающие развёртку в 1000 аналоговых строк, были предложены пионерами телевидения американцем Джоном Бэрдом и советским инженером Сергеем Новаковским в 1944 и 1946 годах [4] [5] . Проект Бэрда был отвергнут, а Новаковский в 1958 году стал одним из создателей опытной системы военно-штабной связи ≪Трансформатор≫ с разрешением 1125 строк [6] .

Логотип телевидения высокой чёткости

Попытки создать телевидение высокой чёткости возобновились в 1970-х годах, когда стандартное телевидение по качеству изображения и размерам экрана приблизилось к своему потолку. Основа для будущих стандартов ТВЧ была заложена в марте 1972 года , во время очередного заседания 11-й исследовательской комиссии МККР , на котором также была утверждена первая международная программа по разработке методов цифровой компрессии ТВ-сигнала [7] . Системы телевидения высокой чёткости с самого начала разрабатывались не только для передачи высококачественного изображения на расстояние, но и для нужд кинематографа , промышленной и научной видеосъёмки, как стандарт для возможных электронных носителей киноизображения [8] .

Непосредственной разработкой телевидения высокой чёткости и устройств для него начала заниматься с 1964 года японская государственная телекомпания NHK , в проекте также принимали участие Sony , Toshiba и NEC . Были созданы телевизоры , передающие камеры и другое оборудование, поддерживающее новый формат. В июне 1978 года компания продемонстрировала первую в мире работоспособную систему ТВЧ: 1125 строк при чересстрочной развёртке и соотношении сторон экрана 5:3 [9] [10] . Регулярное HD-вещание NHK начала с 1985 года , а в 1989 году после запуска спутника ≪Juri BC-3≫ аналоговый ТВЧ-сигнал через MUSE (Multiple sub-nyquist sampling Encoding system) стал доступен на всей территории Японии в диапазоне 11,7?12,5 ГГц. К 1990 году в японских домах стояло около 150 тысяч телевизоров, поддерживающих стандарт высокой чёткости NHK [11] .

В Европе , в противовес японскому HD-формату, в рамках программы агентства EUREKA был предложен созданный на основе спутниковой системы MAC [en] ( D2-MAC [en] ) стандарт HD-MAC [en] * или ≪Эврика-95≫, использующий чересстрочную развёртку на 1250 строк при полукадровой частоте 50 Гц [12] . В разработке приняли участие Philips , Thomson , Nokia , Grundig и ряд научно-исследовательских и учебных институтов. Проект обошёлся в 350 миллионов долларов. Первые опытные передачи в HD-MAC состоялись через спутник TDE-2 в 1988 году во время чемпионата Европы по футболу , ещё через два года транслировался чемпионат мира 1990 года в Италии.

Итогом противоборства японской и европейской систем стало принятие двухсистемного стандарта на 1125 строк (из которых 1080 активных), пригодного как для стран, использующих кадровую частоту 60 Гц, так и для стран, поддерживающих 50-герцевую развёртку [13] .

Активная разработка HD-вещания в США началась в 1981 году, после демонстрации японской системы NHK в Вашингтоне . На презентации присутствовал Рональд Рейган , объявивший создание телевидения высокой чёткости национальным приоритетом. Разработкой ТВЧ в Америке занимался альянс нескольких корпораций: AT&T Bell Labs , General Instrument , Philips , Sarnoff , Thomson , Zenith , а также Массачусетский технологический институт . В 1987 году был объявлен конкурс на лучший проект системы телевидения высокого разрешения для утверждения в качестве национального стандарта. Однако в ходе конкурса комиссия отказалась от аналоговых и гибридных систем и признала цифровой стандарт ATSC .

Цифровое телевидение высокой чёткости стало возможным благодаря появлению в первой половине 1990-х годов первых цифровых стандартов, учитывавших возможность цифрового вещания как в стандартном разрешении, так и в формате высокой чёткости. В августе 1993 года был окончательно сформирован первый стандарт сжатия цифрового видео ? MPEG-1 (в дальнейшем от него отказались из-за многочисленных недостатков в пользу MPEG-2 и MPEG-4 ).

Первой публичной HD-трансляцией в цифровом формате считается телетрансляция, состоявшаяся 23 июля 1996 года со станции телекомпании WRAL-ТV в городе Роли ( Северная Каролина ). Через восемь дней, 31 июля 1996 года, началось HD-вещание со станции в Вашингтоне, принадлежащей NBC .

Официальная дата начала вещания в американском стандарте ATSC  ? 29 октября 1998 года , когда в формате высокой чёткости в прямом эфире был показан старт космического корабля ≪Дискавери≫ . C 2002 года регулярное HD-вещание на территории США начали спутниковые операторы Dish Network и DirecTV , с 2003 года ? кабельные .

1 июня 1999 года 11-я исследовательская комиссия Международного союза электросвязи приняла рекомендацию ITU-R ВТ.709-3 , окончательно зафиксировавшую цифровой стандарт телевидения высокой чёткости.

В Японии современное цифровое HD-вещание в стандарте ISDB-T началось 1 декабря 2003 года в Токио , Осаке и Нагое . К октябрю 2007 года в Японии было продано 27 млн цифровых HD-приёмников.

Первой публичной HD-трансляцией в Европе считается запуск 1 января 2004 года HD-телеканала Euro1080 . Первой программой стал традиционный новогодний концерт Венского филармонического оркестра .

Телевидение высокой чёткости ? один из наиболее востребованных продуктов на рынке современного телевещания [14] . Все пять национальных телесетей США (ABC, NBC, CBS, Fox и The CW) сейчас вещают в HD-формате. Из 285 телеканалов, предоставляемых крупнейшим американским спутниковым оператором DirecTV , 195 являются телеканалами со стопроцентным HD-контентом [15] .

Технические характеристики [ править | править код ]

Современное цифровое телевидение высокой чёткости основано на рекомендации ITU-R ВТ.709 [16] Международного союза электросвязи и обеспечивает соотношение сторон экрана 16:9 с разрешением 1920×1080 пикселей. Такое телевизионное изображение, в зависимости от типа развёртки (чересстрочная или прогрессивная), называется 1080i или 1080p . Кроме высокого качества изображения, ТВЧ предусматривает передачу многоканального звука , чаще всего стандарта Dolby Digital . Российским национальным стандартом, определяющим основные параметры телевещания высокой чёткости, является ГОСТ Р 53533-2009.

Корпоративные и национальные стандарты телевидения высокой чёткости могут отличаться от российского. Так, некоторые американские и европейские телевизионные компании ( ABC , Fox , ESPN , ARD , ZDF , VRT) практикуют рекомендованное Европейским вещательным союзом изображение 720p (разрешение 1280×720 с прогрессивной развёрткой), которое в России считается телевидением повышенной чёткости (ГОСТ Р 53536-2009 [17] ).

Действующие системы телевидения высокой чёткости также предполагают использование цифровых технологий передачи изображения и компрессии передаваемых данных, хотя истории известны аналоговые и гибридные системы HDTV.

Передача видеосигнала высокой чёткости на дальние расстояния осуществляется, как правило, в сжатом цифровом виде. Сжатие видео на порядки снижает требования к ширине канала передачи (с 1,485 Гбит/с до 8?25 Мбит/с), при этом качество изображения остаётся приемлемым. Для кодирования видеосигнала высокой чёткости наиболее часто используются форматы MPEG-2 и MPEG-4/AVC и стандарты цифрового телевещания ( DVB-T , DVB-T2 , ATSC , ISDB-T , DTMB-T ). Для передачи контента годится практически любой цифровой канал ( QoS ) достаточной ширины (15?25 Мбит/с для MPEG-2 или 8?12 Мбит/с для MPEG-4 ? в зависимости от степени сжатия) и гарантирующий приемлемый уровень задержки сигнала (1?10 с, в зависимости от размера буфера приёмного устройства и требований к задержке сигнала).

Передача сигнала высокой чёткости на короткие расстояния (от приёмника пользователя к дисплею) осуществляется в несжатом виде через цифровые интерфейсы (кабели) HDMI и DVI-D . Использование цифровых интерфейсов позволяет полностью избавиться от цифроаналоговых преобразований на всём пути прохождения сигнала. Однако допускается подключение и по компонентным аналоговым интерфейсам (RGBHV и YPbPr ).

См. также [ править | править код ]

Примечания [ править | править код ]

  1. ГОСТ 21879?88. Телевидение вещательное. Термины и определения (2007). Дата обращения: 15 августа 2013.
  2. 1 2 Телевидение, 2002 , с. 560.
  3. ГОСТ Р 53533?2009. Цифровое телевидение высокой чёткости. Основные параметры цифровых систем телевидения высокой чёткости. Общие требования . Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии (15 декабря 2009). Дата обращения: 16 августа 2013.
  4. The World's First High Definition Colour Television System . Дата обращения: 13 августа 2014. Архивировано 3 апреля 2015 года.
  5. Остановись, мгновенье! Ты прекрасно! Что есть что . Stereo&Video. Дата обращения: 16 августа 2014. Архивировано 3 августа 2014 года.
  6. Андрей Василенко. Камеры для цифрового кинематографа // ≪Техника и технологии кино≫. ? 2009. ? № 3 .
  7. Кривошеев, 2008 , с. 23.
  8. Андрей Василенко. Камеры для цифрового кинематографа  // ≪Техника и технологии кино≫ : журнал. ? 2009. ? № 3 . Архивировано 16 октября 2012 года.
  9. Телевидение, 2002 , с. 564.
  10. Техника кино и телевидения, 1983 , с. 38.
  11. HDTV: Принципы технологии . Дата обращения: 13 августа 2014. Архивировано 14 августа 2014 года.
  12. Телевидение, 2002 , с. 565.
  13. Кривошеев, 2008 , с. 26.
  14. Валерий Кодачигов. Российская аудитория HDTV выросла в 10 раз . Ведомости (4 июня 2013). Дата обращения: 13 августа 2014. Архивировано 14 августа 2014 года.
  15. Why DIRECTV? Дата обращения: 17 октября 2014. Архивировано 15 октября 2014 года.
  16. М. Кривошеев, В. Федунин. Международные стандарты по цифровому телевизионному вещанию . Дата обращения: 13 августа 2014. Архивировано 23 сентября 2015 года.
  17. Национальный стандарт Российской Федерации. Цифровое телевидение повышенной чёткости. Основные параметры цифровой системы с построчным разложением. Аналоговые и цифровые представления сигналов. Параллельный цифровой интерфейс. Дата обращения: 13 августа 2014. Архивировано из оригинала 14 августа 2014 года.

Литература [ править | править код ]

  • Джакония В. Е. Глава 21. Новые телевизионные системы высокого качества изображения // Телевидение . ? М.,: ≪Горячая линия ? Телеком≫, 2002. ? С. 559?579. ? 640 с. ? ISBN 5-93517-070-1 .
  • Кривошеев М. И. На старте широкого внедрения цифрового телевизионного вещания в России  // ≪625≫ : журнал. ? 2008. ? № 1 . ? С. 23?35 . ? ISSN 0869-7914 .
  • С. В. Новаковский. Перспективные пути и формы развития ТВ вещания // ≪ Техника кино и телевидения ≫ : журнал. ? 1983. ? № 11 . ? С. 37?40 . ? ISSN 0040-2249 .

Ссылки [ править | править код ]