Kõrglahutusega televisioon

Allikas: Vikipeedia
Näide HDTV pildist

Kõrglahutusvõimega televisioon ehk kõrgkvaliteediline televisioon[viide?] (inglise keeles high-definition television, lühendatult HDTV) on digitaalse televisiooni esitamise standard, millel on suurem eraldusvõime kui tavaeraldusega televisioonil (SDTV). Kui tavalise telepildi lahutusvõimeks on 720×576 pikslit, siis HDTV lahutusvõime on 1920×1080 pikslit. Suurema lahutusega telepilt koosneb suuremast hulgast tihedalt üksteise kõrval olevatest valguspunktidest, mis kokkuvõttes tekitavad ekraanile teravama kujutise. Vaataja jaoks on selle tulemusena telepilt tavatelevisiooniga võrreldes selgem ja silmale mugavam jälgida.

Ajalugu[muuda | redigeeri lähteteksti]

Algselt nimetati kõrgkvaliteedilisteks 1930ndate lõpust pärit televisioonisüsteeme, kõrge kvaliteediga olid nad siiski ainult võrreldes varasemate süsteemidega, mis põhinesid mehhaanilistel süsteemidel.

Briti kõrglahutusega TV teenus alustas katsetusi augustis 1936 ja regulaarse teenuse pakkumist novembris 1936, kasutades nii mehhaanilist Baird 240 line ja elektroonilist Marconi-EMI 405 line (377i) süsteeme. Baird süsteem katkestati 1937 aasta veebruaris. 1938 aastal tuli Prantsusmaa välja oma 441-realise süsteemiga, mille variante kasutati ka mitmetes teistes riikides. 1941 aastal tuli USA välja oma NTSC süsteemiga. 1949 aastal esitles Prantsusmaa veel suurema lahutusega standardit 768i. See süsteem oleks kõrgkvaliteediline isegi tänapäevaste standardite kõrval, kuid tegemist oli mustvalge pildiga. Kõik need süsteemid kasutasid vahelduvust ja 4:3 kuvasuhet, väljaarvatud 240-realine süsteem, mis oli progressiivne ja 405-realine süsteem, mis algul kasutas 5:4 ning hiljem 4:3 kuvasuhet. 405-realine süsteem võttis omaks ülereaskaneeringu, mis oli sellel ajal üsna revolutsiooniline idee, et saada üle võbeluse probleemist, mis oli 25 Hz kaadrisagedusega 240-realisel süsteemil. 240-realine süsteem oleks võinud oma kaadrisagedust kahekordistada, kuid see oleks tähendanud, et edastatud signaali ribalaius oleks samuti kahekordistunud - see aga oli vastuvõetamatu.

Värvilised saated alustasid tavapärasest suurema lahutusega, algul USA NTSC värvi süsteemiga (1953 aastal), mis oli ühilduv varasemate B&W süsteemidega ja seetõttu oli tal samasugune 525-realine (480i) lahutusega. Euroopa standardid kuni 1960. aastani ei järgnenud, siis lisati PAL ja SECAM värvisüsteemid ühevärvilistesse 625-realistesse saadetesse.

Analoogsüsteemidest[muuda | redigeeri lähteteksti]

1949 aastal alustas Prantsusmaa ülekandeid 819-realiste süsteemidega (768i). See oli ainult mustvalge ning seda kasutati väga kõrge sagedusena ainult esimesel Prantsuse televisiooni kanalil. Selle kasutamine lõpetati 1985 aastal.

1958 aastal arendas Nõukogude Liit välja Transformaatori, esimese suure lahutusvõimega televisioonisüsteemi, mis oli võimeline tekitama pilti, mis koosnes 1125-realisest lahutusest. Eesmärgiks oli võimaldada telekonverentsi, et sõjaväge juhtida. See oli teadusprojekt, mida ei kasutatud mitte kunagi sõjaväes ega ringhäälingus.

Mitmeid süsteeme esitleti kui uusi standardeid USA jaoks, sealhulgas ka Jaapani MUSE süsteemi, aga need kõik lükati FCC poolt tagasi nende suurema ribalaiuse nõude tõttu. Sel ajal kasvas telekanalite arv tormakalt ja ribalaiusest oli juba probleem saanud. Uus standard pidi olema võimekam, vajades HDTV puhul väiksemat ribalaiust kui juba eksisteeriv NTSC.

Esitus[muuda | redigeeri lähteteksti]

Kõrgkvaliteedilised televisioonisüsteemid on tuvastatavad kolme põhilise parameetri järgi:

  • Kaadri suurus pikslites on defineeritud kui horisontaalsete pikslite arv × vertikaalsete pikslite arv, näiteks 1280×720 või 1920×1080. Sageli on horisontaalsete pikslite arv kaastekstist tulenev ja vahelejäetud, nagu näiteks 720p ja 1080p.
  • Skaneerimise süsteem on progressiivse skaneeringu puhul tuvastatud tähe p järgi ja ülereaskaneeringu puhul tähe i järgi.
  • Kaadrisagedus on videokaadrite arv ühe sekundi kohta.

Sageli võib kaadri suurus või sagedus olla välja jäetud, kui selle väärtust on võimalik kontekstist järeldada. Sellisel juhul on järelejäänud numbrilised parameetrid esitatud esimestena ja neile järgneb skaneerimise süsteem.

Nagu näiteks: 1920×1080p25 tuvastab progressiivse skaneeringu formaadi, 25 kaadrit sekundi kohta, iga kaader on 1920 pikslit lai ja 1080 pikslit kõrge. 720p60 tuvastab samuti progressiivse skaneeringu formaadi, 60 kaadrit sekundi kohta, iga kaader on 720 pikslit lai; 1280 pikslit horisontaalsuunas on tuletatav.

Kõrgkvaliteedilise televisiooni värvitoe kohta standardit ei ole. Hiljuti aga reguleeriti iga piksli värv kolme 8-bitilise värvi väärtustega, igaüks neist esindab punase, sinise ja rohelise taset, mis on määratletud piksli värvina. Koos 24 värvibitiga toodetakse just alla 17 miljoni võimaliku piksli värve. Hiljuti on mõned tootjad tootnud süsteeme, mis suudavad iga värvi jaoks värvata 10 bitti (kokku 30 bitti), mis annab ühe miljardi suuruse värvipaletti. Öeldakse, et see tagab palju rikkama pildi, kuid praegu veel puudub kokkulepitud moodus, et täpsustada, kas tehnika seda ka toetab.

Kõrglahutusega kuva lahutused[muuda | redigeeri lähteteksti]

Toetab videot [pildi punktide arv] Vaikeväärtus [sisemine lahutus] (W×H) Pikslid Kuvasuhe (W:H) Kirjeldus
Tegelik Reklaamitud (Mpixel) Pilt Piksel
720p
1280x720
1024×768
XGA
786 432 0.8 16:9 4:3 Tüüpiline PC lahutusvõime (XGA); ka algupärane lahutus paljudel madalatasemelistel mitteruudukujuliste pikslitega plasmakuvaritel.
1280×720
921 600 0.9 16:9 1:1 Standartne HDTV lahutus ja tüüpiline PC lahutus (WXGA), sageli kasutatakse videoprojektoritel; samuti on kasutatud ka 750-realise pildi puhul, nagu on määratletud SMPTE 296M, ATSC A/53, ITU-R BT.1543 standardites.
1366×768
WXGA
1 049 088 1.0 683:384
(umbes 16:9)
1:1
(umbes)
Tüüpiline PC lahutus (WXGA); kasutatud ka paljude HD ready TV kuvarite puhul, mis põhinevad LCD tehnoloogial.
1080p/1080i
1920×1080
1920×1080
2 073 600 2.1 16:9 1:1 Standartne HDTV lahutus, mida kasutavad Full HD ja HD ready 1080p TV kuvarid, nagu kvaliteedilised LCD, Plasma ja tagantprojektsiooniga TV-d, on ka tüüpiline PC lahutus (madalam kui WUXGA); kasutatud ka 1125-realise pildi puhul, nagu on määratletud SMPTE 274M, ATSC A/53, ITU-R BT.709 standardites.
Toetab videot Ekraani lahutusvõime (W×H) Pikslid Kuvasuhe (W:H) Kirjeldus
Tegelik Reklaamitud (Mpixel) Pilt Piksel
720p
1780×956
1780×956
Puhas apertuur
876 096 0.9 16:9 1:1 Kasutatud 750-realise pildi puhul kiirema liighälvituse kompenseerimisega nagu on määratletud SMPTE 296M standardis.
1080p
1920×1080
1888×1062
Puhas apertuur
2 001 280 2.0 16:9 1:1 Kasutatud 1125-realise pildi puhul kiirema liighälvituse kompenseerimisega nagu on määratletud SMPTE 274M. standardis.
1080i
1920×1080
1440×1080
HDCAM/HDV
1 555 200 1.6 16:9 4:3 Kasutatud anamorfkujutisega 1125-realise pildi puhul HDCAM ja HDV formaatidel, mis on esitletud Sony poolt ja määratletud SMPTE D11 standardis.

Standardsed kaadrisagedused, välja normid.[muuda | redigeeri lähteteksti]

Mitmete TV lauhutuste võrdlus vaadatuna kindlaks määratud pikslite arvuga ekraanil. Paremaks võrdlemiseks vaata pilti täissuuruses.
  • 23.976 Hz (filmivaatamise kaadrisagedus, mis vastab NTSC kellakiiruse standardile)
  • 24 Hz (rahvusvahelise filmi ja ATSC kõrglahutuse puhul)
  • 25 Hz (PAL, SECAM film, tavaeralduse ja kõrglahutuse puhul)
  • 29.97 Hz (NTSC tavaeralduse puhul)
  • 50 Hz (PAL & SECAM kõrglahutuse puhul)
  • 59.94 Hz (ATSC kõrglahutuse puhul)
  • 60 Hz (ATSC kõrglahutuse puhul)


HDTV-l on võrreldes tavaeraldusega televisiooniga (SDTV) kahekordne sirgjooneline lahutus, seega näitab ta rohkem üksikasju kui analoogtelevisioon või tavaline DVD. HDTV edastamise tehnilised standardid tegelevad ka piltidega, mille kuvasuhe on 16:9, ilma et kasutaksid Letterbox formaati või anamorfkujutuslikku venitamist, seega suureneb efektiivne pildieraldusvõime.

Saadete optimaalne formaat sõltub kasutatavast video salvestusvahendist ja pildi iseloomust. Välja- ja kaadrisagedus peaksid sobima nii allikaga kui ka lahutusega. Väga kõrge eraldusega allikas võib vajada suuremat ribalaiust kui saadaval on, et edastamisel kvaliteeti kaduma ei läheks. Kõikides digitaalsetes HDTV salvesti- ja andmeedastussüsteemides kasutatav kadudega andmetihendus, võrreldes mittetihendamisega, moonutab saadud pilti.

Suur segadus on terminite PAL, SECAM ja NTSC kasutamisega, millega tihti vihjatakse HD kvaliteedile. PAL, SECM ja NTSC on aga ainult tavaeralduse standardid, mitte HD. Puudub kindel tehniline põhjus 25 Hz hoidmiseks HD kaadrisagedusena (välja arvatud juhuks, kui on vaja nii HD kui ka tavaeraldusega televisioonide ühilduvust).

Kaasaegsed süsteemid[muuda | redigeeri lähteteksti]

HD-valmiduse märk

Peale HD-valmidusega televiisori võib HD kvaliteediga televisiooni vaatamiseks minna vaja ka muud varustust. USA-s suudavad kaablivalmidusega telerid kuvada HD kvaliteeti ilma lisa välise kastita (boksita). Neil on sisseehitatud QAM muundur ja/või kaardipesa, kuhu saab sisestada vastava kaablikaardi (ingl CableCARD).

Kõrglahutusega pilti võib kohata maapealselt levivatest televisioonidest, otselevi satelliitide kaudu levivatest televisioonidest, digitaalselt kaabliga levivatest televisioonidest, 'IPTV'-st, kõrglahutusega Blu-ray disc-l, Blu-ray Disk-ga ühilduv Sony PlayStation 3 video game console-l (PS3) ja Microsoft Xbox 360 video game console-l.

Salvestamine ja tihendamine[muuda | redigeeri lähteteksti]

HDTV-d on võimalik salvestada D-VHS (Digital-VHS või Data-VHS)formaati, W-VHS (ainult analoog) formaati, HDTV-ga ühilduv digitaalsesse videosalvestisse või HDTV-valmidusega HTPC-ga. Mõned kaabliboksid on võimelised vastu võtma ja salvestama samaaegselt kahte või rohkemat saadet HDTV formaadis ja mõndadel HDTV kanalitel on võimalik vahel tasuta, vahel tasu eest kasutada tagasikerimist, seda aga tellitavate televisioonide puhul.

2008 aastal tutvustati maailmale Hauppauge 1212 Personal Video Recorder-t (PVR). See seadeldis aktsepteeris HD kvaliteediga sisu läbi video sisendi ja salvestas kokkupakkimata MPEG transpordivoo (.ts) faili või Blu-ray formaadi (.m2ts) faili kõvakettal või DVD-kirjutajaga arvutis, mis on ühendatud PVR-ga USB 2.0 liidesega.

Reaalajas MPEG-2-ga kokkupakkimata digitaalse HDTV signaali tihendamine on praegusel ajal tavatarbija turu jaoks liiga kallis, kuid see peaks mõne aastaga muutuma taskukohaseks.

USA-s on osana FCC plug and play kokkuleppest, kaabeltelevisiooni firmadele kohustuslik pakkuda klientidele, kes rendivad HD set-top box-i töökorras Firewire-i (IEEE 1394), kui seda soovitakse. Mitte ükski otsene satelliitteenust pakkuv firma pole seda üheski enda pakutavas boksis rakendanud, kuid mõned kaabeltelevisiooni firmad on. Alates 2004 aasta juulist pole boksid enam FCC-sse kohustuslikena kaasatud.

Kõrglahutusega televisiooni kanalid[muuda | redigeeri lähteteksti]

Pekingi olümpiamängude ajal oli võimalik kõrglahutusega ülekandeid näha kanalil "ETV 2 HD test". Eurovisiooni lauluvõistluse poolfinaalide ja finaali ajal mais 2009 näidati HDTV ülekannet kanalil "ETV HD test". Lisaks oli võimalus Valgjärve ja ka Pirita masti kaudu näha eriti kõrge lahutusega (1920×1080) test-ülekannet lauluvõistluse finaalist.

Järjest rohkem lähevad kanalid üle kõrglahutusega televisiooni edastusele. Paljudel juhtudel näitab ematelekanal tavaeraldusega pilti ja sõsarkanal kõrglahutusega.

Näiteid HD kvaliteeti edastavatest kanalitest:

  • Eurosport
  • Discovery Channel
  • National Geographic Channel
  • BBC
  • Colors TV
  • Star Plus
  • Zee TV
  • SET Max
  • STAR Sports
  • Zee Cinema
  • ESPN
Eraldusvõimete võrdlus (suurendatult)
HDTV example - Fish 40x46 squares.svg Raster graphic fish 20x23squares sdtv-example.png
HDTV SDTV

Välislingid[muuda | redigeeri lähteteksti]