Аналоговая телевизионная система высокого разрешения - Analog high-definition television system

Аналоговое телевидение высокой четкости на протяжении всей истории относилось к множеству аналоговых телевизионных систем видеовещания с различным разрешением экрана .

До 1940 г.

2 ноября 1936 года BBC начала трансляцию первого в мире общественного регулярного аналогового телевидения «высокой четкости» из викторианского дворца Александра на севере Лондона. Поэтому он заявляет, что является родиной телевизионного вещания в том виде, в каком мы его знаем сегодня. Система из 405 строк, представленная в Великобритании в 1936 году, была охарактеризована как «высокая четкость»; тем не менее, это было по сравнению с ранней 30-строчной (в основном) экспериментальной системой 1920-х годов, и по современным стандартам она не считалась бы высокой четкостью.

Джон Логи Бэрд , Фило Т. Фарнсворт и Владимир Зворыкин разработали конкурирующие телевизионные системы, но решение не было проблемой, которая разделяла их существенно разные технологии, это были судебные иски о патентном вмешательстве и проблемы с развертыванием, учитывая бурный финансовый климат конца 1920-х годов и 1930-е годы. К концу Второй мировой войны срок действия большинства патентов истек, не оставив после себя всемирного стандарта для телевидения. Стандарты, введенные в начале 1950-х годов, действовали более полувека.

Французская 819-строчная система

Когда Европа возобновила телевещание после Второй мировой войны (то есть в конце 1940-х и начале 1950-х), большинство стран перешли на систему телевидения 576i (625 строк). Двумя исключениями были британская система из 405 строк , которая уже была введена в 1936 году, и французская система из 819 строк. В 1940-х годах Рене Бартелеми уже достиг 1015 строк и даже 1042 строк. 20 ноября 1948 года Франсуа Миттеран , тогдашний государственный секретарь по информации, издал декрет о стандарте вещания в 819 строк, разработанном Анри де Франсом ; в этом определении вещание началось в конце 1949 года.

Возможно, это была первая в мире телевизионная система высокой четкости , и по сегодняшним меркам ее можно было назвать 736i (так как в ней было 737 активных строк, но одна из строк состояла из двух половин) с максимальным теоретическим разрешением 408 × 368 пар линий (которые в цифровом выражении можно выразить как в целом эквивалент 816 × 736 пикселей) с соотношением сторон 4: 3. Он использовался только во Франции TF1 и в Монако Tele Monte Carlo. Однако теоретическое качество изображения значительно превышает возможности оборудования своего времени, и каждый 819-линия канала занимает шириной 14  МГц в УКВ - пропускной способности.

Для сравнения, современный стандарт 720p составляет 1280 × 720 пикселей, из которых часть 4: 3 будет 960 × 720 пикселей, в то время как DVD PAL имеют разрешение 720 × 576 пикселей.

Телеканалы были расположены следующим образом:

Технические характеристики используемых систем телевещания на 819 строк.

Реализация системы E обеспечила очень хорошее (близкое к HDTV) качество изображения, но с неэкономичным использованием полосы пропускания; сигнал 625/50, обеспечивающий ту же четкость, что и изображение из 819 строк, но матовый 4: 3 с тем же количеством строк, все равно потребует почти 6 МГц для одной только несущей изображения (по сравнению с типичными 5-6 МГц при фактическом использовании ) и 5 ​​МГц для 525/60 (против типичных 4,2 МГц), хотя при передаче 405/50 можно было обойтись только 2,5 МГц (типично 3 МГц , поскольку Система A не учитывала фактор Келла и, таким образом, имела «узкую пиксель "/" высокая линия "). Таким образом, даже необычно четкое изображение «стандартной» четкости (или слегка мягкое 405-строчное) изображение требовало лишь половины или даже четверти полосы обзора системы с 819 строками, чтобы придать «сбалансированный» вид, несмотря на все еще более низкое общее разрешение. кажется совершенно четким на более доступных приемниках с маленьким экраном, которые часто использовались в доцветную эпоху. С обычным добавлением звуковой несущей и рудиментарной боковой полосы в результате получился комбинированный сигнал, который требовал примерно в два-три раза большей полосы пропускания по сравнению с более умеренно заданными стандартами, даже когда к ним был добавлен цвет (поскольку цветовая поднесущая находится в пространстве сигнала яркости) .

Система F была адаптированной 819-строчной системой, используемой в Бельгии и Люксембурге как ответ на эту проблему, с только половиной полосы обзора и примерно половиной смещения несущей звука. Это позволило французскому программированию на 819 строк втиснуться в широковещательные каналы 7 МГц УКВ, используемые в этих соседних странах, хотя и со значительной потерей горизонтального разрешения (408 × 737 эффективных); хотя это все еще предлагало примерно вдвое большую четкость, чем 405-строчную Систему A (вдвое больше линий, примерно такое же горизонтальное разрешение), контраст между вертикальным и горизонтальным разрешением сделал бы это хуже для восприятия. Использование Системы F было прекращено в Бельгии в феврале 1968 года и в Люксембурге в сентябре 1971 года.

Несмотря на некоторые попытки создать цветную версию SECAM системы с 819 строками (которая тогда также имела бы наивысшее разрешение цветового сигнала до HDTV, со строками кодирования FM, попеременно центрированными на 8,82 и 8,5 МГц, если они расположены аналогично 625- line SECAM), Франция постепенно отказалась от него в пользу общеевропейского стандарта 625 строк ( 576i50 ), при этом последняя передача на 819 строк в Метрополии состоялась в Париже с Эйфелевой башни 19 июля 1983 года. TMC в Монако. были последними вещательными компаниями, которые транслировали 819-строчные телеканалы, и закрыли свой передатчик System E в 1985 году.

Однако между 1976 и 1981 годами, когда французский канал TF1 переключал область за областью на новую аналоговую сеть UHF с 625 линиями и цветом SECAM, некоторые передатчики и устройства для заполнения пропусков транслировали сигнал с 819 строками в диапазоне UHF. При переключении на 625 линий большинство операторов пропусков не меняли канал УВЧ (например, многие устройства, использующие эту передачу, расположенные во французских Альпах недалеко от Гренобля, Мон-Салева и Женевы, начали вещание на 42-м канале УВЧ, и продолжают использовать эту частоту по сей день). Они были переведены на 625 строк в июне 1981 года.

Система кодирования множественной выборки суб-Найквиста (MUSE)

В Японии была самая ранняя работающая система HDTV, разработка которой началась в 1979 году. Страна начала транслировать широкополосные аналоговые видеосигналы высокой четкости в конце 1980-х годов с чересстрочным разрешением 1035 или 1080 строк, активных ( 1035i ) и 1125 строк в целом. (до 1875x1125 в цифровом выражении) всего, поддерживаемое линейкой оборудования Sony HDVS .

В японской системе, разработанной научно-исследовательскими лабораториями NHK в 1980-х годах, использовались уловки фильтрации для уменьшения исходного сигнала источника и уменьшения использования полосы пропускания. MUSE продавалась NHK как «Hi-Vision». Японские инженеры по радиовещанию отказались от традиционного вещания с остаточной боковой полосой, чтобы обеспечить передачу сигнала HD в более узкой полосе пропускания. С самого начала было решено, что MUSE будет форматом спутникового вещания, поскольку Япония экономически поддерживает спутниковое вещание.

В типичной настройке три элемента изображения на линии фактически были получены из трех отдельных сканирований. Стационарные изображения передавались с полным разрешением. Однако, поскольку MUSE снижает горизонтальное и вертикальное разрешение материала, которое сильно варьируется от кадра к кадру, движущиеся изображения были размыты аналогично использованию 16-миллиметровой кинопленки для проецирования HDTV. Фактически, панорамирование всей камеры приведет к потере 50% горизонтального разрешения. Тени и многолучевость по-прежнему мешают этому режиму передачи с аналоговой частотной модуляцией.

«1125 строк» ​​MUSE - это аналоговое измерение, которое включает в себя не-видео «линии развертки», во время которых электронный луч ЭЛТ возвращается в верхнюю часть экрана, чтобы начать сканирование следующего поля. Только 1035 строк содержат информацию об изображении. Цифровые сигналы учитывают только строки (строки пикселей) изображения, так как других строк развертки нет (хотя преобразование в аналоговый формат представит их), поэтому 525 строк NTSC станут 480i, а MUSE будет 1035i.

С тех пор Япония перешла на цифровую систему HDTV, основанную на ISDB ; Первоначальный спутниковый канал 9 BS на основе MUSE (NHK BS Hi-vision) прекратил передачу 30 ноября 2007 года, перейдя на цифровой канал BS 103.

Субдискретизация существует в современных системах MPEG , основанных на кодировании JPEG , поскольку JPEG предлагает субдискретизацию Chroma. Высококачественное телевидение высокой четкости имеет структуру выборки примерно 4: 2: 1 (яркость: цветность: насыщенность) для эталонных изображений (I-кадры), хотя 4: 0,75: 0,65, вероятно, типично для многоканальной передачи.

HD-MAC

HD-MAC - телевизионный стандарт , предложенный Европейской комиссией в 1986 году (стандарт MAC). Это была ранняя попытка ЕЭС обеспечить телевидение высокой четкости в Европе . Это был сложный микс аналогового сигнала ( мультиплексированные аналоговые компоненты ), мультиплексированного с цифровым звуком. Видеосигнал (1250 (1152 видимых) строк / 50 кадров в соотношении сторон 16: 9 ) был закодирован с помощью модифицированного кодера D2-MAC .

Тестовая таблица HD-MAC, аналогичная тестовой таблице B-MAC

Во время летних Олимпийских игр 1992 года имело место экспериментальное вещание в формате HD-MAC. 100 приемников HD-MAC (в то время ретропроекторы) в Европе были использованы для проверки возможностей стандарта. Этот проект финансировался Европейским Союзом (ЕС). Сигнал, преобразованный в PAL, использовался основными вещательными компаниями, такими как SWR , BR и 3Sat .

От стандарта HD-MAC отказались в 1993 году, и с тех пор все усилия ЕС и EBU были сосредоточены на системе DVB ( цифровое видеовещание ), которая позволяет использовать как SDTV, так и HDTV.

Смотрите также

Аналоговые телевизионные системы, которые эти системы должны были заменить

• СЕКАМ
• NTSC
• PAL

Связанные стандарты

• Кодирование звука, подобное NICAM, используется в системе HD-MAC.
• Подвыборка цветности на телевизоре обозначается как 4: 2: 2, 4: 1: 1 и т. Д.

Рекомендации

Внешние ссылки

• Операция восстановления 819lignes на французском телевизоре 1951 года (только на французском языке)
• Освещение Олимпийских игр в Барселоне с помощью телевидения высокой четкости М. Ромеро и Э. Гавилан ( EBU )
• Демонстрации HDTV на Expo 92, организованные JL Tejerina и F. Visintin ( EBU )
• Европейский вещательный союз
• ДИРЕКТИВА СОВЕТА 92/38 / EEC от 11 мая 1992 г.