Телевидение высокой чёткости

Файл:HDTV logo.svg

Логотип HDTV

Телеви́дение высо́кой чёткости (англ. High-Definition Television, сокр. HDTV), телевидение в высо́ком разреше́нии — набор стандартов телевизионного вещания высокого качества, основанные на современных стандартах разложения изображения, значительно превышающих по разрешающей способности телевидение стандартной чёткости, и использующие новейшие цифровые стандарты кодирования цвета и звука. Кроме того, в телевидении высокой четкости для передачи изображения и звука применяются исключительно цифровые технологии, основанные на сжатии потока видео- и звуковых данных.

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);
• цифровое эфирное (наземное) телевидение (DVB-T).

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 формате ТВЧ. В конце февраля 2008 года «Toshiba» прекратила поддержку и развитие технологии HD DVD, что означает победу Blu-Ray.

Сравнение размеров различных форматов

Форматы

Стандартные форматы высокой чёткости:

• 720p: 1280×720 точек, «построчная развёртка», отношение сторон 16:9, частота — 50 или 60 кадров в секунду (этот формат ТВЧ рекомендован как стандартный для стран-членов ЕВС, в России этот формат определен как телевидение повышенной чёткости по ГОСТ Р 53536-2009.)
• 1080i: 1920×1080 точек, «чересстрочная развёртка», отношение сторон 16:9, частота — 25 или 30 кадров (50 или 60 полукадров) в секунду;
• 1080p: 1920×1080 точек, «построчная развёртка», отношение сторон 16:9, частота — 24, 25 или 30 кадров в секунду. 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 оборудованием (приёмным и передающим), поддерживающим стандарты H.264 на уровне 4.1 и выше.

Европейский вещательный союз предпочитает обозначать вещательный формат как разрешение и частота кадров (не полукадров!)

Защита содержимого

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

Развитие технологии

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. Считается, что толчком к развитию ТВЧ в современном понимании стали широкоэкранные фильмы, которые плохо выглядели на обычных телеэкранах. Между тем, само широкоэкранное кино появилось в 1950-е годы, во многом — из-за той угрозы, которую представляло телевидение для киноиндустрии.

Разработка телевидения высокой чёткости ведётся с 1930-х годов. В середине 1950-х годов были созданы первые прототипы. Однако для того, чтобы высокая чёткость телевидения стала заметна невооружённым глазом, необходим дисплей с большой диагональю экрана. Высокая стоимость таких дисплеев тормозила развитие ТВЧ на протяжении десятилетий.

Стремительное развитие ТВЧ началось в середине 2000-x годов, одновременно с широким распространением плазменных и жидкокристаллических дисплеев. Для просмотра сигнала ТВЧ были разработаны специальные приёмники, дисплеи с высоким разрешением, цифровые интерфейсы HDMI и DVI-D, а также носители HD DVD и Blu-Ray.

Вещание фильмов и телепередач в стандарте ТВЧ в США, Европе, Японии ведётся уже несколько лет по платным кабельным и спутниковым каналам.

Развитие ТВЧ в СССР и СНГ

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

В 1980-е годы в СССР были созданы два детально проработанных стандарта ТВЧ, имевших разрешение 1525 и 1250 строк (в режиме чересстрочной развертки). 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 экономическими проблемами 1990-х годов российские разработки в области ТВЧ были свернуты.

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

В 2009 году в России утвержден ГОСТ Р 53533-2009, который определяет параметры цифровых систем телевидения высокой чёткости. Согласно ГОСТу, возможно воспроизведение широкоформатного изображения с форматом кадра 16:9 и разрещением 1920x1080. Также предусмотрено отображение изображения с форматом кадра 15:9 и разрешением 1920x1152, с дополнительным полем (1920x72) для текстовой информации, или форматом кадра 4:3 и разрешением 1536x1152..

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

См. также

• HDMI
• DVI
• Blu-Ray
• HD DVD
• HD VMD
• UHDTV
• HD ready
• Full HD

Ссылки

• ГОСТ Р 53533-2009 - Цифровое телевидение высокой четкости. Основные параметры цифровых систем телевидения высокой четкости. Общие требования

• HDTV, руководство покупателя. Часть 1
• HDTV, руководство покупателя. Часть 2