Teräväpiirtotelevisio ( HD tai HDTV , lyhennetty englanniksi - "High Definition Television"; Venäjällä lyhennettä TVCH käytetään virallisissa asiakirjoissa, lyhenne TVVCH käytettiin alun perin ) - televisiojärjestelmä pysty- ja vaakaresoluutiolla , noin kaksinkertaistui standardiin verrattuna [1] . Nykyinen GOST R 53533-2009 määrittelee teräväpiirtotelevisiojärjestelmän televisiojärjestelmäksi, jonka parametrit valitaan havaintoetäisyyden perusteella, joka on yhtä suuri kuin kolme havaitun kuvan korkeutta [2] [3] .
Siten HDTV:n parannettu resoluutio mahdollistaa kuvan katselun kauempaa kuin tavallinen televisio tai käyttää suurempia näyttöjä. Samalla kuvan viivarakenne säilyy huomaamattomana ja varmistetaan niiden yksityiskohtien selkeys, jotka ovat erotettavissa alkuperäisessä juonissa keskimääräisen näöntarkkuuden omaavalle havainnoijalle [2] .
Television pioneerit amerikkalainen John Baird ja Neuvostoliiton insinööri Sergei Novakovsky ehdottivat ensimmäisiä HDTV-järjestelmiä, joissa oletettiin 1000 analogisen linjan pyyhkäisyä vuosina 1944 ja 1946 [4] [5] . Byrdin projekti hylättiin, ja vuonna 1958 Novakovskysta tuli yksi Transformerin kokeellisen sotilashenkilöstön viestintäjärjestelmän luojista 1125 rivin resoluutiolla [6] .
Yritykset luoda teräväpiirtotelevisiota jatkettiin 1970-luvulla , kun tavallinen televisio lähestyi kattoaan kuvanlaadun ja näytön koon suhteen. Perusta tuleville HDTV-standardeille luotiin maaliskuussa 1972 CCIR -tutkimusryhmän 11. säännöllisessä kokouksessa. Ryhmä hyväksyi myös ensimmäisen kansainvälisen ohjelman menetelmien kehittämiseksi TV-signaalin digitaaliseen pakkaamiseen [7] . Teräväpiirtotelevisiojärjestelmiä kehitettiin alusta alkaen paitsi korkealaatuisen kuvan siirtämiseen kaukaa, myös elokuvan , teollisen ja tieteellisen videokuvauksen tarpeisiin mahdollisten elektronisten elokuvamedian standardiksi [ 8] .
Vuodesta 1964 Japanin valtion televisioyhtiö NHK alkoi suoraan kehittää teräväpiirtotelevisiota ja siihen tarkoitettuja laitteita , Sony , Toshiba ja NEC osallistuivat myös hankkeeseen . Uutta formaattia tukemaan luotiin televisioita , lähetyskameroita ja muita laitteita. Kesäkuussa 1978 yritys esitteli maailman ensimmäisen toimivan HDTV-järjestelmän: 1125 riviä lomitettua skannausta ja näytön kuvasuhdetta 5:3 [9] [10] . NHK aloitti säännöllisen HD-lähetyksen vuonna 1985 , ja vuonna 1989, Juri BC-3 -satelliitin laukaisun jälkeen , analoginen HD-signaali MUSE :n (Multiple sub-nyquist sampling Encoding System) kautta tuli saataville kaikkialla Japanissa taajuudella 11,7-12,5 GHz. Vuoteen 1990 mennessä japanilaisissa kodeissa oli noin 150 000 televisiota, jotka tukivat NHK-teräväpiirtostandardia [11] .
Euroopassa , toisin kuin japanilaisessa HD-formaatissa, EUREKA - toimistoohjelman puitteissa satelliittijärjestelmän MAC perusteella luotu HD-MAC tai "Eureka-95" -standardi ( D2- MAC ) ehdotettiin käyttämällä lomitusta 1250 juovalle puolikehyksen taajuudella 50 Hz [12] . Philips , Thomson , Nokia , Grundig ja useat tutkimus - ja koulutuslaitokset osallistuivat kehitykseen . Hanke maksoi 350 miljoonaa dollaria. Ensimmäiset kokeelliset HD-MAC-lähetykset tapahtuivat TDE-2-satelliitin kautta vuonna 1988 jalkapallon EM -kisojen aikana , kaksi vuotta myöhemmin vuoden 1990 MM-kisat lähetettiin Italiassa.
Japanilaisten ja eurooppalaisten järjestelmien vastakkainasettelun seurauksena otettiin käyttöön kaksijärjestelmästandardi 1125 linjalle (joista 1080 on aktiivisia), mikä sopii sekä maille, jotka käyttävät 60 Hz:n kuvataajuutta, että maille, jotka tukevat 50 Hz:n skannausta. [13] .
HD-lähetyksen aktiivinen kehittäminen Yhdysvalloissa alkoi vuonna 1981 japanilaisen NHK-järjestelmän esittelyn jälkeen Washingtonissa . Esitykseen osallistui Ronald Reagan , joka julisti teräväpiirtotelevision luomisen kansalliseksi prioriteetiksi. HDTV:n kehittämisestä Amerikassa osallistui useiden yritysten liitto: AT & T Bell Labs , General Instrument , Philips , Sarnoff , Thomson , Zenith sekä Massachusetts Institute of Technology . Vuonna 1987 julkistettiin kilpailu parhaasta teräväpiirtotelevisiojärjestelmän suunnittelusta kansalliseksi standardiksi hyväksymistä varten. Kilpailun aikana komissio kuitenkin hylkäsi analogiset ja hybridijärjestelmät ja tunnusti ATSC -digitaalistandardin .
Teräväpiirto- digitaalitelevisio tuli mahdolliseksi, kun 1990-luvun ensimmäisellä puoliskolla syntyivät ensimmäiset digitaaliset standardit, joissa otettiin huomioon mahdollisuus digitaaliseen lähetykseen sekä vakio- että teräväpiirtona. Elokuussa 1993 ensimmäinen digitaalisen videon pakkausstandardi, MPEG-1 , lopulta muodostettiin (myöhemmin se hylättiin lukuisten puutteiden vuoksi MPEG-2 :n ja MPEG-4 :n hyväksi ).
Ensimmäisenä julkisena digitaalisena HD-lähetyksenä pidetään televisiolähetystä, joka tapahtui 23. heinäkuuta 1996 WRAL-TV- asemalta Raleighissa , Pohjois - Carolinassa . Kahdeksan päivää myöhemmin, 31. heinäkuuta 1996, HD-lähetykset alkoivat NBC :n omistamalta asemalta Washingtonissa .
Virallinen aloituspäivä amerikkalaisessa ATSC -standardissa on 29. lokakuuta 1998 , jolloin Discovery-avaruusaluksen laukaisu esitettiin suorana teräväpiirtomuodossa . Vuodesta 2002 lähtien säännölliset HD-lähetykset Yhdysvalloissa ovat aloittaneet satelliittioperaattorit Dish Network ja DirecTV , vuodesta 2003 - kaapeli .
Kansainvälisen televiestintäliiton 11. työryhmä hyväksyi 1. kesäkuuta 1999 suosituksen ITU-R ВТ.709-3, joka lopulta vahvisti digitaalisen teräväpiirtotelevisiostandardin.
Japanissa moderni HD-digitaalinen lähetys ISDB-T-standardin mukaisesti alkoi 1. joulukuuta 2003 Tokiossa , Osakassa ja Nagoyassa . Lokakuuhun 2007 mennessä Japanissa oli myyty 27 miljoonaa digitaalista HD-vastaanotinta.
Ensimmäisenä julkisena teräväpiirtolähetyksenä Euroopassa katsotaan Euro1080 HD TV -kanavan lanseerauksena 1. tammikuuta 2004 . Ensimmäinen ohjelma oli perinteinen Wienin filharmonisen orkesterin uudenvuoden konsertti .
Teräväpiirtotelevisio on yksi nykyaikaisten televisiolähetysmarkkinoiden kysytyimmistä tuotteista [14] . Kaikki viisi Yhdysvaltain kansallista televisioverkkoa (ABC, NBC, CBS, Fox ja The CW) lähettävät nyt HD-laatuisia. Amerikkalaisen suurimman satelliitti-operaattorin DirecTV :n 285 tv-kanavasta 195 on 100-prosenttisesti HD-sisällöllä varustettuja TV-kanavia [15] .
Nykyaikainen teräväpiirto-digitaalitelevisio perustuu Kansainvälisen televiestintäliiton ITU-R ВТ.709 [16] suositukseen ja tarjoaa näytön kuvasuhteen 16:9 ja resoluution 1920 × 1080 pikseliä. Sellaista televisiokuvaa kutsutaan skannaustyypistä (lomitettu tai progressiivinen) riippuen 1080i tai 1080p . Korkean kuvanlaadun lisäksi HDTV lähettää monikanavaista ääntä , useimmiten Dolby Digital -standardia . Venäjän kansallinen standardi, joka määrittelee teräväpiirtotelevisiolähetysten pääparametrit, on GOST R 53533-2009.
Yritysten ja kansalliset teräväpiirtotelevisiostandardit voivat poiketa venäläisistä. Joten jotkut amerikkalaiset ja eurooppalaiset televisioyhtiöt ( ABC , Fox , ESPN , ARD , ZDF , VRT) käyttävät Euroopan yleisradioliiton suosittelemaa 720p-kuvaa (resoluutio 1280 × 720 progressiivisella pyyhkäisyllä), jota Venäjällä pidetään teräväpiirtotelevisiona. (GOST R 53536- 2009 [17] ).
Nykyisissä teräväpiirtotelevisiojärjestelmissä käytetään myös digitaalisia kuvansiirto- ja tiedonpakkaustekniikoita , vaikka analogiset ja hybridi-HDTV-järjestelmät ovatkin tunnettuja historiasta.
Teräväpiirtovideosignaalin siirto pitkiä matkoja tapahtuu pääsääntöisesti pakatussa digitaalisessa muodossa. Videon pakkaus pienentää kaistanleveysvaatimuksia suuruusluokkaa ( 1,485 Gb/s :sta 8-25 Mb/s:iin), kun taas kuvanlaatu pysyy hyväksyttävänä. Teräväpiirtovideon koodaamiseen yleisimmin käytettyjä formaatteja ovat MPEG-2 ja MPEG-4/AVC sekä digitaaliset lähetysstandardit ( DVB-T , DVB-T2 , ATSC , ISDB-T , DTMB-T ). Melkein mikä tahansa digitaalinen kanava ( QoS ), joka on riittävän leveä (15-25 Mbps MPEG-2:lle tai 8-12 Mbps MPEG-4:lle - pakkausasteesta riippuen) ja joka takaa hyväksyttävän signaaliviiveen (1-10 s, riippuen vastaanottimen puskurin koosta ja signaalin viivevaatimuksista).
Teräväpiirtosignaalin lähetys lyhyillä etäisyyksillä (käyttäjän vastaanottimesta näytölle) tapahtuu pakkaamattomassa muodossa digitaalisten liitäntöjen (kaapeleiden) kautta HDMI ja DVI-D . Digitaalisten liitäntöjen avulla voit kokonaan päästä eroon digitaalisesta analogiseksi muunnoksista koko signaalitiellä. On kuitenkin mahdollista kytkeä myös komponenttianalogisten liitäntöjen kautta (RGBHV ja YPbPr ).
Digitaalisten videoiden resoluutiot | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Lupa |
| |||||||
Matala MP@LL |
| |||||||
Vakio, MP@ML |
| |||||||
Laajennettu |
| |||||||
Korkea MP@HL |
| |||||||
Super korkea |
|
Televisiolähetysstandardit | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||
|
Lähetä videoformaatteja | |||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
TV |
| ||||||||||||||||||||||||||
Tekninen julkaisu |
|