Стандарты SDTV и HDTV

Современные телевизоры способны работать с различными источниками сигнала:
- Эфирное или кабельное аналоговое и цифровое телевидение.
- Спутниковое телевидение.
- DVD-проигрыватели и видеокамеры.
- Компьютеры, ноутбуки, Flash-накопители, Интернет.
- Декодеры и ресиверы, предлагаемые интернет-провайдерами или организаторами кабельного телевидения

Для реализации качественного изображения, с учётом необходимости передачи и хранения видеоинформации, в разные времена разрабатывались различные системы и стандарты формирования видеосигнала.

Телевидение Стандартной Чёткости SDTV

Популярные в нашей стране системы цветного телевидения SECAM и PAL, широко используемые в эфирном и кабельном вещании, передают 625 строк и 50 полукадров в секунду чересстрочным способом. Поочерёдно нечётные и чётные строки. В итоге видимое изображение сформировано из 25 полных кадров в секунду.

Чересстрочное отображение кадра на экране позволяет задействовать вдвое меньшую полосу частот видеосигнала, что особенно актуально при ВЧ-модуляции в эфирном аналоговом телевидении, поэтому такой способ широко популярен в наземных и спутниковых системах вещания телевизионных программ.

По причине существования обратного хода луча при формировании кадров и строк в телевизорах с электронно-лучевой трубкой, часть строк не задействована в передаче изображения, но используется для передачи технической информации - цветовой синхронизации и передачи данных в режиме телетекста.
В ЖК или плазменных телевизорах использование такого видеосигнала в популярных системах PAL или SECAM, при масштабировании графическим контроллером, реализуется стандарт разложения 526i, в котором для формирования видимого изображения используется 526 строк (из 625 существующих). Индекс i указывает, что развёртка чересстрочная (interlaced).

Видеосигнал системы NTSC передаёт 525 строк и 30 кадров в 60 полукадрах. Реализуется в графический формат стандартом разложения 480i.

Телевидение Высокой Чёткости HDTV

С ростом популярности компьютеров и ЖК телевизоров возникла необходимость в формировании изображения с более высоким разрешением, что способствовало распространению прогрессивного (построчного) способа формирования кадра в телевизорах.
Так появились стандарты разложения видеосигнала для более высоких разрешений HDTV.
В записи стандарта обычно указывают число видимых строк и способ формирования кадра.
Индекс p - progressive соответствует прогрессивной развёртке с построчным отображением кадра, либо i - interlaced указывает на чересстрочную развёртку.
Например, стандарт разложения 720p указывает, что видеосигнал состоит из 720 видимых строк и сформирован построчно для прогрессивной развёртки.

Прогрессивная развёртка обладает определёнными преимуществами в качестве передачи изображения, но требует более широкую полосу частот при ВЧ модуляции, поэтому редко используется для передачи аналогового сигнала по эфиру.
При формирования видеосигнала VGA или SVGA компьютером для вывода его на монитор всегда использовалась только прогрессивная развёртка.
Стандарт разложения 720p может быть реализован в телевизорах с разрешениях экрана 1280х720 или 1366х768 для формата кадра 16:9 и при разрешении 1024x768 для формата 4:3. Оставшиеся 48 строк не задействованы в формировании изображения и могут использоваться для передачи технической информации или гашения во время обратного хода в телевизорах с кинескопом.

Для разрешения 1920х1080 формата кадра 16:9 существуют стандарты разложения 1080i и 1080p, соответственно для чересстрочной (i) и прогрессивной (p) развёрток.
Разложение 1080i применяется в настоящее время при трансляции многих спутниковых каналов, передающих в качестве HDTV, где актуальна ширина полосы частот при модуляции.
Стандарт разложения 1080p может быть реализован в формировании и передаче видеосигнала компьютерами, видеокамерами или DVD-проигрываетелями Blue-Ray.

Следует напомнить о существовании стандартов EDTV (Enhanced Definition), ставших переходным этапом от стандартного телевидения SDTV к телевидению высокой чёткости HDTV .
В США EDTV был принят Ассоциацией потребителей электроники CEA для обозначения цифровых стандартов разложения 576p (PAL) и 480p (NTSC) с применением прогрессивной развёртки.
В стандартах EDTV частота кадров равна 25 Гц для 576p и 30 Гц для 480p.
В России EDTV известен под термином "Телевидение Повышенной Чёткости". Согласно ГОСТ Р 53536-2009, подразумевает передачу сигналов с построчным разложением кадра и числом видимых строк в кадре 720. Соответствует стандарту разложения 720p.

При эфирной передаче сигнала в цифровом формате DVB-T, DVB-T2 или кабельной DVB-C частотная модуляция не используется, а кадры передаются по стандартам MPEG, поэтому такие понятия, как полоса частот и разложение видеосигнала теряют актуальность.

Full HD или HD ready?

Часто на телевизорах можно увидеть логотипы Full HD или HD ready, так же эти надписи могут присутствовать в технических характеристиках и на ценниках телевизоров. Что они означают?
Много спорных и сомнительных рассуждений по этому поводу можно найти в интернете.

HD ready - это европейский стандарт, предписывающий определённые технические возможности реализации HDTV в телевизоре.

HD ready - предусматривает поддержку стандартов разложения 720p и 1080i.
Это значит, что данный ТВ способен точно (пиксель-в-пиксель) отображать сигнал разрешением 1280х720 с частотой 50 или 60 Гц и прогрессивной разверткой, а так же с разрешением 1920x1080 с частотой 50 или 60 Гц, но только с чересстрочной разверткой.
Формат 1080p (с прогрессивной развёрткой) будет интерполироваться, следовательно, отображаться на экране с некоторой потерей качества.

HD ready 1080p - указывает на способность телевизора поддерживать, кроме вышеописанных режимов для HD ready, ещё и прогрессивную развёртку в разрешении 1920x1080. Для этого варианта был введён термин Full HD, то есть полный набор всех режимов HD.

телевизоры Full HD - рекламная надпись или логотип, заявляющие о поддержке всех режимов HDTV.

В тех или иных вариантах логотипы Full HD могут указывать на максимальные возможности HDTV, например:
Full HD 1080p - рекламирует способность телевизора поддерживать все стандарты HD, а именно: 720p, 1080i и 1080p для всех возможных разрешений телевизора и с любой частотой кадров.
Подробнее поддерживаемые телевизором режимы лучше уточнить в его технических характеристиках.

Телевидение Сверхвысокой Чёткости UHDTV

В августе 2012 года были приняты ещё два набора стандартов цифрового телевидения 4K UHD TV 2160p и 8K UHDTV 4320p.
Уже появились в продаже телевизоры стандарта разложения 2160p с разрешением 3840х2160.

Для реализации стандарта 4320p пока существуют только демонстрационные образцы, например, представленные японской компанией NHK, разработавшей формат вещания Super Hi-Vision с поддержкой разрешений для 8K UHDTV.
Один час несжатого видео в таком формате занимает около 25 терабайт.

Страничка создана в дополнение к статье с рекомендациями как выбрать телевизор при покупке для пояснения некоторых вопросов по разрешениям и стандартам HDTV в телевизорах и телевидении.