Все телевизоры планеты , работающие на аналоговых и даже на цифровых сигналах систем цветности PAL и SECAM , имеют самое большое   разрешение  576 пикселей (элементов изображения) по вертикали . Почему отсчет идет по вертикали? Потому что до появления плоскопанельных телевизоров (ЖК и плазменных) под вертикальными элементами изображения подразумевались строки электронно-лучевых телевизоров, с которых, собственно, все и начиналось. А потому, смотрит ли бабушка в Туле сериал через ≪Горизонт-34ТЦ412≫, или солидный господин смотрит его на гигантской плазменной панели, ? в принципе, они видят одну картинку. Разница лишь в том, что в больших и дорогих панельных телевизорах телевизионную картинку улучшают методами цифровой обработки. Но 576 строк обычного телевидения - это еще хорошо:   в системе NTSC , широко распространенной в США, Японии и странах Юго-Восточной Азии , вообще 480 строк (или пикселей для панельных ТВ). Кстати, это привело к досадному недоразумению, так как большинство 20-дюймовых ЖК-телевизоров в России имеют именно NTSC -разрешение, которое не только не вписывается в наш российский SECAM -овский сигнал, но и изрядно его разрушает.

Что большой проекционный, что маленький электронно-лучевой, ? все телевизоры  показывают на самом деле одинаково

Точки изображения формируют изображение и цвет телевизионной картинки, и чем их больше тем выше четкость

Чересстрочность, разрешение и частота

Каждый кадр стандарта российского SECAM а из 625 имеющихся строк содержит 576 активных, то есть видимых на экране телевизора, остальные ? так называемые технические и нас не интересуют. Такая схема развертки и называется ≪чересстрочной≫. В обозначениях стандартов, о которых далее пойдет речь, такая схема развертки обозначается малой буквой ≪ i ≫ вслед за цифрой, обозначающей количество строк. Таким образом, российские телевизоры работают на советском стандарте 625i, который, впрочем, нередко называют еще 576i, по количеству видимых строк. Есть и другой тип развертки, когда кадры просто сменяют один другой, как в кинопроекционном аппарате, не совершая никаких повторов, ? эта схема развертки называется прогрессивной и обозначается на стандартах буквой ≪ p ≫ .

Нет более наглядного способа продемонстрировать разницу между простым и высокочетким телевидением, как Photoshop . А потому мы взяли этот кадр из ≪Звездных войн≫ с оригинальным размером 1920 на 1080 точек и, вырезав из него обозначенный кусок, показываем его с точным количеством точек простого ТВ и ТВЧ

Контрольный кусок из кадра с разрешением HD 1080 строк

Контрольный кусок из кадра с разрешением стандартного PAL -сигнала 576 строк

Однако частота в розетке 50 Гц - это у нас, и в Европе, а вот в США и в странах Восточной Азии с их частотой электросети в 60 Герц телевизоры имеют частоту развертки, аналогичную частоте их электрической сети, а телевизоры ? 480 видимых строк.

Когда мы говорили о наиболее распространенных форматах HDTV , мы имели в виду, что в настоящее время существует 6 стандартов аналогового телевидения и 18 стандартов цифрового (если такое вообще можно  назвать стандартизацией). В свою очередь, из 18 стандартов ≪цифры≫ лишь несколько определяются как HDTV ? 720, 1125, 1080 и 1035 чересстрочных ≪i≫ и 720, 768, 1080 и 1125 прогрессивных ≪p≫. Есть еще старый евростандарт 1250 i и советский 1525i, на которых, впрочем, никто не вещает. Однако единый стандарт все же есть. В мае 1999 года  Международный Союз Электросвязи МСЭ ( ITU ) утвердил в виде своих Рекомендаций как общемировой стандарт HDTV для производства и международного обмена телепрограммами. Общий формат изображения определяется как имеющий 1920 элементов изображения в одной строке, 1080 активных строк с чересстрочной и прогрессивной разверткой, соотношение сторон 16:9 и частотой кадров в 24р, 25р, З0р, 50p, 50 i , 60i и 60p в секунду. По сути своей, это расширенная версия американского стандарта 1080 i , но, как видите, достаточно гибкая. Однако в России увидеть сегодня сигнал высокой четкости очень сложно, и имеют такую возможность лишь немногие обладатели комплекта ≪телевизор с поддержкой HD ? спутниковый приемник HD -формата ? параболическая антенна ≫.  

Впрочем, и он сегодня исполняется не до конца. Рекомендации ITU в далекой Восточной Азии не особо слушают и продолжают создавать программы и вещать в ≪нестандартных≫ 1125- и 1035-строчном форматах. Передачи эфирного 1080 HDTV сегодня идут в США, Китае , Японии, а также в Австралии . При этом в Австралии и в Японии на этот стандарт перешли практически все телекомпании.

Компрессия

Вопрос к компрессии, или к сжатию, возникает тогда, когда мы сталкиваемся с эфирным или кабельным HD-телевидением, относится это и к дисковым носителям. Тут, кстати, надо помнить, что цифровое телевидение может и не быть HDTV , а вполне стандартного разрешения, но вот само HDTV  является исключительно  цифровым . Итак: что такое сжатие видеосигнала и чем оно может повредить изображению. Дело в том, что чем качественнее картинка и чем больше в ней элементов изображения, тем "тяжелее" в цифровом выражении ее сигнал. А при постоянном онлайн-потоке информации по радиоканалу или по кабелю локальной сети ,  высокочеткий видеосигнал требует и гигантской скорости потока информации ? траффика. Те, кто сегодня заходит в интернет через DialUp-модем, знают, что между 8 кб/мин и 56 кб/мин разница чувствительная, а вот разница скоростей даже между распространенными сегодня скоростными интранет -сетями и сетями кабельного HDTV - просто огромная. Некоторым сетям надо увеличить траффик как минимум на порядок, чтобы дать возможность своим абонентам увидеть чудо-телевидение. Для того чтобы передать  телевизионный HD-сигнал по радиоканалу, пришлось бы расширять полосу частот, а этого делать нельзя, тогда его не увидят телезрители с простыми телевизорами. Вот для эфирного телевидения видеосигнал и начали сжимать цифровыми методами ? компрессировать.

С примерно такой четкостью можно смотреть на экране HD-телевизора детали изображения

Не вдаваясь в подробности относительно прочих стандартов сжатия, коротко можно сказать, что главным стандартом всего эфирного телевидения есть и долго еще будет оставаться стандарт MPEG-2 (Moving Picture Expert Group), созданный в начале 1995 года.

Стандарт изначально предусматривал возможность перехода к телевидению  высокой четкости и, можно сказать, под него и создавался. С использованием этого сжатия идет HD-вещание со спутника, оно применяется в кабельном и эфирном телевидении. Впрочем, об источниках HD-сигнала мы расскажем в следующих статьях, а пока вспомним, откуда все началось.      

HDTV ? и стория формата

Идея телевидения с более высоким количеством строк по экрану родилась уже очень давно. С середины 60-х годов теперь уже прошлого, ХХ столетия. Разработка нового телевизионного стандарта высокой четкости велась больше по законам войны, в основе которой лежали и технологические, и политические, и экономические причины, хотя, вероятно,  не в меньшей степени - и амбиции стран. В войне участвовали все технологические сверхдержавы ? США, СССР, Япония и европейцы, выступавшие тогда консорциумом.

В Первой Мировой войне HDTV-форматов участвовали все сверхдержавы мира

Неясно, кто же первым начал разрабатывать стандарт высокой четкости, однако с начала 60-х годов этой проблемой все вышеперечисленные страны начали заниматься практически одновременно.  

СССР ? Россия

Сделавший очень многое для развития телевидения как нового вида электронного СМИ и создавший в свое время телевизионный стандарт в 625 строк (что для тех лет было само по себе ТВЧ, так как в США вещали всего в 343 строки), Советский Союз разработал два стандарта четкого ТВ ? чересстрочные 1525 и 1250. Руководство страны, по всей видимости, считало, что если стандарт 625i, разработанный в СССР, Европа когда-то приняла для себя, то примет и технологически родственный ему стандарт ТВЧ 1250 i .   Для этого было немало предпосылок, и, собственно, почти так и произошло. Целиком и полностью подготовленный с научной и технологической точки зрения формат был готов к запуску, но сломалась экономика Советского Союза, и тут было не до ТВЧ, а так и  не вышедший из стен лабораторий советский стандарт дал толчок развитию первой волны HDTV в Европе. В России же вопрос о ТВЧ вернулся тогда, когда о ≪родном≫ стандарте никто уже речь не заводил, а потому, если у нас и появится в ближайшее время ТВЧ, то это будет американский стандарт 1080 i .

Европа ? Евросоюз

Европа с ТВЧ-вещанием стартовала просто поразительно. Европейцы , взяв за основу стандарт 1250 i , предложили за технологическую основу стандарт уже работавшего на тот момент спутникового телевидения МАС и построили на его основе систему HD-MAC. Проект назвали ≪Эврика-95≫, а ядром разработчиков системы выступили Philips , Thomson и Bosh. Кроме них, в проекте участвовали Nokia ,   Grundig и целый ряд научно-исследовательских и учебных институтов ? всего 12 исследовательских групп. Проект обошелся в приличную сумму, за 5 лет работы было потрачено более 350 миллионов долларов.

Европа впервые применила телевидение высокой четкости для демонстрации матчей своего Чемпионата по футболу в 1988 году, и с тех пор спорт считается одним из главных зрелищ достойных HD-разрешения

Результат получился просто впечатляющим. В 1988 году в Европе пошли первые опытные передачи в HD- MAC через спутник TDE-2, а еще через 2 года Европа и западные районы СССР имели возможность смотреть чемпионат мира по футболу с невероятным для тех времен качеством. Впрочем, эффектный технологический старт не дал коммерческого успеха европейскому HDTV .

Япония

Японская   вещательная компания NHK в 1964 году начала разработку подобного стандарта и устройств под него. А к началу 80-х NHK предложила миру готовый стандарт HDTV. За 12 лет интенсивных разработок была создана полная линейка HDTV-аппаратуры: телекамера, видеомагнитофон и цветной монитор с диагональю экрана 80 см. Формат имел 1125 строк, 60 чересстрочных кадров в секунду и формат изображения 16:9. В проекте приняли участие Sony , Toshiba и NEC . Тогда же ими была разработана и вещательная спутниковая система MUSE с сигналом в диапазоне 11,7 ? 12,5 ГГц. Трансляции NHK начались в 1985 году и, несмотря на просто гигантскую стоимость HDTV-телевизора тех лет (почти $10 тыс.), к 1990 году в японских домах стояло около 150 тысяч таких аппаратов. Действие той системы закончилось лишь в самом конце 90-х годов, когда на смену MUSE пришел более дешевый в эксплуатации американский формат HDTV 1080 p . Такое расточительство могли себе позволить только "помешанные" на хай-теке японцы, и коммерческий успех проекта был весьма и весьма относительным.

США

В Соединенных Штатах за 18 лет поисков и метаний пришли к тому стандарту HDTV, который Федеральная комиссия по связи ( FCC ) определила как ATSC. Стандарт совместим с 18 форматами ТВ, причем только 6 из них относятся к HDTV. Все форматы, входящие в ATSC, изначально совместимы с аналоговыми телеприемниками, предотвращая, таким образом, потерю аудитории, смотрящей  TV по старинке.

Домашний HD- кинотеатр с источником высокочеткого сигнала в виде BD или HD DVD-плеера это близкое будущее домашнего кино

Конец 90-х годов ознаменовался концом всех промежуточных форматов высокочеткого вещания, все технологические, финансовые и интеллектуальные ресурсы были сосредоточены на более перспективной технологии MPEG2 , что в свою очередь подтолкнуло разработчиков к созданию систем HDTV -вещания второго поколения. Того HDTV, о котором мы говорим, HDTV, которое мы ждем и которое уже грядет.

Павел Ширшов