Часть 1: Введение

Введение

Что-бы не говорили скептики, а будущее телевидения связано с улучшением качества передаваемого изображения. В эпоху становления ТВ, невысокое качество картинки определялось невозможностью сформировать изображение с большим количеством элементов. С развитем электроники стало возможным обойти это ограничение, но появилась следущая проблема - невозможность передать в эфире поток данных, требуемый для передачи качественной картинки. Наземный спектр полностью задействован, кроме того требовалось обеспечить совместимость с прежде разработанными системами передачи.

С выходом телевидения на широполосные спутниковые каналы, казалось наступит эра нового ТВ. Но в дело помимо техники вступила и экономика - каналы эти весьма дороги и вещателю выгоднее передавать несколько каналов обычного качества, чем один высококачественный. Последущее введение цифровой передачи ТВ-каналов, как это не странно, не принесло никакого улучшения качества картинки. Выгоду получил лишь вещатель - в полосе одного аналогового канала, стало возможным передать 5 - 6 цифровых неплохого качества. Более того, иногда зритель бывает даже в проигрыше - стремясь к экономии вещатель запихивает не 5, а 10 и более каналов в транспондер, естественно худшего качества.

Несколько лет назад общеизвестной стала аббревиатура HDTV - High Definition TV или в русском варианте ТВВЧ - ТВ Высокой Четкости. Несомненно именно оно произведет революцию в мире телевидения. Практически все эксперты ставят эту технологию в один ряд по значимости с появлением звука и цвета в кино, и собственно с появлением ТВ как такового.

HDTV/ТВВЧ?

Что-же такое HDTV/ТВВЧ? Попробуем кратко рассмотреть этот вопрос.
Изображение стандартного разрешения имеет разрешение 720 * 576 пикселей и формат экрана 4/3. Используется чересстрочная развертка (interlaced), при которой кадр разбивается на два полукадра с четными и нечетными строками. Полукадры (поля) воспроизводятся последовательно, с в 2 раза большей частотой - 50 раз в сек, уменьшая мерцание экрана. Использование чересстройной разверки в свое время помогло найти компромис между шириной полосы ТВ-канала, четкостью изображения и уровнем мерцания экрана При таком формате число элементов экрана - пикселей составлет около 414.720 шт.
Увы, чересстройная разверка приводит к дрожанию тонких горизонтальных линий на ТВ экране, и неприятному эффекту при отображении на устройствах с прогрессивной разверкой (компьютерном экране) изображения быстродвижущихся объектов.- "гребенке". Для формирования кадра используются два полукадра - нечетный и четный. Но второй показывает изображение, сформированное через 1/50 после первого. Именно поэтому бустордвижущиеся объекты покрываются зазубринами. Для подавления этого эффекта разработаны разнобразные алгоритмы, той или иной степени эффективности.
Современное HD-вещание сейчас использует два стандарта 1080i (i - чересстрочная развертка) и 720p (p - прогрессивная развертка, аналогично компьютерному монитору):

• 1080i - Изображение состоит из 1080 активных линий по 1920 отсчетов в каждой. Чересстрочная развертка, 25 кадров/сек (50 полей/сек). Соотношение сторон - 16:9, использованы квадратные пиксели. Число пикселей - 2.073.600. Стандарт определен в Рекомендациях ITU-R BT.709-5.
• 720р - Изображение состоит из 720 активных линий по 1280 отсчетов в каждой. Прогрессивная развертка, 50 кадров/сек. Соотношение сторон - 16:9, использованы квадратные пиксели. Число пикселей - 921.600. Стандарт определен SMPTE как 296M-2001

До сих пор нет единого мнения, что лучше: 2.073.600 чересстрочно или 921.600 построчно? Дело в том, что изображения в обоих форматах, 1080i и 720p, выглядят лучше в разных условиях. Формат 1080i предназначен для воссоздания мелких деталей в неподвижных кадрах и изображениях при незначительном движении или полном его отсутствии. Этот формат лучше всего подходит для "пространственного разрешения". Формат 720p имеет преимущества в воспроизведении движения. Он не вносит видимых искажений независимо от скорости движущихся объектов, поэтому обладает лучшим "временным разрешением". Кроме того прогрессивный стандарт является более простым для компрессии и приводит к более низкой скорости передачи данных.

Европейский Союз Вещателей (EBU) рекомендовал для вещания в Европе принять HD-формат с прогрессивным сканированием 720p, считая что это наиболее эффективное решение с точки зрения экономики и ширины полосы вещания. Как показывают опыты, с увеличением степени сжатия, качество изображения формата 1080i деградирует сильнее чем 720p.

Однако, как показала жизнь большинство вещателей выбрали формат 1080i, ссылаясь на то, что это широко распространенный в мире формат, а также в этом формате снимают большинством киностудий. Увы, в будущее проталкивается устаревшая технология чересстрочной развертки, которую в свое время пришлось применить ради компромиса между качеством изображения и частотой передачи кадров и следсвенно устранением мерцаний экрана.

Вопиющая несправедливость - все современные устройства отображения содержащие в соем составе матрицу отоображения - проекторы, плазменные и LCD телевизоры по своей сути - устройства с прогрессивной разверткой. Чересстрочная развертка актуальна только для устройств с последовательным формирование изображения - это хорошо известные аппараты с кинескопами (CRT). Как ни удивително, именно первым принадлежит будущее, именно на них ориентирован весь рынок HD-вещания, но именно им навязывается, совершенно несвойственный им чересстрочный режим.Для приведения чересстрочной развертки в построчную используются сложные алгоритмы, устраняющую вышеописанную гребенку. Увы, все они приводят к потери четкости изображения... Про мерцание тонких горизонтальных линий тоже упомянем.

Малозаметый (точнее малозамечаемый) аспект. Выше отмечалось, что изображение формата 1080i содержит 2.073.600, а изображение 720p - всего 921.600 пикселей. Казалось бы ошеломляющее преимущество! Но вспомним, что реально в 1/50 сек для изображения 1080i отображается всего 540 строк, а поле состоит из 1.036.800 пискселей, что всего на 12,5% больше чем для формата 720p. Зато сколько проблем дает чересстрочность. Дорогие эти 12,5%Конечно, использование формата 1080p устранит проблему в корне. Но увы, вряд-ли это скоро произойдет...

Наглядно показать изменение ситуации при переходе на HD можно как увеличение площади экрана, при одинаковом размере пикселя:
Либо как уменьшение размера пикселя при неизменной высоте экрана.

Один немаловажный аспект - HDTV приближает зрителя к кинематографическому восприятию изображения. На этот факт нечасто обращают внимание. Как видно из рисунка, поле зрения стандартного ТВ экрано очень узко и неестественно для глаза, а HD уже значительно приближается к естесвенному изображению.

Страница 1 из 12 | Следующая страница

Похожие публикации

• NEC 60XM5: 60-дюймовая HDTV "плазма"
• Различия 1080i и 720p
• EBU настаивает на использовании прогрессивной развертки для высокого разреш
• Syntax Olevia LT42HVi: новый LCD HDTV
• Новый плазменный HD телевизор Marantz PD4201