Различия между HDTV, EDTV и SDTV

Производители потребительской электроники проделали гигантскую работу по созданию обширной путаницы в терминологии видео. Прошли годы с тех пор, когда было просто TV. На сегодняшний день существуют уже HDTV, EDTV и SDTV, 480i, 480p, 525p, 720p, 1080i, прогрессивная развертка, компонентный и композитный сигналы и т. д. Уже по этому списку может возникнуть впечатление, что только дипломированный инженер может разобраться во всем этом и правильно выбрать TV или проектор.
Если вы уже чувствуете себя неуверенно, то вам следует проконсультироваться с продавцами-консультантами в специализированном магазине. Вы получите представление о сути всей этой путаницы. Но нужно понимать, что многие продавцы сами не являются специалистами в данной области, и вместо того, чтобы дать Вам верную информацию о видеосистемах, они будут превозносить достоинства того оборудования, которое они стремятся продать в данный момент, и которое нужно вам меньше всего.
Давайте посмотрим в корень. За ваши деньги вы хотите приобрести оборудование с наилучшим качеством изображения, не так ли? Хорошо. Разобраться в этом - задача более легкая, чем вы себе представляли. Прочитав статью до конца, вы узнаете почти все необходимое для того, чтобы отличить действительно хорошую технику от различного барахла.
(Читатель в России должен понимать, что приводимые ниже цифры,относятся к телевизионной системе, принятой в США и странах с частотой питающей сети 60 Гц. Для стран с частотой сети 50 Гц цифры будут соответственно: 25 кадров в секунду, полукадр (поле) 1/50 секунды, активных строк в кадре 576, всего строк 625, соответственно есть название 625i. Названия систем телевидения в разных странах чаще ассоциируются с названиями PAL, NTSC, SECAM. Данные названия относятся к системам именно цветного телевидения. Однако, частотные параметры развертки в странах с разной частотой сети (525/60 и 625/50), сложились еще в эпоху черно-белого, когда частота сети служила опорной для синхронизации телевизионных приемников.

В США насчитывается более 250 миллионов телевизоров. Почти все из них работают одинаково. Видеосигнал отображает информацию на видеоэкран со скоростью 30 кадров в секунду. Каждый кадр - неподвижное изображение. Однако быстрота их смены на экране создает иллюзию непрерывного движения, почти так же как в кино.
Каждый кадр содержит 480 активных строк информации. Отображение кадра на экран осуществляется в два прохода. Сначала луч высвечивает нечетные строки от 1 до 479 сверху вниз. Это занимает 1/60 секунды. На втором шаге за такое же время отображаются четные строки от 2 до 480. В сумме, 480 строк кадра обновляются за 1/30 с. Этот метод обычно обозначается как чересстрочная развертка. Тогда пишут, что формат сигнала является 480-interlaced, или 480i.
Во время телевизионной передачи информации, после отображения каждого кадра, телеприемнику нужно некоторое время для установки электронного луча на вершину экрана и подготовки к приему новой последовательности строк. Для этого предусматривается межкадровый интервал размером в 45 строк. Между кадрами расположены 45 строк, не содержащие информации, - только для того, чтобы телеприемник за это время подготовился к приему следующего кадра. Поэтому, полное число строк кадра есть 480+45=525. Вам, наверное, приходилось слышать, что телевизор имеет 525 строк. Это не верно. Сигнал действительно имеет 525 строк, но только 480 из них отображаются на экране.
Иногда вместо 480i встречается обозначение 525i. Это - одно и то же! Сейчас эту "plain-ole" технологию стали обозначать как Телевидении Стандартной Разрешающей Способности (Четкости) (Standart Definition Television, SDTV). Многие думают, что это - что-то новенькое. Неправда! SDTV, 480i, 525i - это только более официальные и специализированные обозначения для plain-ole телевидения.

В течение пятидесяти лет своего существования plain ole телевидению удавалось обеспечивать приемлемое качество изображения. И только потому, что телеприемники имели небольшой размер экрана. На экране 19" как сами строки развертки, так и искажения слишком малы, что бы их увидеть, и поэтому изображение смотрится великолепно. Но с увеличением размеров телеэкранов строки развертки становятся более крупными, что приводит к ухудшению качества видимости.
Кроме того, сама система изображения порождает причудливые эффекты, тем более заметные, тем больше отображающий экран. Например, пусть мы передаем картину с движущимся объектом. Между передачами первой и второй половины кадра на телеэкран объект немного изменил свое положение. В этом случае при изображении гладких линий будет наблюдаться "зубчатость". На 60" телеэкране или на поистине огромном экране для фронтальных проекторов этих эффектов будет достаточно, чтобы вызвать у Вас чувство раздражения.
Если Вы хотите узнать, что такое действительно плохое качество изображения, то немедленно идите в ближайший магазин электроники и посмотрите на 60 телевизоры, выставленные там. Большинство из них будут демонстрировать кадры отвратительного качества, достаточного для того, чтобы привить Вам неприязнь к телевидению на всю жизнь. Конечно, если Вы отойдете на несколько метров назад, Вам понравится то, что вы видите, но на более близком, привычном для Вас расстоянии, вы будете постоянно наблюдать хорошо различимые строки развертки, "зубчатость" и общую нечеткость изображения. А это очень вредно для глаз!
Истина заключается в том, что 525i система чересстрочной развертки не разрабатывались в расчете на столь большие габариты экрана. Что хорошо для 19 , то катастрофа для 60". Разработчики и продавцы систем телевидения осознали, что одного вау-фактора (рекламного преимущества) размера экрана не достаточно для того, чтобы успешно продвигать на рынок системы с отвратительным качеством отображения. И поэтому к настоящему моменту было разработано несколько методов, корректирующих данную проблему.

Устранение чересстрочной развертки - это то, что можно предпринять для улучшения качества изображения на больших экранах. Изначальной целью внедрения чересстрочной развертки была экономия ширины полосы частот. Ведь при данном методе в каждый промежуток времени на экран посылается только половина кадра. Но сейчас, благодаря таким технологиям, как DVD, скорость приема и передачи видеоинформации возросла во много раз, по сравнению с тем, что было раньше. Следовательно, нет нужды держаться за чересстрочную развертку, как за раз и навсегда установленный метод.
Отображая строки 1, 2, 3 .. 480 за один раз последовательно, можно устранить "зубчатость", возникающую при чересстрочной развертке. Этот метод называется прогрессивной (построчной) разверткой. Заметьте, что новые содержательные видеостроки не добавляются - те же 480 строк. Но теперь мы отображаем их одну за другой сверху вниз. Эта 480-строковая построчная развертка обозначается обычно как 480p. Но межкадровый интервал никуда не делся, и поэтому общее число строк - 525. Обозначение 525p - это то же самое, что и 480p.
Конечно, это новое и поистине великолепное изобретение должно было получить звучное название. И поэтому говорят о Телевидении Улучшенной Разрешающей Способности (Enhanced Definition Television, EDTV).

Хотя EDTV, или 480p, и не кажется пока сопоставимой с HDTV, это - большой шаг вперед в улучшении качества изображения. На большом экране качество, даваемое EDTV значительно ближе к HDTV по сравнению с обычным телевидением. И сегодня на рынке видеотехники Вы можете видеть EDTV во всей его красе! Современные DVD-плейеры, использующие как чересстрочную, так и построчную развертку, становятся лучше и дешевле с каждым днем! Практически любой DVD сейчас может работать в EDTV. И само цифровое вещание сегодня также имеет формат 480p!
Чтобы по достоинству оценить преимущества 480p (525p) Вам необходимы две вещи: 1 - источник видеосигнала, например DVD-плейер, и 2 - телеприемник или проектор, способные принять сигнал данного формата.
Предупреждение: многие из них не принимают.
И вот мы уже можем сформулировать первое правило покупки видеоустройства (как проектора, так и телеприемника): если Вы хотите иметь изображение наилучшего качества, удостоверьтесь в том, что данное устройство совместимо с форматом 480p (525p).
Но тут же возникает вопрос: а что делать с обычным чересстрочным форматом, в котором работают кабельное телевидение, видеомагнитофоны, проигрыватели компакт-дисков и т.п.? Можно ли использовать для просмотра видеосистемы построчного (прогрессивного) сканирования?
Можно, и тут у Вас есть две возможности. Вы можете просто подавать на вход проектора или телевизора сигнал чересстрочной развертки. Все EDTV-устройства могут работать и в этом формате. Для этого на плате устанавливают специальное приспособление - deinterlacer или удвоитель строк (line doubler). Если он достаточно дешев, то тогда Вам не избежать все той же "зубчатости", с которой Вы и боролись. Но если внутренний удвоитель строк является действительно неплохим, то в результате вы получите намного более качественные кадры, чем на дешевом телевизоре или проекторе.
Но, если Вам не нравится качество внутреннего удвоителя строк, Вы можете воспользоваться внешним. Он подключается к устройству извне и подавляет работу внутреннего. Он обеспечивает великолепное качество за приемлемую цену.
Но что же делает удвоитель строк? Он принимает 480-строчный видеосигнал с таких устройств, как видеомагнитофон, проигрыватель компакт-дисков или передатчик кабельного телевидения, и меняет порядок четных и нечетных строк, создавая 480-строчный прогрессивный (построчный) сигнал. При перестановке строк он отслеживает смещения, возникающие при движении ("зубчатость") и "сглаживает" их. В общих чертах, он отвечает за преобразование 480i сигнала в более четкий сигнал формата 480p.
Более того, поскольку проектор/телевизор развертывает кадр сверху вниз за 1/60с, то все 480 строк отображаются за это время. Но что же делает удвоитель следующую 1/60с? Ведь кадры поступают со скоростью 30 кадров/c. Все просто. В этот промежуток времени он просто подаст на экран тот же кадр еще один раз.
Нужно запомнить, что удвоитель строк НЕ удваивает их количество. То, что он действительно удваивает, - это число отображений 480 строк кадра на экран за 1/30с. Это увеличивает яркость и устойчивость (stability) кадра на экране. Но самое главное, уменьшение или устранение "зубчатости" значительно улучшает качество изображения! А нужен ли Вам внешний удвоитель или нет, - это зависит от работы внутреннего, расположенного на плате.
Давайте на минутку забудем о HDTV! Технология EDTV, являющаяся просто построчной разверткой, - это большой шаг вперед, и вместе с тем, она доступна для всех. Ко мне недавно зашли друзья, и я поставил им DVD-фильм, используя проектор и экран. Они были просто поражены качеством изображения. "Я никогда не видел ТАКОГО изображения на большом экране! Это HDTV, не так ли?" " Нет, друзья мои, это всего лишь DVD на плейере с построчной разверткой!"

Индустрия телевещания сейчас борется изо всех сил за создание Телевидения Высокой Разрешающей Способности (Четкости) (High Definition Television, HDTV) взамен обычного, привычного нам, телевидения. Предположительно, система телевидения будет полностью заменена через пять лет. В HDTV введены два новшества. Во-первых, увеличено число строк экрана, а, во-вторых, формат кадра изменен с 4:3, стандартного для сегодняшнего телевидения, на 16:9. Видеопоказ на экране с более широким форматом смотрится более театрально.
Самый распространенный формат HDTV - это 1080i, или 1080 строк с чересстрочной разверткой (чередованием). Так же как и в 525i, на первом шаге система отображает на экран строки с нечетными номерами, а на втором шаге - с четными. Но, поскольку количество строк намного увеличилось, то границы между строками и "зубчатость" стали менее заметны.
Тем не менее, любители видео всегда стремятся к совершенству и с нетерпением ждут того дня, когда появится построчный (прогрессивный) аналог данного сигнала - 1080p. Уже сейчас Faroudja продвигает на рынок видеопроцессор (блок обработки видеосигналов), преобразовывающий 1080i в 1080p. Также существует небольшое число очень дорогих проекторов, обеспечивающих скорость сканирования, требуемую для данного формата. Но для тех, кто не хочет выложить 60 000$ за систему большеэкранного телевидения, 1080i - это то, что нужно!
Альтернативным форматом HDTV является формат 720 строк с построчной прогрессивной разверткой, или 720p. Знатоки видео спорят о том, какой из них (1080i или 720p) лучше. Основываясь на собственных впечатлениях, я твердо считаю, что 720p смотрится лучше. Однако для 1080i требуется меньшая ширина полосы частот, и он, без сомнения, станет с течением времени более распространенным форматом вещания.
Но парадокс заключается в следующем. Для любителя и знатока видео, который готов платить большие деньги за наилучшее качество изображения, HDTV, теоретически, является самым подходящим выбором. Но качество сигнала HDTV реально зависит от множества параметров. И экономические факторы станут решающими в развитии этой технологии. Можно предположить, что развитие пойдет в сторону снижения стоимости вещания и экономии на ширине полосы частот. Но уже сегодня можно с уверенностью утверждать, вещательные компании не будут заинтересованы в увеличении стоимости вещания только лишь ради того, чтобы удовлетворить все запросы узкого круга знатоков видео. Деньги будит вкладываться только в те технологии, которые останутся доступными для массового потребителя.
По этой причине не стоит думать, что HDTV будет всегда обладать тем же первозданным качеством, которые Вы можете видеть сегодня на коммерческих выставках, или в некоторых хорошо оснащенных демо - залах. Точно так же, как существуют различия в качестве изображения между каналами и телепрограммами на обычном телевидении, то же самое будет и в HDTV.
А тем временем, продолжает улучшаться и качество 480-строчных систем. Видео-декодеры, удвоители строк улучшаются с каждым днем! Новые проекторы здорово опережают даже подобные им, но выпущенные полтора года назад. И для средних потребителей, приобретающих видеосистемы стоимостью не выше 7 000$, разница между HDTV и новым 480p, будет не столь и ощутимой! Большинство людей не захочет платить значительно большие суммы за незначительную разницу в качестве.
Надо осознать, что с HDTV не нужно торопиться. Сейчас это телевидение только развивается, и лишь через несколько лет оно сформируется в своем окончательном виде. Но, к сожалению, ожидая и предвкушая все прелести HDTV, мы забываем о EDTV. А ведь это - самое большое продвижение вперед, сделанное после изобретения цветного телевидения! Итак, если вы хотите приобрести видеосистему самой последней модели, то приобретайте EDTV, или 480p, систему! Возможно даже, что купленный вами большой телевизор или проектор потянут и HDTV. Но это не будет главным их преимуществом, поскольку сейчас количество HDTV продукции еще очень незначительно. Но зато любой DVD, предлагаемый сегодня на рынке, совместим с EDTV-форматом.
Ну как, разобрались? Когда Вы зайдете следующий раз в магазин поглядеть на новую видеотехнику, то не смотрите на хорошо отлаженные и специально подготовленные HDTV-демонстрации новинок, а попросите продемонстрировать работу выставленных систем с 480p DVD-сигналом. Имейте в виду, что продавец-консультант может соединить построчный (прогрессивный) DVD-плейер с построчным (прогрессивным) же телеприемником при помощи антенного или S-video кабеля. Если это так, то он не ничего знает о том, что делает. Ведь полное и S-видео предполагают чересстрочный сигнал. Но, однако, воспользуйтесь и этим промахом. Подавая на вход системы чересстрочный сигнал, Вы можете понять, насколько хорошо работает внутренний удвоитель строк. Если Вы увидите много "зубчатости", то тогда, наверное, Вам не помешает внешний удвоитель.
В действительности, выбирая большеэкранный телеприемник или проектор, нужно смотреть на его работу как с 480i, так и с 480p сигналом, ибо ближайшие несколько лет большинство видеопрограмм будут создаваться именно в этих форматах. Учтите, что, несмотря на великолепное качество, демонстрируемое в магазинах и демо-залах штучными HDTV системами, покупка такой системы оправдана лишь, если а) она может работать с источниками видеосигналов, которые есть у Вас дома, и б) Вы намерены достаточно часто смотреть эту HDTV-продукцию.
После покупки хорошего 480p проектора или телевизора, обзаведитесь и современным DVD-плейером.
Закончив установку новой 480p-видеосистемы, сядьте поудобнее и насладитесь качеством изображения! Увидев сегодняшнее EDTV во всей его мощи, вы вскоре обнаружите, что перестали думать о покупке HDTV как о чем-то крайне необходимом для Вас!

Ивен Пауэл, февраль 2001
http://www.projectorcentral.com/
Перевод с англ. Александра Семенова