stringtranslate.com

Телевидение высокой четкости

Телевидение высокой чёткости ( HDTV ) описывает телевизионную или видеосистему, которая обеспечивает существенно более высокое разрешение изображения , чем предыдущее поколение технологий. Термин используется по крайней мере с 1933 года; [1] в более позднее время он относится к поколению, следующему за телевидением стандартной чёткости ( SDTV ). Это стандартный видеоформат, используемый в большинстве трансляций: наземное вещательное телевидение , кабельное телевидение , спутниковое телевидение .

Форматы

HDTV может передаваться в различных форматах:

При передаче в два мегапикселя на кадр HDTV обеспечивает примерно в пять раз больше пикселей, чем SD (телевидение стандартной четкости). Повышенное разрешение обеспечивает более четкое, более детальное изображение. Кроме того, прогрессивная развертка и более высокая частота кадров приводят к изображению с меньшим мерцанием и лучшей визуализацией быстрого движения. [2] Современное HDTV начало вещание в 1989 году в Японии в рамках аналоговой системы MUSE /Hi-Vision. [3] HDTV получило широкое распространение во всем мире в конце 2000-х годов. [4]

Стандарты

Карта стандартов цифрового наземного телевещания по странам

Все современные трансляции высокой четкости используют стандарты цифрового телевидения . Основные стандарты цифрового телевидения, используемые для наземных, кабельных, спутниковых и мобильных устройств:

Эти стандарты используют различные видеокодеки , некоторые из которых также используются для интернет-видео .

История

Термин «высокая четкость» когда-то описывал серию телевизионных систем, впервые анонсированных в 1933 году [1] и запущенных в эксплуатацию в августе 1936 года; [5] однако эти системы были только высокой четкостью по сравнению с более ранними системами, которые были основаны на механических системах с разрешением всего в 30 строк. Продолжающаяся конкуренция между компаниями и странами за создание настоящего HDTV охватила весь 20-й век, поскольку каждая новая система становилась более четкой, чем предыдущая. В начале 21-го века эта гонка продолжилась с системами 4K , 5K и 8K .

Британская служба телевидения высокой четкости начала испытания в августе 1936 года, а регулярная служба — 2 ноября 1936 года, используя как (механическую) систему Baird с последовательной разверткой 240 строк (позже названную прогрессивной ), так и (электронную) систему Marconi-EMI с чересстрочной разверткой 405 строк . Система Baird была прекращена в феврале 1937 года. [6] В 1938 году Франция последовала за ней со своей собственной системой с 441 строкой , варианты которой также использовались рядом других стран. Система США NTSC с 525 строками присоединилась в 1941 году. В 1949 году Франция ввела еще более высокий стандарт разрешения в 819 строк , систему, которая была бы высокой четкостью даже по современным стандартам, но была только монохромной и имела технические ограничения, которые не позволяли ей достичь предполагаемой четкости. Все эти системы использовали чересстрочную развертку и соотношение сторон 4:3, за исключением 240-строчной системы, которая была прогрессивной (фактически в то время ее описывали технически правильным термином «последовательная» ), и 405-строчной системы, которая изначально была 5:4, а затем изменилась на 4:3. 405-строчная система приняла (на тот момент) революционную идею чересстрочной развертки, чтобы преодолеть проблему мерцания 240-строчной с ее частотой кадров 25 Гц. 240-строчная система могла бы удвоить свою частоту кадров, но это означало бы, что передаваемый сигнал удвоился бы в полосе пропускания, неприемлемый вариант, поскольку полоса пропускания видеосигнала не должна была превышать 3 МГц.

Цветное вещание началось с похожего количества строк, сначала с цветовой системой США NTSC в 1953 году, которая была совместима с более ранними монохромными системами и, следовательно, имела те же 525 строк на кадр. Европейские стандарты не следовали до 1960-х годов, когда цветные системы PAL и SECAM были добавлены к монохромному вещанию с 625 строками.

NHK (Japan Broadcasting Corporation) начала исследования, чтобы «разблокировать фундаментальный механизм взаимодействия видео и звука с пятью человеческими чувствами» в 1964 году, после Олимпийских игр в Токио. NHK приступила к созданию системы HDTV, которая набрала бы гораздо больше баллов в субъективных тестах, чем ранее названная HDTV от NTSC . Эта новая система, NHK Color, созданная в 1972 году, включала 1125 строк, соотношение сторон 5:3 (1,67:1) и частоту обновления 60 Гц. Общество инженеров кино и телевидения (SMPTE), возглавляемое Чарльзом Гинзбургом, стало органом по тестированию и изучению технологии HDTV в международном театре. SMPTE тестировало системы HDTV от разных компаний со всех возможных точек зрения, но проблема объединения различных форматов преследовала технологию в течение многих лет.

В конце 1970-х годов SMPTE протестировала четыре основные системы HDTV, а в 1979 году исследовательская группа SMPTE опубликовала исследование систем телевидения высокой четкости :

С момента официального принятия широкоэкранных режимов передачи HDTV цифрового видеовещания (DVB) в середине-конце 2000-х годов 525-строчные системы NTSC (и PAL-M ), а также европейские 625-строчные системы PAL и SECAM стали считаться системами телевидения стандартной четкости .

Аналоговые системы

Раннее вещание HDTV использовало аналоговую технологию, которая впоследствии была преобразована в цифровое телевидение с компрессией видео .

В 1949 году Франция начала вещание с помощью системы из 819 строк (с 737 активными строками). Система была только монохромной и использовалась только на УКВ для первого французского телеканала. Она была прекращена в 1983 году.

В 1958 году Советский Союз разработал Трансформатор ( русский : Трансформатор , что означает Трансформатор ), первую телевизионную систему высокого разрешения (определения), способную производить изображение, состоящее из 1125 строк разрешения, предназначенную для обеспечения телеконференций для военного командования. Это был исследовательский проект, и система никогда не была развернута ни военным, ни потребительским вещанием. [8]

В 1986 году Европейское сообщество предложило HD-MAC , аналоговую систему HDTV с 1152 строками. Публичная демонстрация состоялась на летних Олимпийских играх 1992 года в Барселоне. Однако в 1993 году HD-MAC был отменен, и был сформирован проект DVB, который предусматривал разработку цифрового стандарта HDTV. [9]

Япония

В 1979 году японская общественная телекомпания NHK впервые разработала потребительское телевидение высокой четкости с соотношением сторон дисплея 5:3. [10] Система, известная как Hi-Vision или MUSE по названию ее многократного кодирования выборок суб-Найквиста (MUSE) для кодирования сигнала, требовала примерно в два раза большей полосы пропускания, чем существующая система NTSC, но обеспечивала примерно в четыре раза большее разрешение (1035i/1125 строк). В 1981 году система MUSE была впервые продемонстрирована в Соединенных Штатах, используя то же соотношение сторон 5:3, что и японская система. [11] Посетив демонстрацию MUSE в Вашингтоне, президент США Рональд Рейган был впечатлен и официально объявил, что внедрение HDTV в США является «вопросом национального интереса». [12] NHK снимала летние Олимпийские игры 1984 года камерой Hi-Vision весом 40 кг. [13]

Тестовое спутниковое вещание началось 4 июня 1989 года, это были первые ежедневные программы высокой четкости в мире, [14] а регулярное тестирование началось 25 ноября 1991 года, в «День Hi-Vision» — дата была указана точно из-за разрешения в 1125 строк. [15] Регулярное вещание BS -9ch началось 25 ноября 1994 года, на нем транслировались коммерческие программы и программы NHK.

Несколько систем были предложены в качестве нового стандарта для США, включая японскую систему MUSE, но все они были отклонены Федеральной комиссией по связи (FCC) из-за их более высоких требований к полосе пропускания. В это время число телевизионных каналов быстро росло, и полоса пропускания уже была проблемой. Новый стандарт должен был быть более эффективным, требуя меньшей полосы пропускания для HDTV, чем существующий NTSC.

Уменьшение количества аналоговых систем высокой четкости

Ограниченная стандартизация аналогового HDTV в 1990-х годах не привела к глобальному принятию HDTV, поскольку технические и экономические ограничения того времени не позволяли HDTV использовать полосы пропускания, превышающие полосу пропускания обычного телевидения. Ранние коммерческие эксперименты HDTV, такие как MUSE от NHK, требовали в четыре раза большей полосы пропускания, чем вещание стандартной четкости. Несмотря на усилия, предпринятые для сокращения аналогового HDTV до примерно вдвое большей полосы пропускания SDTV, эти телевизионные форматы по-прежнему распространялись только через спутник. В Европе стандарт HD-MAC также считался технически нежизнеспособным. [16] [17]

Кроме того, запись и воспроизведение сигнала HDTV были значительной технической проблемой в первые годы HDTV ( Sony HDVS ). Япония оставалась единственной страной с успешным общественным вещанием аналогового HDTV, с семью вещателями, совместно использующими один канал. [ необходима цитата ]

Однако система Hi-Vision/MUSE также столкнулась с коммерческими проблемами, когда она была запущена 25 ноября 1991 года. К тому дню было продано всего 2000 HDTV-устройств вместо восторженной оценки в 1,32 миллиона. Устройства Hi-Vision были очень дорогими, до 30 000 долларов США за штуку, что способствовало их низкой адаптации у потребителей. [18] Видеомагнитофон Hi-Vision от NEC, выпущенный в рождественское время, продавался по цене 115 000 долларов США. Кроме того, Соединенные Штаты считали Hi-Vision/MUSE устаревшей системой и уже дали понять, что будут разрабатывать полностью цифровую систему. [19] Эксперты считали, что коммерческая система Hi-Vision в 1992 году уже была затмеваема цифровой технологией, разработанной в США с 1990 года. Это была американская победа над японцами с точки зрения технологического доминирования. [20] К середине 1993 года цены на приемники все еще были на уровне 1,5 миллиона иен (15 000 долларов США). [21]

23 февраля 1994 года главный администратор вещания в Японии признал провал своей аналоговой системы HDTV, заявив, что американский цифровой формат, скорее всего, станет мировым стандартом. [22] Однако это заявление вызвало гневные протесты со стороны вещателей и электронных компаний, которые вложили значительные средства в аналоговую систему. В результате на следующий день он взял свои слова обратно, заявив, что правительство продолжит продвигать Hi-Vision/MUSE. [23] В том же году NHK начала разработку цифрового телевидения в попытке догнать Америку и Европу. Это привело к появлению формата ISDB . [24] Япония начала цифровое спутниковое и HDTV-вещание в декабре 2000 года . [13]

Рост цифровой компрессии

Цифровое телевидение высокой четкости было невозможно с несжатым видео , которое требует полосы пропускания более 1 Гбит/с для цифрового видео HD студийного качества . [25] [26] Цифровое HDTV стало возможным благодаря разработке дискретного косинусного преобразования (DCT) сжатия видео . [27] [25] Кодирование DCT представляет собой метод сжатия изображений с потерями , который был впервые предложен Насиром Ахмедом в 1972 году, [28] и позже был адаптирован в алгоритм DCT с компенсацией движения для стандартов кодирования видео, таких как форматы H.26x с 1988 года и форматы MPEG с 1993 года. [29] [30] Сжатие DCT с компенсацией движения значительно сокращает объем полосы пропускания, необходимый для цифрового телевизионного сигнала. [25] [31] К 1991 году он достиг коэффициентов сжатия данных от 8:1 до 14:1 для передачи HDTV почти студийного качества, до 70–140  Мбит/с . [25] В период с 1988 по 1991 год сжатие видео DCT было широко принято в качестве стандарта кодирования видео для реализаций HDTV, что позволило разработать практическое цифровое HDTV. [25] [27] [32] Динамическая память с произвольным доступом ( DRAM ) также была принята в качестве полупроводниковой памяти кадрового буфера , при этом увеличение производства полупроводниковой промышленности DRAM и снижение цен были важны для коммерциализации HDTV. [32] 

С 1972 года сектор радиосвязи Международного союза электросвязи ( МСЭ-Р ) работал над созданием глобальной рекомендации для аналогового HDTV. Однако эти рекомендации не вписывались в диапазоны вещания, которые могли бы охватить домашних пользователей. Стандартизация MPEG-1 в 1993 году привела к принятию рекомендаций МСЭ-Р BT.709 . [33] В ожидании этих стандартов была сформирована организация DVB. Это был альянс вещателей, производителей бытовой электроники и регулирующих органов. DVB разрабатывает и согласовывает спецификации, которые формально стандартизируются ETSI . [34]

DVB создало первый стандарт для цифрового спутникового телевидения DVB-S , цифрового кабельного телевидения DVB-C и цифрового наземного телевидения DVB-T . Эти системы вещания могут использоваться как для SDTV, так и для HDTV. В США Grand Alliance предложил ATSC в качестве нового стандарта для SDTV и HDTV. И ATSC, и DVB были основаны на стандарте MPEG-2 , хотя системы DVB также могут использоваться для передачи видео с использованием более новых и эффективных стандартов сжатия H.264/MPEG-4 AVC . Общим для всех стандартов DVB является использование высокоэффективных методов модуляции для дальнейшего сокращения полосы пропускания и, прежде всего, для снижения требований к приемнику, оборудованию и антеннам. [ необходима цитата ]

В 1983 году сектор радиосвязи Международного союза электросвязи (МСЭ-Р) создал рабочую группу (IWP11/6) с целью установления единого международного стандарта HDTV. Один из самых острых вопросов касался подходящей частоты обновления кадра/поля, поскольку мир уже разделился на два лагеря, 25/50 Гц и 30/60 Гц, в основном из-за различий в частоте сети . Рабочая группа IWP11/6 рассмотрела множество точек зрения и на протяжении 1980-х годов способствовала развитию ряда областей цифровой обработки видео, не в последнюю очередь преобразования между двумя основными скоростями кадра/поля с использованием векторов движения , что привело к дальнейшему развитию в других областях. Хотя всеобъемлющий стандарт HDTV в конечном итоге не был установлен, было достигнуто соглашение о соотношении сторон. [ необходима цитата ]

Первоначально существующее соотношение сторон 5:3 было основным кандидатом, но из-за влияния широкоэкранного кино соотношение сторон 16:9 (1,78) в конечном итоге оказалось разумным компромиссом между 5:3 (1,67) и распространенным широкоэкранным форматом кино 1,85. Соотношение сторон 16:9 было должным образом согласовано на первом заседании рабочей группы IWP11/6 в Научно-исследовательском центре BBC в Кингсвуд-Уоррене. Итоговая Рекомендация ITU-R ITU-R BT.709-2 (« Рек. 709 ») включает соотношение сторон 16:9, указанную колориметрию и режимы сканирования 1080i (1080 активно чересстрочных строк разрешения) и 1080p (1080 прогрессивно сканированных строк). Испытания британского Freeview HD использовали MBAFF, который содержит как прогрессивный, так и чересстрочный контент в одной и той же кодировке. [ необходима цитата ]

Он также включает альтернативный формат сканирования HDMAC 1440×1152 . (По некоторым сообщениям, обсуждаемый формат 750 строк (720p) (720 прогрессивно развёрнутых строк) рассматривался некоторыми членами МСЭ как расширенный телевизионный формат, а не как настоящий формат HDTV, [35] и поэтому не был включён, хотя системы 1920×1080i и 1280×720p для ряда частот кадров и полей были определены несколькими стандартами SMPTE США .) [ необходима цитата ]

Первая трансляция HDTV в Соединенных Штатах

Технология HDTV была представлена ​​в Соединенных Штатах в начале 1990-х годов и официально представлена ​​в 1993 году Digital HDTV Grand Alliance , группой компаний, занимающихся телевидением, электронным оборудованием и связью, состоящей из AT&T Bell Labs , General Instrument , Philips , Sarnoff , Thomson , Zenith и Массачусетского технологического института . Полевые испытания HDTV на 199 площадках в Соединенных Штатах были завершены 14 августа 1994 года. [36] Первая публичная трансляция HDTV в Соединенных Штатах состоялась 23 июля 1996 года, когда телевизионная станция WRAL-HD из города Роли, Северная Каролина, начала вещание с существующей башни WRAL-TV к юго-востоку от города Роли, выиграв гонку за первенство со станцией HD Model Station в Вашингтоне, округ Колумбия , которая начала вещание 31 июля 1996 года с позывным WHD-TV, базируясь на объектах станции WRC-TV, принадлежащей и управляемой NBC . [37] [38] [39] Система HDTV Американского комитета передовых телевизионных систем (ATSC) была запущена в эксплуатацию 29 октября 1998 года во время прямой трансляции возвращения астронавта Джона Гленна в космос на борту космического челнока Discovery . [40] Сигнал передавался от побережья к побережью и был виден публике в научных центрах и других общественных театрах, специально оборудованных для приема и показа трансляции. [40] [41]

Европейские HDTV-трансляции

В период с 1988 по 1991 год несколько европейских организаций работали над стандартами цифрового видеокодирования на основе дискретного косинусного преобразования (DCT) для SDTV и HDTV. Проект EU 256, разработанный CMTT и ETSI, а также исследования итальянской вещательной компании RAI , разработали видеокодек DCT , который транслировал HDTV-трансляцию почти студийного качества со скоростью около 70–140 Мбит/с. [25] [42] Первые передачи HDTV в Европе, хотя и не напрямую на дом, начались в 1990 году, когда RAI транслировала чемпионат мира по футболу FIFA 1990 года с использованием нескольких экспериментальных технологий HDTV, включая цифровой кодек EU 256 на основе DCT, [25] смешанную аналого-цифровую технологию HD-MAC и аналоговую технологию MUSE . Матчи показывали в 8 кинотеатрах в Италии, где проводился турнир, и в 2 кинотеатрах в Испании. Связь с Испанией была осуществлена ​​через спутниковую связь Olympus из Рима в Барселону , а затем через оптоволоконное соединение из Барселоны в Мадрид . [43] [44] После некоторых передач HDTV в Европе стандарт был отменен в 1993 году и заменен цифровым форматом DVB. [45]

Первые регулярные трансляции начались 1 января 2004 года, когда бельгийская компания Euro1080 запустила канал HD1 с традиционным Венским новогодним концертом . Тестовые трансляции были активны с выставки IBC в сентябре 2003 года, но трансляция в Новый год ознаменовала официальный запуск канала HD1 и официальный старт прямого домашнего HDTV в Европе. [46]

Euro1080, подразделение позднее прекратившей свое существование бельгийской телевизионной компании Alfacam, транслировал каналы HDTV, чтобы сломать общеевропейский тупик «отсутствие HD-трансляций означает, что если не будут куплены HD-телевизоры, то не будет и HD-трансляций...» и дать толчок интересу к HDTV в Европе. [47] Канал HD1 изначально был бесплатным и в основном транслировал спортивные, драматические, музыкальные и другие культурные события с многоязычным саундтреком по скользящему графику из четырех или пяти часов в день. [ требуется ссылка ]

Эти первые европейские трансляции HDTV использовали формат 1080i со сжатием MPEG-2 на сигнале DVB-S со спутника SES Astra 1H . Позднее трансляции Euro1080 были изменены на сжатие MPEG-4/AVC на сигнале DVB-S2 в соответствии с последующими каналами вещания в Европе. [ необходима ссылка ]

Несмотря на задержки в некоторых странах, [48] число европейских HD-каналов и зрителей неуклонно росло с момента первых трансляций HDTV, а ежегодный обзор рынка Satellite Monitor компании SES за 2010 год сообщает о более чем 200 коммерческих каналах, вещающих в формате HD со спутников Astra, о 185 миллионах проданных в Европе телевизоров с поддержкой HD (60 миллионов фунтов стерлингов только в 2010 году) и о 20 миллионах домохозяйств (27% всех европейских домов с цифровым спутниковым телевидением), смотрящих спутниковые трансляции HD (16 миллионов через спутники Astra). [49]

В декабре 2009 года Соединенное Королевство стало первой европейской страной, которая развернула контент высокой четкости с использованием нового стандарта передачи DVB-T2 , как указано в D-book Digital TV Group (DTG) , на цифровом наземном телевидении. [ необходима цитата ]

Служба Freeview HD содержит 13 каналов HD (по состоянию на апрель 2016 года ) и была развернута по регионам Великобритании в соответствии с процессом перехода на цифровое вещание , окончательно завершившимся в октябре 2012 года. Однако Freeview HD — не первая служба HDTV по цифровому наземному телевидению в Европе; итальянская RAI начала вещание в формате 1080i 24 апреля 2008 года, используя стандарт передачи DVB-T. [ необходима цитата ]

В октябре 2008 года Франция развернула пять каналов высокой четкости, используя стандарт передачи DVB-T для цифрового наземного распространения. [ необходима ссылка ]

Обозначение

Системы вещания HDTV определяются тремя основными параметрами:

Если используются все три параметра, они указываются в следующей форме: [размер кадра][система сканирования][частота кадров или полей] или [размер кадра]/[частота кадров или полей][система сканирования] . [50] Часто размер кадра или частота кадров могут быть опущены, если их значение подразумевается из контекста. В этом случае сначала указывается оставшийся числовой параметр, а затем система сканирования. [ требуется цитата ]

Например, 1920×1080p25 определяет формат прогрессивной развертки с 25 кадрами в секунду, каждый кадр имеет ширину 1920 пикселей и высоту 1080 пикселей. Обозначение 1080i25 или 1080i50 определяет формат чересстрочной развертки с 25 кадрами (50 полей) в секунду, каждый кадр имеет ширину 1920 пикселей и высоту 1080 пикселей. Обозначение 1080i30 или 1080i60 определяет формат чересстрочной развертки с 30 кадрами (60 полей) в секунду, каждый кадр имеет ширину 1920 пикселей и высоту 1080 пикселей. Обозначение 720p60 определяет формат прогрессивной развертки с 60 кадрами в секунду, каждый кадр имеет высоту 720 пикселей; подразумеваются 1280 пикселей по горизонтали. [ необходима цитата ]

Системы, использующие 50 Гц, поддерживают три частоты развертки: 50i, 25p и 50p, в то время как системы 60 Гц поддерживают гораздо более широкий набор частот кадров: 59.94i, 60i, 23.976p, 24p, 29.97p, 30p, 59.94p и 60p. Во времена телевидения стандартной четкости дробные частоты часто округлялись до целых чисел, например, 23.976p часто называли 24p, а 59.94i часто называли 60i. Телевидение высокой четкости Sixty Hertz поддерживает как дробные, так и немного отличающиеся целые частоты, поэтому требуется строгое использование обозначений, чтобы избежать двусмысленности. Тем не менее, 29.97p/59.94i почти повсеместно называют 60i, аналогично 23.976p называют 24p. [ необходима цитата ]

Для коммерческого наименования продукта частота кадров часто опускается и подразумевается из контекста (например, телевизор 1080i ). Частота кадров может быть указана и без разрешения. Например, 24p означает 24 прогрессивных кадра развертки в секунду, а 50i означает 25 чересстрочных кадров в секунду. [51]

Не существует единого стандарта для поддержки цвета HDTV. Цвета обычно транслируются с использованием (10 бит на канал) цветового пространства YUV , но, в зависимости от базовых технологий генерации изображений приемника, затем впоследствии преобразуются в цветовое пространство RGB с использованием стандартизированных алгоритмов. При прямой передаче через Интернет цвета обычно предварительно преобразуются в 8-битные каналы RGB для дополнительной экономии памяти с предположением, что они будут просматриваться только на экране компьютера ( sRGB ). В качестве дополнительного преимущества для исходных вещателей, потери при предварительном преобразовании по существу делают эти файлы непригодными для профессиональной ретрансляции по ТВ. [ необходима цитата ]

Большинство систем HDTV поддерживают разрешения и частоты кадров, определенные либо в таблице ATSC 3, либо в спецификации EBU. Наиболее распространенные указаны ниже. [ необходима цитата ]

Разрешения дисплея

Как минимум, HDTV имеет вдвое большее линейное разрешение, чем телевидение стандартной четкости (SDTV), тем самым показывая большую детализацию, чем аналоговое телевидение или обычный DVD . Технические стандарты вещания HDTV также обрабатывают изображения с соотношением сторон 16:9 без использования почтового ящика или анаморфного растяжения, тем самым увеличивая эффективное разрешение изображения.

Источник с очень высоким разрешением может потребовать большей полосы пропускания, чем доступно, чтобы передаваться без потери точности. Сжатие с потерями , которое используется во всех цифровых системах хранения и передачи HDTV, исказит полученное изображение по сравнению с несжатым источником.

Стандартные частоты кадров или полей

ATSC и DVB определяют следующие частоты кадров для использования с различными стандартами вещания: [52] [53]

Оптимальный формат для трансляции зависит от типа используемого видеографического носителя записи и характеристик изображения. Для наилучшей точности источника передаваемое соотношение полей, строк и частота кадров должны соответствовать таковым источника.

Частота кадров PAL, SECAM и NTSC технически применима только к аналоговому телевидению стандартной четкости, а не к цифровому или вещанию высокой четкости. Однако с развертыванием цифрового вещания, а затем и вещания HDTV, страны сохранили свои традиционные системы. HDTV в бывших странах PAL и SECAM работает с частотой кадров 25/50 Гц, в то время как HDTV в бывших странах NTSC работает с частотой 30/60 Гц. [54]

Типы медиа

Источниками изображений высокой четкости являются наземное вещание , прямое спутниковое вещание, цифровое кабельное телевидение, IPTV , видеодиски Blu-ray (BD) и загрузки из Интернета.

В США жители, находящиеся в зоне прямой видимости антенн телевизионных станций, могут бесплатно принимать эфирные программы с помощью телевизора с тюнером ATSC через телевизионную антенну . Законы запрещают ассоциациям домовладельцев и городским властям запрещать установку антенн. [ необходима цитата ]

Стандартная 35-миллиметровая фотопленка, используемая для кинопроекции, имеет гораздо более высокое разрешение изображения , чем системы HDTV, и экспонируется и проецируется со скоростью 24 кадра в секунду (кадр/с). Для показа по стандартному телевидению в странах системы PAL кинопленка сканируется с телевизионной скоростью 25 кадров/с, что приводит к ускорению на 4,1 процента, что обычно считается приемлемым. В странах системы NTSC телевизионная скорость сканирования 30 кадров/с вызвала бы ощутимое ускорение, если бы было предпринято то же самое, и необходимая коррекция выполняется с помощью техники, называемой 3:2 pulldown : в каждой последовательной паре кадров пленки один удерживается в течение трех видеополей (1/20 секунды), а следующий удерживается в течение двух видеополей (1/30 секунды), что дает общее время для двух кадров 1/12 секунды и, таким образом, достигается правильная средняя частота кадров пленки.

Некинематографические видеозаписи HDTV, предназначенные для трансляции, обычно записываются в формате 720p или 1080i, в зависимости от того, какой формат определяет вещательная компания. Формат 720p обычно используется для распространения видео высокой четкости через Интернет, поскольку большинство компьютерных мониторов работают в режиме прогрессивной развертки. Формат 720p также предъявляет менее жесткие требования к хранению и декодированию по сравнению с 1080i и 1080p. Форматы 1080p/24, 1080i/30, 1080i/25 и 720p/30 чаще всего используются на Blu-ray Disc.

Запись и сжатие

HDTV можно записывать на D-VHS (Digital-VHS или Data-VHS), W-VHS (только аналоговый), на цифровой видеомагнитофон с поддержкой HDTV (например, цифровой видеомагнитофон высокой четкости DirecTV , телевизионная приставка Sky HD , цифровые видеомагнитофоны высокой четкости VIP 622 или VIP 722 Dish Network (эти телевизионные приставки позволяют использовать HD на основном телевизоре и SD на вторичном телевизоре (TV2) без вторичной приставки на TV2), или рекордеры TiVo Series 3 или HD), или на HTPC с поддержкой HDTV . Некоторые кабельные приставки способны принимать или записывать две или более трансляций одновременно в формате HDTV, а программы HDTV, некоторые из которых включены в ежемесячную стоимость подписки на кабельное обслуживание, некоторые за дополнительную плату, можно воспроизводить с помощью функции «по запросу» кабельной компании. [ необходима цитата ]

Огромный объем хранилища данных, необходимый для архивации несжатых потоков, означал, что недорогие варианты несжатого хранения были недоступны потребителю. В 2008 году был представлен персональный видеорегистратор Hauppauge 1212. Это устройство принимает HD-контент через компонентные видеовходы и сохраняет контент в формате MPEG-2 в файле .ts или в файле .m2ts , совместимом с Blu-ray, на жестком диске или DVD-приводе компьютера, подключенного к PVR через интерфейс USB 2.0. Более современные системы способны записывать транслируемую программу высокой четкости в ее формате «как трансляция» или перекодировать в формат, более совместимый с Blu-ray. [ необходима цитата ]

Аналоговые магнитофоны с полосой пропускания, позволяющей записывать аналоговые сигналы высокой четкости, такие как рекордеры W-VHS, больше не производятся для потребительского рынка, они дороги и редки на вторичном рынке. [ необходима цитата ]

В Соединенных Штатах, в рамках соглашения FCC о plug and play , кабельные компании обязаны предоставлять клиентам, арендующим HD-приставки, приставку с «функциональным» FireWire (IEEE 1394) по запросу. Ни один из поставщиков спутникового вещания не предлагал эту функцию ни на одной из своих поддерживаемых приставок, но некоторые компании кабельного телевидения предлагали. По состоянию на июль 2004 года приставки не включены в мандат FCC. Этот контент защищен шифрованием, известным как 5C. [55] Это шифрование может предотвратить дублирование контента или просто ограничить количество разрешенных копий, тем самым фактически отрицая большую часть, если не все, добросовестное использование контента. [ необходима цитата ]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ ab "BBC Television: Tests Through Ultra Short-Wave Transmitter". Evening Despatch . Бирмингем: 9. 13 октября 1933 г. – через Newspapers.com.
  2. ^ Джонс, Грэм А. (2005). Учебник по вещательной инженерии для неинженеров. Тейлор и Фрэнсис. стр. 34. ISBN 9781136035210. Получено 2 августа 2017 г.
  3. ^ "Эволюция телевидения – Краткая история телевизионных технологий в Японии". www.nhk.or.jp . Архивировано из оригинала 2019-08-25 . Получено 2018-05-26 .
  4. ^ Смит, Кевин (3 августа 2012 г.). «10 революционных технологических достижений 2000-х». Business Insider . Архивировано из оригинала 27 мая 2018 г. Получено 26 мая 2018 г.
  5. ^ "BBC- История BBC- Первая регулярная служба телевидения высокой четкости". 1936-11-02. Архивировано из оригинала 2023-04-05 . Получено 2023-04-04 .
  6. ^ "Teletronic – The Television History Site". Teletronic.co.uk. Архивировано из оригинала 2011-08-13 . Получено 2011-08-30 .
  7. ^ Cianci, Philip J. (2012). Телевидение высокой четкости. NC, US: McFarland. стр. 1–25. ISBN 978-0-7864-4975-0. Архивировано из оригинала 2018-12-15 . Получено 2018-12-12 .
  8. ^ Валерий Хлебородов. "ТВЧ в Российской Федерации: проблемы и перспективы внедрения (на русском языке)". Rus.625-net.ru. Архивировано из оригинала 2013-07-27 . Получено 2013-03-11 .
  9. ^ Реймерс, Ульрих (11 августа 2018 г.). DVB: Семейство международных стандартов цифрового видеовещания. Springer Science & Business Media. ISBN 9783540435457– через Google Книги.
  10. ^ "Исследователи создают преемника HDTV". 2007-05-28. Архивировано из оригинала 2008-04-30 . Получено 2007-05-29 .
  11. ^ "Digital TV Tech Notes, Issue #2". Архивировано из оригинала 21-01-2008 . Получено 17-01-2008 .
  12. ^ Джеймс Судальник и Виктория Куль, «Телевидение высокой четкости»
  13. ^ ab Television, 50 Years of NHK. "50 Years of NHK Television". www.nhk.or.jp . Архивировано из оригинала 2018-09-15 . Получено 2018-05-26 .{{cite web}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
  14. Times, Дэвид Э. Сэнгер и Special To the New York (1989-06-04). «Япония начинает вещание телевидения высокой четкости». The New York Times . Архивировано из оригинала 27-05-2018 . Получено 26-05-2018 .
  15. ^ Sanger, David E. (1991-11-26). "Few See Japan Make TV History". The New York Times . Архивировано из оригинала 2018-05-27 . Получено 2018-05-26 .
  16. ^ Пошон, Б. «Аналоговое HDTV в Европе» (PDF) .
  17. ^ Фаррелл, Джозеф. "Standard Setting in High-Definition Television" (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 2021-04-14 . Получено 2020-09-02 .
  18. ^ "Технологии: . . . в то время как Япония признает, что аналоговое телевидение — это тупик". Архивировано из оригинала 2018-05-27 . Получено 2018-05-26 .
  19. ^ Cianci, Philip J. (10 января 2013 г.). Телевидение высокой четкости: создание, разработка и внедрение технологии HDTV. McFarland. ISBN 9780786487974– через Google Книги.
  20. ^ Поллак, Эндрю (1992-07-04). «Технологический сдвиг размывает будущее новой телевизионной системы Японии». The New York Times . Архивировано из оригинала 2018-05-27 . Получено 2018-05-26 .
  21. ^ Харт, Джеффри А. (5 февраля 2004 г.). Технология, телевидение и конкуренция: политика цифрового телевидения. Cambridge University Press. ISBN 9781139442244– через Google Книги.
  22. ^ SHIVER, JUBE Jr. (23 февраля 1994 г.). «Япония отказывается от аналоговой системы HDTV : Технология: Правительство заявляет, что поддерживаемый США цифровой формат, вероятно, станет мировым стандартом» – через LA Times.
  23. ^ "Японцы возрождают систему HDTV". Variety . 24 февраля 1994 г. Архивировано из оригинала 9 июля 2018 г. Получено 19 июня 2018 г.
  24. ^ Гримме, Катарина (11 августа 2018 г.). Стандартизация и стратегии цифрового телевидения. Artech House. ISBN 9781580532976– через Google Книги.
  25. ^ abcdefg Barbero, M.; Hofmann, H.; Wells, ND (14 ноября 1991 г.). «Исходное кодирование DCT и текущие реализации для HDTV». Технический обзор EBU (251). Европейский вещательный союз : 22–33. Архивировано из оригинала 4 ноября 2019 г. . Получено 4 ноября 2019 г. .
  26. ^ Ли, Джек (2005). Масштабируемые системы непрерывной потоковой передачи мультимедиа: архитектура, проектирование, анализ и реализация. John Wiley & Sons . стр. 25. ISBN 9780470857649.
  27. ^ ab Shishikui, Yoshiaki; Nakanishi, Hiroshi; Imaizumi, Hiroyuki (26–28 октября 1993 г.). "Схема кодирования HDTV с использованием адаптивного DCT". Обработка сигналов HDTV . Elsevier . стр. 611–618. doi :10.1016/B978-0-444-81844-7.50072-3. ISBN 9781483298511.
  28. ^ Ахмед, Насир (январь 1991). «Как я придумал дискретное косинусное преобразование». Цифровая обработка сигналов . 1 (1): 4–5. Bibcode :1991DSP.....1....4A. doi :10.1016/1051-2004(91)90086-Z. Архивировано из оригинала 2016-06-10 . Получено 2019-10-13 .
  29. ^ Ганбари, Мохаммед (2003). Стандартные кодеки: сжатие изображений для усовершенствованного кодирования видео. Институт инженерии и технологий . стр. 1–2. ISBN 9780852967102.
  30. ^ Ли, Цзянь Пин (2006). Труды Международной компьютерной конференции 2006 года по технологии вейвлет-активных медиа и обработке информации: Чунцин, Китай, 29–31 августа 2006 г. World Scientific . стр. 847. ISBN 9789812709998.
  31. ^ Ли, Уильям (1994). Видео по запросу: исследовательская работа 94/68. Библиотека Палаты общин . Архивировано из оригинала 20 сентября 2019 года . Получено 20 сентября 2019 года .
  32. ^ ab Cianci, Philip J. (2014). Телевидение высокой четкости: создание, разработка и внедрение технологии HDTV. McFarland. стр. 63. ISBN 9780786487974.
  33. ^ brweb (2010-06-17). "Телевидение высокой четкости становится зрелым благодаря МСЭ". Itu.int . Получено 2013-03-11 .
  34. ^ Webfactory www.webfactory.ie. "История проекта DVB". Dvb.org. Архивировано из оригинала 2009-12-18 . Получено 2013-03-11 .
  35. Джим Мендрала (1999-09-27). "Digital TV Tech Notes, Issue #41". Tech-notes.tv. Архивировано из оригинала 2013-07-27 . Получено 2013-03-11 .
  36. ^ "Полевые испытания HDTV завершены". Allbusiness.com. Архивировано из оригинала 2009-05-21 . Получено 2010-10-02 .
  37. ^ "История WRAL Digital". Wral.com. 2006-11-22 . Получено 2010-10-02 .
  38. ^ "WRAL-HD начинает вещание HDTV". Allbusiness.com . Получено 2010-10-02 .
  39. ^ "Передатчик Comark первый на Model Station". Allbusiness.com . Получено 2010-10-02 .
  40. ^ ab Albiniak, Paige (1998-11-02). "HDTV: Launched and Counting". Вещание и кабельное вещание . BNET . Архивировано из оригинала 2014-09-24 . Получено 2008-10-24 .
  41. ^ "Space Shuttle Discovery: John Glenn Launch". База данных фильмов в Интернете . 1998. Получено 25 октября 2008 г.
  42. ^ Барберо, М.; Строппиана, М. (октябрь 1992 г.). «Сжатие данных для передачи и распространения HDTV». Коллоквиум IEE по применению сжатия видео в вещании : 10/1–10/5.
  43. ^ «ItaLia '90 – il primo passo della HDTV digitale – I parte» [Le Mini Serie – Italia '90 – Первый шаг цифрового HDTV – часть I] (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 19 июня 2012 г.
  44. ^ «ItaLia '90 – il primo passo della HDTV digitale – II parte» [Le Mini Serie – Italia '90 – Первый шаг цифрового HDTV – часть II] (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 19 июня 2012 г.
  45. ^ Cianci, Philip J. (2014-01-10). Телевидение высокой четкости: создание, разработка и внедрение технологии HDTV. McFarland. ISBN 978-0-7864-8797-4.
  46. ^ "SES ASTRA и Euro1080 станут пионерами HDTV в Европе" (пресс-релиз). SES ASTRA. 23 октября 2003 г. Получено 26 января 2012 г.
  47. ^ Бэйнс, Джефф. «Take The High Road» What Video & Widescreen TV (апрель 2004) 22–24
  48. ^ "Weekly Report No.28/2010, Volume 6" (PDF) . Немецкий институт экономических исследований. 2010-09-08. Архивировано (PDF) из оригинала 2011-04-08 . Получено 2017-05-19 .
  49. ^ "Исследование спутникового монитора". Архивировано из оригинала 2011-08-09 . Получено 2011-04-28 .
  50. ^ "Как купить телевизор". Socialblitty. 11 мая 2016 г. Получено 22 июня 2017 г.
  51. ^ "Методы сканирования (p, i, PsF)". ARRI Digital . Получено 2011-08-30 .
  52. ^ Бен Ваггонер (2007), Understanding HD Formats, Microsoft , получено 2011-12-09
  53. ^ «Цифровое видеовещание (DVB); Спецификация по использованию видео- и аудиокодирования в вещательных приложениях на основе транспортного потока MPEG-2» (PDF) . ETSI. 2012 . Получено 19 мая 2017 г.
  54. ^ Роберт Сильва, Почему NTSC и PAL по-прежнему важны для HDTV, About.com, заархивировано из оригинала 13 июля 2012 г. , извлечено 2011-12-09
  55. ^ "5C Digital Transmission Content Protection White Paper" (PDF) . 1998-07-14. Архивировано из оригинала (PDF) 2006-06-16 . Получено 2006-06-20 .

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки

История

Европейское усыновление