Högupplöst TV

Högupplöst TV ( HD eller HDTV ) beskriver ett TV- system som ger en väsentligt högre bildupplösning än den tidigare generationens teknik. Termen har använts sedan 1936; på senare tid hänvisar det till generationen efter standardupplösnings-tv (SDTV), ofta förkortat till HDTV eller HD-TV . Det är det nuvarande de facto-standardvideoformatet som används i de flesta sändningar: marksänd tv , kabel-tv , satellit-tv och Blu-ray-skivor .

Format

HDTV kan sändas i olika format:

• 720p (1280 horisontella pixlar × 720 linjer): 921 600 pixlar
• 1080i (1920×1080) interlaced skanning: 1 036 800 pixlar (~1,04 MP).
• 1080p (1920×1080) progressiv skanning: 2 073 600 pixlar (~2,07 MP).
  • Vissa länder använder också en icke-standardiserad CEA-upplösning, till exempel 1440×1080i: 777 600 pixlar (~0,78 MP) per fält eller 1 555 200 pixlar (~1,56 MP) per bildruta

När den sänds med två megapixlar per bild, ger HDTV ungefär fem gånger så många pixlar som SD (standardupplösnings-tv). Den ökade upplösningen ger en tydligare och mer detaljerad bild. Dessutom resulterar progressiv skanning och högre bildfrekvens i en bild med mindre flimmer och bättre återgivning av snabba rörelser. HDTV som idag är känt började officiellt sändas 1989 i Japan, under det analoga systemet MUSE /Hi-Vision. HDTV antogs allmänt över hela världen i slutet av 2000-talet.

Historia

Ytterligare information: Analogt högupplöst TV-system och TV:s historia

Termen högupplöst beskrev en gång en serie TV-system med ursprung från augusti 1936; dessa system var dock bara högupplösta jämfört med tidigare system som var baserade på mekaniska system med så få som 30 linjers upplösning. Den pågående konkurrensen mellan företag och nationer för att skapa äkta "HDTV" sträckte sig över hela 1900-talet, eftersom varje nytt system blev högre definition än det förra. Under 2010-talet har detta lopp fortsatt med 4K , 5K och 8K system.

Den brittiska högupplösta TV-tjänsten startade tester i augusti 1936 och en reguljär tjänst den 2 november 1936 med både den (mekaniska) Baird 240 line sequential scan (som senare felaktigt döptes om till "progressiv") och den (elektroniska) Marconi-EMI 405 linje sammanflätade system. Baird-systemet upphörde i februari 1937. 1938 följde Frankrike med ett eget 441-linjerssystem , vars varianter även användes av en rad andra länder. Det amerikanska NTSC 525-linjesystemet anslöt sig 1941. 1949 introducerade Frankrike en ännu högre upplösningsstandard på 819 linjer , ett system som borde ha varit högupplöst även med dagens standarder, men som endast var monokromt och dåtidens tekniska begränsningar förhindrade det från att uppnå den definition som det borde ha varit kapabelt till. Alla dessa system använde sammanflätning och ett bildförhållande på 4:3 förutom 240-radssystemet som var progressivt (som faktiskt beskrevs vid den tiden med den tekniskt korrekta termen "sekventiell") och 405-linjers systemet som började som 5:4 och ändrades senare till 4:3. Systemet med 405 linjer anammade den (vid den tiden) revolutionerande idén med interlaced scanning för att övervinna flimmerproblemet med 240-linjerna med dess 25 Hz bildhastighet. Systemet med 240 linjer kunde ha fördubblat sin bildhastighet, men detta skulle ha inneburit att den sända signalen skulle ha fördubblats i bandbredd, ett oacceptabelt alternativ eftersom videobasbandets bandbredd inte krävdes mer än 3 MHz.

Färgsändningar startade med liknande radräkningar, först med det amerikanska NTSC-färgsystemet 1953, som var kompatibelt med de tidigare monokroma systemen och därför hade samma 525 rader per bildruta. Europeiska standarder följde inte förrän på 1960-talet, när PAL och SECAM lades till de monokroma 625-linjers sändningarna.

NHK (Japan Broadcasting Corporation) började bedriva forskning för att "låsa upp den grundläggande mekanismen för video- och ljudinteraktioner med de fem mänskliga sinnena" 1964 , efter OS i Tokyo. NHK satte sig för att skapa ett HDTV-system som till slut fick mycket högre poäng i subjektiva tester än NTSC:s tidigare kallade "HDTV". Detta nya system, NHK Color, skapat 1972, inkluderade 1125 linjer, ett bildförhållande på 5:3 och 60 Hz uppdateringsfrekvens. Society of Motion Picture and Television Engineers (SMPTE), ledd av Charles Ginsburg, blev test- och studiemyndigheten för HDTV-teknik i den internationella teatern. SMPTE skulle testa HDTV-system från olika företag ur alla tänkbara perspektiv, men problemet med att kombinera de olika formaten plågade tekniken i många år.

Det fanns fyra stora HDTV-system som testades av SMPTE i slutet av 1970-talet, och 1979 släppte en SMPTE-studiegrupp A Study of High Definition Television Systems :

• EIA monokrom: 4:3 bildförhållande, 1023 linjer, 60 Hz
• NHK-färg: 5:3 bildförhållande, 1125 linjer, 60 Hz
• NHK monokrom: 4:3 bildförhållande, 2125 linjer, 50 Hz
• BBC-färg: 8:3 bildförhållande, 1501 linjer, 60 Hz

Sedan det formella antagandet av digitala videosändningar (DVB) widescreen HDTV-överföringslägen i mitten till slutet av 2000-talet; 525-linjers NTSC (och PAL-M )-systemen, såväl som de europeiska 625-linjers PAL- och SECAM -systemen, betraktas nu som standard- tv-system.

Analoga system

Huvudartikel: Analogt högupplöst TV-system

Tidiga HDTV-sändningar använde analog teknik, men idag sänds den digitalt och använder videokomprimering .

1949 startade Frankrike sina sändningar med ett system med 819 linjer (med 737 aktiva linjer). Systemet var endast monokromt och användes endast på VHF för den första franska TV-kanalen. Den lades ner 1983.

1958 utvecklade Sovjetunionen Тransformator ( ryska : Трансформатор , vilket betyder Transformator ), det första högupplösta (definition) tv-systemet som kan producera en bild som består av 1 125 upplösningslinjer som syftar till att tillhandahålla telekonferenser för militärt kommando. Det var ett forskningsprojekt och systemet användes aldrig av vare sig militären eller konsumentsändningar.

1986 föreslog Europeiska gemenskapen HD-MAC , ett analogt HDTV-system med 1 152 linjer. En offentlig demonstration ägde rum för olympiska sommarspelen 1992 i Barcelona. Men HD-MAC skrotades 1993 och Digital Video Broadcasting (DVB) bildades, som skulle förutse utveckling av en digital HDTV-standard.

Japan

År 1979 utvecklade den japanska public service-företaget NHK först konsument-högupplösnings-tv med ett bildförhållande på 5:3. Systemet, känt som Hi-Vision eller MUSE efter dess multipla sub-Nyquist samplingskodning (MUSE) för kodning av signalen, krävde ungefär dubbelt så mycket bandbredd som det befintliga NTSC-systemet men gav ungefär fyra gånger upplösningen (1035i/1125 linjer). 1981 demonstrerades MUSE-systemet för första gången i USA, med samma bildförhållande på 5:3 som det japanska systemet. Efter att ha besökt en demonstration av MUSE i Washington blev USA:s president Ronald Reagan imponerad och förklarade officiellt att det är "en fråga av nationellt intresse" att introducera HDTV i USA. NHK spelade in sommar-OS 1984 med en Hi-Vision-kamera som vägde 40 kg.

Satellittestsändningar startade den 4 juni 1989, de första dagliga högupplösta programmen i världen, med regelbundna tester som startade den 25 november 1991, eller "Hi-Vision Day" – exakt daterat för att hänvisa till dess 1 125 linjers upplösning. Regelbunden sändning av BS -9ch började den 25 november 1994, som innehöll reklam- och NHK-program.

Flera system föreslogs som den nya standarden för USA, inklusive det japanska MUSE-systemet, men alla förkastades av FCC på grund av deras högre bandbreddskrav. Vid den här tiden växte antalet tv-kanaler snabbt och bandbredden var redan ett problem. En ny standard måste vara effektivare och behövde mindre bandbredd för HDTV än den befintliga NTSC.

Minskning av analoga HD-system

Den begränsade standardiseringen av analog HDTV på 1990-talet ledde inte till global HDTV, eftersom tekniska och ekonomiska begränsningar vid den tiden inte tillät HDTV att använda bandbredder som var större än normal TV. Tidiga kommersiella HDTV-experiment, som NHK:s MUSE, krävde över fyra gånger bandbredden för en standardupplösningssändning. Trots ansträngningar som gjorts för att minska analog HDTV till ungefär dubbelt så stor bandbredd som SDTV, kunde dessa tv-format fortfarande endast distribueras via satellit. Även i Europa ansågs HD-MAC-standarden inte vara tekniskt genomförbar.

Dessutom var inspelning och återgivning av en HDTV-signal en betydande teknisk utmaning under de första åren av HDTV ( Sony HDVS) . Japan förblev det enda landet med framgångsrik offentlig sändning av analog HDTV, med sju sändare som delar en enda kanal.

Men Hi-Vision/MUSE-systemet mötte också kommersiella problem när det lanserades den 25 november 1991. Endast 2 000 HDTV-apparater såldes den dagen, snarare än den entusiastiska uppskattningen på 1,32 miljoner. Hi-Vision-set var mycket dyra, upp till 30 000 USD vardera, vilket bidrog till dess låga konsumentanpassning. En Hi-Vision videobandspelare från NEC släpptes vid jul och kostade 115 000 USD. Dessutom såg USA Hi-Vision/MUSE som ett föråldrat system och hade redan gjort klart att man skulle utveckla ett helt digitalt system. Experter trodde att det kommersiella Hi-Vision-systemet 1992 redan översköljdes av digital teknik som utvecklats i USA sedan 1990. Detta var en amerikansk seger mot japanerna när det gäller teknisk dominans. I mitten av 1993 var priserna på mottagare fortfarande så höga som 1,5 miljoner yen (15 000 USD).

Den 23 februari 1994 erkände en ledande sändningsadministratör i Japan misslyckande med dess analogbaserade HDTV-system och sa att det amerikanska digitala formatet mer sannolikt skulle vara en världsomspännande standard. Men detta tillkännagivande väckte arga protester från programföretag och elektroniska företag som investerade mycket i det analoga systemet. Som ett resultat tog han tillbaka sitt uttalande dagen efter och sa att regeringen kommer att fortsätta att främja Hi-Vision/MUSE. Det året började NHK utvecklingen av digital-tv i ett försök att komma tillbaka till Amerika och Europa. Detta resulterade i ISDB- formatet. Japan startade digitala satellit- och HDTV-sändningar i december 2000.

Ökning av digital komprimering

  Digital-TV med hög upplösning var inte möjlig med okomprimerad video , vilket kräver en bandbredd som överstiger 1 Gbit/s för digital HD-video i studiokvalitet . Digital HDTV möjliggjordes genom utvecklingen av diskret cosinustransform (DCT) videokomprimering . DCT-kodning är en bildkomprimeringsteknik med förlust som först föreslogs av Nasir Ahmed 1972, och som senare anpassades till en rörelsekompenserad DCT-algoritm för videokodningsstandarder såsom H.26x -formaten från 1988 och framåt och MPEG -formaten från 1993 och framåt . Rörelsekompenserad DCT-komprimering minskar avsevärt mängden bandbredd som krävs för en digital TV-signal. År 1991 hade den uppnått datakomprimeringsförhållanden från 8:1 till 14:1 för HDTV-överföring med nära studiokvalitet, ner till 70–140 Mbit/s . Mellan 1988 och 1991 användes DCT-videokomprimering allmänt som videokodningsstandard för HDTV-implementeringar, vilket möjliggjorde utvecklingen av praktisk digital HDTV. Dynamic Random Access Memory ( DRAM ) antogs också som framebuffer -halvledarminne , med DRAM- halvledarindustrins ökade tillverkning och sänkta priser som är viktiga för kommersialiseringen av HDTV.

Sedan 1972 hade International Telecommunication Unions radiotelekommunikationssektor ( ITU-R ) arbetat med att skapa en global rekommendation för analog HDTV. Dessa rekommendationer passade dock inte i de sändningsband som kunde nå hemanvändare. Standardiseringen av MPEG-1 1993 ledde till att rekommendationerna ITU-R BT.709 accepterades . I väntan på dessa standarder bildades organisationen Digital Video Broadcasting (DVB). Det var en allians mellan TV-bolag, konsumentelektroniktillverkare och tillsynsorgan. DVB utvecklar och kommer överens om specifikationer som är formellt standardiserade av ETSI .

DVB skapade först standarden för DVB-S digital satellit-TV, DVB-C digital kabel-TV och DVB-T digital marksänd TV. Dessa sändningssystem kan användas för både SDTV och HDTV. I USA föreslog Grand Alliance ATSC som den nya standarden för SDTV och HDTV. Både ATSC och DVB var baserade på MPEG-2- standarden, även om DVB-system också kan användas för att överföra video med de nyare och mer effektiva H.264/MPEG-4 AVC- kompressionsstandarderna. Gemensamt för alla DVB-standarder är användningen av högeffektiva moduleringstekniker för att ytterligare minska bandbredden, och framför allt för att minska kraven på mottagarens hårdvara och antenn.

1983 bildade Internationella teleunionens radiotelekommunikationssektor (ITU-R) en arbetsgrupp (IWP11/6) med syfte att fastställa en enda internationell HDTV-standard. En av de svårare frågorna gällde en lämplig bild-/fältuppdateringsfrekvens, världen hade redan delat upp sig i två läger, 25/50 Hz och 30/60 Hz, till stor del på grund av skillnaderna i nätfrekvens . IWP11/6-arbetsgruppen övervägde många åsikter och tjänade under 1980-talet till att uppmuntra utvecklingen inom ett antal digitala videobearbetningsområden, inte minst konvertering mellan de två huvudsakliga bild-/fälthastigheterna med hjälp av rörelsevektorer, vilket ledde till ytterligare utveckling inom andra områden . Även om en heltäckande HDTV-standard till slut inte etablerades, uppnåddes enighet om bildförhållandet.

Inledningsvis hade det befintliga bildförhållandet 5:3 varit huvudkandidaten, men på grund av inflytandet från bredbildsfilm kom bildförhållandet 16:9 (1,78) så småningom fram som en rimlig kompromiss mellan 5:3 (1,67) och det vanliga 1,85 bredbildsfilmformat. Ett bildförhållande på 16:9 kom överens om vid det första mötet i IWP11/6-arbetsgruppen vid BBC:s forsknings- och utvecklingsanläggning i Kingswood Warren. Den resulterande ITU-R-rekommendationen ITU-R BT.709-2 (" Rec. 709 ") inkluderar bildförhållandet 16:9, en specificerad kolorimetri och skanningslägena 1080i (1 080 aktivt sammanflätade upplösningslinjer) och 1080p (1 080 progressivt skannade linjer). De brittiska Freeview HD -testerna använde MBAFF, som innehåller både progressivt och sammanflätat innehåll i samma kodning.

Den innehåller också det alternativa 1440×1152 HDMAC- skanningsformatet. (Enligt vissa rapporter sågs ett 750-raders (720p) format (720 progressivt skannade linjer) av vissa på ITU som ett förbättrat tv-format snarare än ett äkta HDTV-format, och inkluderades därför inte, även om 1920×1080i och 1280×720p-system för en rad bild- och fälthastigheter definierades av flera amerikanska SMPTE -standarder.)

Inledande HDTV-sändning i USA

HDTV-teknik introducerades i USA i början av 1990-talet och gjordes officiell 1993 av Digital HDTV Grand Alliance , en grupp av företag inom tv, elektronisk utrustning och kommunikation bestående av AT&T Bell Labs, General Instrument , Philips , Sarnoff , Thomson , Zenith och Massachusetts Institute of Technology . Fälttestning av HDTV på 199 platser i USA slutfördes den 14 augusti 1994. Den första offentliga HDTV-sändningen i USA inträffade den 23 juli 1996, när TV-stationen WRAL-HD i Raleigh, North Carolina började sända från den befintliga tornet på WRAL-TV sydost om Raleigh, vann ett lopp för att bli först med HD Model Station i Washington, DC, som började sändas den 31 juli 1996 med anropssignalen WHD-TV, baserat på faciliteterna hos NBC ägda och drivna station WRC-TV . American Advanced Television Systems Committee (ATSC) HDTV-system hade sin offentliga lansering den 29 oktober 1998, under direktsändningen av astronauten John Glenns återvändandeuppdrag till rymden ombord på Space Shuttle Discovery . Signalen sändes från kust till kust och sågs av allmänheten i vetenskapscentra och andra offentliga teatrar speciellt utrustade för att ta emot och visa sändningen.

europeiska HDTV-sändningar

Mellan 1988 och 1991 arbetade flera europeiska organisationer med diskret cosinustransform (DCT) baserade digitala videokodningsstandarder för både SDTV och HDTV. EU 256-projektet av CMTT och ETSI, tillsammans med forskning från det italienska TV-bolaget RAI , utvecklade en DCT- videocodec som sänder HDTV-sändning av nära studiokvalitet med cirka 70–140 Mbit/s . De första HDTV-sändningarna i Europa, om än inte direkt-till-hemmet, började 1990, när RAI sände 1990 FIFA World Cup med hjälp av flera experimentella HDTV-tekniker, inklusive den digitala DCT-baserade EU 256 codec, den blandade analog-digitala HD- MAC- teknik och den analoga MUSE- tekniken. Matcherna visades på 8 biografer i Italien, där turneringen spelades, och 2 i Spanien. Förbindelsen med Spanien gjordes via Olympus satellitlänk från Rom till Barcelona och sedan med en fiberoptisk anslutning från Barcelona till Madrid . Efter några HDTV-sändningar i Europa övergavs standarden 1993, för att ersättas av ett digitalt format från DVB .

De första ordinarie sändningarna startade den 1 januari 2004, när det belgiska företaget Euro1080 lanserade HD1-kanalen med den traditionella Wiens nyårskonsert . Testsändningar hade varit aktiva sedan IBC-mässan i september 2003, men nyårssändningen markerade den officiella lanseringen av HD1-kanalen och den officiella starten för direkt-till-hem-HDTV i Europa.

Euro1080, en division av det tidigare och nu konkursade belgiska TV-tjänsteföretaget Alfacam, sände HDTV-kanaler för att bryta det paneuropeiska dödläget med "inga HD-sändningar betyder inga köpta HD-TV betyder inga HD-sändningar ..." och kickstarta HDTV-intresset i Europa. HD1-kanalen var från början gratis och bestod huvudsakligen av sport-, drama-, musik- och andra kulturevenemang som sändes med ett flerspråkigt ljudspår enligt ett rullande schema på 4 eller 5 timmar per dag.

Dessa första europeiska HDTV-sändningar använde 1080i-formatet med MPEG-2-komprimering på en DVB-S-signal från SES :s Astra 1H -satellit. Euro1080-sändningar ändrades senare till MPEG-4/AVC-komprimering på en DVB-S2-signal i linje med efterföljande sändningskanaler i Europa.

Trots förseningar i vissa länder har antalet europeiska HD-kanaler och tittare ökat stadigt sedan de första HDTV-sändningarna, med SES:s årliga marknadsundersökning Satellite Monitor för 2010 som rapporterade mer än 200 kommersiella kanaler som sänder i HD från Astra-satelliter, 185 miljoner HD-kompatibla TV-apparater. säljs i Europa (60 miljoner pund enbart under 2010) och 20 miljoner hushåll (27 % av alla europeiska digitala satellit-tv-hem) som tittar på HD-satellitsändningar (16 miljoner via Astra-satelliter).

I december 2009 blev Storbritannien det första europeiska landet att distribuera högupplöst innehåll med den nya DVB-T2- överföringsstandarden, som specificeras i Digital TV Group (DTG) D-book , på digital marksänd tv.

Freeview HD- tjänsten innehåller för närvarande 13 HD-kanaler (i april 2016) och lanserades region för region i hela Storbritannien i enlighet med den digitala övergångsprocessen, och slutfördes slutligen i oktober 2012. Freeview HD är dock inte den första HDTV-tjänsten över digital marksänd tv i Europa; Italiens Rai HD- kanal började sända i 1080i den 24 april 2008, med hjälp av DVB-T- överföringsstandarden.

I oktober 2008 distribuerade Frankrike fem högupplösta kanaler med DVB-T-överföringsstandard på digital marksänd distribution.

Notation

HDTV-sändningssystem identifieras med tre huvudparametrar:

• Ramstorlek i pixlar definieras som antal horisontella pixlar × antal vertikala pixlar, till exempel 1280 × 720 eller 1920 × 1080 . Ofta antyds antalet horisontella pixlar från sammanhanget och utelämnas, som i fallet med 720p och 1080p .
• Skanningssystemet identifieras med bokstaven p för progressiv skanning eller i för interlaced skanning .
• Bildhastighet identifieras som antalet videobilder per sekund. För sammanflätade system bör antalet bildrutor per sekund anges, men det är inte ovanligt att istället se att fälthastigheten används felaktigt.

Om alla tre parametrarna används specificeras de i följande form: [bildstorlek][skanningssystem][bild- eller fälthastighet] eller [bildstorlek]/[bild- eller fälthastighet][skanningssystem] . Ofta kan bildstorlek eller bildhastighet tas bort om dess värde antyds från sammanhanget. I detta fall specificeras den återstående numeriska parametern först, följt av skanningssystemet.

Till exempel identifierar 1920×1080p25 progressivt skanningsformat med 25 bildrutor per sekund, där varje bildruta är 1 920 pixlar bred och 1 080 pixlar hög. Notationen 1080i25 eller 1080i50 identifierar interlaced skanningsformat med 25 bildrutor (50 fält) per sekund, där varje bildruta är 1 920 pixlar bred och 1 080 pixlar hög. 1080i30- eller 1080i60 -notationen identifierar interlaced skanningsformat med 30 bildrutor (60 fält) per sekund, där varje bildruta är 1 920 pixlar bred och 1 080 pixlar hög . 720p60 - notationen identifierar progressivt skanningsformat med 60 bilder per sekund, där varje bildruta är 720 pixlar hög; 1 280 pixlar horisontellt antyds.

System som använder 50 Hz stöder tre skanningshastigheter: 50i, 25p och 50p, medan 60 Hz-system stöder en mycket bredare uppsättning bildfrekvenser: 59.94i, 60i, 23.976p, 24p, 29.97p, 30p, 59.94p. Under standardupplösnings-TV:s tid avrundades fraktionerna ofta uppåt till heltal, t.ex. kallades 23,976p ofta 24p, eller 59,94i kallades ofta 60i. Sextio Hertz högupplöst TV stöder både bråktal och lite olika heltalshastigheter, därför krävs strikt användning av notation för att undvika tvetydighet. Ändå kallas 29.97p/59.94i nästan allmänt 60i, likaså kallas 23.976p 24p.

För kommersiellt namn på en produkt sänks bildfrekvensen ofta och antyds från sammanhanget (t.ex. en 1080i-TV) . En bildhastighet kan också anges utan upplösning. Till exempel betyder 24p 24 progressiva skanningsbilder per sekund och 50i betyder 25 sammanflätade bilder per sekund.

Det finns ingen enskild standard för HDTV-färgstöd. Färger sänds vanligtvis med hjälp av en (10-bitar per kanal) YUV- färgrymd men, beroende på mottagarens underliggande bildgenererande teknik, omvandlas de sedan till en RGB -färgrymd med hjälp av standardiserade algoritmer. När de överförs direkt via Internet, är färgerna vanligtvis förkonverterade till 8-bitars RGB-kanaler för ytterligare lagringsbesparingar med antagandet att de endast kommer att visas på en ( sRGB ) datorskärm. Som en extra fördel för de ursprungliga TV-bolagen gör förlusterna av förkonverteringen i huvudsak dessa filer olämpliga för professionell TV-återsändning.

De flesta HDTV-system stöder upplösningar och bildhastigheter definierade antingen i ATSC-tabell 3 eller i EBU-specifikationen. De vanligaste är noterade nedan.

Skärmupplösningar

Videoformat som stöds [bildupplösning]	Inbyggd upplösning [inneboende upplösning] (B×H)	Pixels		Bildförhållande (B:H)		Beskrivning
		Faktisk	Annonserad (megapixel)	Bild	Pixel
720p (HD redo) 1280×720	1024×768 XGA	786,432	0,8	4:3	1:1	Vanligtvis en PC-upplösning ( XGA ); också en inbyggd upplösning på många nybörjarplasmaskärmar med icke-kvadratiska pixlar.
	1280×720	921 600	0,9	16:9	1:1	Standard HDTV-upplösning och en typisk PC-upplösning ( WXGA ), som ofta används av avancerade videoprojektorer ; används även för 750-linjers video, enligt definitionen i SMPTE 296M, ATSC A/53, ITU-R BT.1543.
	1366×768 WXGA	1 049 088	1.0	683:384 (ca 16:9)	1:1	En typisk PC-upplösning ( WXGA ); används även av många HD-klara TV-skärmar baserade på LCD- teknik.
1080p/1080i (Full HD) 1920×1080	1920×1080	2 073 600	2.1	16:9	1:1	Standard HDTV-upplösning, som används av full HD och HD redo 1080p TV-skärmar som avancerade LCD-, plasma- och bakprojektions- TV, och en typisk PC-upplösning (lägre än WUXGA ); används även för 1125-linjers video, enligt definition i SMPTE 274M, ATSC A/53, ITU-R BT.709;

Videoformat stöds	Skärmupplösning (B×H)	Pixels		Bildförhållande (B:H)		Beskrivning
		Faktisk	Annonserad (megapixel)	Bild	Pixel
720p (HD Ready) 1280×720	1248×702 Ren bländare	876 096	0,9	16:9	1:1	Används för 750-linjers video med snabbare artefakt/överskanningskompensation, enligt definitionen i SMPTE 296M.
1080i (Full HD) 1920×1080	1440×1080 HDCAM / HDV	1 555 200	1.6	16:9	4:3	Används för anamorfisk 1125-linjers video i HDCAM- och HDV-formaten introducerade av Sony och definierade (även som en luminanssubsamplingsmatris) i SMPTE D11 .
1080p (Full HD) 1920×1080	1888×1062 Ren bländare	2 005 056	2.0	16:9	1:1	Används för 1124-linjers video med snabbare artefakt/överskanningskompensation, enligt definitionen i SMPTE 274M.

HDTV har åtminstone två gånger den linjära upplösningen jämfört med standardupplösnings-tv (SDTV), vilket visar mer detaljer än antingen analog tv eller vanlig dvd . De tekniska standarderna för att sända HDTV hanterar också i bildförhållandet 16:9 utan att använda letterboxing eller anamorfisk stretching, vilket ökar den effektiva bildupplösningen.

En mycket högupplöst källa kan kräva mer bandbredd än vad som är tillgängligt för att kunna sändas utan förlust av trovärdighet. Den förlustbringande komprimeringen som används i alla digitala HDTV-lagrings- och överföringssystem kommer att förvränga den mottagna bilden jämfört med den okomprimerade källan.

Standardbild- eller fälthastigheter

ATSC och DVB definierar följande bildhastigheter för användning med de olika sändningsstandarderna:

• 23,976 Hz (bildhastighet som ser ut som en film som är kompatibel med NTSC- klockhastighetsstandarder)
• 24 Hz (internationell film och ATSC högupplöst material)
• 25 Hz (PAL-film, DVB standardupplösning och högupplöst material)
• 29,97 Hz (NTSC-film och standardupplöst material)
• 30 Hz (NTSC-film, ATSC-högupplöst material)
• 50 Hz (DVB högupplöst material)
• 59,94 Hz (ATSC högupplöst material)
• 60 Hz (ATSC högupplöst material)

Det optimala formatet för en sändning beror på vilken typ av videografiskt inspelningsmedium som används och bildens egenskaper. För bästa trohet mot källan bör det överförda fältförhållandet, linjerna och bildhastigheten matcha källans.

PAL-, SECAM- och NTSC-bildhastigheter gäller tekniskt sett endast för analog standard-tv, inte för digitala eller högupplösta sändningar. Men med utbyggnaden av digitala sändningar, och senare HDTV-sändningar, behöll länder sina arvssystem. HDTV i tidigare PAL- och SECAM-länder fungerar med en bildhastighet på 25/50 Hz, medan HDTV i tidigare NTSC-länder fungerar med 30/60 Hz.

Typer av media

Högupplösta bildkällor inkluderar marksändning , direktsändning via satellit, digital kabel, IPTV , Blu-ray- videoskiva (BD) och internetnedladdningar.

I USA kan invånare i sikte av TV-stationers sändningsantenner ta emot gratis, radioprogram med en TV med en ATSC-tuner via en TV-antenn . Lagar förbjuder husägarföreningar och stadsförvaltning att förbjuda installation av antenner.

Standard 35 mm fotografisk film som används för bioprojektion har en mycket högre bildupplösning än HDTV-system, och exponeras och projiceras med en hastighet av 24 bilder per sekund (bild/s). För att visas på vanlig tv, i länder med PAL-system, skannas biofilm med TV-hastigheten 25 bildrutor/s, vilket ger en hastighetsökning på 4,1 procent, vilket generellt anses acceptabelt. I länder med NTSC-system skulle TV-skanningshastigheten på 30 bildrutor/s orsaka en märkbar hastighetshöjning om man försökte göra samma sak, och den nödvändiga korrigeringen utförs med en teknik som kallas 3:2 pulldown : Över varje på varandra följande par filmrutor , en hålls i tre videofält (1/20 av en sekund) och nästa hålls i två videofält (1/30 av en sekund), vilket ger en total tid för de två bildrutorna på 1/12 av en sekund och därmed uppnås korrekt genomsnittlig filmhastighet.

Icke-biografiska HDTV-videoinspelningar som är avsedda för sändning spelas vanligtvis in antingen i 720p- eller 1080i-format som bestäms av sändningsföretaget. 720p används vanligtvis för internetdistribution av högupplöst video, eftersom de flesta datorskärmar arbetar i progressivt skanningsläge. 720p ställer också mindre ansträngande lagrings- och avkodningskrav jämfört med både 1080i och 1080p. 1080p/24, 1080i/30, 1080i/25 och 720p/30 används oftast på Blu-ray-skivor.

Inspelning och komprimering

Huvudartikel: Högupplöst förinspelat media och komprimering

HDTV kan spelas in till D-VHS (Digital-VHS eller Data-VHS), W-VHS (endast analogt), till en HDTV-kompatibel digital videobandspelare (till exempel DirecTVs digitala HD-videobandspelare, Sky HD ' s set-top box , Dish Networks VIP 622 eller VIP 722 HD digital videorecordermottagare (dessa set-top boxar tillåter HD på den primära TV:n och SD på den sekundära TV:n (TV2) utan en sekundär box på TV2 ), eller TiVos Series 3 eller HD-inspelare), eller en HDTV-klar HTPC . Vissa kabelboxar kan ta emot eller spela in två eller flera sändningar åt gången i HDTV-format, och HDTV-program, vissa ingår i det månatliga kabelabonnemangspriset, vissa mot en extra avgift, kan spelas upp med kabelbolagets on- efterfrågan funktion.

Den enorma mängden datalagring som krävdes för att arkivera okomprimerade strömmar gjorde att billiga okomprimerade lagringsalternativ inte var tillgängliga för konsumenten. 2008 introducerades Hauppauge 1212 Personal Video Recorder. Den här enheten accepterar HD-innehåll genom komponentvideoingångar och lagrar innehållet i MPEG-2-format i en .ts-fil eller i en Blu-ray-kompatibelt .m2ts-fil på hårddisken eller DVD-brännaren på en dator som är ansluten till PVR via ett USB 2.0-gränssnitt. Nyare system kan spela in ett sänt högupplöst program i dess "som sändning"-format eller koda om till ett format som är mer kompatibelt med Blu-ray.

Analoga bandspelare med bandbredd som kan spela in analoga HD-signaler, såsom W-VHS-inspelare, tillverkas inte längre för konsumentmarknaden och är både dyra och knappa på andrahandsmarknaden.

I USA, som en del av FCC:s plug and play- avtal, är kabelbolag skyldiga att förse kunder som hyr HD set-top boxar med en set-top box med "funktionell" FireWire (IEEE 1394) på ​​begäran. Ingen av de direktsändande satellitleverantörerna har erbjudit den här funktionen på någon av sina boxar som stöds, men vissa kabel-TV- bolag har. Från och med juli 2004 ingår inte lådor i FCC-mandatet. Detta innehåll är skyddat av kryptering som kallas 5C. Denna kryptering kan förhindra duplicering av innehåll eller helt enkelt begränsa antalet tillåtna kopior, vilket i praktiken förnekar de flesta om inte all rättvis användning av innehållet.

Se även

• Visa rörelseoskärpa
• Ordlista över videotermer
• Högeffektiv videokodning
• Lista över digital-tv-distributioner per land
• Optimalt HDTV-visningsavstånd
• Ultrahögupplöst TV (UHD eller UHDTV)

Vidare läsning

• Joel Brinkley (1997), Defining Vision: The Battle for the Future of Television , New York: Harcourt Brace.
• High Definition Television: The Creation, Development and Implementation of HDTV Technology av Philip J. Cianci (McFarland & Company, 2012)
• Teknik, TV och konkurrens (New York: Cambridge University Press, 2004)

externa länkar

Historia

• L'Alta Definizione a Torino 1986–2006 – den italienska HDTV-upplevelsen från 1980-talet till 2006 – på italienska – CRIT/RAI
• HDTV-arkivprojektet

europeisk adoption

• Bildformat för HDTV , artikel från EBU , Technical Review
• High Definition for Europe – a progressive approach , artikel från EBU , Technical Review
• High Definition (HD) Image Formats for Television Production , teknisk rapport från EBU