HDTV a televíziózás krémje

HDTV -High Definition Television – a nagy felbontású televíziót takarja a kifejezés.

A HD minőségű adások sugárzásához a korábbi közvetítőláncokat át kell alakítani a digitális követelményeknek megfelelően. Ez az átalakítás Európában messzire haladt, de országonként eltérő stádiumban van. Ha Európa fejlett ipari országait összehasonlítjuk az USA-val, vagy Japánnal, nem tapasztalhatunk lényeges lemaradást, de az átállás lassabban halad.

HDTV a televíziózás krémje

A televíziózás világában a szakemberek másról sem beszélnek néhány éve, csak a HDTV-ről.

De mi rejlik a fogalom mögött?

A fogyasztók felfedezték ezt az új technológiát, ismerik igazán az előnyeit?

2007-ben az IFA-n a Pricewaterhouse Coopers (PwC) felméréséből kiderült, hogy a megkérdezett vásárlátogatók felének semmit sem jelent a HDTV kifejezés, ebből 25 százalékukat egyáltalán nem érdekli a HDTV. Ugyanakkor a megkérdezettek 42 százaléka már vagy rendelkezik HDTV-vel, vagy tervezi a vásárlást.
A HDTV határozottan az utóbbi negyven év legnagyobb forradalma. Hasonló jelentőségű mint az első színestévék megjelenése volt. Az analóg tv-k alapvetően műszakilag nem sokat változtak az idők folyamán, csak megbízhatóbbak, olcsóbbak és funkciókban gazdagabbak lettek.
A PAL szabvány is ugyanaz mint a kezdetekkor volt, nem változott: 576 sor, a horizontális felbontás 768 pont. Az egy másodperc alatt megjelenített képkockák száma 25, ami tulajdonképpen 50 “fél-képkocka” sugárzását jelenti. Több fajtája is létezik a PAL szabványnak, ezek csak kismértékben térnek el egymástól.

A készülékek ennél sokkal gyorsabban fejlődtek. A modern nagyfelbontású készülékek vezérlése kevésbé komplikált mint a hagyományos TV készülékeké. Egyetlen, nagyfelbontású jelfolyamra -stream- van csak szükség. Ma a HDTV alatt “720p” (1280 x 720 pixel progresszív) vagy “1080i” (1920 x 1080 pixel” Interlaced) képfelbontást értünk. A HDTV “képernyő” 16:9-es formátumú, amely sokkal inkább megfelel az emberi szemnek, mint a hagyományos 4:3-as formátum. A 4:3-as oldalarányt a HDTV tervezésekor már nem vették figyelembe. A 4:3 kép-oldalarányú reklámok és más anyagok lejátszásakor a képernyő jobb és bal oldalán egy-egy fekete sáv látható. A HDTV a maga 1920 x 1080 felbontásával ötször nagyobb felbontású, mint a PAL, az 1280 x 720 pedig a 2.2-szerese annak. Az 1024 x 768 pixeles XGA 1.9-szer nagyobb, mint a PAL felbontás. Azokban az országokban, ahol már bevezették HDTV sugárzást, többnyire a 60 félképet sugárzó 1920 x 1080 felbontást választották.

A televíziók minősége az elmúlt 50 évben alig változott, de most mérföldkőhöz érkeztünk. A HDTV megalkotásával a televíziók sokkal élesebb és részletgazdagabb képet sugároznak. Az eddigi 768 x 576 képfelbontású PAL rendszerrel szemben a HDTV jelenleg 1920 x 1080 maximális képfelbontást kínál, de tervbe vették már az ennél lényegesen nagyobb felbontásokat is.

Az LCD és a plazma készülékek eladása az utóbbi néhány hónapban ugrásszerűen megnövekedett.

PAL és HD TV összehasonlítás

PAL 1080i

A kép az 1080i és a PAL közötti összefüggést ábrázolja.

A HD film és műsorkínálat – amelyet a TV adók sugározhatnának – viszont még mindig alacsony. A nagy áttörés csak 2010-re várható, mert az ARD és a ZDF erre az évre tervezi a HD sugárzásra történő átállást. Németország szomszédai, Franciaország és Hollandia már sokkal előrébb járnak. Az EU részéről megvan a politikai akarat, hiszen már eldöntött dolog, hogy 2012-re a tagországok végleg átállnak az analóg sugárzásról a digitális műsorsugárzásra és ez szabad utat enged a HDTV-k elterjedésének. Ez egyben azt is jelenti, hogy erre az időpontra mind az ARD mind a ZDF végleg búcsút mond az analóg televíziózásnak. Az analóg műsorszórás leállításával, az analóg-digitális átállás következményeként nőhet a földi sugárzású csatornák száma. A korábbi analóg csatorna helyén 4-12 digitális csatorna is elfér.

Technika és felbontás:

A Nemzetközi Telekommunikációs Szövetség a “high definition” televíziókat kétféleképpen is definiálja, mégpedig a 720p és a 1080i szabvánnyal. Arra, hogy egyetlen szabvány kristályosodjon ki, még várni kell. A European Broadcasting Union (EBU) rövidtávon a 720p szabvány bevezetését javasolja, hosszú távon pedig az 1080p szabvány átvételét tartja elfogadhatónak. A “high definition” elnevezés egyrészt a felbontásra, másrészt a HD tulajdonságokkal rendelkező médiára vonatkozna.

PAL (Standard TV) HDTV 720p HDTV 1080i
Felbontás 720×576 1280×720 1920×1080
Összes pixel 414.720 921.600 2.073.600
PAL élesség 0 2X 5X

720p

A HD 720p szabvány a teljes képernyős (progresszív) 720 képernyősoros natív vertikális képmegjelenítést határozza meg. Minden sort szekvenciálisan ír le. 50 Hz-es illetve 60 Hz-es képfrissítésnél másodpercenként 50 vagy 60 teljes kép jelenik meg. Ez a megoldás nagyobb kihívást jelent ugyan a technikának, de ugyanakkor kellemesebb az emberi szemnek. A 1280×720 képfelbontásnál 921600 képpont jelenik meg a képernyőn.

1080i

Az 1080i szabvány az interlaced (más néven skip) eljárás alkalmazásával 1080 képernyőpont vertikális megjelenítésére képes, másodpercenként 50 ill. 60 félképet jelenít meg. A teljes kép megjelenítése két lépésben: először a páros, majd a páratlan sorszámú pixelsorok kirajzolásával történik, gyors egymásutániságban. A szem fiziológiai tulajdonságai miatt a szemlélő a komplett képet érzékeli, hasonlóan mint a mozifilmeknél.
Ilyen módon azonos sávszélesség mellett közel dupla felbontású kép megjelenítésére van mód, a minőség minimális romlása mellett.
A 1920×1080 felbontás 2073600 képpont megjelenítését teszi lehetővé a kijelzőn.

Jelenleg a 720p és az 1080i szabvány egymás mellett létezik. A legjobb megoldásnak a kettő ötvözése tűnik, amelyet az EBU szerint hosszú távon az 1080p HDTV szabvánnyal kellene kiváltani. A legtöbb mai készülék mind a két HDTV képet meg tudja jeleníteni. Az 1080i szabvány ugyan nagyobb felbontású, mégis különböző teszteredmények szerint a 720p kép ugyanilyen részletgazdagnak mondható. Ezzel szemben az 1 méternél nagyobb képernyő átmérőjű kijelzőkkel végzett tesztek kimutatták, hogy a teszt személyek az 1080i szabvány szerinti nagyobb felbontású képet tartják jobbnak.

HDTV összehasonlítások

1080i

Interlaced és progresszív – ezek mit jelentenek

A jelenlegi PAL szabvány két lépésben továbbítja a képet. Először a páros számú sorokat, a következő képben pedig a páratlan számú sorokat továbbítja. A félképeket közvetlenül egymás után jeleníti meg, ezt a rövid időt az emberi érzékszervek nem érzékelik, ezért a két félképet egy egész képnek érzékeljük. Ettől függetlenül a sor- és képvillódzás még jelen van. Ezt a fajta megjelenítési módot értjük az “interlaced” kifejezés alatt. A 720p HDTV szabvány 720p (p a progresszívet jelenti) mindig egy komplett képet jelenít meg. Az 1080i HDTV-szabvány (i jelentése: interlaced) ugyanúgy félképeket jelenít meg, mint a PAL szabvány, de a sokkal nagyobb felbontás (1080 sor az 576 helyett) és az a digitális technológia miatt az előállított kép egyenletesebb, kontrasztosabb, villódzásmentes lesz.

 A HDTV előnyei vázlatosan:

a) éles, élesebb, legélesebb, HDTV

A HDTV ötször élesebb képet kínál, mint a régi PAL szabvány.

b) sokkal tisztább és jobb minőségű kép

A HDTV nem csak élesebb, kontrasztosabb képet kínál, hanem általában jobb képminőséget , pl.: ragyogó, tiszta színeket. Ez most marketing fogásnak tűnhet. De: egy, a Philips megbízásából elvégzett tanulmány szerint a megkérdezettek 94%-a találta jobbnak a HDTV-t, miután egyszer lehetősége volt kipróbálni.

c) jobb képhez jobb hang …

A modern hangszabványokkal ( pl.: Dolby- 5.1 vagy Dolby_DTS és Dolby-HD ) a házimozizás mással össze nem hasonlítható élményt nyújt. A sztereó eltörpül mellette …

Élesebb a HDTV kép minősége

A TV nézők nagy része eddig nem tartotta fontosnak, hogy HD Set-Top- Box-ot vásároljon – részben azért, mert nem találkozott még igazi programajánlattal, sokan pedig még nem is láttak HD minőségű adást.

A HDTV (High Definition Television) hátterében különböző TV szabványok húzódnak meg, amelyek mindegyikében nagyobb felbontás szerepel, mint az eddigi hagyományos, „normál“ televíziókra vonatkozó szabványokban. A HDTV-t igen gyakran összekeverik a 16:9- es képfelbontással vagy a DVB-vel, a digitális sugárzással, de a valóságban nem sok közük van egymáshoz ( a HDTV természetesen a 16:9 formátumot is ismeri és a DVB-TV vételére is alkalmas). Jelenleg két HDTV szabvány van érvényben. Az egyik a HDTV-720p, amely 720 sorból áll (teljes kép) , 1280×720 pixel a kép felbontása. A másik a HDTV-1080i, amely 1080 soros (fél kép) és 1920×1080 (Full HD) pixel a kép felbontása. A korábbi szabványokban 576 soros a vertikális felbontás (PAL / SECAM) illetve 480 (NTSC).

Kép formátum:

A HDTV formátum 16:9-es oldalarányt használ. A 4:3-as képaránnyal összehasonlítva a 16:9 kb. 33%-kal szélesebb. A nagyobb formátum kellemesebb az emberi szemnek, mert kevésbé fárasztja. A 16:9 formátummal sokkal természetesebb kép jelenik meg a képernyőn, a néző sokkal több részletet meg tud ragadni. A HD képek geometriailag gyakorlatilag torzítás mentesek.

Tömörítés és átviteli szabványok:

A HDTV vételére vonatkozó három legfontosabb átviteli protokollt részletesen bemutatjuk Önöknek. A szabványok: MPEG 4, a H.264/AVC és a DVB-S2. A műsorszóróknak, akik programjaikat HD minőségben szolgáltatják,választaniuk kell egy adott tömörítési eljárást. A videó- és audió adatokat a kiválasztott codec előírásainak megfelelően tömörítik, dekódolják. A tömörített adatok “on-line kicsomagolásához” a végfelhasználónak egy speciális, a dekódolásokra felkészített vevőre van szüksége.

MPEG 4:

A Motion Picture Expert Group (MPEG) a videó- és audió adatok tömörítésére több szabványt is kidolgozott. Ilyen az MPEG 2 és a HDTV-hez is alkalmas MPEG 4 Codec. Eddig az MPEG 4 Codec rendelkezik a leghatékonyabb tömörítési tulajdonságokkal.

PAL és HD TV különbségek

A kódolásához bevezettek még néhány szabványt: a hanghoz az MPEG-2-ből már ismert Advanced Audio Coding-ot (AAC) és a másolásvédelemhez a Digital Rights Management -et.

H.264/AVC (MPEG-4/AVC) tömörítés

A H.264/AVC (Advanced Video Codec) az MPEG 4 tömörítés továbbfejlesztett változata, amelyet MPEG 4/AVC néven is emlegetnek. Ez az átviteli szabvány kétszer olyan magas tömörítési rátával rendelkezik, mint a régebbi MPEG 4 Codec, ugyanakkor jobb képminőséget garantál. A H.264/AVC kód hatékonysága háromszor nagyobb a H.262 (MPEG-2) kód hatékonyságánál, 1.920 x 1.080 pixeles HDTV felbontás mellett. Ez azt jelenti, hogy az MPEG-2 adatmennyiségéhez viszonyítva, annak egyharmad részénél már ugyanazt a képminőséget tudja. A feldolgozás erőforrásigénye azonban nagyobb, gyorsabb hardver kell hozzá. A HDTV esetében a H.264 (MPEG- 4/AVC) a leggyakoribb tömörítési eljárás, az MPEG-2 és az MPEG-4/ASP eljárást ritkán alkalmazzák. A jobb képminőség mellett az Advanced Video Codec-nek előnye még, hogy univerzálisan alkalmazható, pl.: mobilokban, HD DVD-kben és Pocket PCk esetében is.

DVB-S2:

A DVB-S2 (Digital Video Broadcast – Sattelite 2) egy olyan átviteli szabvány, amely a szatellit és a receiver közötti kapcsolatot szabályozza és amelyet egységesen 2006-ban vezettek be. A DVB-S-sel összehasonlítva, a DVB-S2 alkalmazásával több programot lehet jobb minőségben átjátszani. Ezen kívül a DVBB-S2 – többek között – nagyobb sávszélességet kínál. A hibajavítása is sokkal fejlettebb. A DVB-S2 sávszélességét a DVB-S sávszélességéhez képest 30 %-kal megnövelték. Egy DVB-S2 csatornán maximum 5 HDTV adó és max. 20 PAL adó fogható. A kínálat ismeretében ezt egy ideig nem szükséges bővíteni. A DVB-S2 az MPEG 2 és az MPEG 4 jelek átvitelére is alkalmas. Egy, a jövőben is használható HDTV receiverrel szemben elvárás, hogy dekódolja a MPEG4/H.264/AVC tömörítéseket és hogy fogni tudja a DVB-S2 Standard szerinti adásokat.

Másolásvédelem:

A HDCP (High Bandwidth Digital Content Protection) egy, a HDTV technológiában alkalmazott speciális másolásvédelem. A High Definition képek digitális átvitelére, a filmek és a sorozatok szerzői jogi védelmére egységes másolásvédelmet vezettek be a filmiparban. A HDCP-t kifejezetten a DVI és a HDMI digitális csatlakoztatásához fejlesztették ki.

HDCP

Mind a HD receiver-t, mind magát a HDTV készüléket el kell látni HDCP másolásvédelemmel, különben a képernyő sötét marad. Ha a készülékek HDCP kompatibilisek, akkor a videó- és audió adatok rögzítése csak bizonyos korlátok között vagy egyáltalán nem lehetséges. Úgy tűnik, hogy a felhasználók a közeljövőben nem tudják majd tetszés szerint felvenni és másolni az adásokat.

Az EICTA által hitelesített hivatalos HD ready és HDTV logók.

HD ready logó:

A HD ready az EICTA (European Information, Communications and Consumer Electronics Technology Industry Association) hivatalos pecsétje, amelyet a HDTV-ken alkalmaz és amelyet 2005-ben vezetett be.

HD Ready

A HD ready szimbólum azokat az alapvető követelményeket határozza meg, amelyekkel egy HDTV készüléknek rendelkeznie kell ahhoz, hogy HD képminőséget tudjon előállítani. A HD készülékkel szemben elvárás, hogy 16:9 formátumban, vertikálisan legalább 720 pixeles fizikai felbontással rendelkezzen. További követelmény, hogy egy analóg komponens videobemenettel, egy digitális DVI- vagy egy digitális HDMI bemenettel legyen ellátva. Ezeknek a bemenetek alkalmasnak kell lenniük a 720p és az 1080i formátumok fogadására. Követelmény még a HDCP másolásvédelem a DVI és a HDMI videobemeneteken.

HDTV:

Azok a receiver-ek és Set-Top-Boxok, amelyek műholdon, antennán vagy kábelen keresztül fogni tudják a HDTV jeleket , HDTV logót kaphatnak. A HD receiverrel szemben elvárás, hogy fel tudja dolgozni a DVBT és a DVB-S jeleket.

HD TV

Annak a Set-Top Boxnak, amely ezzel a logóval szeretne büszkélkedni, az MPEG 2 és az MPEG 4/H.264/AVC tömörítést ismernie kell, tartalmaznia kell ezek dekódoláshoz szükséges kódekeket.

Reméljük ez a leírás segített megismernie a HD TV fogalmait.