SERWIS ELEKTRONIKI

Telewizja HDTV
Telewizja HDTV czêœæ 1/3
Andrzej Brzozowski
Telewizja HDTV nadawana jest w Stanach Zjednoczonych
i Japonii od kilku lat. Europa wchodzi na
rynek telewizji HDTV z opóŸnieniem ze wzglêdu na brak
jednolitego standardu nadawania sygna³u HDTV.
HDTV jest œciœle zwi¹zany z telewizj¹ cyfrow¹. Zalety telewizji
HDTV to:
• znaczna poprawa jakoœci obrazu – obraz telewizji HDTV
mo¿na porównaæ z obrazem kinowym;
• u¿ytkownicy obserwuj¹ wiêksz¹ g³êbiê obrazu, wiêksz¹
paletê barw, dziêki czemu oddzia³ywanie na widza jest
wiêksze;
• HDTV dostarcza czterokrotnie wiêcej danych ni¿ telewizja
o standardowej rozdzielczoœci;
• obraz jest w formacie szerokoekranowym.
Wszystkie urz¹dzenia przygotowane do odbioru telewizji
HDTV s¹ obecnie oznaczane etykiet¹ HD-Ready. Aby urz¹dzenie
mog³o byæ oznaczone tym symbolem, musi spe³niæ nastêpuj¹ce
wymagania:
• odtwarzanie minimum 720 linii;
• odbieranie sygna³u telewizji cyfrowej poprzez wejœcia
YPrPb, DVI lub HDMI;
• odtwarzanie sygna³ów 720p/50, 720p/60, 1080i/25, 1080i/30;
• obs³uga zabezpieczeñ przed kopiowaniem - HDCP.
Przegl¹d formatów telewizji SDTV i HDTV
Format definiuj¹cy standard (angielskie okreœlenie formatu:
Common Interface Format - CIF) okreœla format obrazu,
iloœæ linii obrazu, iloœæ pikseli w linii obrazu, typ wyœwietlania
– bez przeplotu (ang. progressive) lub z przeplotem (ang. interlaced),
czêstotliwoœæ odchylania pionowego i poziomego,
czas powrotu.
W tablicy 1 przedstawiono formaty stosowane w telewizji
standardowej SDTV, a w tablicy 2 formaty stosowane w telewizji
HDTV.
Tablica 1. Formaty stosowane w telewizji SDTV
PAL NTSC
Całkowita ilość linii /
ramkę obrazu
625 525
Ilość aktywnych linii /
ramkę obrazu
576 480
Ilość aktywnych pikseli
w linii obrazu
720 720
Częstotliwość linii 15.526 kHz 15.734 kHz
Częstotliwość ramki 50 Hz 60 Hz
Całkowity czas
trwania linii
64 µs 63.49 µs
Czas trwania
aktywnejlinii
52 µs 52.6 µs
Format obrazu 4:3 4:3
Typ wyświetlania z przeplotem (i) z przeplotem (i)
Częstotliwość
podnośnejkoloru
4.43 MHz 3.58 MHz
56 SERWIS ELEKTRONIKI 5/2007
Standard ITU-R BT.709 okreœla trzy ró¿ne formaty dla telewizji
HDTV: 720p/50, 1080i/25 i 1080p/50. W Ameryce Pó³nocnej
HDTV jest dostêpna w formatach 1080i/60 i 720i/60. W
obu przypadkach liczby 720 i 1080 okreœlaj¹ iloœæ aktywnych
linii obrazu. W Japonii i Korei HDTV jest dostêpna w formacie
1080i/60, w Chinach i Australii w formacie 1080i/50.
Tablica 2. Formaty stosowane w telewizji HDTV
Ilość aktywnych
linii / ramkę
obrazu
1080p/50 1080i/25 720p/50
1080 1080 720
Ilość aktywnych
pikseli w linii
obrazu
1920 1920 1280
Częstotliwość
ramki
50 Hz 50 Hz 50 Hz
Format obrazu 16:9 16:9 16:9
Typ wyświetlania
bez przeplotu
(p)
zprzeplotem
(i)
bez przeplotu
(p)
Format sygna³u wideo
W epoce rozwoju techniki wyœwietlania ruchomych obrazów
przemys³ filmowy ustali³ standard formatu obrazu na 4:3
(1.33:1). Ten sam format zosta³ zaadoptowany do telewizji.
Standard ten by³ wykorzystywany prze d³ugie lata a¿ do momentu
wprowadzenia na rynek odbiorników telewizyjnych z
formatem obrazu 16:9 (1.78:1). Ten w³aœnie format zosta³ zaadoptowany
do telewizji cyfrowej.
Szerokoekranowy format 16:9 zak³ada istnienie telewizji
SDTV (standardowej) 720×576 pikseli dla systemu PAL i
720×480 pikseli dla systemu NTSC.
Format 16:9 zosta³ przyjêty ze wzglêdu na fakt, ¿e jest on mno¿nikiem
formatu 4:3 (4/3 × 4/3 = 16/9). Ta prosta zale¿noœæ
powoduje, ¿e konwersja z jednego formatu na drugi jest stosunkowo
prosta. Dodatkowym atutem formatu 16:9 jest to, ¿e
jest on zbli¿ony do formatu szerokiego ekranu stosowanego w
technice filmowej (1.85:1), co równie¿ upraszcza konwersjê
pomiêdzy formatami.
Nadawanie telewizji cyfrowej - DVB (Digital Video
Broadcasting)
Nadawanie telewizji cyfrowej wi¹¿e siê z zastosowaniem
nastêpuj¹cych technik:
• cyfryzacji sygna³u;
• kompresji;
• kodowania kana³ów.
Cyfryzacja polega na konwersji sygna³u wideo i audio na
pakiety sygna³ów cyfrowych. Transmisja cyfrowych sygna³ów
telewizyjnych wi¹¿e siê z przesy³aniem wielkiej iloœci danych
cyfrowych, a zatem wymaga bardzo du¿ego pasma. Redukcja
pasma wymaganego do przes³ania cyfrowego sygna³u telewizyjnego
osi¹gana jest poprzez kompresjê sygna³ów cyfrowych.
Pakiety danych wideo i audio s¹ kompresowane tak, aby usun¹æ
z nich informacje nadmiarowe.