1

HDTV (High Definition Television)

Pierwowzór HDTV zaprezentowano po raz pierwszy w Japonii pod

nazwą MUSE (rozwiązanie analogowe) na początku lat 80-tych.

2

Obecnie najpopularniejszymi typami DTV są:

Standard Definition TV (SDTV) –

SDTV to podstawowy standard

DTV , dający dobrą jakość obrazu w formacie (4:3) jak i (16:9)

Enhanced Definition TV (EDTV) –

powstał na bazie telewizji

analogowej, standard zapewnia lepszą jakość obrazu od SDTV i może być
nadawany w formacie panoramicznym 16:9

High Definition TV (HDTV) –

standard zapewnia wysoką jakości

obrazu w formacie 16:9. Połączenie HDTV z dźwiękiem przestrzennym tworzy
nową jakość telewizji

3

PAL

720p

1080i

Ilość lini pozimoych

576

720

1080

Ilość lini pionowych

720

1208

1920

Maks. ilość punktów

414,720

921,000

> 2 mln

Powtarzalność

interlaced

progressive

interlaced

Dla systemu PAL maksymalna rozdzielczość wynosi 414.720
punktów. Przy tej rozdzielczości wiele szczegółów oryginalnego
obrazu zostaje utracona. Jest to uciążliwe dla ekranów o
przekątnych powyżej 24”

4

Zastosowanie większej rozdzielczości pozawala na uzyskanie
obrazu o dużo większej „gładkości”. Jednocześnie zastosowanie
metody progressive scan pozwala na oddanie dwukrotnie więcej
szczegółów w porównaniu z emisją z przeplotem.

5

Nazwa

PS/I Linie

Max

Linie

Aktywne

Rozdz.

pionowa

Rozdz.

pozioma

Odległość

od widza

Asp

ratio

HDTV(USA)

P

1050

960

675

600

2,5

16/9

HDTV(EUR.)

P

1250

1000

700

700

2,4

16/9

HDTV

I

1125

1080

540

600

3,3

16/9

NTSC

I

525

484

242

330

7

4/3

NTSC

P

525

484

340

330

5

4/3

PAL

I

625

575

290

425

6

4/3

Odległość od widza jest wyrażona w wielokrotności przekątnej
obrazu, czyli aby na 42”(1,07m) ekranie uzyskać dobry obraz w
systemie PAL musieliśmy się znajdować około 6,5m od ekranu,
dla odbiornika HD o tej samej przekątnej ta odległość zmniejszy
się do około 3 m.

Obraz HD wystepuje tylko w formacie 16:9, który jest o 1/3
większy od formatu 4:3, takie proporcje obrazu są bardziej
naturalne dla prcepcji wzroku.

6

obecnie istnieją cztery standardy dla HDTV:

720p, 1080i, 1125i, 1250i.

oraz 5 zatwierdzonych formatów:

720p - 1280x720 (24 fps)

720p - 1280x720 (30 fps)

720p - 1280x720 (60fps)

1080i - 1920x1080

1080p – 1920x1080

Oficjalnym formatem wg Europejskiej Unii Nadawców jest 1080i.

Europejskie Stowarzyszenie Technologii Informacji i Komunikacji

(EICTA) określiło minimalne wymagania jakie minimalne

wymagania muszą spełniać odbiorniki dla uzyskania znaku

zgodności z technologią HD.

7

Wymagania:

Minimalna, podstawowa rozdzielczość ekranu wynosi 720 fizycznych

linii w trybie panoramicznym.

Urządzenie odbiera obraz HD poprzez sygnał analogowy YpbPr1 lub

cyfrowy (DVI lub HDMI)

Wejścia przyjmują następujące formaty video:

1280x720 przy 50lub 60Hz progressive (“720p”)

1920x1080 przy 50 lub 60Hz interlaced (“1080i”)

Wejścia DVI oraz HDMI są zgodne z technologia HDCP

8

Złącza używane przy transmisji HD:

YPbPr – sygnał RGB jest konwertowany na sygnał do postaci

luminancji i dwa sygnały chrominancji

DVI (Digital Video Interface) pozwala na osiągnięcie rozdzielczości

ponad 1280x1024. Złącze DVI występuje w 3 wariantach:

DVI-I przesyła zarówno dane cyfrowe, jak i analogowe

DVI-D przesyła tylko dane cyfrowe

DVI-A tylko analogowe

HDMI (High Definition Multimedia Interface) przeznaczony do

cyfrowego przesłania nieskompresowanego sygnału wideo oraz

dźwięku w formacie 7.1.

9

Nośniki danych

Blu-ray: pojemność(25GB do 50GB na płycie dwuwarstwowej)

umożliwia:

Nagranie 90 min materiału przy zastosowaniu pełnej jakości HD

1920 x 1080p

Zapis dźwięku bez kompresji (jakość wyższa od dźwięku kinowego)

Rozszerzenie interaktywności – płynne menu,wieksza ilość

materiałów dodatkowych, możliwość pracy w sieci.

Wsteczna kompatybilność sprzętowa z DVD

Większą odporność mechaniczną – nowa technologia “twardej

powłoki” zwiększy odporność na zadrapanie i odciski palców do tego

stopnia że nie będzie potrzeby przechowywania płyt w

opakowaniach

10

11

Płyty HD

DVD i HD DVD mają tą samą budowę dysku. W procesie produkcji

łączy się dwie warstwy podłoża o grubości 0,6mm i średnicy

120mm. Zastosowanie tej samej technologii produkcji ma zapewnić

100% wsteczną zgodność z obecnymi formatami. Struktura plików

na dysku jest rozwinięciem struktury DVD - pliki *.VOB.

Istnieje możliwość nagrania materiału HD na zwykłej płycie DVD z

tym ze pomieści ona zaledwie 20 min nagrania.

12

DVD

HD DVD

Typ płyty

DVD-ROM

(Read-Only)

HD DVD-

ROM

(Read-Only)

HD DVD-R

(Recordable)

HD DVD-

Rewritable

(Recordable)

Średnica

120mm

120mm

120mm

120mm

Struktura

0.6mm x 2

0.6mm x 2

0.6mm x 2

0.6mm x 2

Pojemność płyty

jednostronnej,

jednowarstwowej

4.7GB

15GB

15GB

32GB(w trakcie

badań)

Pojemność płyty

jednostronnej,

dwuwarstwowej

8.5GB

30GB

15GB

20GB

Video Systems

720x480 lub

720x576

50/60 SDTV

1920x1080 50/60 HDTV

Czas

nagrywania/odtwarzania

4.7GB,
SDTV:

132 minut

15GB,

HDTV:

ponad 4
godziny

8.5GB,
SDTV:

238 minut

30GB,

HDTV:

ponad 8

godzin

15GB,

HDTV:

ponad 4
godziny

20GB, HDTV:

ponad 5.5

godziny

32GB, HDTV:

ponad 8.5

godziny

Długość fali światła

650nm

(czerwony

laser)

405nm

(niebieski

laser)

405nm

(niebieski

laser)

405nm

(niebieski laser)

Typy stosowanych

kompresji

MPEG-2

MPEG-4

AVC/

VC-

1/MPEG-2

MPEG-4

AVC/

VC-1/MPEG-

2

MPEG-4 AVC/

VC-1/MPEG-2

Szybkość transmisji

11.08Mbps

36.55Mbps

36.55Mbps

36.55Mbps

Gęstość scieżek

0.74µm

0.40µm

0.40µm

0.34µm

Content protection

CSS 40-bit

Advanced Access Content System

[AACS] 128-bit

Kodowanie

dzwięku

Bezstratne

Linear PCM

[2-ch]

Linear PCM / MLP (True HD) [2-ch]

DTS HD (opcjonalnie)

Stratne

Dolby Digital
MPEG Audio

(Europe)

Dolby Digital Plus / DTS

Dolby Digital / MPEG Audio

13

14

EVD - Enhanced Versatile Disc

EVD powstał pod koniec 2003 przy udziale dziesięciu chińskich

konsorcjów. Jest normalnym standardem DVD korzystającym z

innych zestawów kodowania np. lepszy algorytm kompresji niż

MPEG-2, filmy w technologii HD mogą być zapisywane na DVD.

Pomimo wsparcia rządu Chin okazał się wielkim niewypałem.

EVD obsłuje formaty HD 1080i oraz 720p, ale nie zapewnia

wstecznego wsparcia dla formatu DVD.

Typ nośnika

DVD

Rozmiar:

120mm

Obsługiwane rozdzielczości:

1080i (1920x1080 HD, 50i,

60i)

720p (1280x720, 50p, 60p,

24p)

SD (720x576/480, 50i, 60i)

Kompresja video:

On2 VP5/VP6

Kompresja audio:

EAC 2.0

Zabezpieczenia

?

15

FVD – Forward Versatile Disc

FVD zaprojektowany przez konsorcjum

29 tajwańskich firm produkujących nośniki danych znane (AOSRA

- Advance Optical Storage Research Alliance).

Oficjalna prezentacja: marzec 2005 r. Nośnik danych jest oparty

na specyfikacji DVD, ale płyta FVD-1 (pierwszej generacji) w

wersji jednowarstwowej potrafi zmieścić 5.4 GB danych, a na

płycie dwuwarstwowej 9.8GB. Druga generacja płyt (FVD-2) ma

również obsługiwać płyty trójwarstwowe z pojemnościami: 6.0GB,

11.0GB i 15.0GB. FVD obsługuje formaty 720p (w pierwszej

generacji) oraz 1080i (w drugiej generacji), zapewnia również

pełne wsparcie standardu DVD. Ciekawą funkcją FVD jest

możliwość skalowania standardowego DVD do rozdzielczości HD.

Kompresja: video - kodek Microsoft WMV-9, audio - Microsoft

WMA. Niestety takie metody kodowania nie są implementowane w

standardowym sprzęcie audio-video, możliwe jest użycie

kodowania dźwięku LPCM lub Dolby Digital AC3. Przy ochronie

praw autorskich ma zostać zastosowane system Advanced

Encryption System (AES).

16

System transmisji HDTV

Wysoka jakość obrazu HDTV wymaga szerokiego pasma

częstotliwości, kompresja pozwala na ograniczenie szerokości

kanału, w którym jest transmitowany. Aby uzyskać maksymalną

rozdzielczość i szybką transmisję, zostały opracowane specjalne

systemy transmisji MPEG4.

H.264/AVC

Advanced Video Codec jest rozszerzeniem MPEG4 często oznaczany

jako "MPEG-4/Part 10" lub “MPEG-4/AVC". Osiąga dwa razy większą

kompresje jak MPEG-4 i trzy razy większą jak MPEG-2. Kodek dzieli

obraz na mniejsze elementy i wykorzystuje zmienne wielkości

bloków oraz wektory przesunięcia. Pozwala to uzyskać znacznie

lepszą jakość obrazu przy takiej samej wielkości danych, kosztem

dużo większych wymagań sprzętowych – kodowanie w czasie

rzeczywistym +3GHz, dekodowanie +2GHz. Największy zysk

pochodzi z zastosowania przewidywania wektorów ruchu na

podstawie określenia entropii kodowanych elementów.

Zastosowanie

Rozdzielczość i FPS

Przykładowe wielkosci danych

Telefonia

176x144, 10-15 fps

50-60 Kbps

Internet/SD

640x480, 24 fps

1-2 Mbps

High Definition

1280x720, 24p

5-6 Mbps

Full High Definition

1920x1080, 24p

7-8 Mbps

17

DVB-S2

Digital Video Broadcast – Satellite: standard do transmisji danych

cyfrowych z transpondera satelity do odbiornika satelitarnego. Jest

to rozwinięta opcja DVB-S zastasowanego po raz pierwszy w 1994r.

Standard ten stosowany jest w transmisji usług opartych na bazie

IP i lub HDTV. DVB-S2 umożliwia transmisję dwóch niezależnych

strumieni transportowych przez jeden transponder, np. transmisja

programu standardzie HDTV i równocześnie ten sam program w

normalnym standardzie DVB-S

Zalety:

• zwiększenie wydajności o 30% w porónaniu DVB-S;

• zwiększenie zakresu zastosowań przez połaczenie DVB-S (dla

zwykłych odbiorców), i DVB-DSNG (do zastosowań

profesjonalnych);

• zastosowanie techniki “adaptive coding” do zwiekszenia ilości

wykorzystywanych transponderów satelitarnych.