High-definition television HDTV

TELEWIZJA CYFROWA I HDTV

FAKTY I MITY

1. Telewizja cyfrowa a analogowa

Co to jest telewizja cyfrowa

O technice cyfrowej w telewizji słyszymy już od dawna, w celu

uzyskania lepszej jakości stopniowo zastępowane są układy analogowe w

stacjach nadawczych i odbiornikach na cyfrowe.

W pełni o telewizji cyfrowej można mówić dopiero wtedy, gdy transmisja

sygnału do użytkownika końcowego ma postać cyfrową. W niedługim

czasie ta forma zastąpi całkowicie przekaz analogowy.

Zasadnicza różnica w stosunku do tradycyjnej telewizji polega na

zastosowaniu kompresji cyfrowej, dzięki czemu w paśmie jednego kanału

telewizyjnego będzie można zmieścić do ośmiu programów. Równolegle z

przekazem telewizyjnym można przesyłać inne informacje elektroniczne.

Ta nowa technologia stopniowo pojawiać się będzie telewizji za

pośrednictwem satelity (DVB-S), kablówki (DVB-C), nadajników naziemnych

(DVB-T) i telefonii komórkowej (DVB-H).

Nowoczesna telewizja rozwijać się będzie w kierunku usług

interaktywnych. Zastosowanie kanału zwrotnego umożliwi rozszerzenie oferty

o dodatkowe usługi

Odbiorniki telewizji cyfrowej

Przejście z telewizji analogowej na cyfrową wiąże się z koniecznością

wymiany urządzeń nadawczych i odbiorników. W zależności jaką drogą

odbierany będzie sygnał cyfrowy, odbiorca będzie musiał mieć telewizor

cyfrowy lub tylko dodatkową przystawką podłączaną przez eurozłącze, np.

cyfrowy odbiornik satelitarny lub dekoder.

Określenie: telewizor cyfrowy jest zwykle nadużywane przez

producentów i sprzedawców. Zazwyczaj stosowane jest do odbiorników w

których cały tor przetwarzający sygnał wizji i fonii wykonany jest w technologii

cyfrowej.

Często niesłusznie nazywano tak telewizory, które tylko posiadały

niektóre układy, np. fonię cyfrową NICAM lub sam układ sterowania.

W przypadku telewizji cyfrowej odbiornik musi posiadać funkcją

dekompresji sygnału cyfrowego w standardzie MPEG-2 lub MPEG-4.

Dodatkowo do prawidłowego odbioru telewizji wysokiej rozdzielczości HDTV

telewizor musi posiadać ekran panoramiczny o proporcjach 16:9, możliwość

odbioru rozdzielczości 720p lub 1080i oraz dekoder z czytnikiem kart

dostępowych.

W aktualnie sprzedawanych w Polsce telewizorach, nawet tych które są

określane mianem "HD ready" nie ma tych wszystkich funkcji. Nie jest to na

razie konieczne, gdyż telewizja cyfrowa dostępna jest głównie za

pośrednictwem satelity i odpowiedni dekoder może być zamontowany w

cyfrowym odbiorniku satelitarnym.

Pomimo tego, że do dekodera cyfrowego można podłączyć dowolny

telewizor posiadający eurozłącze, to prawdziwą jakość odbioru uzyskamy

tylko w telewizorach przystosowanych do telewizji wysokiej rozdzielczości.

Cyfrowa telewizja satelitarna DVB-S (Digital Vision Broadcasting -

Sattelite)

Ta forma cyfrowego przekazu programów jest najbardziej popularna.

Odbiorniki satelitarne cyfrowe wypierają już analogowe ze względu na niższe

koszty przesyłu i lepszą jakość.

Aktualnie w Polsce dominuje trzech operatorów: Cyfra +, Cyfrowy

Polsat i telewizja „n” (ITI Neovision).

Oprócz programów płatnych odbiorniki cyfrowe umożliwiają odbiór

kilkuset programów bezpłatnych z całego świata (FTA - Free To Air). Taka

ilość programów możliwa jest właśnie dzięki cyfrowej kompresji MPEG, na

jednym transponderze zamiast jednego można umieścić kilka programów

razem z wieloma wersjami językowymi lub stacjami radiowymi.

Dla terenów Polski najbardziej popularne są pozycje satelitów: Hot Bird

13E i Astra 19,2E.

Cyfrowa telewizja satelitarna będzie się rozwijać w kierunku telewizji

interaktywnej, oprócz programu telewizyjnego i stacji radiowych dostępne

będą usługi: telewizja na żądanie (Video On Demand), Internet i inne.

Kablowa telewizja cyfrowa DVB-C (Digital Vision Broadcasting - Cable)

Odbiór telewizji cyfrowej za pośrednictwem kablówki jest bardzo

popularne w Ameryce i Europie zachodniej. W Polsce sieci kablowe nie są

jeszcze gotowe na jej wprowadzenie. Wymaga to dużych inwestycji w

infrastrukturę. W wielu przypadkach trzeba zrobić sieć od nowa.

Przygotowują się już do tego najwięksi operatorzy, jak: Aster, UPC i

Vectra. Instalacja zostanie w przyszłości wyposażona w kanał zwrotny i będą

możliwe dodatkowe usługi np. Internet, telewizja na żądanie (Video On

Demand), płatny dostęp (Pay Per View) oraz telefon.

Cyfrowa telewizja naziemna DVB-T (Digital Vision Broadcasting -

Terrestial)

Zgodnie z zaleceniami Unii Europejskiej, w Polsce do 2014 roku

powinno nastąpić całkowite przejście na nadawanie cyfrowe przez wszystkie

nadajniki naziemne. Zmiana technologii nadawania wynika ze względów

ekonomicznych i jakościowych. W krajach zachodnio-europejskich cyfrowe

nadajniki wypierają już analogowe. Jako pierwsi w Europie telewizję cyfrową

z nadajników naziemnych wprowadzili Anglicy.

Mimo konieczności dokupienia dekodera, telewizja ta zyskała dużą

popularność, gdyż większość programów dostępna jest tam za darmo.

Intensywna rozbudowa sieci nadawczej ma już miejsce w Niemczech,

Holandii, Szwecji i Finlandii.

Wprowadzenie w Polsce telewizji cyfrowej to duża inwestycja, jednak

koszty te szybko się zwrócą, bo korzyści są wielokrotne.

Moc nadajnika jaka jest potrzebna do transmisji jednego programu

telewizyjnego wystarczy to nadawania pakietu 8 programów, czyli

multipleksu. Dzięki kompresji MPEG-2 (lub MPEG-4) taki pakiet programów

zajmuje tylko jeden kanał telewizyjny. Dla odbiorców oznacza to

zwielokrotnienie oferty programowej, poprawienie jakości obrazu i

przestrzennego dźwięku oraz dostęp do wielu dodatkowych usług jak:

Internet, telefon, telewizja na żądanie i innych.

Nowa technologia korekcji błędów poprawi jakość odbioru nawet przy

chwilowych zanikach sygnału. W przekazie cyfrowym nie istnieje problem

odbić na obrazie, i zakłóceń przez sąsiednie stacje nadawcze.

Przewiduje się, że nadajniki cyfrowe jako pierwsze pojawią się we

Wrocławiu, Poznaniu, Warszawie, na Śląsku i Podkarpaciu.

2 Co to jest HDTV

Co to w ogóle jest HDTV? To prawdziwa cyfrowa telewizja o wysokiej

rozdzielczości. HDTV oznacza High Definition Television (telewizja wysokiej

rozdzielczości), nowy standard nadawania obrazu i dźwięku w sygnale

telewizyjnym.

To, co oferowane jest teraz to raczej wpuszczanie konsumentów w

przysłowiowe maliny, bo i tak sygnał cyfrowy zamieniany jest w “boxie” czy u

operatora kablowego na analogowy i dopiero potem trafia do naszego

telewizora. Tak więc cała “rewolucja” jest na razie po stronie nadawcy

programów, podczas gdy my, odbiorcy jeszcze przez jakiś czas musimy

zadowolić się obrazem analogowym. Dopiero HDTV to prawdziwa telewizja

cyfrowa.

Zakupy

Jeżeli podejść do sprawy systematycznie, to telewizja HDTV jest prostą

sprawą. Najpierw trzeba sprawić sobie odpowiedni telewizor. Następnie

potrzebny tuner, o ile wasz telewizor nie posiada wbudowanego tunera.

Potem należy podłączyć całość do anteny lub telewizji kablowej czy też

satelitarnej.

Jakość obrazu i dźwięku, w przypadku programów nadawanych w

formacie HDTV, jest zdecydowanie lepsza od telewizji tradycyjnej. Niektóre

stacje zagraniczne nadają całość swojego sygnału w formacie HDTV w

najlepszym czasie programowym. Inne stacje emitują taki sygnał

sporadycznie. Technologia HDTV to radość dla oka, o ile jesteście w stanie

poradzić sobie z dość wysokimi cenami i nie przeszkadza wciąż ograniczona

oferta programowa.

Właśnie wpadliśmy na pomysł, aby wyrzucić telewizor z kineskopem

lampowym i na Gwiazdkę kupić z płaskim ekranem - aby być w zgodzie z

modą i z nowym systemem cyfrowym. I w tym momencie powinniśmy

pamiętać, aby od razu nie kupować eksponatów muzealnych, które

nowocześnie tylko wyglądają... Nie są bowiem przystosowane do odbioru

HDTV! Te ostatnie mają logo “HD ready”.

HD ready

Telewizory plazmowe i LCD oznaczone oficjalnym logo "HD Ready"

powinny spełniać minimalne wymagania ustalone przez Europejski Związek

Przemysłu Informatycznego i Komunikacyjnego (EICTA), żeby pomóc

klientom przy wyborze nowego telewizora spełniającego wymagania

standardu HDTV, tzn. posiadać: ekran 16:9 o rozdzielczości minimum 1280 x

720 pikseli (czyli co najmniej 720 linii fizycznych), analogowe złącze

komponentowe (YPbPr) i cyfrowe wejście interfejsu DVI/HDMI (interfejsy DVI

i HDMI muszą być zgodne z systemem kodowania dla ochrony kopii -

HDCP).

Wejścia sygnału HD muszą obsługiwać formaty wideo 1.280 x 720 przy

50 i 60 Hz progressive (720p) oraz 1.920 x 1,080 przy 50 i 60 hercach

interlaced (1080i).

(Dla ciekawskich - normy HD Ready - http://www.eicta.org/)

Niestety, nie zawsze sklepowa etykietka z takim tekstem oznacza, że

standardy te są zachowane. Spotykanym chwytem reklamowym jest

oznaczanie podobnym mianem np. "Ready to HD Video" czy "Gotowy na

HDTV" telewizorów o niższej rozdzielczości (np. 852 x 480). Odbiorniki takie

zwykle są w stanie wyświetlać sygnał wysokiej rozdzielczości, lecz

przeskalowują go "w dół", czyli zubożają do rozdzielczości matrycy. Dlatego

wybierając telewizor, należy zwrócić przede wszystkim uwagę na

rozdzielczość jego matrycy, a nie sugerować się napisami.

Stan dotychczasowy - telewizja tradycyjna

Jak wygląda tradycyjna telewizja analogowa w porównaniu do HDTV?

Najpierw przyjrzyjmy się różnym metodom odbierania analogowego sygnału

telewizyjnego.

Są trzy różne sposoby dostarczania sygnału do analogowych

odbiorników: antena, telewizja kablowa i telewizja satelitarna. Antena, ze

względu na konieczność regulowania jej ustawiania w celu uzyskania

mocnego sygnału, jest najgorszym wyborem. Dodatkowo, w celu uzyskania

maksymalnego wzmocnienia, najlepiej ją zamontować na zewnątrz budynku,

na przykład na dachu. Niestety, duża antena na dachu nie wygląda specjalnie

dobrze.

Telewizja kablowa i satelitarna, wykorzystujące cyfrowy przekaz

sygnału, zapewniają najlepszą jakość. Stacja nadawcza wysyła sygnał w

postaci cyfrowej, który po dotarciu do konwertera w waszym mieszkaniu

przekształcany jest do postaci analogowej.

We wszystkich trzech powyższych przypadkach maksymalna

rozdzielczość obrazu na typowym odbiorniku analogowym wynosi 720x480

pikseli, co daje łączną ilość 337 tysięcy pikseli.

Czym się różni HDTV od standardowego sygnału (PAL)?

Jakością! System PAL (Phase Alternating Line) ma ponad 30 lat, co

prawda podstawy nadawania telewizyjnego nie zmieniły się, lecz pojawiły się

dużo lepsze standardy.

Dopiero HDTV jest systemem w pełni cyfrowym, ma więcej wspólnego

z komputerami niż z analogowymi telewizorami. Sygnał ten transmitowany i

zapisywany jest w formie bitów (czyli zer i jedynek) i albo mamy obraz o

doskonałej jakości, albo nic nie zobaczymy. W systemie cyfrowym nie ma

czegoś takiego jak śnieżenie, podwójny obraz itp.

Obraz w telewizji wysokiej jakości (HDTV - High Definition Television)

musi zapewniać uzyskanie nieporównywalnie większego niż dotychczas

wrażenia realności. W tym celu musi on być wydłużony w poziomie, o

znacznie większej powierzchni i zasadniczo zwiększonej rozdzielczości.

Przyjęte kiedyś podstawowe parametry standardów telewizyjnych -

przede wszystkim liczba linii, kształt obrazu, częstotliwość powtarzania i

sposób wybierania - wynikały głównie z technicznych możliwości realizacji

torów telewizyjnych, bardzo silnie ograniczonych ówczesnym stopniem

rozwoju elektroniki. Parametry te zostały zachowane ze względu na

kompatybilność w stosowanych współcześnie systemach telewizji kolorowej,

co powoduje, że jakość obrazów telewizyjnych, które można oglądać na

całym świecie, jest niska np. w porównaniu z jakością - również

dwuwymiarowego - obrazu kinowego.

Oceniając jakość obrazu reprodukowanego porównujemy wrażenia,

które wywołuje on w naszej świadomości, z wrażeniami realności, które

odbieralibyśmy przy bezpośredniej obserwacji np. meczu piłkarskiego.

Obraz oryginalny wypełnia całość naszego pola widzenia; ruchami

głowy i oczu wybieramy aktualnie najbardziej interesujący nas fragment tego

obrazu (np. ten, w którym znajduje się piłka). Dla uzyskania możliwie dobrego

wrażenia realności reprodukowany obraz musi być dostatecznie duży,

wystarczająco jasny, ostry (tj. umożliwiający dostrzeganie szczegółów),

dostatecznie dobrze oddający barwy i ruch obiektów, stabilny, nie migoczący

oraz pozbawiony zauważalnych zniekształceń geometrycznych i zakłóceń.

Osiągnięcie wrażenia pełnej realności prawdopodobnie nigdy nie

będzie możliwe. Jednak ogromne postępy w technologii i technice

elektronicznej umożliwiają już obecnie tworzenie torów telewizyjnych

zapewniających uzyskanie nieporównywalnie większego niż dotychczas

wrażenia realności syntetyzowanych obrazów; niestety przetwarzanie

informacji o świetle w takich torach nie może odbywać się zgodnie z

zasadami istniejących standardów telewizyjnych.

Kierunki rozwoju

Pole widzenia człowieka ocenia się kątowo: kąt widzenia w poziomie

jest większy niż w pionie. Format obrazu określa się stosunkiem w jego

szerokości w do wysokości h.

Przekazywane współcześnie obrazy przez telewizję w standardzie

typowym 625 linii/obraz i 25 obrazów/s odbiegają wiernością od oryginalnego

obrazu oglądanego przez człowieka.

Podstawowa różnica między obrazem telewizyjnym i oryginalnym

wynika z faktu, że obraz telewizyjny jest mały i dwuwymiarowy. Jest

prostokątem o rozmiarach: szerokości w do wysokości h jak 4 do 3 (4:3 =

1,33). Obraz ten powinno się oglądać z odległości ok. 5 razy większej od jego

wysokości h, aby nie była na nim widoczna struktura liniowa (rys.).

Odpowiada to wąskiemu kątowi oglądania wynoszącemu ok. 10°, gdy

normalny kąt widzenia człowieka wynosi 60° do 160°.

Zastosowanie ekranu o większej szerokości i dwukrotnie większej

liczbie linii pozwala na zbliżenie widza do ekranu na odległość 3h i

zwiększenie kąta oglądania do 30°.

Rys. 11.1. Kąt oglądania ekranu:

a - w telewizji standardowej, b - w telewizji panoramicznej, c - w

szerokokątnej tzw. telewizji okularowej

Tablica 11.1. Formaty obrazu; szerokość -w , wysokość -h [18]

System wizyjny

w / h

Obecnie TV

4/3 = 1,33

Zwykły film 36 mm

4,125/3 = 1,38

Złoty podział

1,62

HDTV Japonia

5/3 = 1,67

HDTV USA

16/9 = 1,78

Film panoramiczny 35 mm

5,54/3 = 1,85

Cinemascope

2,35

Aby uniknąć efektów migotania w obecnym standardzie telewizji 625

linii/ obraz i 25 obrazów /s stosuje się w odbiornikach z dużym kineskopem

pionowe odchylanie z dwukrotnie większą (100 Hz) częstotliwością.

Daje to odtwarzany obraz nie migotający z 2 x 576 liniami, przy czym

każda linia jest powtórzona dwukrotnie (rozdzielczość pionowa obrazu

odpowiada tylko 576 liniom czynnym).

Dalszą poprawę jakości telewizji usiłuje się uzyskać przez stosowanie

kineskopów z ekranem płaskim, prostokątnym o proporcjach 16:9, z

dwukrotnym zwiększeniem rozdzielczości poziomej i pionowej przez

zwiększenie liczby linii czynnych na obraz do 1152 (1250 wszystkich linii) i

liczby obrazów na sekundę 25 lub 50.

Telewizja HDTV ma być cyfrową i pracować w systemie HD-MAC,

różniącym się od systemów PAL i SECAM. Emisji HD-MAC nie można więc

odbierać odbiornikami systemu PAL i SECAM.

HDTV wymaga również lepszej jakości odtwarzania barw oraz

zmniejszenia wpływu wszelkich zniekształceń i zakłóceń w całym torze

telewizyjnym na jakość obrazu. HDTV jest związana w znacznym stopniu z

wprowadzeniem nowych lub zmodyfikowanych sposobów analizy i syntezy, a

w bardzo znacznym stopniu sposobów transmisji sygnałów. Rozwiązanie

wszystkich występujących w HDTV problemów wymaga wprowadzenia

zupełnie nowego standardu telewizyjnego.

3. Standard HDTV – dane techniczne

Telewizja o wielkiej rozdzielczości HDTV (nazywana również Telewizją

Wysokiej Jakości, Telewizją Dużej Wierności) ma w przyszłości zastąpić

dotychczasowe systemy telewizyjne NTSC, PAL i SECAM. Oparto się na

następujących ustalonych międzynarodowo (CCIR 801, EBU 3271-E, 1993 r.)

zaleceniach:

stosuje się kineskopy o ekranach w formacie: szerokości w do

wysokości h jak 16:9, o przekątnej do ok. 1270 mm ( 50 cali)

liczba linii w obrazie 1250 w tym 1152 czynnych. Czas kreślenia

jednej linii 32us, kreślenie międzyliniowe 2:1, częstotliwość

poziomego odchylania (linii) 31,25 kHz

liczba obrazów na sekundę 25. Częstotliwość pionowego odchylania

50 Hz częstotliwość obrazów 25 Hz, półobrazów 50 Hz

optymalna odległość oglądania równa trzy- do czterokrotnej

wysokości (3-4 h)

Analogowe sygnały wizyjne

sygnał luminancji: Y= 0,299 R + 0,587 G + 0,114 B

sygnał różnicowy koloru: CR = 0,173 (R- Y)

sygnał różnicowy koloru: CB = 0,564 (B-Y)

pasmo sygnałów wizyjnych ma szerokość do 30 MHz;

Cyfrowe sygnały wizyjne

całkowita liczba próbek w linii luminancji 2304, sygnałów różnicowych

koloru 2 x 1152

liczba próbek w czynnej linii luminancji 1920, linii sygnałów

różnicowych koloru 2 x 960

kwantowanie liniowe ze słowami 8- lub 10-bitowymi

częstotliwość próbkowania sygnału luminancji 72 MHz (32 x 2,25

MHz), sygnałów różnicowych koloru 36 MHz (16 x 2,25 MHz)

szybkość bitowa strumienia cyfrowego luminancji 576 Mbit/s,

sygnałów różnicowych koloru 2 x 288 Mbit/s i całkowitego strumienia

cyfrowego wizji 1152 Mbit/s.

Szerokość pasma częstotliwości zajmowanego przez sygnały wizyjne

telewizji HDTV stwarza trudności ich przesyłania i rejestracji. Telewizja HDTV

musi posługiwać się nadajnikami pracującymi w zakresie częstotliwości SHF.

Głównym atutem systemu HDTV jest więc wyższa rozdzielczość niż w

jakimkolwiek systemie działającym na świecie. PAL 720:576 (NTSC 720:486)

przy 1280:720 lub HDTV 1920:1080 wygląda blado. Nie przypadkowo

podane są dwie rozdzielczości, w tej chwili HDTV posiada 5 zatwierdzonych

formatów.

Są to:

720p - 1280x720 (24 klatki na sekundę) (p – progresywne
skanowanie)

720p - 1280x720 (30)

720p - 1280x720 (60)

1080i - 1920x1080 (i- przeplot)

1080p - 1920x1080

Nazwy biorą się od ilości linii w wyświetlanych w poziomie, ponieważ

właśnie za pomocą linii poziomych tworzony jest obraz na ekranie

odbiorników. Natomiast literka stojąca za ilością linii określa system

wyświetlania obrazu i jest to następna bardzo ważna rzecz dotycząca HDTV.

Dwie podstawowe rozdzielczości to 720p i 1080i. Literka “p” oznacza

rozdzielczość progresywną (progressive), zaś “i” to rozdzielczość z

przeplotem (interlaced). Na sekundę obrazu, w przypadku obu

rozdzielczości, składa się 50 - 60 ramek. W rozdzielczości progresywnej co

sekundę pojawia się 50 - 60 pełnych ramek obrazu. W przypadku

rozdzielczości z przeplotem w ciągu sekundy pojawia się 25 - 30 ramek z

liniami parzystymi obrazu i 25 - 30 z liniami nieparzystymi.

Niektórzy widzowie narzekają, w przypadku rozdzielczości z

przeplotem, na migotanie obrazu. Kiedy rozdzielczość obrazu 720p wynosi

1280x720 pikseli, daje to całkowitą ilość 921600 pikseli. W przypadku 1080i

rozdzielczość obrazu wynosi 1920x1080, co daje imponującą całkowitą ilość

2 milionów 72 tysięcy pikseli.

Która rozdzielczość jest lepsza? Wybór jest kwestią bardzo

subiektywną i na pewno w przyszłości będziemy świadkami wielu bitew

związanych z wyborem “lepszej” rozdzielczości. Niektórzy widzowie wolą

bardziej “stabilny” obraz w rozdzielczości 720p. Z kolei dla innych lepsza jest

wyższa rozdzielczość obrazu 1080i. Najlepszym sposobem na to wyrobienie

sobie własnego zdania jest wizyta w salonie RTV i samodzielne

przetestowanie obu rozdzielczości.

Co to jest Progressive Scan?

Istnieją dwie metody wyświetlania obrazu: “przeplot” i “progresywne

skanowanie”. System PAL oparty jest na przeplocie. Przesyła sygnał złożony

z 625 linii przy 25 klatkach (ramkach) na sekundę, jednak widzimy obraz

zbudowany z mniej niż 600 linii a pozostałe linie zawierają informację

dotyczącą synchronizacji obrazu.

Przy “przeplocie” obraz tworzony jest w dwóch fazach. W pierwszej

fazie, co każdą 1/50 sek. wyświetlane są nieparzyste linie na obrazie, a w

drugiej parzyste.(1/50 sek. X 2 = 2/50 = 1 cała klatka 25 razy na sek.) Co

prawda w HDTV występuje jeden format zawierający przeplot lecz podstawą

jest progresywne skanowanie. System ten wprowadza całe klatki na ekran,

nie powodując migotania. Obraz jest ostrzejszy.

Jaki format obrazu 4:3 czy 16:9?

System HDTV występuje tylko w formacie 16:9. System tzw.

“panoramiczny” jest w przybliżeniu 1/3 większy od systemu 4:3. Dla

porównania gdybyśmy mieli telewizor mierzący 16 jednostek (szer.) na 9

jednostek (wys.) to porównywalny OTV 4:3 miałby 12:9. Dlatego HDTV

korzysta z formatu 16:9.

Poza tym format 16:9 jest bardziej “naturalny” dla naszych oczu,

ponieważ kąt widzenia jest dużo szerszy niż wyższy. Oprócz tych wszystkich

zalet dochodzi jeszcze kwestia dźwięku. Dzięki systemowi HDTV będziemy

mogli wykorzystać w końcu systemy kina domowego, używane głównie do

oglądania filmów DVD, w zależności od nadawanego programu dźwięk

przekazywany jest wielokanałowo. Wszystko cyfrowej jakości o bardzo

wysokiej dynamice. Oczywiście, jeżeli chcemy korzystać z lepszego dźwięku,

musimy posiadać kino domowe, czyli np. głośniki w konfiguracji 5.1.

4. Dodatki (HDCP, HDMI, HDCP, tunery itp.)

Niezbędne wyposażenie

Telewizory HDTV, które nie mają tunera, są określane mianem “Gotowe

do odbioru HDTV” (HDTV Ready).

W Stanach Zjednoczonych toczy się spora batalia prawna pomiędzy

Consumer Electronics Association (CEA - odpowiednik Federacji Ochrony

Konsumentów) i FCC (odpowiednik Krajowej Rady Radiofonii i Telewizji)

związana z obowiązkiem wyposażenia nowych odbiorników HDTV w tunery.

FCC chciałoby, żeby odbiorniki były wyposażone w tunery, a CEA jest temu

przeciwna. Zdaniem FCC wprowadzenie tunerów zwiększy dostępność

telewizji HDTV. CEA twierdzi, że tunery są potrzebne jedynie widzom, którzy

chcą odbierać sygnał HDTV przy pomocy anten i są bezużyteczne dla osób

korzystających z odbiorników telewizji kablowej, lub satelitarnej, które

posiadają wbudowane tunery. Kolejnym argumentem CEA przeciwko

wprowadzeniu tunerów jest wzrost kosztu produkcji odbiorników HDTV z

wbudowanymi tunerami. W tej chwili wygląda na to, że wygrało FCC, gdyż od

czerwca 2004 odbiorniki HDTV o przekątnej równej 36 calom lub większej

muszą posiadać wbudowany tuner. W przypadku mniejszych telewizorów taki

obowiązek zostanie wprowadzony w ciągu najbliższych trzech lat.

Co powinniście wybrać do odbioru sygnału HDTV - antenę, telewizję

kablową czy satelitarną? Korzystając z anteny nie musimy opłacać

abonamentu, ale jesteśmy ograniczeni do kanałów nadawanych przed

nadajniki naziemne. W celu zmiany odbieranego kanału należy każdorazowo

regulować antenę.... Jeżeli kogoś stać na telewizor, czy kartę HDTV, to

zapewne stać też na abonament telewizji kablowej, lub odbiornik telewizji

satelitarnej. W Szwecji program w formacie HDTV nadaje na razie tylko

Canal+.

Generalnie przyszły wybór telewizji kablowej lub satelitarnej zależy od

kosztu montażu/zakupu odbiornika i ilości dostępnych kanałów HDTV. Jeżeli

ktoś jest zainteresowany zakupem zestawu do odbioru telewizji satelitarnej to

lepiej sprawdzić, czy jest się w zasięgu wiązki sygnału satelity. Chyba nie

chciałby wydać znacznej sumy na zakup talerza i odbiornika, tylko po to, żeby

się przekonać, że duże drzewa rosnące u sąsiada uniemożliwiają odbiór

sygnału. W niektórych rejonach ciekawszym wyborem może być telewizja

satelitarna (szczególnie poza większymi miastami), a w innych może być na

odwrót.

Nie każdy kanał nadający sygnał w formacie HDTV zapewnia obraz

cyfrowy najwyższej jakości. Niektóre programy są jedynie nadawane w

formacie HDTV, ale nagrywane były w innym formacie, dlatego obraz będzie

częściowo obcięty. Takie programy są nadawane w formacie 4:3, podczas

gdy obraz HDTV jest nadawany w formacie 16:9.

W przypadku programów nadawanych w formacie HDTV - 16:9 - obraz

powinien wypełnić całą powierzchnię ekranu. Obraz jest w rozdzielczości

1080i czyli 1920x1080 pikseli. Warto samemu zobaczyć taki przekaz, żeby

docenić jego jakość.

Sygnał HDTV jest kompresowany przy użyciu formatu MPEG-2.

Poprawnie skompresowany sygnał HDTV w rozdzielczości 1080i jest

przesyłany z szybkością 19,2 megabitów na sekundę, choć rzeczywiste

wskaźniki mogą mieć inne wartości. Niektórzy nadawcy stosują silniejszą

kompresję sygnału, dlatego niektóre kanały HDTV mogą nadawać strumienie

o szybkości transmisji 5-6 megabitów na sekundę. Niestety, w przypadku

niższego wskaźnika szybkości transmisji na pewno ucierpi jakość obrazu.

W przypadku odbioru ze zwykłej anteny konieczny jest wbudowany

tuner HDTV. Odbiorniki z takim tunerem są bardzo drogie. Tańszym

rozwiązaniem jest odbiór programów przez zewnętrzny dekoder HDTV za

pośrednictwem przekazu satelitarnego.

Telewizor, który nazywa się HDTV Ready (gotowy do odbioru HDTV),

nie musi na pewno mieć rozdzielczości 1080x1920, może mieć tylko

768x1360 lub jeszcze mniej, trzeba na to uważać kupując telewizor

specjalnie do HDTV.

Jeśli chcemy w przyszłości do telewizora podłączyć tuner HDTV musi

on być wyposażany w złącze HDMI lub przynajmniej DVI.

Złącza DVI i HDMI są wzajemnie kompatybilne, można je ze sobą

łączyć stosując odpowiednie przejściówki.

Złącze DVI może być zintegrowane z systemem HDCP zapewniającym

ochronę sygnału przed kopiowaniem.

Specyfikacja złącza cyfrowego HDMI

Technologia HDMI (High Definition Multimedia Interface) została

opracowana jako standard do łączenie domowego sprzętu audio-video.

Urządzenia wyposażone w złącza HDMI umożliwiają przesyłanie sygnału

cyfrowego audio i video o najwyższej jakości.

Złącze to ma w przyszłości zastąpić inne analogowe oraz gniazda DVI.

O ile DVI służy tylko do podłączenia sygnału video do monitora lub

telewizora, to HDMI umożliwia również, transmisją 8 kanałów cyfrowego

sygnału audio oraz innych danych cyfrowych.

Przewody HDMI mogą przesyłać materiał cyfrowy z prędkością 5 Gb/s,

bez utraty jakości na odległość do 15 metrów.

HDMI może być integrowane z systemem zabezpieczeń HDCP.

Technologia HDMI obsługuje pełny zakres dostępnych formatów video, w tym

rozdzielczości, które obecnie nie są jeszcze wykorzystywane w odbiornikach

HDTV.

- 640 x 480p, 60Hz

- 1280 x 720p, 60Hz

- 1920 x 1080i, 60Hz

- 720 x 480p, 60Hz

- 720 (1440) x 480i, 60Hz

- 1280 x 720p, 50Hz

- 1920 x 1080i, 50Hz

- 720 x 576p, 50Hz

- 720 (1440) x 576i, 50Hz

Dane w HDMI przesyłane są w technologii TMDS, tzn. że algorytm

kodujący zamienia sygnał video, audio i synchronizacji na 10 bitowe słowa i

przesyła je w trzech niezależnych kanałach do odbiornika TMDS. Dodatkowo

osobnymi przewodami transmitowany jest sygnał taktujący zegara, dane

DDC (Display Digital Channel) zawierające dodatkowe informacje

konfiguracyjne dla wyświetlacza oraz sygnał CEC (Consumer Elektronic

Control) z danymi kontrolnymi.

Rodzaje złącz HDMI

Wtyki HDMI mogą występować w dwóch formatach:

typ A - z 19 wyprowadzeniami lub typ B - z 29 wyprowadzeniami.

HDMI typ A przeznaczony jest do transmisji pojedynczego kanału

TMDS :

widok wtyku HDMI 19 pin single-link

Nr pinu

funkcja

Dane TMDS 2+

Ekran - Dane TMDS 2+

Dane TMDS 2-

Dane TMDS 1+

Ekran - Dane TMDS 1

Dane TMDS 1-

Dane TMDS 0+

Ekran - Dane TMDS 0

Dane TMDS 0-

Zegar TMDS+

Ekran - Zegar TMDS

Zegar TMDS-

CEC

rezerwa

DDC SCL

DDC SDA

Ekran DDC i CEC

+ 5V DDC

Hot Plag

HDMI typ B przeznaczony jest do transmisji dwóch kanałów TMDS

(dual-link)

widok wtyku HDMI 29 pin dual-link

Nr pinu

funkcja

Dane TMDS 2+

Ekran - Dane TMDS 2+

Dane TMDS 2-

Dane TMDS 1+

Ekran - Dane TMDS 1

Dane TMDS 1-

Dane TMDS 0+

Ekran - Dane TMDS 0

Dane TMDS 0-

Zegar TMDS+

Ekran - Zegar TMDS

Zegar TMDS-

Dane TMDS 5+

Ekran - Dane TMDS 5

Dane TMDS 5-

Dane TMDS 4+

Ekran - Dane TMDS 4

Dane TMDS 4-

Dane TMDS 3+

Ekran - Dane TMDS 3

Dane TMDS 3-

CEC

rezerwa

DDC SCL

DDC SDA

Ekran DDC i CEC

+ 5V DDC

Hot Plag

Należy zwrócić uwagę na fakt, że złącza HDMI i DVI często są

programowo zintegrowane z systemem zabezpieczającym sygnał cyfrowy,

chroniącym prawa autorskie, tzw. HDCP (High-bandwidth Digital Content

Protection).

Zabezpieczenie sygnału cyfrowego

Karty HDTV

Nowoczesna telewizja cyfrowa udostępni nadawcą możliwość

określenie odbiorców programu i warunki kopiowania filmów. Dostęp będzie

ograniczany przez "flagi nadawcze" umieszczone w poszczególnych filmach.

Program taki może być trwale zabezpieczony przed kopiowaniem lub

możliwe będzie jego oglądanie tylko przez posiadaczy kart dostępu.

HDCP (High Bandwidth Digital Content Protection) to technologia do

zabezpieczenia danych cyfrowych przed nieuprawnionym kopiowaniem.

HDCP stosuje się przy przesyłaniu sygnału cyfrowego za pośrednictwem

złącz HDMI lub DVI.

Technologia ta oparta jest na kodowaniu sygnału cyfrowego po stronie

źródła sygnału oraz dekodowaniu go po stronie odbiorczej według tego

samego zestawu kluczy.

Urządzenia wyposażone w złącza HDMI i DVI w większości

przypadków standardowo mają zainstalowany system HDCP. W starszych

odbiornikach bez tej technologii, po mimo zgodności złącz może być

całkowicie zablokowana możliwość przesyłania materiału filmowego lub

możliwa będzie tylko transmisja o niższej rozdzielczości i słabszej jakości.

System HDCP ma na celu ochronę praw autorskich do filmów.

Kodowanie danych cyfrowych w żadnym stopniu nie obniża jakości

przesyłanego materiału, a daje autorom i dystrybutorom pewność, że ich

produkt trafia tylko do uprawnionych odbiorców.

Kompatybilność sprzętu z HDCP

Technologia HDCP wprowadzona została z pewnym opóźnieniem w

stosunku do istniejących już złącz dla sygnałów cyfrowych, powoduje to brak

kompatybilności niektórych urządzeń.

Jeśli urządzenie będące źródłem sygnału HDTV, (np. komputer, HD-

DVD, Blu-ray lub tuner HD) z aktywnym systemem HDCP zostaną

podłączone do telewizora lub monitora bez tego systemu to ekran przełączy

się on na najniższą rozdzielczość lub pozostanie całkowicie czarny. Jeśli jest

sytuacja odwrotna, odbiornik ma HDCP, a nie ma go urządzenie wysyłające

sygnał odbiór jest całkowicie niemożliwy.

5. Programy i nadawcy - jak odbierać HDTV

Aby cieszyć się jakością jaką daje telewizja wysokiej rozdzielczości musi być

spełnione kilka warunków:

- program musi być nadawany w systemie HDTV

- musimy posiadać telewizor full HDTV lub HDTV ready + dekoder

- audycja musi być nagrana w tym systemie

W Polsce pojawił się już pierwszy nadawca, Telewizja „n”, w swojej

ofercie mają kilka programów np. Discovery HD. Prawdopodobnie w

najbliższych latach poszerzy się oferta operatorów w technologii HDTV,

tworzone będą specjalnie programy w tym systemie. Do tego czasu

posiadacze telewizorów panoramicznych i HD Ready muszą oglądać na nich

standardowe programy z marginesami po bokach lub zniekształcającym

zoomem.