Телевидение высокой чёткости

Телевидение высокой чёткости

Телеви́дение высо́кой чёткости, сокр. ТВЧ (англ. High-Definition Television, сокр. HDTV, HD), телевидение в высо́ком разреше́нии — разновидность телевизионных вещательных стандартов, основанных на стандартах разложения изображения, превышающих по разрешающей способности как телевидение стандартной чёткости, так и телевидение повышенной чёткости. Действующие системы ТВЧ также основаны на цифровых технологиях передачи изображения и многоканального звука, использующих компрессию передаваемых данных.

Логотип HDTV

Содержание

Развитие технологии

Памятная доска о запуске радиовещательной компанией BBC системы электронного телевидения на 405 строк, считавшейся в 1936 году телевидением высокой чёткости

Термин «высокая чёткость» появился в 1930-е годы. Именно тогда в телевидении произошёл качественный скачок: стали применяться полностью электронные системы, позволившие отказаться от механического сканирования с разрешением 15—200 строк. Среди основных разработчиков новой технологии — Владимир Зворыкин, эмигрировавший в США в 1919 году. Со временем изменялось и само понятие высокой чёткости: британская система «А» с 405 строками разложения, запущенная BBC в 1936 году, считалась тогда телевидением высокой чёткости, по сравнению со 180-строчной системой, действовавшей в Германии. В СССР в 1950 году в наградных документах группы разработчиков термин «телевидение высокой чёткости» упоминался применительно к современной системе на 625 строк[1].

В 1949 году во Франции началось вещание по системе «E», использующей 819 строк (из них 737 видимых) при соотношении сторон экрана 4:3. Эта система считается первым в мире стандартом чёрно-белого ТВЧ, однако её использование было ограничено лишь несколькими французскими телеканалами, и с переходом на цветное телевещание во Франции в 1965 году был принят общеевропейский стандарт разложения 625/50. Кроме неудобства кодирования цвета, 819-строчная система, как и большинство последующих систем ТВЧ, занимала слишком широкую полосу частот в эфире — до 11 МГц[1]. Попытки создать телевидение высокой чёткости возобновились в 1970-х годах, когда стандартное телевидение по качеству изображения и размерам экрана приблизилось к своему потолку. Создание стандартов ТВЧ началось 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[2]. Первая аналоговая система ТВЧ была продемонстрирована японской телекомпанией NHK в июне 1978 года и основывалась на количестве строк, равном 1125 при чересстрочной развёртке и соотношении сторон экрана 5:3[3]. С 1989 года после запуска спутника «Juri BC-3» на территории Японии велось регулярное вещание в этом стандарте ТВЧ в диапазоне 12 ГГц[4]. С конца 1980-х годов началось бурное развитие стандарта NHK, который в 1990 году был предложен МККР в качестве международного вещательного, но не был принят по многим причинам, в том числе из-за малой пригодности аналогового способа передачи сигнала высокой чёткости[4]. Такой стандарт, с соотношением сторон экрана 16:9 и 1035 активными строками занимал при передаче полосу частот 30 МГц.

В противовес японской системе был предложен западноевропейский стандарт «Эврика-95», использующий чересстрочную развёртку на 1250 строк при полукадровой частоте 50 Гц[4]. Итогом противоборства стало принятие двухсистемного стандарта на 1125 строк, пригодного как для стран, использующих полевую частоту 60 Гц, так и для стран, поддерживающих 50-герцевую развёртку[5]. Прорыв в распространении ТВЧ произошёл после принятия специальной комиссией МККР в августе 1999 года единого мирового цифрового стандарта телевидения высокой чёткости, основанного на предшествующих аналоговых[6]. Разложение на 1125 строк с разной полукадровой частотой перекочевало в цифровое ТВЧ, приняв новое обозначение 1080i, учитывающее количество активных строк[7]. В начале 2000-x годов, одновременно с широким распространением плазменных и жидкокристаллических дисплеев, началось бурное распространение новых телесистем. С этого времени в США, Австралии и Японии ведётся вещание фильмов и телепередач в цифровых стандартах ТВЧ по платным кабельным и спутниковым каналам. Регулярное вещание в Европе началось 1 января 2004 года с запуском спутникового канала Euro-1080 (HD-1)[8]. Российская телекомпания НТВ-Плюс начала пробное вещание в стандарте высокой чёткости 1 декабря 2006 года[9], а с апреля 2007 года транслирует первый в России пакет каналов HD. С середины 2000-х годов начались работы по международной стандартизации наземного вещания по стандартам высокой чёткости.

Стандарты

Передача на дальние расстояния

Передача видеосигнала ТВЧ на дальние расстояния (от вещательной станции до приёмника конечного пользователя) 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 в ТВЧ наиболее часто используются форматы MPEG-2 и MPEG-4/AVC.

Для передачи сигнала ТВЧ в основном используются технологии цифрового телевещания (DVB), в том числе:

  • цифровое спутниковое телевидение (DVB-S, DVB-S2);
  • цифровое кабельное телевидение (DVB-C, DVB-C2);
  • цифровое эфирное телевидение (DVB-T, DVB-T2).

Так как вещание ТВЧ в настоящее время осуществляется в цифровом виде, то для передачи контента годится практически любой цифровой канал с достаточным уровнем качества (QoS), то есть достаточной ширины (15—25 Мбит/с для MPEG-2 или 8—12 Мбит/с для MPEG-4 — в зависимости от степени сжатия) и гарантирующий определённый приемлемый уровень задержки сигнала (1—10 с, в зависимости от размера буфера приёмного устройства и требований к задержке сигнала).

Передача на короткие расстояния

Передача сигнала ТВЧ 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 цифро-аналоговых преобразований на всём пути прохождения сигнала. Однако допускается подключение и по компонентным аналоговым интерфейсам (RGBHV и YPbPr).

Носители

Для распространения материалов высокой чёткости на носителях были созданы два новых формата — HD DVD и Blu-Ray. Их ёмкость (до 100 Гбайт) позволяет сохранять фильмы в стандартах ТВЧ. В конце февраля 2008 года «Toshiba» прекратила поддержку и развитие технологии HD DVD, что означает победу Blu-Ray.[10]

Сравнение размеров изображения различных стандартов разложения

Стандарты разложения

В настоящее время наиболее широкое распространение получили два международных стандарта разложения высокой чёткости, один из которых содержит 1125, а другой — 750 активных строк. Первый поддерживает размер изображения 1920×1080 пикселей с различной кадровой частотой, а второй — 1280×720. Обе системы рассчитаны на соотношение сторон кадра 16:9 при квадратном пикселе.

  • 1080i: чересстрочный стандарт с кадровой частотой 25, 29,97 или 30 кадров в секунду;
  • 1080p: стандарт с прогрессивной развёрткой допускающий использование кадровых частот 24, 25, 30, 50 или 60 кадров в секунду и их дробные значения, кратные 1,001[Примечание 1]. В июле 2008 года американский комитет ATSC, а вслед за ним, в сентябре 2009 года, и европейский ETSI включили в стандарты телевещания форматы 1080p50 и 1080p60 (с частотой смены кадров 50 и 60 в секунду, соответственно). Эти форматы могут использоваться приёмным и передающим оборудованием, поддерживающим кодирование H.264 на уровне 4.1 и выше.
  • 720p: стандарт с прогрессивной (построчной) развёрткой, допускающий использование кадровых частот 50 или 60 кадров в секунду. Этот формат ТВЧ рекомендован как стандартный для стран-членов ЕВС, в России он классифицируется как телевидение повышенной чёткости по ГОСТ Р 53536-2009.

Единого мнения о наилучшем стандарте не существует, и споры о превосходстве чересстрочной системы с 1125 строками над прогрессивной с 750 не утихают даже среди специалистов до сегодняшнего дня[11]. Наивысшее качество изображения обеспечивают стандарты 1080p, но они требуют слишком высокой скорости передачи данных и в большей степени пригодны для хранения, а не передачи изображения. Европейский вещательный союз предпочитает обозначать вещательный формат, указывая разрешение и частоту кадров (но не полукадров).

Защита содержимого

Защита изображения и звука от копирования и изменения осуществляется посредством технологий AACS и HDCP.

Развитие ТВЧ в СССР и СНГ

СССР

Системы телевидения высокой чёткости разрабатывались в 1950-е годы крупнейшими индустриальными державами (США, Японией и другими) и панъевропейским консорциумом. В СССР также существовали подобные разработки. В 1958 году в Московском научно-исследовательском телевизионном институте (МНИТИ) создали опытную систему военно-штабной связи «Трансформатор», позволявшую передавать изображения с разрешением 1125 строк[9].

В 1980-е годы в СССР были созданы два детально проработанных стандарта ТВЧ, имевших разрешение 1525 и 1250 строк (в режиме чересстрочной развёртки). В эпоху перестройки исследовательские работы в этой области велись во взаимодействии с европейскими телекомпаниями. Для сравнения систем ТВЧ в 1990 году в МНИТИ был создан стенд отображения информации, который обеспечил воспроизведение сигналов высокой чёткости на видеомониторах, телевизорах, средних (диагональю до 2,5 м) и больших (до 9 м) экранах. Перед Олимпийскими играми 1992 года инженеры МНИТИ при участии компании «Thomson» дооборудовали стенд, и на него принимались транслировавшиеся из Барселоны экспериментальные передачи высокой чёткости. Это была самая удалённая телетрансляция такого типа в Европе. В дальнейшем в связи с тяжелейшей экономической ситуацией 1990-х годов отечественные разработки в области ТВЧ были свёрнуты.

СНГ

С 27 апреля 2007 года спутниковый оператор «НТВ-Плюс» ведёт вещание в формате ТВЧ на территориях России, Белоруссии, Украины и Казахстана.

Россия

В 2009 году утверждён ГОСТ Р 53533-2009, который определяет параметры цифровых систем телевидения высокой чёткости. Согласно ГОСТу, возможно воспроизведение широкоэкранного изображения с форматом кадра 16:9 и разрешением 1920×1080. Также предусмотрено отображение изображения с форматом кадра 15:9 и разрешением 1920×1152, с дополнительным полем (1920×72) для текстовой информации, или форматом кадра 4:3 и разрешением 1536×1152.[12].

С февраля по июнь 2010 года из телецентра «Останкино» производилось вещание первого отечественного эфирного телеканала высокой чёткости «2Cпорт2 HD» в Москве на 30 частотном цифровом канале во время Олимпиады в Ванкувере.

Состоянием на ноябрь 2012, в России существуют такие HD каналы собственного производства: Государственные каналы: (работающие)

Государственные каналы: (запланированные)

19.09.2012 - "Россия HD" была официально зарегистрирована в Роскомнадзоре, как СМИ. [14]

Так же в России в HD вещают следующие, частные HD каналы собственного производства (с долей зарубежного контента):

Украина

Состоянием на ноябрь 2012, на Украине в HD вещает 2 канала:
1. Социальный канал "Tonis" (Amos 4.0W, не кодируется).[15]
2. Спортивный канал "Футбол+" ("Viasat" и "Воля кабель", платно).[16]

Узбекистан

29 ноября 2009 года был запущен круглосуточный телеканал UZ HD, который был реализован совместно с Национальной телерадиокомпанией Узбекистана (НТРК) и Узбекским агентством связи и информатизации (УзАСИ). Передачи состоят из лучших тематических программ, созданных телеканалами, входящими в состав НТРК, и ГУП «Узбектелефильм» НТРК Узбекистана. Среди них научно-популярные передачи, документальные фильмы о культуре, искусстве и достопримечательных местах и природе Узбекистана, национальные телесериалы, драматические и музыкальные постановки. Также в программную сетку включены документальные и художественные фильмы зарубежного производства, дублированные на узбекский язык, и международные спортивные трансляции. Канал транслируется оператором наземного цифрового вещания UzDIGITAL TV. [17]

3D-HD в странах СНГ

Россия

  • 3D BY PANASONIC - первый 3D канал на постсоветском пространстве. (Платформа "НТВ+")

См. также

Примечания

  1. За исключением частот 25 и 50 кадров в секунду

Источники

  1. 1 2 Леонид Чирков Мировой системе телевизионного разложения — 50 лет (рус.) // «625» : журнал. — 1998. — № 7. — ISSN 0869-7914.
  2. Кривошеев, 2008, с. 23
  3. Телевидение, 2002, с. 564
  4. 1 2 3 Телевидение, 2002, с. 565
  5. Кривошеев, 2008, с. 26
  6. Кривошеев, 2008, с. 28
  7. С. Н. Ярышев Цифровые методы записи и воспроизведения видеоинформации / Н. Ф. Гусарова. — СПб.,: НИУ ИТМО, 2012. — С. 11. — 86 с.
  8. Михаил Львов HDV — ТВЧ для всех (рус.) // «625» : журнал. — 2002. — ISSN 0869-7914.
  9. 1 2 Валерий Хлебородов Телевидение высокой четкости (ТВЧ): проблемы и перспективы внедрения в Российской Федерации (рус.) // «625» : журнал. — 2007. — ISSN 0869-7914.
  10. Sony отформатировала Toshiba
  11. Вильям Ф. Шрейбер Что такое настоящее HDTV? 1080i в сравнении с 720p  (рус.). Теория и практика. Студия «Видеотон». Архивировано из первоисточника 10 декабря 2012. Проверено 9 декабря 2012.
  12. Такого телевидения высокой чёткости, как в СНГ, не будет нигде в мире
  13. Первый канал начинает вещать в формате высокой чёткости - Первый канал
  14. Роскомнадзор - Перечень наименований зарегистрированных СМИ
  15. Телеканал Tonis
  16. Футбол HD / Телеканал Футбол
  17. [http:http://www.mtrk.uz/news/info/company/2256/]

Литература

  • В. Е. Джакония Глава 21. Новые телевизионные системы высокого качества изображения // Телевидение. — М.,: «Горячая линия — Телеком», 2002. — С. 559—579. — 640 с. — ISBN 5-93517-070-1

Ссылки


Wikimedia Foundation. 2010.

Поможем написать курсовую

Полезное


Смотреть что такое "Телевидение высокой чёткости" в других словарях:

  • Телевидение стандартной чёткости — Телевидение стандартной четкости (от англ. Standard definition television, сокр. SDTV), иногда также расшифровывается как Standard Digital Television  стандартное цифровое телевидение)  разновидность телевизионных вещательных… …   Википедия

  • Телевидение повышенной чёткости — (англ. Enhanced Definition Television, сокр. EDTV)  стандарт телевизионного вещания повышенного качества, основанный на современных стандартах разложения изображения, обеспечивающих большую разрешающую способность по сравнению с… …   Википедия

  • Телевидение сверхвысокой чёткости — На схеме показаны разрешения форматов 8K UHDTV, 4K UHDTV, HDTV (1080p) и SDTV …   Википедия

  • Телевидение в Сербии — было запущено в 1958 году. Согласно исследованиям AGB Nielsen Research, проведенным в 2009 году, сербы тратят на просмотр телевидения в среднем 5 часов в день, что является самым высоким показателем в Европе.[1] Содержание 1 Национальное вещание… …   Википедия

  • Телевидение — (греч. τήλε  далеко и лат. video  вижу; от новолатинского televisio  дальновидение)  комплекс устройств для передачи движущегося изображения и звука на расстояние. В обиходе используется также для обозначения организаций …   Википедия

  • ТЕЛЕВИДЕНИЕ — область в науке и технике, связанная с передачей на расстояние изображений неподвижных и движущихся объектов и использующая радиоэлектронные устройства. Передача изображений представляет собой последовательность трёх физ. процессов:… …   Физическая энциклопедия

  • телевидение — я; ср. 1. Передача на расстояние и приём на экран средствами радиоэлектроники изображений движущихся и неподвижных объектов и звукового сопровождения. Цветное, чёрно белое т. Кабельное, спутниковое т. Системы телевидения. Техника телевидения.… …   Энциклопедический словарь

  • Телевидение с медленной развёрткой — Пример передачи телевидения с медленной разверткой …   Википедия

  • ТЕЛЕВИДЕНИЕ — (от теле... и слова видение ), область науки, техники и культуры, связанная с передачей на расстояние изображений подвижных объектов при помощи радиоэлектронных устройств. В Т. принят принцип последоват. передачи элементов изображения [выдвинут в …   Естествознание. Энциклопедический словарь

  • Стандарт разложения (телевидение) — Стандарт разложения характеристика стандарта телевизионного вещания и видеозаписи, определяющая количество строк изображения, частоту смены кадров (полей), а также режим развёртки. Телевизионная развёртка применяется не только в телевидении, но и …   Википедия


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»