8 Â

WIAT

N

AUKI

Maj 1998

Dwa w jednym

Nowy cyfrowy format telewizyjnego obrazu jest szansà

na po∏àczenie telewizora i komputera, ale brak zgody

co do standardu transmisji mo˝e to utrudniç

Z

bie˝noÊç – tak w skrócie in˝ynierowie okreÊlajà przy-
sz∏e po∏àczenie w jednym urzàdzeniu funkcji odbior-
nika telewizyjnego i komputera osobistego. W przed-

dzieƒ wprowadzenia telewizji cyfrowej (digital television –
DTV) wydaje si´ to nieuniknione. Ogromna szerokoÊç pasma
DTV (czyli przepustowoÊç ∏àcza) pozwoli na jednoczesne od-
bieranie programu telewizyjnego i pod∏àczenie si´ do Inter-
netu, co obecnie jest niemo˝liwe. Jednak sposób unifikacji
urzàdzeƒ nadal pozostaje kwestià otwartà. Czy nowy stan-
dard nadawania b´dzie zorientowany na odbiór telewizyj-
ny, czy te˝ za pomocà komputera, zale˝y od zakulisowych
ustaleƒ, które zapadnà pomi´dzy potentatami przemys∏u
elektronicznego w najbli˝szych miesiàcach.

Wymiana starego standardu telewizyjnego na DTV zacznie

si´ w listopadzie – 18 miesi´cy po tym, jak Federal Commu-
nications Commission przyzna∏a ka˝dej z krajowych stacji
drugi kana∏ przeznaczony do nadawania programu w nowej
technice. Wi´kszoÊç tych kana∏ów znajduje si´ w paÊmie UHF;
obecnie u˝ywane zostanà zwolnione po rozpocz´ciu emisji
w standardzie DTV.

Du˝a szerokoÊç pasma telewizji cyfrowej pozwoli albo na

nadawanie jednego szerokoekranowego programu o wysokiej
rozdzielczoÊci, a wi´c o krystalicznie czystym obrazie, oraz to-
warzyszàcego mu szeÊciokana∏owego dêwi´ku, albo czterech
lub pi´ciu programów jednoczeÊnie w standardowej techni-
ce. Poczàtkowo cztery najpot´˝niejsze sieci telewizyjne zwià-
zane z 30 najwi´kszymi oÊrodkami b´dà równolegle nada-
wa∏y ze standardowà (standard-definition TV – SDTV) oraz
wysokà rozdzielczoÊcià (high-definition TV – HDTV). Prze-
pustowoÊç ∏àcza w nowym standardzie jest tak du˝a, ˝e umo˝-
liwia jednoczesny odbiór programu w technice HDTV i prze-
glàdanie stron WWW. DTV pozwoli na wspó∏istnienie
ogromnej liczby specjalistycznych serwisów informacyjnych,

kana∏ów muzycznych, sportowych, edukacyjnych, interak-
tywnych gier i katalogów. Skoƒczy si´ wreszcie ciàg∏e ocze-
kiwanie na zwolnienie linii telefonicznej.

Jednak osiàgni´cie tego celu nie b´dzie proste. FCC w wy-

danym w 1996 roku rozporzàdzeniu przyznajàcym kana∏y
telewizji cyfrowej nie zdefiniowa∏a standardu kodowania ob-
razu, pozostawiajàc decyzj´ u˝ytkownikom. Okazuje si´, ˝e
stacje telewizyjne chcà zastosowaç standard HDTV z tzw.
wybieraniem mi´dzyliniowym (interlaced scanning), pod-
czas gdy producenci komputerów preferujà wybieranie kolej-
noliniowe (progressive scanning). Oba formaty znacznie si´
ró˝nià. W przypadku wybierania mi´dzyliniowego kamera
tworzy kolejne obrazy z linii o numerach parzystych i niepa-
rzystych na zmian´ (w obecnym analogowym standardzie
systemu NTSC, oznaczanym 525I, stosuje si´ 525 linii, wy-
bieranie mi´dzyliniowe i cz´stotliwoÊç skanowania 30 Hz).
W przypadku wybierania kolejnoliniowego obraz powstaje ze
wszystkich linii, tak jak to si´ dzieje na monitorze kompute-

WIADOMOÂCI

I

OPINIE

17

SYLWETKA

Alan Sokal

11 ANTY(PO)WAGA
12 W SKRÓCIE
15 W LICZBACH

24

CYBERÂWIAT

POD LUPÑ

20

TECHNIKA
I
BIZNES

10

NAUKA

I

LUDZIE

SPOSÓB NADAWANIA programów telewizyjnych

w Stanach Zjednoczonych zmieni si´ zasadniczo ju˝ w listopadzie br.

SPENCER GRANT

Liaison International

Â

WIAT

N

AUKI

Maj 1998 9

ra, gdzie konieczna jest du-
˝a ostroÊç obrazu z powo-
du wyÊwietlania tekstu.
Wybieranie mi´dzyliniowe
by∏o jednà z metod kompre-
sji sygna∏u telewizyjnego.
Obecnà rozdzielczoÊç obra-
zu, pionowà i czasowà, któ-
rà osiàgano za pomocà wy-
bierania mi´dzyliniowego,
mo˝na otrzymaç wspó∏cze-
snymi metodami kompresji
cyfrowej. Jednak nadawcy
w ciàgu 50 lat stosowania
techniki wybierania mi´-
dzyliniowego przyzwycza-
ili si´ do niej. Poczynili tak-
˝e niema∏e inwestycje w
wyposa˝enie zgodne z tym
sposobem kodowania obra-
zu. Tak wi´c gdy FCC po-
zostawi∏a problem kodowania otwarty, obozy stacji TV i
producentów sprz´tu komputerowego zacz´∏y walczyç o prze-
forsowanie w∏asnej opcji.

Nikt nie kwestionuje, ˝e wybieranie kolejnoliniowe jest do-

bre, chodzi raczej o to, dlaczego mi´dzyliniowe mia∏oby byç
gorsze. „To jest przeszkoda na drodze do osiàgni´cia zbie˝-
noÊci – twierdzi Alvy Ray Smith, grafik komputerowy z Mi-
crosoftu. – Aby obraz by∏ stabilny, grafika i tekst muszà mieç
niskà rozdzielczoÊç.” Strony WWW sà przepe∏nione grafikà
i tekstem, dlatego wybieranie mi´dzyliniowe nie bardzo si´
tam sprawdza.

JeÊli formatem kodowania zostanie standard HDTV z wy-

bieraniem mi´dzyliniowym, to wyÊwietlanie takiego obrazu
na monitorze przystosowanym do wybierania kolejnoliniowe-
go b´dzie wymaga∏o zainstalowania w komputerze kosztow-
nego wyposa˝enia dodatkowego. Ograniczy to znacznie po-
pyt na us∏ugi telewizji cyfrowej wÊród u˝ytkowników
komputerów osobistych. „B´dà musieli kupiç drogie karty
do konwersji obrazu z jednego standardu na drugi. Cena mo-
˝e wynieÊç nawet oko∏o 1000 dolarów – twierdzi Smith. – Po-
mimo tak du˝ych kosztów przekodowanie nie b´dzie ide-
alne, a jakoÊç obrazu gorsza ni˝ normalnie.” Wybieranie
mi´dzyliniowe mo˝e te˝ zmniejszyç liczb´ dost´pnych kana-
∏ów informacyjnych, poniewa˝ ten sposób kompresji sygna-
∏u jest mniej efektywny ni˝ metody nowoczesne.

Specjalizujàcy si´ w zastosowaniach telewizji cyfrowej Tom

McMahon z Microsoftu twierdzi, ˝e nawet jeÊli programy te-
lewizyjne sà produkowane na sprz´cie pracujàcym w stan-
dardzie wybierania mi´dzyliniowego, nie powinno to mieç
wp∏ywu na standard emitowanego sygna∏u. „Skoro ju˝ sto-
suje si´ wybieranie mi´dzyliniowe, lepiej by∏oby przy nim
pozostaç. JeÊli jednak standard kodowania ma ulec zmianie,
powinien tego dokonaç nadawca, aby nie wzros∏a cena odbior-
ników.” Digital TV Team, koalicja potentatów przemys∏u mi-
kroelektronicznego – Intela, Microsoftu, Compaq i Lucent
Technologies – próbuje przekonaç stacje telewizyjne, aby na
poczàtku stosowa∏y dwa standardy – HDTV z wybieraniem
kolejnoliniowym, z 720 liniami i cz´stotliwoÊcià 24 obrazów
na sekund´ dla programów zarejestrowanych na taÊmie filmo-
wej oraz SDTV z 480 liniami dla pozosta∏ych.

Wed∏ug reportera New York Timesa Joela Brinkleya, autora

Defining Vision: The Battle for the Future of Television, ˝ywo napi-
sanej historii powstania HDTV, decyzja ju˝ zosta∏a podj´ta.
„Nie ma ˝adnej walki o standard – twierdzi. – Wytwórcy odbior-
ników telewizyjnych rozwiàzali problem we w∏asnym zakresie.

Rozmawia∏em ze wszystki-
mi. B´dà produkowaç od-
biorniki odbierajàce wszyst-
kie 18 standardów DTV, ale
wyÊwietlaç tylko w dwóch
lub trzech. Ze wzgl´du na
koszty nie zamierzajà stoso-
waç innego wybierania ko-
lejnoliniowego ni˝ 480-li-
niowe. Do 720-liniowego
formatu z wybieraniem ko-
lejnoliniowym konieczna
by∏aby wysoka cz´stotli-
woÊç skanowania obrazu,
która zbytnio podnios∏aby
cen´ odbiornika. Standar-
dem HDTV zostanie de fac-
to 1080I (z wybieraniem
mi´dzyliniowym).”

„Wybór standardu nie

nale˝y do producentów te-

lewizorów – replikuje Smith z Microsoftu. – To zadanie dla
stacji telewizyjnych. OczywiÊcie producenci starajà si´ zapropo-
nowaç jakieÊ tymczasowe rozwiàzania, ale szybko przestawià
si´ na standard przyj´ty za ogólnokrajowy.”

Brinkley nie sàdzi, aby przemys∏ telewizyjny przyk∏ada∏ du-

˝à wag´ do opinii producentów komputerów. „DTV daje mo˝-
liwoÊci niezwykle szybkiego dost´pu do Internetu – mówi – ale
nadawcy musieliby poÊwi´ciç na ten cel ca∏y kana∏, a nie wyda-
je mi si´, ˝eby to by∏o ekonomicznie uzasadnione. Mo˝e w przy-
sz∏oÊci b´dzie inaczej, ale na razie dla nadawców trafiajàcych
do ka˝dego amerykaƒskiego domu to marginalny rynek us∏ug.”

Problem nie znajdzie ostatecznego rozwiàzania, dopóki

nadawcy nie zacznà sk∏adaç zamówieƒ na nowy sprz´t. „Sie-
ci telewizyjne poinformowa∏y, ˝e zdradzà swoje plany na po-
czàtku 1998 roku – zauwa˝a Brinkley. – Na zakup nowego wy-
posa˝enia b´dzie wi´c sporo czasu.” Dotychczas tylko CBS
zadeklarowa∏a preferencje dla standardu 1080I.

Nadal jest oczywiÊcie mo˝liwe, ˝e komputery osobiste b´dà

odbiera∏y dane za poÊrednictwem DTV – pod warunkiem, ˝e b´-
dzie to SDTV. Rozwiàzaniem nie wymagajàcym od nadawców
˝adnego wysi∏ku jest jednoczesne emitowanie cyfrowej wersji
programu nadawanego obecnie w analogowym formacie 525I.
McMahon zauwa˝a, ˝e takà transmisj´ mo˝na ∏atwo odbieraç
w komputerze osobistym. „Wybieranie mi´dzyliniowe nie sta-
nowi problemu, jeÊli tylko program jest nadawany w standar-
dzie SDTV – mówi. – Podstawowy odbiornik DTV, który za-
czniemy wprowadzaç w roku 1998, b´dzie móg∏ odbieraç taki
typ sygna∏u z jednoczeÊnie transmitowanymi danymi.”

Jest ca∏kiem prawdopodobne, ˝e do odbioru programów

w standardzie SDTV pos∏u˝à komputery osobiste. Paul
Meisner z Intela przewiduje, ˝e w pierwszych latach wdra˝a-
nia DTV producenci odbiorników telewizyjnych nie zdo∏ajà
dostarczyç na rynek dostatecznej liczby nowych urzàdzeƒ.
Znacznie prostsze oka˝e si´ wyposa˝enie komputera w od-
biornik sygna∏u SDTV za dodatkowe kilkaset dolarów.

Gdy za kilka miesi´cy do gry w∏àczà si´ sieci telewizji kablo-

wej, sytuacja mo˝e si´ ca∏kowicie zmieniç. Telewizja kablowa do-
ciera do ponad 90 mln amerykaƒskich domów; liczba ta znacz-
nie wzroÊnie po wprowadzeniu DTV, gdy˝ wiele rodzin nie
b´dzie mog∏o odbieraç tych programów bez zainstalowania
du˝ych anten. JeÊli sieci kablowe nie przyjmà formatu 1080I,
spór pomi´dzy zwolennikami wybierania mi´dzyliniowego
i kolejnoliniowego prawdopodobnie rzeczywiÊcie zostanie roz-
strzygni´ty – na korzyÊç u˝ytkowników komputerów.

Anne Eisenberg

SEKUNDA

0

1/60

1/30

RÓ˚NIC¢ mi´dzy wybieraniem kolejnoliniowym i mi´dzyliniowym

pokazano na przyk∏adzie poruszajàcego si´ obiektu. Pierwsza metoda

daje pe∏nà informacj´ w ka˝dym obrazie. Druga tworzy kolejne

obrazy za pomocà po∏owy linii o numerach parzystych i nieparzystych,

na zmian´. Po up∏ywie 1/30 s (dwa obrazy) w przypadku wybierania

kolejnoliniowego oko widzi kul´ odkszta∏conà, w przypadku

mi´dzyliniowego natomiast – kul´ o nieostrych konturach.

(W rzeczywistoÊci specyfika postrzegania obrazów przez cz∏owieka

sprawia, ˝e oglàdana na ekranie kula nie budzi zastrze˝eƒ.)

ALVY RAY SMITH

WYBIERANIE KOLEJNOLINIOWE

WYBIERANIE MI¢DZYLINIOWE