HDTV
Wikipedia
HDTV (lyhenne sanoista High Definition Television), joka tarkoittaa televisiokuvan lähettämistä perinteisen SDTV:n lähetysten verrattuna korkeammalla tarkkuudella. Tekniikka tunnetaan myös nimellä teräväpiirtotelevisio. HDTV:n kuvasuhde on määritelty 16:9:ksi ja sen käytössä olevia kuvaformaatteja ovat 720p, 1080i ja 1080p. Kahta viimeksi mainittua natiivisti näyttäviä eli 1920 * 1080 resoluutioon kykeneviä TV:tä kutsutaan Full HD-televisioiksi. TV-valmistajat käyttävät markkinoinnissaan HD ready-merkintää ilmaisemaan TV:n HDTV-yhteensopivuutta.
Sisällysluettelo |
[muokkaa] HDTV Suomessa ja ulkomailla
Suomessa ja Pohjoismaissa ensimmäiset viralliset HDTV–lähetykset aloitti Canal+ 31.8.2005 lanseeraamalla See More HD kanavan, joka lähettää HDTV–kuvaa satelliitin kautta. Canal Digital tarjoaa tällä hetkellä kahta maksullista HDTV-satelliittikanavaa ja yhtiön on tarkoitus lisätä HD-kanavien määrä ainakin viiteen vuoden 2007 aikana. HDTV lähetyksiä on voinut seurata joulukuusta 2006 lähtien Welhon kaapeliverkossa, jossa koelähetykset alkoivat jo kesällä 2004. Kaapelin ja satelliitin kautta tuleviin lähetyksiin saattaa olla tulossa myös muita kaupallisia toimioita tulevaisuudessa. Mm. Elisan on kaavailtu aloittavan laajakaista HDTV-lähetykset vuoden 2007 loppupuolella. Valtakunnan laajuisesti HDTV:hen siirtymisestä ei olla päätetty. Suomessa liikenne- ja viestintäministeriö, joka hallinnoi maanpäällisten eli terrestiaali lähetysten taajuuksia, ei ole tehnyt päätöksiä HDTV:stä koskien tekniikkaa tai yleensäkään lähetysten aloittamista. Yleisradio on lykännyt päätöstä HDTV-tuotantoon siirtymisestä aina vuoteen 2010. Päätöksen lykkääminen johtuu ilmeisesti DVB-T2 järjestelmän kehityksen ja kaupallistamisen odottamisesta.
Yli 30% Yhdysvaltalaisista kotitalouksista on varustettu HDTV:llä. Siellä siirrytään suoraan HDTV:hen vuoden 2009 aikana, jolloin analogiset TV-lähetykset olisi tarkoitus lopettaa. HDTV on yleistynyt erityisesti Japanissa, mutta myös muualla maailmalla, kun HDTV-tekniikka on halventunut ja kaupallisia toimijoita on tullut markkinoille. Valtaosa HDTV-lähetyksistä tulee satelliitin välityksellä, mutta esim. Kanadassa lähetyksiä välitetään jo terrestiaalina. Yhdysvalloissa kaapeli-TV:ssä primetime-lähetykset lähetetään HD-tarkkuudella.
[muokkaa] HDTV:n historia
HDTV:n suunnittelun aloittivat Japanissa 1960-luvun lopulla NHK:n (Nippon Housou Kyoukai) ja Sony. Tutkimusta johti tohtori Takashi Fujio. NHK aloitti HDTV-lähetykset digitaalisten televisiolähetysten myötä Suur-Tokion ja Osakan alueella vuonna 2004.
1980–luvun alussa elokuvatuottajille tarjottiin HDTV–ratkaisua, jonka Sony ja NHK olivat kehittäneet 1970–luvun lopulla. Tämän järjestelmän nimi oli NHK hi–vision. Kun huomattiin, mitä etuja HDTV toi tavalliseen elokuvaukseen, lähdettiin sitä kehittämään kaupallisempaan käyttöön. Tämän jälkeen HDTV koki vastaavanlaisen ongelman kuin mitä väritelevisio koki 1950–luvulla: tehdäkö uudesta yhteensopiva nykyisten TV-standardien kanssa, vaiko vain lähettää samanaikaisesti lähetyksiä ymmärtäen, että vanhempi versio kuihtuu pois ajan kuluessa.
1990-luvun alussa Euroopassa testattiin analogisia HDTV-lähetyksiä (1250/50, HD-MAC -järjestelmä) Eutelsat- ja Olympus -satelliittien kautta. Nykyiset HDTV-lähetykset ovat digitaalisia.
[muokkaa] HDTV-standardi
HDTV lähetykset ovat digitaalisia, mutta sen lisäksi ne voivat nykyisellään olla lähes viisi kertaa tarkempia kuin SDTV:n PAL-lähetykset. Suurin videokuvan siirrolla demottu tarkkuus on 7,680 × 4,320 pixeliä (UHDV), mutta kaupallisesti tällä hetkellä tarkimpia formaatteja ovat 1080p ja 1080i. Kuvan pakkaustekniikka on yleensä MPEG-2, mutta tehokkaamman pakkausalgoritmin ansioista MPEG-4:sta on käytetty yhä useamman kanavan kuvanpakkausalgoritmina.
[muokkaa] Standardin mukaiset resoluutiot
- 720p - 1280 * 720 pikseliä, progressiivinen, 60, 50 tai 30, 25 tai 24 lomittamatonta kuvaa sekunnissa.
- 1080i - 1440 * 1080 (HDV) tai 1920 * 1080 pikseliä, lomitettu kuva, 60 tai 50 puolikuvaa sekunnissa.
- 1080p - 1920 * 1080 pikseliä, progressiivinen, 30, 25 tai 24 lomittamatonta kuvaa sekunnissa.
[muokkaa] Kuvaresoluutio
HDTV parantaa kuvanlaatua tavalliseen SDTV:hen nähden lisäämällä pystytarkkuutta 576:sta 1080:een pikseliin ja samalla lähes viisinkertaistamalla kuvan tarkkuuden. Toinen lähetystapa on progressiivinen kuva 720:llä pystypiksellä, joka on yli kaksinkertaisesti tarkempi SDTV:tä. Standardien tarkat nimet ovat 720p, 1080i ja 1080p. 1080i on lomitettu perinteisen televisiotekniikan tapaan, eli pystypikselit piirretään riveittäin joka toinen kerrallaan. 1080p-formaatti piirtää kuvan kokonaisuudessaan eli lomittelemattomana kuten tietokonenäytöt. Molemmissa tavoissa on omat hyvät ja huonot puolensa. Lomittelematon eli progressiivinen 1080p on kuvaltaan häiriöttömämpi, koska se ei väreile lomitellun tapaan ja liikeessä ei esiinny sahalaitaisuutta. 1080p:n avulla progressiivinen materiaali, esimerkiksi elokuvat, saadaan välitettyä koteihin paremmalla tarkkuudella. Toistaiseksi HDTV-lähetykset on määritelty näille kahdelle eri näyttötarkkuudelle. Useat HD ready-televisiot ovat kuitenkin välimalleja siinä suhteessa, etteivät ne näytä kumpaakaan resoluutiota natiivisti näytöllään vaan skaalaavat sen toiseen resoluutioon. Kuvan skaalaamisesta toiseen resoluutioon ei ole merkittävää haittaa kuvan laadulle kuin skaalattaessa pienempään kuvatarkkuuteen, jolloin suhteessa pienempään resoluutioon pikselien määrään nähden kuvan laatu epätarkentuu. Full HD-televisiot ovat varustettu yli kahden miljoonan pikselin näytöllä ja niissä kuvan tarkkuutta heikentävää alas-skaalausta ei esiinny. Jotkut HDTV-kanavat, uuden sukupolven pelikonsolit, Blu-ray- ja HD dvd-mediat käyttävät 1080-kuvaformaattia.
HDTV:n etuna on se, että lähetykset eivät ole sidottuja yhteen kuvaformaattiin kuten SDTV:ssä, vaan kanava voi päättää materiaalistaan riippuen missä formaatissa se tulee kuvamateriaalin lähettämään. Määritellyt kuvaformaatit vastaanottajan HD ready-näyttö osaa tulkita ja näyttää oikein. Vaihtoehtoja on monia kuvaruudun päivitysnopeudessa, progressiivisessa ja lomitellussa kuvapäivityksessä. Nykyisellä tekniikalla ei kuitenkaan voida lähettää enempää kuin 30 kokokuvan lähetyksiä 1080p-lähetyksissä. Kuva lähetetään 16:9 kuvasuhteella. Silti elokuvasisältöön voidaan vielä lisätä ylä- ja alalaitaan mustat reunukset, tosin kapeammat kuin vanhan polven 4:3 televisioissa lisätään.
Teräväpiirtokuvan parempi laatu perustuu suuremman resoluution lisäksi katodisädeputkea pienempiin kuvaelementteihin, joiden sininen, vihreä ja punainen väriosa sijaitsevat lähempänä toisiaan. Tavallisessa TV-kuvassa pikselit ovat suorakulmioita, jotka ovat hiukan korkeampia kuin ovat leveitä. HDTV:n (Full HD) kuvassa ne ovat neliöitä ja noin viisi kertaa pienempiä.
 HDTV-resoluutio |
 Normaali PAL-resoluutio |
[muokkaa] Ääni
Ääni lähetyksissä on AC-3-standardilla (Dolby Digital) purettavaa kotiteattereihin sopivaa 5.1-monikanavaääntä. AC-3:lla saavutetaan hyvä pakkaussuhde säilyttäen hyvä äänenlaatu toistossa. HDTV:ssä ei kuitenkaan käytetä kaikkia AC-3-standardin ominaisuuksia, ainoastaan HDTV:hen soveltuvat osat ovat mukana. Lyhyesti sanottuna HDTV:ssä alkuperäinen äänilähde ensin pakataan pienempään tilaan paketeiksi ja sitten lähetetään. Lähetys vastaanotetaan kuluttajan vastaanottimessa ja puretaan lähetyspaketista. Tämän jälkeen itse informaatio voidaan purkaa kuultavaksi ääneksi. Vastaavantasoisen äänen lähettäminen olisi mahdollista myös nykyisessä digi-TV:ssä, mutta esimerkiksi Yle pidättäytyy siitä, koska ääni veisi 0,5Mbps enemmän kaistaa. HD-DVD ja Blu-ray levyillä tullaan käyttämään häviötöntä DolbyTrueHD ääntä, joka on 7.1-monikanavaääntä. Lähetyksissä tätä ei todennäköisesti nähdä lähiaikoina suuren kaistantarpeen takia.
[muokkaa] HD-multipleksi
Suurten erottelukykyjen käyttö vaatii moninkertaisen määrän kaistaa tavalliseen digi-televisiolähetykseen verrattuna. Parhaimmillaan HDTV vie yhden analogisen kanavan (yhden kokonaisen multipleksin) verran kaistaa eli noin 19,4 Mbps. Nykyisen digi-tv:n multipleksiin mahtuu Ylen tapauksessa viisi tv-kanavaa, 6 radiokanavaa ja ohjelmadata, joten uusien multipleksien luominen on välttämätöntä. Lähetysten pakkausta muuttamalla saadaan kuitenkin muutettua lähetettävän kuvan edellyttämää kaistanleveyttä. Tällainen menettely sopii kuitenkin vain lähetyksiin, joissa ei edellytetä parasta mahdollista resoluutiota, kuten esimerkiksi TV-uutisiin. Esimerkiksi Australiassa on päädytty ratkaisuun, jossa lähetetään yhdessä multipleksissä yhden kanavan sekä HDTV- että SDTV-versiot.
[muokkaa] Lähetystekniikka
HD-lähetykset lähetetään nykyisillä VHF- ja UHF-taajuuksilla. Modulointina käytetään kaapelilähetyksissä 64QAM:ia ja mahdollisesti jatkossa 256QAM:ia. Maanpäällisissä lähetyksissä käytetään PHSK-modulointia QAM:n kanssa. Satelliittilähetyksissä käytössä on QPSK (DVB-S) ja 8PSK (DVB-S2).
[muokkaa] Laitteisto
[muokkaa] HD-digitaalisovittimet
Ensimmäisen sukupolven digiboksilla ei voi vastaanottaa HDTV-lähetyksiä huolimatta siitä, että Euroopassa käytössä oleva digitaalitelevisiostandardi DVB tukee HDTV-tasoisia lähetyksiä. Vastaanottaakseen lähetyksiä on ostettava joko TV:seen sisäänrakennettu HD-digiviritin tai hankittava erillinen, ulkoinen HD-digiviritin. Suomessa - laajamittaisilla markkinoilla - myytäviin televisioihin on kuitenkin integroitu ainoastaan DVB-T viritin ja tällä hetkellä HDTV:tä ei ole mahdollista saada maanpäälisen lähetyksen, eli DVB-T:n kautta. Toistaiseksi HD-digivirittimiä kaapeliverkkoon ja satelliittilähetyksiin on saatavilla vuokralle tai ostettavissa HDTV-lähetysten palvelutarjoajilta. Markkinoilla on myytävänä vain muutamia HD-digivirittimiä ja niiden hinta on kohtuullisen korkea ensimmäisen sukupolven digibokseihin nähden.
Alkuvaiheessa HDTV:n erilaiset formaatit ovat aiheuttaneet epävarmuutta laitteiden toimivuudessa. Ensimmäisessä vaiheessa HD-digivirittimet tukevat MPEG-2 pakkaustekniikkaa. Nyttemmin ollaan siirrytty videokuvaa tiiviimpään pakkaavaan MPEG-4-tekniikkaan, mitä jo Blu-ray- ja HD-DVD-soittimet tukevat.
[muokkaa] HD-televisiot
HDTV:tä näyttävät televisiot on varustettu HD ready, eli suomeksi HD-valmis-merkinnällä. Valtaosa markkinoilla olevista HD-valmiista televisioista esittävät kuvaa 1366 * 768 resoluutiolla. Ne pystyvät kuitenkin näyttämään HDTV-standardin 1080i ja 720p resoluution kuvaa skaalamalla sitä TV:n ominaisresoluutioon sopivaksi. Saatavaksi on tullut myös nk. Full HD-televisioita, joiden näyttöresoluutio vastaa HDTV-standardin tarkinta määriteltyä lähetystarkkuutta eli 1920 * 1080 pikseliä.
Ensimmäisen sukupolven HD-televisiot eivät kaikki tue edellä mainittua 1080-resoluutiota kuin lomitettuna (1080i). Syynä tuen puutteeseen saattaa olla komponenttien turhan kallis hinta tarpeen ollessa vielä pieni. Kuitenkin nämä TV:t pystyvät muuntamaan lomitetun kuvan takaisin progressiiviseksi, mikäli kuva välitetään lomitettuna HDMI-liitännän välityksellä, mutta on progressiivista itsessään esim. Blue-ray-soittimessa. Tällöin kuvasta voidaan poistaa fieldit TV:n kuvanprosessointipiirillä.
[muokkaa] HD-valmis-merkintä
Televisiovalmistajien, jotka haluavat käytää HD-valmis-merkintää markkinoinnissaan, on lisensioitava merkintä EICTA:lta (European Information & Communications Technology Industry Association). Ehtoihin on määritelty TV-mallin HDTV-yhteensopivuus. TV:ssä on oltava vähintään 720 pikselin natiivi pystyerottelu 16:9 kuvasuhteessa. Sen liitännöistä tulee löytyä digitaalinen DVI- tai HDMI-liitäntä, jonka täytyy tukea HDCP-kopiointisuojausta. Lisäksi televisiossa on oltava analoginen komponenttiliitäntä (YPbPr).
[muokkaa] Näyttöteknologiat
Suomessa markkinoilla olevat HD-televisiot ovat pääsääntöisesti LCD-televisioita. Plasmatelevisioita on markkinoilla vähemmistö. HD-televisioita on saatavilla noin 36-50 tuuman kokoisina. Suurempien kuva-alojen toteuttamiseen kuluttajat ovat usein hankkineet kotiinsa HD-tarkkuudella toimivan videoprojektorin. Keskeistä näyttövaihtoehtojen vertailussa ovat hinta, kuvan koko, kuvan resoluutio, valoisuusarvo ja kontrastisuhde, eli suhdearvo jolla täysin valkoinen väri eroaa täysin mustasta väristä ruudulla.
Tulevaisuuden TV:n näyttöteknologiaksi on povattu Laser-projektiota, joka muodostaa kuvan punaisen, vihreän ja sinisen laserin muodostamista pikseleistä. Kyseisen teknologian TV:t pystyvät näyttämään enemmän värejä, ne ovat ohuempia ja varustettuja ohuemmilla kehyksillä. Ensimmäiset Laser-projektiotelevisiot ovat joidenkin lähteiden mukaan tulossa markkinoille vuoden 2007 loppupuolella. Näyttöteknologian yleistyessä niiden tulisi olla hinnaltaan kilpailukykyisiä nykyisten näyttöjen kanssa.
[muokkaa] HD-soittimet
HD-tarkkuuksia tukevien soittimien markkinoista kilpailee tällä hetkellä kaksi tekniikkaa: HD-DVD ja Blu-ray. Tekniikat ovat samankaltaisia, molemmat pystyvät 1080p- toiston tarkkuuteen. Levyjen tallennuskapasiteeteissa on kuitenkin eroja. Blu-ray kykenee 50Gt tallennuskapasiteettiin, kun HD-DVD:n kapasiteetti on 30Gt. Kehitteillä on suurempiinkin kapasiteettiin pystyvää tekniikkaa, jonka teoreettinen maksimi on 200Gt. Sonyn Playstation 3 pelikonsoli käyttää Blu-ray:ta, joka on formaatin kehittymiselle merkittävä etu. Ratkaisevaa kilpailussa on myös kumpaa tekniikkaa tukemaan filmiteollisuus asettuu ja kummalle siten ilmestyy enemmän katsottavaa materiaalia. Blu-ray:n ja HD-DVD:n kilpailua on verrattu aikoinaan käytyyn formaattisotaan VHS- ja Betacam-formaattien välillä. Silloin VHS vei lopulta voiton videoiden jakeluformaattina. Kumpikaan tekniikka ei ole väistynyt vielä markkinoilta toisen tieltä ja on todennäköistä myöhemmin ilmestyy useita laitteita, jotka tulevat tukemaan kumpaakin tekniikaa.
[muokkaa] HD-pelikonsolit
HD-resoluutiota tukevia pelikonsoleita ovat Microsoft Xbox 360 ja Sony Playstation 3. Xbox 360ssä on komponenttiliitäntä ja se tukee 480p, 720p, 1080i ja 1080p -standardeja. Konsoliin on myös erikseen saatavilla VGA (d-sub) liitin. Pelien grafiikan erottelukyvyn määrittää kuitenkin pelin tuottava taho, joten varmuutta pelin (tai muusta konsolissa toistettavasta mediasta) todellisesta resoluutiosta ei konsolin puolesta voi määritellä. Playstation 3 tukee samoja resoluutioita kuin Xbox 360.
[muokkaa] HD-tuotanto
HDTV-tasoista ohjelmamateriaalia on vähemmän verrattuna SDTV-materiaaliin. SDTV:n kuva ei parane jos sen lähettää HDTV-tasoisena, sillä se on alun perin nauhoitettu perustarkkuudella, joka eurooppalaisessa PAL-järjestelmässä on 576 * 720 pixeliä. HDTV-kameratekniikka on vielä jonkin verran kalliimpi PAL-järjestelmää. Ammattikäytössä ja TV-ohjelmatuotannossa tämä on yhä pienempi este materiaalin HDTV:lle kuvaamiselle, kameroiden hintojen laskiessa. Kuluttajakäyttöön HDTV-kuvaukseen on muodostunut mm. Sonyn kehittämä HDV-formaatti.
Suurin osa sarjatuotannosta ja elokuivsta kuvataan nykyään HD-formaatissa. Esimerkiksi ainakin suosikkisarjat 24 (viides ja kuudes kausi), Prison Break (Pako), Sopranos (viides ja kuudes kausi) Lost, Late Night with Conan O'Brien sekä C.S.I. sarjojen (C.S.I. Las Vegas, C.S.I. Miami ja C.S.I. New York) uudet tuotantokaudet.
Kaikki filmille taltioitu materiaali on muunnettavissa HDTV-muotoon skannaamalla filmi progressiivisesti 24 ruutua sekunnisssa 1080p- tai 720p-formaattiin. Näillä formaateilla saavutetaan parempi tulos skannauksesta, kuin lomitetun kuvan 1080i-formaatilla. TV-sarjoja on vuosikymmeniä kuvattu – ja kuvataan edelleen – 16 mm ja 35 mm filmeille, jolloin niistä voidaan tehdä korkealaatuinen HD-lähete.
[muokkaa] Tulevaisuus
HDTV:hen siirtyminen on luonnollista, kun on ensiksi siirrytty digi-tv:hen. TV-kuvan lähettäminen koteihin HD-tasoisena vaatii päivityksen kotien digisovittimiin, TV-tuotannon laitteisiin ja pieniltä osin myös lähetysverkkoon, ennen kuin HDTV:hen voitaisiin koko Suomen laajuisesti siirtyä. On myös mahdollista, että HDTV-lähetykset saattavat tulevaisuudessa siirtyä tietoverkkoihin, eli nk. IPTV:n muotoon. Internetistä povataan tulevaisuuden interaktiivisen HDTV:n siirtotietä, jolloin myös tietokone ja TV yhdistäytyisivät kodin kattavaksi mediakeskukseksi. Yleistymässä olevat kodin nopeat kaapeliyhteydet voisivat tarjota uuden siirtotien TV-lähetyksille. ADSL2+:n kaapeliyhteys ja sen tarjoama 24 Mb/s tiedonsiirtonopeus riittäisi hyvin HDTV-tasoisen lähetyksen katseluun. On mahdollista, että kaupalliset verkkoyhteyksien palveluntarjoajat alkavat hyödyntää nopeaa tiedonsiirtotekniikkaa tulevaisuuden teräväpiirtotelevision ohjelmien välittämisessä digiboksille tai tietokoneelle. Näin voidaan luoda HDTV:n videoiden tilauspalvelu, joissa katsottava kuvamateriaali on sijoitettuna palvelun tarjoajan palvelimelle, katsottavaksi mihin aikaan tahansa.
[muokkaa] Katso myös
[muokkaa] Aiheesta muualla
- http://www.DVB.org
- HD1 Eurooppalainen HDTV-kanava. (Entiseltä nimeltään Euro1080)
- KingOfSat Satelliiteista vastaanotettavia HDTV-kanavia.
- Taulutelevisioiden vertailu Lista Suomessa myytävistä taulutelevisioista natiiviresoluutioineen.
- Lehtonen Tutkielma HDTV:stä Suomessa 2006.
- TV buyers face dizzying choices: Next up, laser projection screens Artikkeli tulevaisuuden Laserprojektio-TV:stä
- welho.fi Welhon tiedote HDTV-palvelun aloittamisesta
