Форматы телевидения SD, HD, Full HD, UHDTV. HD разрешение – что это и сколько в пикселях 720 разрешение сколько

14 Сен 2015

Что такое Full HD с разрешением 1080p?

Было одновременно трудно и легко в то время, когда только зародилось телевидение с высочайшей разрешающей способностью по горизонтали и вертикали. Трудно от того, что аналоговые способы достижения четкой картинки были трудоемки. А легко из-за наличия единственного размера ТВЧ с делением изображения на 1080 строк.

Цифровое телевидение с высокой разрешающей способностью позволяет делить кадр на 720 и 1080 строк при существовании усиливающейся развертки параллельно с традиционной чересстрочной (progressive - р, а interlace - i) и оригинальная развертка в 24 кадра за секунду. Кроме того, разрешение аналоговой интегральной микросхемы плазменных и жидкокристаллических моделей может обретать различные интервальные показатели. Размер экрана может быть 800, 1024, 1280, 1336, 1440, 1920 пикселей. Многообразие параметров заводит покупателей в тупик.

Группы HD.

Четкое изображение предполагает выросшее в пять раз детализирование картинки. Достигается это путем увеличения числа точек, составляющих кадр. Изображение высочайшей четкости представлено двумя величинами: 1280х720 и 1920х1080 . Также сейчас развивается и .

При традиционной четкости картинки соотношение сторон получается 4:3, в то время как при высокой - 16:9. На чертеже можно заметить, как при тождественной угловой величине пикселей сопоставляются размеры экранов. Речь идет именно об их размерах, поскольку в отличие от HD пиксели в SD вытянуты в ширину, они не квадратные.

При отношении сторон 4:3 число строк деления кадра составляет 576, тогда при пикселе, имеющем форму квадрата, в строке должно быть не 270 точек, 768.

Разрешение 1080p, что это?

Картинка в традиционной четкости составлена из 414720 обособленных точек. Для параметров высокой разрешающей способности HD 720 число точек увеличивается до 921600, что вдвое больше по сравнению с SD. Для HD 1080 число точек вырастает до 2073600 - это составляет два мегапикселя, в пять раз больше традиционной четкости .

Рекламируя свою продукцию, изготовители иногда лукавят, говоря о шести мегапикселях. Ближе к истине цифра шесть миллионов субпикселей, поскольку каждый разноцветный пиксель включает в себя субпиксели трех основных оттенков: красного, синего и зеленого.

Развертка.

Телевидение с высокой разрешающей способностью позволяет применять нарастающую развертку, в то время как традиционная четкость дает чересстрочную развертку. В нарастающей (или прогрессивной) развертке картинка появляется на экране мгновенно, а не поэтапно строками нечетными и четными.

Прогрессивная развертка не имеет ряда недостатков:

• Не производит впечатления расчески на стыках мчащихся объектов.
• Изображение не трепещет на фоне тонких полосок, расположенных по горизонтали.

Эти параметры изображаются символами р и i. HD сигнал 1920х1080 с разверткой чересстрочной помечается 1080 i, в то время как аналогичный сигнал, но с прогрессивной разверткой - 1080р.

Частота смены кадров.

Чересстрочная развертка совместима со скоростью смены кадров, равной 25, 29,97 и 30 в секунду. Развертка прогрессивная способна совмещаться с увеличенными в два раза частотами кадров, например, 50, 59,94 и 60, где полноценные кадры замещают поля, благодаря чему соединяются гладкость передвижений чересстрочной развертки и устойчивость картинки развертки прогрессивной, а также традиционные для кино 24 кадра в секунду.

Символы HD720/24p означают: кадр разрешения1280х720 пикселей разверткой прогрессивной 24 кадра в секунду. А символы HD1080/29.97i читаются следующим образом: кадр 1920х1080 с разверткой чересстрочной 29,97 кадров в секунду. Бывает, что эти же самые параметры указывают немного иначе: HD1280x720@24p и HD1920x1080@29.97i.

Частота смены кадров не имеет ничего общего с нанесенными на телевизоры рекламными пометками: развертка 100 Гц или 480 Гц. Тут речь идет о показе различных кадров, в то время как при высокой частоте один кадр демонстрируется многократно.

В кино для минимизации мигания кадры демонстрируются по два раза, а в одну секунду показывается всегда 24 абсолютно разных кадра. В моделях ЖК с PAL основой поля меняются со скоростью 50 в одну секунду, то есть 25 кадров. Увеличение частоты развертки в два раза приводит к минимизации времени, затрачиваемого на включение и отключение жидкокристаллического звена. А это, в свою очередь, повышает качество отображения молниеносно перемещающихся субъектов.

Преимущества HD.

Изобилие цифр само по себе не производит такого эффекта, как созерцание процесса трансформации количества в качество. При отличном источнике сигнала на моделях, совместимых с , достоинства изображения высочайшей четкости видны и не требуют доказательств. Чем обусловлено наличие безусловных преимуществ?

Прежде всего, улучшенным в пять раз детализированием, достигаемым громадным числом точек, сливающихся в картинку. Кадр является емким носителем информации, мелочи тщательно обработаны и не больше теряются на общем фоне. Качественнее отображается фактура объектов, например, отдельные волоски, морозные узоры, прожилки на листьях, благодаря чему картина становится более натуральной.

Достоинства изображения высокой четкости еще более заметны на больших экранах. На первых двух представленных изображениях показано, как на изображениях традиционной четкости, доведенных до параметров Full HD, не заметны детали.

На двух последующих картинках наглядно поясняется, как SD-сигнал смотрится на экране с параметрами 1920х1080 и на экране с традиционным разрешением 640х480 для NTSC либо 800х600 для PAL.

Сопоставление доказывает, что доскональное интерполирование позволит создать на экране более привлекательное изображение по сравнению с ранее принятым увеличением параметров пикселей в стандартном разрешении. В продаже, наверное, не сыскать экран с метровой диагональю и разрешением 720х576, поскольку такой показатель возможен при максимально приближенном к пользователю миниатюрном экране разрешения SD. Этим же объясняется тот факт, что габариты экрана HD допустимы больше в два раза по сравнению с SD при аналогичной четкости изображения и удаленности от пользователя.

Совместимостью со всеми показателями изображения высочайшей четкости характеризуется Full HD. Понятие «всех» означает параметры до самого большого показателя 1920х1080. нет в том случае, если присутствующая в телевизоре матрица обладает по ширине разрешением 1280, 1336 либо 1440. Получить можно только HD720, а скорее всего, будет HD-Ready. Продукция с обозначением HD-Ready и без такового имеет некоторые различия:

• Модель, не снабженная маркировкой, скорее всего, не позволит просматривать изображение высочайшей четкости, даже если присутствует матрица по ширине свыше 1280 пикселей. Такой прибор может передавать SD- сигнал, преобразовывая сигнал традиционной четкости «вверх» и увеличивая традиционное разрешение SD до разрешения матрицы.
• Отметка на модели HD-Ready показывает, что на приборе смотреть изображения традиционной и высокой четкости. SD- сигнал станет преобразовываться «вверх», а HD720 - передаваться без трансформаций либо преобразовываться «вверх» (на это влияет разрешение матрицы). HD1080 станет изменяться «вниз», понижая разрешение сигнала 1080 до разрешения матрицы.
• Значение Full-HD свидетельствует о том, что прибор может отображать различные сигналы, SD либо HD. Тут HD1080передается «как есть», остальные показатели трансформируются «вверх».

Как правило, модели с Full HD оснащаются видеопроцессорами, обладающими большой мощью и разработанными с использованием современных технологий. Этим объясняется их способность успешно преобразовывать HD720 и SD. В первом варианте необходимо полуторократное линейное увеличение, а во втором - нужно усиление в 2,7 крат. При возрастании этого показателя становится явным обезличивание не контрастных мелких деталей на общем фоне в появляющемся изображении. Для благоприятного разрешения этой ситуации нужно потратить много сил, сильные процессоры выполняют задачу максимально быстро и качественно.

Телевизоры, относящиеся к категории Full HD, как правило, достаточно дороги, но в них непременно находятся самые современные и высококачественные матрицы.

Вильям Ф. Шрейбер,
Массачусетский технологический институт
Перевод с английского: Корпорация D&K, 2003

В III в. н.э манихейцы (персидская религиозная секта) разделили мир на два состояния: духовное противопоставили материальному. С тех пор мы следуем модели дуализма манихейцев практически в каждом аспекте своего существования: любовь противопоставляем сексу, искусство коммерции, пишем "ЕЩЕ" - читаем "ИСЧО". Даже технические умы не свободны от этого. Мы с не меньшим увлечением играем в дуализм: Beta vs. VHS, аналоговые форматы противопоставляются цифровым, DVD сравнивается с DivХ.

Под влиянием плюрализма, свойственного цифровым телевизионным стандартам, включающим 18 различных телевизионных форматов, двойственность манихейцев принимает совершенно новые формы. Наиболее очевидная из них - это сравнение HDTV и SDTV или телевидения высокой четкости с телевидением стандартной четкости. Вы, скорее всего, уже поняли, что стандартное разрешение - это эвфемизм, и что высокое разрешение для широкоэкранных домашних кинотеатров последних моделей - именно то, что надо. Однако технические возможности позволяют говорить о двух различных подходах к созданию HDTV изображения, и на этой почве возникает новое технологическое разграничение: разрешение 1080i против 720p.

Комитет передовых телевизионных систем (ATSC), родивший 18-главое чудовище, заявляет, что оба разрешения отвечают требованиям, предъявляемым к телевидению высокой четкости (HDTV). Эту точку зрения разделяет и Ассоциация производителей бытовой электроники, влиятельная профессиональная группа, представляющая изготовителей аудио-видеопродукции для телевидения и других применений. Однако по разным причинам остальные участники полемики вокруг высокого разрешения (HD) занимают противоположные позиции.

Большинство производителей телевизионной продукции, имевших четкую позицию к моменту написания этой работы, выбрали воспроизведение HDTV с разрешением 1080i. Среди них CBS, NBC, HBO и Гарри Сомерфильд (Harry Somerfield), технический редактор этого журнала. Тем не менее, все остальные утверждают, что разрешение 1080i заметно хуже и, что изображение в формате 720p лучше выглядит, более соответствует новым технологиям отображения и, следовательно, предпочтительнее для будущего цифрового ТВ. По эту сторону разделительной полосы находятся ABC, Fox, компьютерная индустрия, а также телевизионный гуру Джо Кейн (Joe Kane) из Научного института визуализации изображения. В то же время отдельные специалисты заявляют, что при отображении на реально существующем оборудовании различия между форматами столь незначительны, что сама по себе полемика является деструктивным развлечением.

true2Мы же никогда не уклоняемся от дискуссий, поэтому давайте сравним разрешение 1080i с 720p. Кто же все-таки прав? Какая из двух картинок выглядит лучше? И имеет ли, вообще, полемика смысл? Взглянем на цифры.

Считая пиксели
Производить подсчеты, выводить формулы предпочитают защитники разрешения 1080i. Обратимся к строкам развертки: число 1080 больше, чем 720, не так ли? Поэтому в данном случае предпочтительнее оказывается метод подсчета "пикселей" (точек, составляющих изображение).

Совершим простейшие арифметические действия: умножим число текущих вертикальных пикселей в каждом формате на число горизонтальных пикселей. В формате 1080i: 1080?1920 = 2,073,600 точек. В формате 720p: 720?1280 = 921,600 точек. После подсчета пикселей выясняется, что в формате 1080i точек оказывается более чем в 2 раза больше по сравнению с форматом 720p и, следовательно, он более чем в 2 раза четче.

Смотрим на часы
Однако цифры - это еще не все. Существует отличие, опирающееся на значения символов "i" и "p". 1080i - это "чересстрочный" формат, а 720p - "прогрессивный". В каждом формате используется особый способ превращения ряда статичных изображений в движущуюся картинку. При чересстрочной развертке неподвижное изображение или "кадр" создается за счет сканирования двух наборов чередующихся строк или "полей" (полукадров). При прогрессивной развертке кадр создается за один прогон.

Если развертка изображения в обоих форматах осуществляются с одинаковой скоростью, т.е. в секунду происходит равное число прогонов, преимущество прогрессивной развертки становится очевидным, так как сканируется полное изображение (кадр), а не половина изображения (поле). В рамках этой развертки выводится меньше точек и строк, но развивается удвоенная скорость.

Итак, теперь встал вопрос хронометража. Как разъясняет компания ABC (Эй-Би-Си) на своем сайте в разделе FAQ (часто задаваемые вопросы и ответы на них): "Сравнивать число строк разрешения в изображениях с прогрессивной и чересстрочной разверткой не совсем корректно. В период времени, требуемый в формате 720p для вывода изображения в 720 строк, в формате 1080i выводится изображение только в 540 строк. И за то время, пока в формате 1080i выводится изображение в 1080 строк, в формате 720p заканчивается вывод 1440-й строки".

Как подчеркнул представитель фирмы Sony Фил Эбрем (Phil Abram), сравнение справедливо только в том случае, если хронометраж (скорость обновления изображений) остается постоянным. Действительно, этот факт может служить доказательством. По мнению Джо Кейна (Joe Kane), в то время как в телевидении стандартной четкости допускаются различные темпы обновления изображения, в первом поколении цифрового оборудования изображение обновляется посредством трассировки новых полей или кадров поперек экрана один раз в каждую шестидесятую (1/60) долю секунды. Любое изображение, передаваемое медленнее, будет вновь преобразовано оборудованием, для того чтобы помешать медленно движущимся кадрам вызвать видимое мерцание изображения.

Пространственное разрешение против временного
Истина состоит в том, что изображения в обоих форматах, 1080i и 720p, выглядят лучше в разных условиях. Формат 1080i предназначен для воссоздания мелких деталей в неподвижных кадрах и изображениях при незначительном движении или полном его отсутствии. Этот формат лучше всего подходит для "пространственного разрешения". Независимо от того, как долго приходится создавать картинку, она будет содержать больше строк, больше точек. Система отлично функционирует до тех пор, пока отсутствует движение. Помните, как два поля (полукадра) создают кадр? Если объекты перемещаются, траектория движения между чередующимися полями изменяется. Это вызывает "артефакты движения" (помехи изображения) или видимое искажение похожие ступенчатый рисунок на диагональном контуре.

Формат 720p имеет преимущества в воспроизведении движения. Он не вносит видимых искажений независимо от скорости движущихся объектов, поэтому обладает лучшим "временным разрешением". Однако при остановке часов неподвижные кадры не будут выглядеть четко, потому что в распоряжении формата 720p находится меньшее число точек и строк.

Противопоставляя в соответствии с дуализмом манихейцев статичные и движущиеся изображения, определим, какие из них воздействуют на характеристики картинки в большей степени? По Кейну (Kane) производительность формата 1080i постоянно варьируется между 540 и 1080 строками в зависимости от объема движения в изображении на каждый данный момент. "Основная идея телевидения состоит в получении движущихся изображений. Соответственно, когда есть движение, обычное разрешение, как правило, всегда оказывается значительно ниже 1080. Маловероятно, чтобы изображение достигло когда-либо разрешения 1080. Вычисления, берущие за основу средние значения параметров движения, подразумевают, что вертикальное разрешение достигает приблизительно 635 строк. Эти цифры не соответствуют средней величине, так как фактическое разрешение определяется количеством движения. При этом формат 720p постоянно располагает массивом в 720 строк. Я полагаю, что формат 720p в настоящее время - наилучшее направление развития отрасли".

Впрочем, не переживайте слишком за временное разрешение. Как подчеркивает Эд Милбоурн (Ed Milbourn), управляющий перспективным телевизионным планированием фирмы Thomson: "Кинофильмы имеют ужасное временное разрешение". Они снимаются со скоростью всего лишь 24 кадра в секунду, а это медленнее, чем в 1080i и 720p! Чтобы минимизировать дрожание изображения, киномеханики открывают обтюратор дважды за один кадр. Тем не менее, 35 мм фильм является стандартом для всех телевизионщиков, а характеристика "как в кино" самой высокой похвалой.

Согласно Милбоурну, книжное определение истинного телевидения высокой четкости включает: разрешение примерно в два раза превышающее разрешение современного аналогового стандарта NTSC, широкоэкранное изображение, цифровой звук. Этим требованиям отвечают оба формата и 1080i, и 720p.

Как насчет дисплея?
Легко говорить о теоретических границах технических решений. А что же существенного можно добавить о технических решениях в наших домашних кинотеатрах и телевизионных сетях? Здесь, все развивается также непредсказуемо как на скачках. Хотя с производственных позиций выигрышным кажется все-таки формат 1080i, во всяком случае, сейчас.

Вторя остальным сторонникам формата 720p, Кейн (Kane) утверждает, что прогрессивная развертка больше подходит для дисплеев, в конструкции которых используется технология DLP, плазменных дисплеев и устройств нового поколения. В действительности, говорит Кейн (Kane), телевизоры с электронно-лучевой трубкой (ЭЛТ) "более эффективны при передаче прогрессивной развертки, так как яркость изображения увеличивается. Если для преобразования сигнала NTSC в прогрессивную развертку использовать удвоение строк, на большинстве дисплеев можно добиться 40-процентного увеличения светоотдачи без искажения сигнала. А это серьезное количество светового излучения. Вот почему я поддерживаю прогрессивную развертку".

Однако формат 720p непрактичен для доступных по средствам телевизионных устройств, базирующихся на ЭЛТ, утверждает представитель фирмы Sony Фил Эбрем (Phil Abram). "Противопоставление чересстрочной и прогрессивной развертки связано с горизонтальной частотой сканирования. То есть с тем, насколько быстро вы можете перемещать электронный пучок через экран кинескопа. Чересстрочная развертка, объясняет он, "дает вам разрыв", так как поле не включает каждую вторую строку, передавая только половину изображения. "Если вы начинаете работать на 60 полных кадров в секунду в формате 720p, электроника, аппаратные блоки, электронная пушка, экранирование и все остальное взлетают в цене".

Он говорит, что хорошим решением будет отображать разрешение или 1080i или 480p, преобразуя все остальные сигналы в один из этих форматов. "Указанные горизонтальные частоты сканирования лежат недалеко друг от друга. Вы можете сосредоточиться на них и создать эффективную по затратам установку". Некоторые изготовители, хотя далеко не все, заняты этим.

В период написания данной работы, фирма Toshiba представила 71- и 65-дюймовые мультиформатные проекторы (рирпроекция), которые работают в обоих форматах: соответствующем высокому разрешению - 1080i и в соответствующем стандартному разрешению - 480p. Последнее может использоваться в новых DVD плеерах со специальным профессиональным прогрессивным выходным сигналом (ColorStream Pro). Однако формат 720p будет преобразован в формат 1080i, и аналоговый сигнал NTSC в формат 480p. Подобным образом работает широкоэкранный 56-дюймовый проектор от фирмы Panasonic. Она также предлагает две модели для телевидения стандартной четкости (SDTV). Mitsubishi представила семь аппаратов, широкоэкранных и стандартных одновременно, воспроизводящих формат 1080i как формат 1080i и преобразующих аналоговый сигнал NTSC, формат 720p и формат 480p в собственный уникальный формат развертки 960i. "Третьим лишним" оказалась фирма Pioneer, 50-дюймовый газоплазменный аппарат которой отображает прогрессивную развертку 768 x 1280, незначительно превосходящую стандартный вертикальный резерв формата 720р. Все сигналы, включая формат 720p, преобразуются до вертикального разрешения 768 строк.

Когда вы будете читать эти строки, появится еще больше альтернативных вариантов. Хотя газоплазменные и жидкокристаллические дисплеи "прогрессивны от рождения", как говорит Эбрем (Abram), получение полного разрешения в формате 1080i или формате 720p есть "результат того, каким количеством пикселей располагает отдельно взятый дисплей. Следовательно, основная проблема в выходном сигнале и габаритах устройств. А они чрезвычайно дороги в любом формате". Нетрудно догадаться, почему плазменный аппарат фирмы Pioneer стоит $25,000. Но даже в подобных ситуациях, добавляет он, "я всегда удивляюсь тому, что делают инженеры, имеющие правильную мотивировку и цели".

Передача сигнала, производительность и взгляд в будущее
Формат 1080i неудобен для использования в качестве цифрового формата, так как при передаче сигнала в его рамках возникают значительные трудности, что отмечается на сайте компании ABC (Эй-Би-Си) в разделе FAQ (часто задаваемых вопросах и ответах на них). "Изображение в формате 1080 x 1920 (1080i) ... невозможно до размеров, подходящих для 6 МГц канала, без возникновения нежелательных артефактов (помех изображения). Поэтому было рекомендовано подвергнуть 1920 пикселей выборке до 1440, чтобы уменьшить помехи при компрессии. По этой причине производители шифраторов приняли решение не учитывать приблизительно 25% изображения во время эфирной трансляции. Такой компромисс не требуется при использовании формата 720p. Большая часть оригинальной информации об изображении сохраняется в трансляционной сети". Джон Мэлоун (John Malone) из кабельного гиганта TCI заявил даже, что он не будет добровольно передавать сигнал 1080i, названный им "искривлением спектра". При этом, добавил он, проблем с форматом 720p не было.

true3Однако независимо от их слабых и сильных сторон, ни формат 1080i, ни формат 720p не являются последним словом в цифровом телевидении. Как разъяснялось в предыдущем разделе, стандарт ATSC дает спецификацию формату 1080p, объединяющему высокое пространственное разрешение формата 1080i с высоким временным разрешением формата 720p. Он требует еще большей компрессии при передаче, чем формат 1080i (при допущении, что частота съемки останется прежней). На сегодня очень небольшое количество потребителей, располагающих домашними кинотеатрами предыдущих моделей, смогут позволить себе почти невозможно дорогой и высококачественный дисплей необходимый для этого формата. Также нереально его использование сейчас или в ближайшем будущем для трансляции или отображения телевизионной картинки на улице. Однако, как утверждает Кейн (Kane), этот формат идеален с точки зрения производительности и архивирования файлов. И дебютирует он в следующем году на съезде Национальной ассоциации телевещателей. Мы можем верить Кейну - его просили прийти с демоверсиями дисплеев.

РЕЗЮМЕ
Аргумент, что чересстрочная развертка 1080I (1080x1920, 30 кадров/сек.) дает изображение лучшего качества, чем прогрессивная развертка 720P (720x1280, 60 кадров/сек.), так как первая имеет в два раза больше элементов изображения (пикселей) на кадр, есть самый последний ошибочный довод. Предлагается он теми, кто годами продвигает систему NHK 1125/60 в качестве мирового стандарта производства. Все приводимые выше аргументы были отвергнуты как ложные, а этот данный аргумент - просто последняя попытка навязать устаревшую технологию американской индустрии телевещания. На самом деле, вертикальное разрешение, действительно достигаемое в формате 1080I, ниже, чем в формате 720P. В то же время горизонтальное разрешение значительно меньше 1920 пикселей, что было ясно продемонстрировано в ходе объективных испытаний, проведенных ATTC. Экспертные оценки, выставленные ATEL, показали, что воспринимаемое качество изображения двух систем сопоставимо.

2 миллиона против 1 миллиона
Как было сказано выше, чересстрочный сигнал из 1080 строк на кадр располагает лишь половиной от этого числа линий в качестве фактического вертикального разрешения. В тоже время прогрессивный сигнал из 720 строк на кадр имеет фактическое вертикальное разрешение близкое к 720 линиям. В упомянутых выше тестах ATTC реально измеренное вертикальное разрешение формата 720P было выше, чем у формата 1080I. Что касается горизонтального разрешения, то 1920 действительно значительно выше, чем 1280. Если бы такая цифра была достигнута, можно было бы ожидать, что воспринимаемая четкость изображения формата I окажется выше, чем у формата P. Однако все оказалось не так просто. Индивидуально воспринимаемая четкость, измеренная ATEL, была почти одинаковой. (Предмет исследования не был выбран специально для иллюстрации искажений при чересстрочной развертке.) Разумеется, изображение формата 1080I не распалось на 1920 пикселей по горизонтали. По всей вероятности, это было вызвано самой камерой или фильтрацией ее сигнала. Необходимо отметить, что при пропускной способности 30 МГц, использованной в тестах, разрешение ограничено примерно 1550 горизонтальными пикселями.

Дополнительные данные по настоящей публикации были выявлены в Японии и на последней выставке NAB. В Японии Ассоциация радиотехнических отраслей промышленности и торговой деятельности (the Association of Radio Industries and Businesses - ARIB) уже сменила 1080x1920 на 1080x1440, так как более высокое разрешение вызывает искажения кодировки (блокирование). Последнее, в зависимости от объекта передачи, можно ослабить или устранить за счет некоторого снижения горизонтального разрешения. Поступали также сообщения от NAB о блокирующих искажениях в материале, закодированном в формате 1080I, что происходит, несомненно, по той же причине. В прошлом декабре фирма Sony ходатайствовала перед ATSC о смене формата 1080x1920 на формат 1080x1440. С другой стороны, на NAB"е не поступало сообщений о помехах компрессии с форматом 720P.

Суммируя, можно сказать, что формальное разрешение 1080x1920 на практике не достигнуто. Разрешение формата 1080I не выше формата 720P, зато обладает всеми хорошо известными искажениями, соответствующими чересстрочной развертке. Качественного преимущества в использовании формата 1080I не существует, также как не существует веских причин отказа от использования прогрессивной развертки.

Заключение
В данной статье было показано, что утверждение о более высоком разрешении в формате 1080I относительно формата 720Р является ошибочным. Разрешение, фактически достигаемое в чересстрочных системах, значительно ниже формального 1080x1920. Снижение вертикального разрешения связано с необходимостью уменьшения дрожания строк, которое будет присутствовать в противном случае. Снижение горизонтального разрешения есть отчасти результат трудностей работы с видеокамерой, а отчасти результат ограничений системы компрессии MPEG. Эти ограничения являются ее неотъемлемыми частями. Их невозможно устранить в рамках установленной трансляционной скорости передачи данных. Когда-то эти вопросы полностью не осознавались, но сейчас такие времена прошли. На настоящий момент существует множество фактов, которые доказывают, что никаких преимуществ в использовании чересстрочной развертки при трансляции сигналов цифрового телевидения нет, за исключением выгоды для изготовителей профессионального оборудования с чересстрочной разверткой. То обстоятельство, что некоторые защитники чересстрочной развертки по-прежнему пытаются продвинуть эту устаревшую технологию, показывает, что их точка зрения основывается не на реальных фактах. Она почти несомненно обязана своим существованием исключительно их отчаянным попыткам добиться, чтобы уже разработанное 1125-строчное профессиональное оборудование использовалась для трансляции сигнала HDTV (телевидения высокой четкости).

N.B. Цифры 720x1280 относятся к структуре видимого телевизионного кадра. Аналоговые системы, такие как NTSC, имеют большее целое число строк (525) в сравнении с 480 строками видимого кадра. Исходная система NHK имела 1125 полных строк, из которых 1035 формировали видимое изображение.

N.B. Эти заметки представляют личное мнение автора, который не имеет финансового интереса в результатах обсуждаемых здесь вопросов.

Разрешение экрана - это количество точек (пикселов), из которых состоит изображение.

Как правило, разрешение зависит от типа и размера экрана телевизора. В частности, ЭЛТ-телевизоры имеют реальное разрешение около 768х576, среднеразмерные плазменные телевизоры имеют разрешения 1024х720 или 1024х768, небольшие и среднеразмерные ЖК ТВ несколько лет назад обычно имели разрешение 1366х768. В настоящее время есть тенденция к полному замещению в сегменте ЖК ТВ моделями с разрешением 1920х1080, как и у самых крупных ЖК и плазменных телевизоров.

Телевизоры с разрешением 1280х720 , 1366х768, 1400х900 или 1680х1050 могут называться HDReady , с разрешением 1920х1080 - FullHD

Нужно различать собственно разрешение телевизора и разрешение воспроизводимого им сигнала. Существует несколько разрешений сигнала с устоявшимися сокращенными названиями. Разрешение DVD (720х576 в системе PAL или 720х480 в системе NTSC) называют «стандартным» разрешением (standart definition или, сокращенно, SD). Разрешение фильмов 1280х720 часто называют как 720p и 720i (соответственно для прогрессивной и чересстрочной разверток). Самое высокое доступное сейчас разрешение 1920х1080 называют в зависимости от развертки 1080p или 1080i.

В настоящее время активно разрабатывается телевизионная инфраструктура следующего поколения, условно называемого 4К или Ultra HD . Разрешение экрана соответствующих телевизоров, также как и разрешение видеосигнала составляет 3840х2160 (в 4 раза больше чем у FullHD). Однако до широкого распространения таких систем довольно далеко, т.к. помимо собственно телевизоров нужны видеокамеры, средства обработки, передачи и хранения информации. Тем не менее радует, что стоимость имеющихся на рынке Ultra HD телевизоров начального уровня опустилась ниже 30 тысяч рублей.

Следует заметить, что «полезное» разрешение изображения всегда будет равно меньшему из разрешения экрана телевизора и видеосигнала. Т.е. если вы смотрите DVD на экране FullHD телевизора - то «полезное» разрешение будет равно разрешению DVD. Аналогично, если подать на телевизор с разрешением 1280x720 (HDReady) сигнал 1080p (FullHD) - то «полезное» разрешение будет равно уже разрешению телевизора, т.к. оно меньше.

В общем случае чем выше разрешение - тем лучше.

Однако из любого правила есть исключения. Дело в том, что для отображения на панели с высоким разрешением сигнала с низким разрешением требуется его обработка, так называемый upscaling . Причем если сигнал имеет не очень высокое качество (например, эфирное ТВ) - то работа алгоритмов обработки сильно усложняется. Поэтому если прием эфирного ТВ является основным предполагаемым режимом работы покупаемого телевизора - то обязательно следует визуально оценить качество приема в магазине . Возможно, в таком случае лучше будет качество изображения на телевизоре с более низким разрешением.

Что это такое?

Формат High Definition Video (сокращенно HD) - это новый стандарт видео, предлагающий пользователю более высокое качество (тобишь, четкость) изображения за счет увеличения разрешения (количества точек-пикселей) на видеокартинке воспроизводящего устройства (телевизор, монитор, плазменная или ж.к. панель). Поэтому более распространенное его название как "формат высокой четкости" или "высокого разрешения" .

Что является High Definition Video?

В принципе любой видеоконтент с разрешением больше 1280х720 точек уже можно отнести к видео высокой четкости. При этом у этого формата есть свои:

Какие формы HD бывают?

HD-формат развивается в двух направлениях: HDV (High Definition Video) , предназначенное для воспроизведения с различных носителей информации, и HDTV -предназначенного для вещания по кабельным, спутниковым и эфирным каналам телевидения, его еще называют ТВЧ-Телевидение Высокой Четкости.

Какое бывает разрешение?

На сегодняшний день основными являются: HD1080 (1920x1080) и HD720 (1280x720) .
Оба они имею соотношение ширины к высоте кадра(экрана) равным 16:9.
Также видео с разрешением 1920х1080 точек может иметь построчное (progressive scan) или черезстрочное (interlace) чередование полей кадра. А Видео с разрешением 1280х720 только построчное чередование (разверку).
Соответственно обозначаются и форматы видео, например HD1080i - где буквой "i " обозначено черезстрочное чередование полей, или 720р - где "р " построчное чередование.

Сколько кадров в секунду должно быть в HD?

В этом плане у видео высокой четкости не много отличий с DVD-видео: при построчном чередовании полей в системе Pal-25 кадров/секунду, в NTSC-30 (29,97) кадров/секунду; при черезстрочном чередовании полей в системе Pal-50 полукадров/секунду, в NTSC-60 полукадров/секунду.
Зато в системе IVTC Film всего 24(23.976) кадров, что является стандартом для кинопленки, благодоря чему удается оставить скорость картинки фильма в оригинале.

Какие его приемущества у HD-видео перед стандартным видео (SD)?

Картинка в HD выглядит более выигрышно по сравнению с SD-видео, плюс HD-видео имеет существенно более четкую картинку на больших экранах.
На рисунках снизу приведено сравнение кадров разных форматов.

На чем воспроизвести Видео Высокой Четкости?

С какого носителя возможен просмотр видео высокой четкости?

Каким кодеком закодирован видеосигнал HD-видео?

HD-видео кодируется в различных кодеках: MPEG-2 HD - приемник формата MPEG-2 в DVD. Он обеспечивет достаточно высокое качество изображения, но его алгоритм сжатия сильно устарел и не обеспечивает достаточного уровня компрессии. Тем не менее, данный формат был выбран в качестве основного для бытовых видеосистем высокого разрешения. И не случайно: он хорошо известен и освоен, для реализации тракта не нужны сложные декодеры.
H.264 AVC (MPEG-4 v.10) - молодой и перспективный кодек, основанный на стандарте нового поколения MPEG-4 кодеков H.264. AVC расшифровывается как Advanced Video Coding (прогрессивное кодирование видео).
В отличии от своих старших собратьев стандарта h.263 (divx, XviD), он демонстрирует значительно лучшее качество изображения при большей компрессии тракта, что связанно с использованием значительно доработанных технологий сжатия видеоданных. Но для кодирования и декодирования видеопотока требуются значительные вычислительные мощности процессора. Чтобы облегчить нагрузку на процессор, именитые производители видеокарт не так давно включили поддержку аппаратного декодирования HD-видео в свои новые модели.
VC-1 - разработан компанией MicroSoft и используется для кодирования HD-потока в HD-DVD. Он основан на алгоритме MPEG-4.
DiVX HD и WMV-HD - немного доработанные версии кодеков своих старших MPEG4-собратьев.

Что такое Full-HD?

Что такое HD-Ready?

Меткой HD-Ready обозначается поддержка телевизором разрешения меньше 1920х1080 точек, например если у телевизора разрешение составляет 1024х768 точек, то он сможет показать входящий HD-сигнал, но при этом преобразует (сожмёт) картинку до размеров 1024х768, чем уменьшит четкость входящего сигнала.

Благодаря использованию высокопроизводительных видеопроцессоров, некоторые современные мультигибридные (AHD+TVI+CVBS+IP) видеорегистраторы рассчитанные на запись видеосигнала с разрешением 720р, способны реализовать новый режим, обозначаемый как 1080N или его еще называют H1080p. Такие модели регистраторов обеспечивают работу с 1МП и двухмегапиксельными камерами наблюдения, что позволяет получить разрешение 720р и 1080р. Многие производители планируют снять с производства и вывести из продажи во втором полугодии 2016 года видеорегистраторы, поддерживающие исключительно один формат видеозаписи 720p (1Мп).

Первые модели видеорегистраторов, дополнительно реализующих новый режим записи 1080N, были анонсированы в январе этого года. Благодаря этому у потребителей появилась возможность записи информации, полученной с двухмегапиксельных AHD и TVI видеокамер, на наиболее доступный сегмент видеорегистраторов цена которых в 2,0…2,5 раза ниже по сравнению с FULL HD регистраторами. С учетом постоянного снижения стоимости аналоговых HD-видеокамер с разрешением 1080p переход пользователей на режим записи 1080N гарантирован.

При этом они получают дополнительные преимущества:

• большую доступность 2МП разрешения в системах видеомониторинга;
• ценовую оптимизацию систем видеонаблюдения, предусматривающих высокую разрешающую способность.
• большую длительность архива при тех же объемах HDD

Отличие нового режима записи Half H1080N от стандарта 1080P

При анализе графической визуализации изображения, записанного в формате 1080N установлено, что количество пикселей по вертикали полностью совпадает с их числом при записи с разрешением 1080p - 1080 px, что в полтора раза выше стандартного режима, имеющего разрешение 720p.

Горизонтальная запись производится чересстрочно, благодаря чему осуществляется сглаживание изображения аппаратными средствами, а горизонтальные составляющие видеоизображения растягиваются до ширины 1080р. Благодаря этому изображение записанное с разрешение 944рх выводится на экран с шириной кадра равной 1920 px.

К достоинствам видеорегистраторов, реализующих режим Half H1080N, следует отнести автоматические преобразование видеосигнала в широкоэкранный режим, имеющий соотношение сторон кадра 16:9. Поэтому при просмотре записанной информации на стороннем видеоплейере в настройках следует выставлять соответствующий режим. Использование в новых видеорегистраторах дополнительного формата записи 1080N позволяет значительно повысить суммарное разрешение по сравнению с мегапиксельным режимом записи, имеющим разрешающую способность в 720р.

Сравните следующие 3 кадра, уменьшенные до ширины 700 px. Первый сделан с 1МП AHD камеры. Второй с 2МП камеры в режиме 1800n, третий - с этой же камеры в режиме 1080p (Full HD).

Самую информативную часть кадра - надпись на фургоне мы разместили немного выше в оригинальном разрешении. Если кликните на уменьшенный кадр - откроются несжатые файлы размером 1,3Мб, 2,6Мб, 2,9Мб соответственно.

Рассмотрим внимательней полученные изображения. Первая, 1МП камера с матрицей 1/4 выдает узкий угол обзора и немного размытую картинку. На следующих кадрах с 2МП камеры и угол шире и разрешение намного выше. А вот разницу между наими заметить можно только при тщательном изучении картинки. Разница эта настолько мала, что ей можно пренебречь, учитывая преимущества нового формата 1080N:

• стоимость видеорегистраторов в 2,0…2,5 раза ниже по сравнению с аналогами, имеющими стандарт записи 1080p;
• за счет сжатия горизонтальных линий кадра появляется возможность оптимизировать хранение записанной информации, за счет меньшего объема архива видеоконтента;
• обеспечивает работу с двухмегапиксельными видеокамерами с большими (1/2.8), светочувствительными, широкоугольными матрицами, при этом качество записи ненамного уступает стандартному режиму 1080p.

С 2019 года перестали производиться 720р видеорегистраторы, практически все бюджетные модели на данный момент могут записывать как 1 Мп камеры (в разрешении 720р), так и 2Мп (в разрешении 1080n). Более дорогие модели регистраторов записывают 2Мп камеры в формате 1080р.