Televiziunea High Definition, de până la șase ori mai detaliată decât televiziunea Standard Definition

Tehnologiile utilizate în transmisiile de televiziune evolueză încontinuu și, odată cu aceastea, satisfacția oferită telespectatorului este mai completă, mai naturală, mai spectaculoasă.

Imaginea devine mai clară, mai detaliată, iar elementele suplimentare conținutului video îmbogățesc experiența de vizionare: sunetul pe multiple piste audio ( cu diverse limbi selectabile ) sau multicanal ( stereo, 5.1 ) este impresionant, iar ghidul electronic (EPG) oferă informații despre grila de programe, precum și instrumentele necesare înregistrării automate a emisiunilor difuzate.

Însă principalul element care diferențiază întâia percepție a privitorului rămâne rezoluția, completată de bitrate-ul transmisiei tv.

Această evoluție firească a standardelor transmisiilor tv oferite publicului larg, de-a lungul timpului, a determinat implementarea diverselor rezoluții, din ce în ce mai mari: pre-SD, SD, HD, iar în următorii ani, 4K Ultra HD sau chiar 8K.

Fiindcă, în acest moment, cele mai des utilizate rezoluții sunt Standard Definition ( SD ) și High Definition ( HD ), vom încerca să realizăm o comparație între aceste două rezoluții, dar și să exemplificăm diferențele dintre cele două standarde, atât din punct de vedere tehnic, cât și din privința experienței de vizionare.

Povestea televiziunii HD

Televiziunea HD analogică

Formatul electronic cu 405 linii poate fi considerat, din perspectivă istorică, ca primul sistem de înaltă definiție ( comparativ cu cel al televizoarelor mecanice, pe care l-a înlocuit și care oferea mai puține linii și deci o rezoluție mult mai mică). În anul 1939, Europa și SUA au testat sistemele pe 605 și 441 de linii, până când, în anul 1941, comisia de comunicatii din Statele Unite a standardizat transmisiile tv la 525 linii. În timpul celui de-al Doilea Război Mondial, deși în acest moment pare puțin credibil, René Barthélemy a testat rezoluții mai mari, de până la 1042 linii, mult mai performante decât standardul SD de astăzi. La sfârșitul anului 1949, transmisiunile oficiale franceze au început să fie difuzate cu 819 linii. Cu toate acestea, în 1984, acest standard a fost abandonat si a fost statuat numărul de 625 linii, un rol primordial având radiodifuzorul TF1.

Specificații moderne HD au început să se contureze în anii 1970, atunci când inginerii japonezi au dezvoltat standardul cu 1125 linii interpolate, denumit HighVision, care oferea 60 de cadre pe secundă. Ulterior, la o conferință din Elveția din anul 1983, operatorul japonez NHK a prezentat sistemul analogic HDTV. Sistemul NHK a fost standardizat în Statele Unite, la începutul anilor 1990. Dar a fost abandonat câțiva ani mai târziu, când s-a renunțat la testele acestui format pentru transmisiile tv terestre. Europa a dezvoltat HD-MAC ( 1250 linii , 50 Hz ), însă nici acest format video nu a fost utilizat în transmisiile terestre.

Actualele standarde video de înaltă definiție au fost dezvoltate inițial în anul 1987, la cererea radiodifuzorilor americani. Ca urmare, la începutul anilor 1990, deja era trasă cortina pentru toate testele și dezvoltările transmisiilor de televiziune HD analogică.

Televiziunea HD digitală

În anii 1990, Statele Unite ale Americii au adoptat o serie de standarde interlaced video cu 1080 linii ( un descendent tehnic al originalului NHK analog), cu o frecvență maximă a cadrelor de 60 Hz, precum și standardul video cu 720 linii, scanate progresiv, cu o frecvență maximă a cadrelor tot de 60 Hz.

Cu toate acestea, în cele din urmă, rezoluțiile standard DVB  ( 1080 , 720 , 480 ) și ratele de cadre corespondente ( 24 , 25 , 30 ) au fost adoptate împreună cu europenii, care s-au implicat în același proces de standardizare. În anul 1996, comisia americană a adoptat oficial standardul de transmisie ATSC ( care a inclus atât HD, cât și SD ), iar primele emisiuni test s-au desfășurat pe 28 octombrie 1998.

La începutul anilor 2000, standardul digital DVB părea totuși un proiect care nu va avea utilitate foarte mare în următorul deceniu. Totuși, răspândirea televiziunii digitale ce utilizează această standardizare a cunoscut ulterior un avânt impresionant, în acest moment existând zeci de mii de canale SD si HD transmise in format digital în intreaga lume.

Detalii tehnice HD vs. SD

Televiziunea de înaltă definiție (HDTV) oferă o rezoluție substanțial mai mare decât cea a televiziunii cu definiție standard. Televiziunile HD pot fi transmise în diverse formate:

1080p - 1920 × 1080p: 2073600 pixeli (aproximativ 2.07 megapixeli (Mpx) per cadru )
1080i de obicei înseamnă:
  - 1920 x 1080i: 1036800 pixeli (aproximativ 1.04 Mpx), per câmp sau 2,073,600 pixeli (aproximativ 2.07 Mpx) per cadru
  - 1440 × 1080i: 777600 pixeli (aproximativ 0,78 Mpx) per câmp sau 1,555,200 pixeli (aproximativ 1.56 Mpx) per cadru
720p - 1280 × 720p: 921600 pixeli (aproximativ 0,92 Mpx) per cadru

Litera "p" provine de la scanare progresivă, în timp ce "i" inseamnă "intercalat".

Televiziunea SD oferă o rezoluție mai mică decât cea HD și se regăsește în următoarele formate:

576i ( 4:3 ) are rezoluția de 704×576 pixeli (405504px ) sau 720×576 pixeli (414720px), iar după scalarea pe orizontală, rezoluția afișată devine 768×576px.
576i ( 16:9 ) are rezoluția de 704×576 pixeli (405504px ) sau 720×576 pixeli (414720px), iar după scalarea pe orizontală, rezoluția afișată poate deveni 1024×576px, respectiv 1048×576px.
480i ( 4:3 ) are rezoluția de 704×480 pixeli (337920px) sau 720×480 pixeli (345600px), iar după scalarea pe orizontală, rezolutia afișată devine 640×480px, respectiv 654×480px.
480i ( 16:9 ) are rezolutia de 704×480 pixeli (337920px) sau 720×480 pixeli (345600px), iar după scalarea pe orizontală, rezoluția afișată poate deveni 853×480px, respectiv 872×480.


Comparație a rezoluției HD vs. SD

Comparând acest date tehnice, se poate observa că o televiziune HD poate avea 2073600 pixeli pe cadru ( 1080p), iar o televiziune SD doar 337920px ( 480i ). Să efectuăm un simplu calcul aritmetic:

2073600 : 337920 = 6,136(36).

Așadar, televiziunea HD poate fi de peste 6 ori mai detaliată decât televiziunea SD.

Pentru a rămâne obiectivi, să facem comparație între valorile maxime ale televiziunii SD și cele minime ale televiziunii HD:

777600 : 414720 = 1,875.

Așadar, în cel mai nefast scenariu, televiziunea HD tot este de aproape două ori mai detaliată decât televiziunea SD. Însă acest scenariu este puțin probabil.

Cele mai întâlnite situații în transmisiile tv sunt 1080i și 720p pentru televiziuniile HD și 576i și 480i pentru televiziunile SD.

Așadar, avem:

1036800 : 414720 = 2,5

1036800 : 345600 = 3

921600 : 414720 = 2,2(2)

921600 : 345600 = 2,6(6)

Să facem o medie...

( 2,50 + 3 + 2,22 + 2,66 ) / 4 =  10,38 /4 = 2,595

Astfel ajungem la concluzia ca televiziunea HD este în medie de peste 2,5 ori mai detaliată, conform practicilor actuale, comparativ cu televiziunea SD, indiferent de mediu de propagare ( satelit, tv cablu, tv prin protocol IP sau alte forme de difuzare digitală online). Desigur, aceasta este o medie a situației actuale generale, în practică existând, după cum am arătat anterior, numeroase cazuri în care televiziunea HD poate fi de peste 6 ori mai clară decât televiziunea SD.


Bitrate mai mare, calitate de mai bună a imaginii

Un alt element tehnic care diferențiază televiziunea HD de cea SD este bitrateul fluxului video și audio, simțitor mai mare în favoarea televiziunii de înaltă definiție. Cu cât bitrate-ul este mai mare, cu atât informația transmisă ocupă mai multă bandă, dar și claritatea, stabilitatea imaginii și detaliile sunt mai bune.

În domeniul telecomunicațiilor și informaticii, rata de biți (bitrate) este numărul de biți ce sunt transmiși sau prelucrați într-o unitate de timp.

Viteza de transfer este cuantificată folosind biți pe secundă (biți/s sau bps), precum și folosind un prefix cum ar fi kilo (kbit/s sau kbps), mega (Mbit/s sau Mbps), giga(Gbit/s sau Gbps) sau Tera (Tbit/s sau Tbps).

În transmisiile tv se folosesc în special, pentru cuantificare, kbit/s și mai des Mbit/s.

Pentru exemplificare, vom prezenta un caz concret, încât să se poată face comparație între bitrate-ul televiziunilor HD și cel al televiziunilor SD.

Cu toții cunoașteti că anul trecut au fost lansate pentru public serviciile operatorului DTH ( televiziune cu plată prin satelit ) Orange Tv din România, difuzate la poziția orbitală 31,5 grade est, prin satelitul Astra 1G, ce aparține de flota de sateliți a operatorului mondial SES.

Întrucât toate transponderele utilizate de Orange Tv România transmit atât canale HD, cât și SD, iar la ora actuală este operatorul DTH destinat pieței românești, care oferă cele mai multe canale High Definition, îi vom analiza transmisiile, pentru a exemplifica diferența dintre bitrate-ul canalelor HD și cel al canalelor SD.

Acest bitrate este variabil, dar diferența este maxim de +/- 0,5 Mbit/s, în funcție de dinamica și conținutul imaginii, în respectivul moment. Așadar, comparația dintre bitrate-ul SD și HD rămâne exemplificativă.

Din aceasta analiză detaliată a actualelor 7 transpondere de pe satelitul SES Astra 1G, prin care emite Orange Tv România, se observă clar că bitrateul cu care sunt transmise canalele HD este mai mare decât cel al canalelor SD. Există situații când bitrate-ul canalalelor High Definiton este chiar de 6-7 ori mai mare.

În ce se traduce această ? Într-o calitate foarte mare a fluxului video al canalelor HD, oferind ( pe lângă rezolutii de 3 ori mai mari și deci mai multe detalii), cu ajutorul eficientei compresii video H.264, și o imagine fără artefacte video, dar și fără așa-numitele macroblocuri, care apar în situația canalele cu bitrate foarte scăzut.

Și astfel ajungem la ultima parte a articolului nostru, privind experiența de vizionare.


Să ne bucurăm de calitatea imaginii HD

Cu siguranță că dvs., chiar dacă nu dețineți un televizor HD sau un abonament la un operator ce oferă servicii de televiziune High Definition (deși ar trebui să faceți cât mai curând acest pas ), ați avut ocazia să vizionați imagini HD pe un televizor compatibil. Experiența dvs. de vizionare a fost în acel moment una mult mai reală, cu o paletă mai mare de culori si mult mai detaliată.

Nu vom prezenta aici exemplificări ale unor imagini de televiziune High Definition, dar vă vom arăta comparativ și deci mult mai concret, diferența dintre imaginea televiziunilor HD și SD. Pentru a observa diferențele, va invităm sa dati click pe imagini, pentru o rezoluție mai bună.


În loc de concluzii, câteva sfaturi

Pentru a vă bucura de rezoluții Full HD, aveți nevoie de:

1. Un televizor, monitor sau videoproiector Full HD. Televizoarele HD Ready afișează rezoluții până la 720p ( adică maxim 1280 × 720 pixeli ), deci nu sunt recomandate. Însă un televizor Full HD afișează rezoluții de până la 1080p ( 1920 × 1080 pixeli ).

2. O sursă de semnal Full HD, care poate fi:
  - un Blu-Ray player
  - tunerul DVB-C/ DVB-S2 / DVB-T2 dintr-un televizor sau computer, ce recepționează semnal Full HD
  - un PC cu o placă video care suportă rezoluții Full HD
  - un PC sau alt dispozitiv care face streaming ( de exemplu prin DLNA) în rezoluție Full HD
  - un player video care redă conținut HD, stocat pe hard-disk sau de pe discuri optice
  - servicii video online Full HD  ( gratis sau cu plată )
  - abonament la un operator care oferă servicii de televiziune HD digitală cu plată, transmisă prin cablu, satelit sau tv prin protocol IP
  - recepție de televiziune digitală terestră HD
  - recepție prin satelit a programelor HD necriptate etc.

3. Conexiunea corectă este foarte importantă. De exemplu, operatorii de televiziune cu plată oferă la receptoarele HD un cablu HDMI. Întotdeauna utilizați acest cablu sau conexiuni digitale similare și compatibile Full HD, fiindcă altfel de conexiuni ( de exemplu analogice prin Euroscart, RCA etc ) nu asigură transmiterea imaginii în rezoluție HD, ci doar SD.

4. Setați televizorul, videoproiectorul sau monitorul, în caz că nu se comută automat, pe rezoluție Full HD.

Vizionare plăcută ! :)