Цифровое ТВ: реальность и перспективы

В ближайшее время нас ожидает эра тотального цифрового телевидения, при котором для передачи изображения и звука будут использоваться исключительно цифровые сигналы. Цифровое телевидение, в сравнении с традиционным аналоговым, позволит рядовому телезрителю получать на экране телевизора более качественную картинку, многоканальный звук, а также сможет предоставить дополнительные функциональные возможности, например, интернет-соединение по телеканалу, дополнительные оплачиваемые услуги.

Но не все просто и в техническом, и в финансовом плане перехода на "цифру". Потребуется передел частотных диапазонов эфирного телевидения между существующими и новыми телекомпаниями. Увеличивающееся количество телеканалов выгодно рекламодателям, но неизбежно понизит рейтинг некоторых существующих каналов, что скажется на их доходах.

Однако, принятые на сегодня правительственные решения, а также ведомственные планы по разработке отечественных стандартов на основе европейского DVB предполагают: к 2015 году Россия должна перейти на цифровое телевидение.

Преимущества цифрового ТВ #

Вместе с тем, необходимо отметить, что простой перевод аналогового сигнала в цифровой вид не может дать повышения качества ни изображения, ни звука. В сравнении с исходным сигналом, цифровой является лишь приближенной версией, и никак не может быть лучше оригинала. А степень приближения к оригиналу определяется такими основополагающими параметрами преобразования, как частота и разрядность дискретизации.

Однако, основное преимущество цифровых технологий – это возможность избежать накопления искажений в видеосигнале при его обработке и передаче. Так, получаемый по каналам связи цифровой сигнал, в отличие от аналогового, практически, не подвержен паразитным амплитудным и частотным изменениям. Информационная составляющая оцифрованного сигнала представляет собой всего два значения – "ноль" и "единица", с которыми манипулировать гораздо проще, нежели с невообразимым множеством значений аналогового сигнала.

Другое преимущество цифрового сигнала – возможность сжатия, что позволяет использовать для передачи телепрограмм более "узкие" частотные каналы, либо передавать в полосе частот стандартного телеканала сразу несколько цифровых телепрограмм или дополнять их информационными потоками (видео по заказу, интернет и др.). Оцифрованный и сжатый телесигнал обычного ТВ займет лишь часть частотного диапазона в 8 МГц, отводимого у нас для стандартного аналогового телеканала.

Степень сжатия характеризует максимально возможную скорость передачи сигнала. Для оценки скорости прижился термин называемый — битрейтом. Битрейт зависит от эффективности алгоритма сжатия и от используемых при передаче методов модуляции. Так, в DVB, сжатый по алгоритму MPEG2 телесигнал может быть передан с битрейтом в 19 Mбит/с, при использовании модуляции – 64QAM. Повысить битрейт удается за счет более совершенных методов модуляции и алгоритмов сжатия. Так, переход на MPEG4 увеличивает битрейт на 30-60%.

Таким образом, цифровое телевидение позволяет сопровождать телепередачу аудиосигналом сразу на нескольких языках, c использованием субтитров, а также создавать дополнительные каналы для передачи данных, либо при достаточной степени сжатия передавать одновременно три (и более) телеканалов в полосе частот одного аналогового. Более помехозащищенное кабельное ТВ позволяет использовать более эффективные методы модуляции для повышения скорости передаваемого цифрового потока.

Разновидности цифрового ТВ и видео #

Можно сказать, что по аналогии с существующим триумвиратом аналоговых стандартов кодирования телевизионного сигнала (PAL, SECAM, NTSC) появились и успешно развиваются три формата передачи цифрового ТВ. Американский ATSC, японский ISDB и европейский DVB, принятый к реализации также в России и в большей части остальных стран. Все эти стандарты позволяют, используя существующие эфирные, кабельные и спутниковые каналы связи, передавать несколько оцифрованных сигналов обычного аналогового стандарта, вместе с многоканальным звуком. Основное различие между тремя стандартами в методах модуляции и использования частотного спектра каналов связи.

Достичь принципиально иного качества видео и звука позволяет HDTV, за счет более высокого видеоразрешения (возможного лишь на новом поколении телевизоров). HD-видео приходит на смену DVD, и требует новых (повышенной емкости) носителей данных. На сегодня для HD-записи наиболее подходят Blu-Ray рекордеры, а также жесткие диски (винчестеры). Существует также стандарт HD DVD, но перспективы его дальнейшего развития внушают опасения, в связи с массовой поддержкой Blu-Ray.

Телевидение повышенной четкости #

Наиболее полезной с точки зрения телезрителя будет возможность использовать стандартный телеканал для передачи цифрового сигнала телевидения высокого разрешения (или четкости) HDTV. В нашей стране такое телевидение иногда называют ТВЧ – телевидение высокой четкости. А самый первый стандарт ТВЧ был разработан еще в Советском Союзе, в конце прошлого века, и позволял существенно увеличить видео-разрешение и качество звукового сопровождения (картинку предлагалось передавать в 1525 или 1250 строк).

Также были предложены оригинальные решения, позволяющие совместить старый и новый стандарты на период перехода к повсеместному телевидению высокой четкости. При этом предлагалось передавать в одном стандартном канале существующих телевизионных систем сигналы трех ТВ программ, с качеством не ниже SECAM и PAL или одну программу в высоком разрешении.

Однако экономические трудности страны и существовавшая в то время элементная база не позволяла конструировать достаточно надежное и дешевое оборудование для систем передачи и приема сигналов такого качества. Последовавшее затем бурное развитие полупроводниковой промышленности сделало возможным создание более совершенного телевидения – HDTV, которое будет внедряться и у нас совместно с европейской системой телевещания DVB в российским варианте.

Технологии HDTV #

Одной из составляющих цифрового телевидения являются алгоритмы сжатия исходного оцифрованного сигнала. В качестве стандарта для современного цифрового ТВ взят наиболее распространенный стандарт для сжатия цифрового видеосигнала – MPEG. Стандарт этот разработан международной организацией по разработке эффективных методов сжатия видеоизображений – MPEG и пережил уже несколько версий и является в настоящее время одним из наиболее эффективных.

Сжатие или, как еще говорят, компрессия позволяет за счет устранения в исходном сигнале "избыточной" (с точки зрения алгоритмов компрессии) информации уменьшить его суммарный объем. Для передачи такого урезанного сигнала потребуется канал с меньшей полосой частот, либо его можно будет передавать в том же канале, но с меньшей скоростью.

Стандарт цифрового телевидения повышенного разрешения (HDTV) обеспечивает, в сравнении с существующими телесистемами (аналоговыми и цифровыми), повышенное качество изображения за счет увеличения на телеэкране количества строк для отображения картинки. Для звукового сопровождения в формате HDTV используется шестиканальный звук (Dolby Digital 5.1). Высокое разрешение картинки и качественный звук, создавая эффект присутствия, обеспечивают кардинально новые впечатления от просмотра HDTV-видеофильмов и телевизионных передач.

Вещание в стандарте HDTV уже ведётся в ряде экономически наиболее развитых стран, в том числе Японии, США и объединенной Европе. В нашей стране массового эфирного телевещания в высоком разрешении пока не предвидится. Однако для телезрителей, проживающих в европейской части страны, доступны некоторые спутниковые HDTV-телеканалы из Европы, а также несколько спутниковых каналов телевидения высокой четкости, предлагаемых НТВ+.

Для приема спутникового HD-вещания НТВ+ нужен специальный приемник, позволяющий смотреть HDTV на плазменных или LCD-панелях с высоким разрешением. Впрочем, приемник универсальный, сгодится и для приема обычных телеканалов от НТВ+.

Форматы HDTV #

Для вывода картинки на телеэкран в стандарте HDTV используется один из двух форматов повышенного разрешения. Первый из них позволяет наблюдать телеизображение с разрешением 1280x720 пикселей в режиме прогрессивной (построчной) развертки. Условное обозначение этого режима 720p, что означает 720 строк в режиме (англ. progressive) построчной (или, как еще говорят, прогрессивной) развертки. Другой режим имеет повышенное (до 1920x1080) разрешение экрана, но лишь в режиме черезстрочной (англ. interlacе) развертки (обозначается как 1080i). Соотношение сторон телеэкрана в обоих форматах равняется – 16:9.

Некоторые телеприемники способны принимать изображение при еще более высоком разрешении 1920х1080, причем в режиме прогрессивной развертки с частотой 60 Гц. Этот формат обозначается как 1080p, однако считается нестандартным, так как в настоящее время попросту нет эфирных трансляционных телепередатчиков, вещающих в таком формате. Повышенное разрешение этого формата может использоваться лишь для видеозаписи на диски новых форматов высокой емкости Blu-ray (25/50 Гбайт) и HD DVD (15/30 Гбайт). Телевизоры, поддерживающие разрешение 1920x1080 с прогрессивной развёрткой имеют логотип "Full HD".

Специально для подключения внешних устройств высокого разрешения (мониторов, современных телевизоров и видеоплееров) разработан новый интерфейс под названием HDMI (High Definition Multimedia Interface). В HDMI по одному кабелю передаются высококачественные цифровые сигналы и звука и видео. Впрочем, годится для передачи видеосигналов и используемый в компьютерах мониторный интерфейс DVI (Digital Video Interface). Для защиты от копирования информации, передаваемой по HDMI-кабелю, внедрена новая технология HDCP (High Bandwidth Digital Content Protection). В процессе передачи видео и аудиопотока передающее и принимающее устройство обмениваются ключами доступа, разрешающими этот обмен. При попытке подключении записывающего устройства передача блокируется.

Что потребуется для просмотра HD-фильмов и телепередач? #

Однако не все так прекрасно при переходе на новый стандарт для рядового телезрителя, так как для приема HDTV потребуется новый телеприемник. В ближайшее время у нас не ожидается массового внедрения эфирных и кабельных систем HDTV, поэтому для многих удачным бюджетным выбором может стать устройство типа "HD ready". Такой логотип присваивается телевизорам, жидкокристаллическим и плазменным панелям, не имеющим собственного встроенного тюнера, но способным воспроизводить видео высокого разрешения от внешних источников через цифровые HDMI или DVI-входы.

В качестве HD-телевизора возможно использовать плазменную панель, жидкокристаллический или проекционный телевизор с разрешением не ниже 1280х720. При желании смотреть спутниковое ТВ в высоком разрешении, можно приобрести соответствующий тюнер и другое приемное оборудование и соединить его c телевизором. Видеофильмы HD-формата уже можно приобрести и в нашей стране, но для их просмотра потребуется HD DVD или Blu-Ray плееры. Надо сказать, что цены на HD-оборудование и сами видеозаписи уже снижаются, но пока всё ещё недоступны многим из потенциальных потребителей.

Для просмотра HDTV-видео и приема программ можно использовать и компьютер с монитором соответствующего разрешения. В этом случае HD-вещание можно с успехом принимать и записывать, используя стандартные DVB-карты.

Будущее цифрового ТВ #

Цифровое телевидение в формате HDTV является светлым будущим для нашей и многих других стран, а японская компании NHK уже работает над следующим поколением стандарта, который называется UHDTV. Для сравнения качества изображения обычного ТВ, HDTV и UHDTV можно сказать, что картинка в стандарте аналогового телевидения состоит из 200 тысяч пикселей, в HDTV из 2 млн. пикселей (при максимальном качестве (1980x1080), а UHDTV предусматривает не менее 32 млн. пикселей при максимальном разрешении 7680x4320 и частоте кадровой развертки – 60 кадров в секунду. Размер экрана может достигать 11,4 м. по диагонали, звуковое сопровождение может вестись по 24 каналам.

Перспективы цифрового ТВ, в сравнении с существующим, можно сказать, безграничны. Однако на первых порах не все из них будут доступны для большей части населения. Но, как показывает история развития всех новых технологий, их массовое внедрение сопровождается значительным снижением цен на товары нижнего и среднего ценового сегмента. Можно учитывать и то, что властные структуры также заинтересованные в развитии телевидения, как наиболее массового средства телекоммуникаций, планируют некоторые компенсации рядовому телезрителю при замене парка аналоговых телевизоров.

Отзывы

0 Оставить отзыв

Всего отзывов    0

Оставить отзыв

Добавить отзыв

загрузить другую

Ваш отзыв

Показать все смайлы
© Mantsurov Ivan, знакомые колобки?

Отправить