Hdtv ja sahkoisen kuvan tarkku

04.02.2008 kirjoittanut Lassi A. Liikkanen

Tällä sivulla:
o Hidastelua
o Parannustako
o Aikataulu
o Yhteensopivuus

HDTV - tarkempi sähköinen kuva tänään ja huomenna

Tiivistelmä

Tässä artikkelissa selvitetään miten tarkka tulevaisuuden television kuva on, milloin se tulee käyttöön, mitä ongelmia siihen liittyy ja kannattaako asiasta olla huolissaan.

Alussa oli analogia

Digitaalisuus tunkee nykyään sisään ovista ja ikkunoista. Viime vuoden hitti Suomessa oli läpimurtonsa aloittanut digitaalinen televisio. Vaikka kaupoissa myydään edelleen ainoastaan analogisella virittimellä varustettuja malleja, on tulevaisuudessa tämänkin päivän hienoin digivempele auttamatta vanhentunut. Miksi näin?

Syy tähän on jo yli kaksikymmentävuotta sitten esitelty teräväpiirtotelevisio eli HDTV (High Definition TeleVision) ja sen videotallennevastine, HD-DVD. Teräväpiirtotelevisio on ollut tuloillaan jo pitkään, mutta jäänyt toistaiseksi kynnyksen taakse. Niinpä Suomen television vasta hiljan alkanut digiaika on sitoutuessaan vanhaan standardi tarkkuuteen auttamattomasti vanhanaikainen. Näin ei kuitenkaan pitänyt käydä. Kymmenen vuotta HDTV:n ensiesittelystä 1981 eurooppalaiset päättivät kehittää oman HD standardinsa jo käytössä olleen satelliittitv-standardi MAC:n perusteella. Järjestelmän nimeksi tuli HDMAC ja se oli teknisesti loistelias sekä pakkaamaton että digitaalinen. Laitteiden prototyyppejä olikin käytössä jo seuraavana vuonna. Ainoaksi sisällöksi tuolloin jäi kuitenkin 1992 talvi- ja kesäolympialaisten koetelevisiointi ja Euroopan televisioyhtiöiden yhteistyöelin EBU pisti koko formaatin hautaan 1993. Nyt on kuitenkin näkyvissä aika jolloin HDTV lopulta tulee takaisin myös eurooppalaiseen televisiomaailmaan.

Miksi näin pitkä odotus

HDTV voitonmarssia on hidastanut valmistajien ja kansallisten tv-levitysyhtiöiden erimielisyys, toisaalta myös pula näyttölaitteista ja tallennusvälineistä. HDTV toimii eräänlaisena kattoterminä, jonka alle on vuosikymmenien saatossa mahtunut lukuisia erillisiä analogisia ja digitaalisia kuvansiirtoformaatteja. Japanissa HDTV on sen sijaan löytänyt paikkansa ja Pohjois-Amerikassa tilanne alkaa jo näyttämään lupaavammalta, samoin Kiinassa ja Australiassa koelähetykset alkavat jo ensi vuonna. Keskeinen edellytys teräväpiirtotelevision käyttöönotolle on ollut myös soveltuvan teknologian puute. 2000-luvulla näyttölaitteiden ja kameroiden kehitys on kuitenkin ollut niin vakuuttavaa, että myös kuvalähteen uudistuksen on lopulta tapahduttava.

Standardien ratifioimisen ja valmistajien keskinäisten riitojen tiimellyksessä unohtuvat helposti myös HD:n tekniset vaatimukset. Kuvan laadun parantaminen aiempaa merkittävästi paremmaksi haastaa myös tekniikan. Informaation määrä kasvaa suorassa suhteessa kuvakoon kasvamiseen. HD-DVD:n haaste on ollut niin elokuvien mahduttaminen levyille kuin myös soittimien kehittäminen käsittelemään moninkertaisesti suurempaa bittivirtaa. Tämä selittää myös haluttomuuden ottaa HD:ta käyttöön maanpäällisissä TV verkoissa, yksi HDTV kanava vie kuuden SDTV kanavan verran kaistanleveyttä. Käytännössä esim. Yhdysvalloissa on HDTV kanavien lähetyksessä ollut tarkkuudesta pakko ja tiputtaa vaakatarkkuus 1920 pikselistä 1440 pikseliin. Toisaalta siellä tällä hetkellä kuluttajille myytävät HD televisiot (CRT) pysty edes tähän erottelukykyyn.

Kuinka terävää

HDTV:n suomennos teräväpiirtotelevisioksi ei välttämättä anna oikeaa käsitystä teknologian todellisesta ideasta, joka on lisätä kuvainformaatiota, ei suoranaisesti terävyyttä. Terävyys toki lisääntyy samalla, useammastakin syystä, mutta keskeinen idea on lisätä kuvainformaatioota ja tätä kautta laitteiston erottelukykyä. Aiemmin ajateltiin, että HDTV riittäisi jo sinällään korvaamaan myös elokuvateattereissa käytetyn 35mm filmimateriaalin, mutta nykyään tähän ei enää uskota. Digitaalisessa elokuvatuotannossa onkin nykyisin siirrytty käyttämään HDTV:ta suurempia tarkkuuksia - ovathan kuvan kokovaatimukset elokuvia esitettäessä myös suurempia. HDTV on kuitenkin merkittävästi perinteistä televisiota parempi. Käytännön tarkkuudet vaihtelevat käytettävän formaatin mukaan, järjestelmiä suunniteltaessa periaate oli kaksinkertaistaa standardi tarkkuus (SD), jolloin päädyttiin 1080 juovan (pystytarkkuus) tarkkuuteen. Kun myös piste (vaakasuuntainen) tarkkuus kaksinkertaistetaan on tuloksena kaiken kaikkiaan nelinkertainen määrä kuvainformaatiota. Tällä informaatiomäärällä pystytään jo ihmisen silmän erottelukyvyn, katselutottumusten ja yleisimpien kuvakokojen puitteissa esittämään riittävän tarkka kuva. Itseasiassa perinteisen kokoiseen televisioon (alle 30 tuumaa) teräväpiirto ei TV käytössä tule välttämättä tuomaan merkittävää lisäarvoa.

Jos juovat ja viivat tuntuvat oudoille käsitteille voi olla helpompi miettiä kuvaa 'perinteisen' sähköisen kuvan kautta. Digitaalisissa still-kuvissa videon juovia vastaa pystysuuntainen tarkkuus (y-akseli) ja viivoja tai pisteitä vastaa vaakasuuntainen tarkkuus (x-akseli). Vastaavasti HDTV formaatit ovat 720 ja 1080, joissa numero tarkoittaa pystysuuntaista tarkkuutta. Molempien kuvasuhde on 16:9, eli laajakuva. Tämän perusteella voidaan laskea myös vaakasuuntainen tarkkuus, joka on 720*16/9=1280 ja 1080*16/9=1920. Pikseleitä näissä on siis teoriassa noin miljoona tai kaksi miljoonaa. 720 tarkkuus on jo tänä päivänä saavutettavissa jokaisella modernin tietokoneen näytöllä, sen 1080 tarkkuisia laitteita ei vielä ole. Eri formaateista ja niiden tarkkuuksista lisää erillisessä artikkelissa.

Milloin HD tulee?

Tätä ei tiedä kukaan. Euroopassa televisioyhtiöiden vallitseva trendi on ollut keskittyä televisiokanavien lukumäärän lisäämiseen. Tämä on havaittavissa mm. Suomeenkin lanseeratun digi-tv järjestelmän toiminnassa. HD kanavat rikkovat tätä periaatetta vastaan. Eurooppalaisen kuluttajan näkökulmasta todennäköisemmälle vaikuttaa se, että HD materiaali saadaan ensimmäisenä high-end kotiteattereihin satelliittikanavilta ja tulevaisuuden HD-DVD (AOD) levyiltä ja soittimilta. Satelliittilevitys olisi tällä hetkellä lähimpänä konkretisoitumistaan sillä HD-DVD on 'standardisoitu' vasta syksyllä 2003 ja johtavista elokuvayhtiöistä Disney kannattaa edelleen toista kilpailevaa järjestelmää, Sonyn Blu-rayta (Sony omistaa Disneyn). HD-DVD laitteista on jouluun 2004 mennessä nähty vasta prototyyppejä.

Tällä Euroopan HD tilanne näyttää olevan selkenemään päin. EBU päätti 2004 lokakuussa, että eurooppalaiseksi HDTV formaateiksi valitaan progressiiviset formaatit, 720p/50 ja 1080p/50. Valintaa näiden kahden vaihtoehdon välillä ei ole vielä tehty. EBU:n virallinen tavoite on tällä kertaa 'do it once, do it right', joka on tulkittavissa hieman itseironisena toteamuksena HDMAC episodin jälkeen. Positiivisena puolena on nähtävissä, että valinta on kahden progressiivisen vaihtoehdon väliltä, mikä on nykyaikainen ja kuvanlaatua parantava vaihtoehto. Todennäköiselle vaikuttaa, että valituksi tulee 720p, mutta varmuus asiaan saadaan vasta ensi vuonna. Oma mielipiteeni on, että 720p standardiin tyytyminen lähetyskäytössä saattaa olla mahdollinen kompromissi, mutta EBU tulee todennäköisesti suosittelemaan 1080p:n käyttö lähetysten tuotannossa. Tästä päästäänkin sitten siihen, että tulevaisuuden kannalta ei periaatteessa ole mitään järkeä käyttää lähetysten välittämiseen huonompaa vaihtoehtoa. Tilanteen voi kuitenkin ratkaista 720p:n eduksi se, että 1080p vaatii pikselimääränsä vuoksi väistämättä 2,25 kertaa kapasiteettia. Ennenkuin päätös saadaan maailmalla on jo varmaankin myynnissä HD- DVD laitteita. HD käyttöön soveltuvia projektoreita on jo saatavilla reilun kahden tuhannen euron hintaluokassa.

EBU:n oma arvaus maanpäällisten lähetysten aloittamisesta on vuosi 2008, tosin yksityiset yhtiöt saattavat lähettää satelliitin kautta HD kuvaa jo tätä ennen.(lisätietoja, kts. XXX) Tälläkin hetkellä on Euroopassa kokeilukäytössä satelliittipohjainen Euro1080 elokuvaverkosto, joka välittää HD tasoisia lähetyksiä, lähinnä urheilua ja luontodokumentteja. Pääkaupunkiseudulla lähetyksiä voi seurata myös kaapeliverkon kautta, sillä HTV syöttää ainakin tällä hetkellä tätä digitaalista kanavaa myös kaapeliin. Suomesta ei kuitenkaan ole saatavilla erillislaitteita, joilla kuvaa pystyisi vastaaanottamaan.

Kun HD tulee, tarvitseeko kaikki laitteet uusia?

Erilaisten videoprojektorien yleistyminen kotiteatterikäytössä on yhdessä muiden uusien näyttöteknologioiden kanssa mullistanut markkinoita. Tälläkin hetkellä on jo myynnissä videoprojektoreita, jotka ilmoittavat tukevansa HDTV formaatteja. Mutta. Erityisesti elokuvayhtiöt ovat olleet digitaalisen ajan myötä jatkuvasti huolissaan tekijänoikeuksien varjelemisesta, esimerkkinä DVD:n naurettavat aluekoodit ja CSS kopioinninestojärjestelmä. HD tasoista kuvaa ajatellen onkin kehitetty uutta HDCP estojärjestelmää, joka tulee todennäköisesti aiheuttamaan sen, ettei kaikkia tulevia HD kuvalähteitä voi hyödyntää ilman HDCP yhteensopivia näyttölaitteita. Tämä on kuluttajan näkökulmasta todella suuri ongelma. Toinen luonnollinen ongelma on se, ettei kuluttajien saatavilla vielä ole riittävän tarkkoja näyttölaitteita ainakaan 1080 formaatin esittämiseen. Jos siis hankit nyt 720 projektorin ja eurooppalaiseksi standardiksi valitaan 1080, niin päivitys odottaa tulevaisuudessa. Niin se tosin voi odottaa muutenkin, eikä kuluttajahintaisista 1080 laitteista muutenkaan ole vielä tietoa.

Oma kysymyksensä on myös HD materiaalin fyysinen tallennus.Kapasiteettia vaaditaan nimittäin rutkasti aiempaa enemmän. Tähän käyttöön on tosin jo olemassa pari ratkaisua, ensimmäinen nimeltään D-VHS. Se tukee 720p ja 1080i formaatteja. Toinen vaihtoehto on Sonyn Blu-Ray tallennus, joka tukee myös molempia. Laitteita myydään jo nyt Japanissa ja Yhdysvalloissa, joissa myös on digitaalista HDTV tarjontaa. Blu-Rayn on toistaiseksi monta kertaa kalliimpi kuin D-VHS. Tähänkin teknologiaan liittyy rutkasti haasteita, mutta eurooppalaisen näkökulmasta ratkaisut ovat todennäköisesti valmiina siinä vaiheessa, kun nauhoitettavaa materiaalia televisioon joskus seuraavalla vuosikymmenellä saadaan.

Kuluttajan näkökulmasta tällä hetkellä voi istua rauhassa ja odottaa. Analogiset tv-lähetykset loppuvat varmasti aiemmin kuin digitaaliset HDTV lähetykset edes alkavat. Toisaalta, kotiteatteri entusiasti voi jo tänään kantaa kotiinsa 720 projektorin, joka on 1080 yhteensopiva ja alkaa odotella HD-DVD:n ja HDTV kaapeli/satelliittivastaanottimen tuloa kansainvälisille markkinoille. Koska 1080 laitteita on jo Amerikassa ja Japanissa jonkin verran, ei sisältöjen hankkiminen Suomeen asti ole nykypäivänä enää kuin pieni hidaste. Kuvaputkilaitteita 1080 standardille ei ole kuluttujille vielä saatavilla, mutta LCD laitteita alkaa jo olemaan, esim. Sharp on julkaissut 45 tuumaisen Aquos nimisen 1920x1080 resoluutioisen laitteen (Sharp LC45GX6U). Tänä päivänä uusia näyttölaitteita hankkivan kannattaa kuitenkin vakavasti jo miettiä sitä, millaisien HD formaattien kanssa hänen televisionsa tulee toimimaan. Myynnissä on esimerkiksi 720 tasoisia LCD näyttöjä joissa ei kuitenkaan ole yhtään sisäänmenoa, jota kautta HD signaalia voisi siirtää! Jos olet tällaista laitetta ostamassa kannattaa varmistaa, että laitteesta löytyy HDMI tai DVI-I/D liitäntä tai vaihtoehtoisesti analoginen komponenttivideo tai RGB valmius. Samaten olisi toivottavaa, että laite ymmärtäisi suoraan progressiviisia formaatteja, joita meillä tullaan tulevaisuudessa käyttämään.

Lisäys 1.6.2005
HD ready -logo Euroopan elektroniikkavalmistajien yhdistys EICTA on esitellyt kevään aikana julkisesti markkinoiden selkeyttämiseksi uuden merkinnän. HD ready -logolla varustetut laitteet täyttävät EICTA:n vaatimukset teräväpiirtoteknologialle, sisältäen tuen mm. kopiointisuojaukselle (HDCP), 720P ja 1080i resoluutioille sekä 50 ja 60 hz laitteille. Kuluttajan kannalta HD ready merkitty laite on tulevaisuudessa varma investointi, joka takaa laitteen yhteensopivuuden ja liitettävyyden. Ensimmäiset HD ready laitteet ovat pian saatavilla myös Suomessa. HD ready vaatimuksista kannattaa huomata, ettei EBU:n toista vaihtoehtoa, 1080P:ta ole otettu niihin mukaan. Tämä on mielestäni tulkittavissa teollisuuden painostuksena EBU:n suuntaan valita nopeasti käyttöönotettavissa oleva standardi.

Katso myös

HD kuvan formaattiviidakko
Videosanasto

Lisätietoja, lähteet

http://www.ebu.ch/trev_300-wood.pdf

http://www.ebu.ch/trev_299-ive.pdf

http://www.euro1080.com/

Tekniikan maailma, 13/1992

HD ready -merkinnän vaatimukset valmistajille (http://www.eicta.org/dls/Common/GetFile.asp?&logonname=guest&ID=10319&mfd=off)

Samaan aiheeseen liittyvää:
Ohjeita passikuvan ottamiseen itse., 08.01.2015

Videotykin kaveriksi tarvittavan heijastuspinnan valmistusohje, 10.02.2014

Audio- ja videoliitäntästandardien ja -liittimien esittely, 30.01.2012

Tätä sivua ei ole kommentoitu
Kommentoi | Näytä kaikki kommentit

Nimi*:
Email*:
Sähköpostiosoitettasi ei näytetä julkisesti tai välitetä eteenpäin, sitä käytetään viestin alkuperän varmemtamiseen
Paikka (Kaupunki, Maa):
* Tämä tieto on pakollinen.

Avainsanat: [audio_video] , [elektroniikka] Dokumentin tila: Ok (päivämäärien selitykset)

Tämä dokumentti luotu: 24.02.2005
Muokattu: 04.02.2008
Julkaistu: 04.02.2008


Tämän dokumentin pysyvä URI (linkittäminen):
http://iki.fi/lassial/artikkelit/audio_video/050601-hdtv_ja_sahkoisen_kuvan_tarkku

© Lassi A. Liikkanen 2005 - 2016. Kaikki oikeudet pidätetään.
^Sivun yläreunaan^

*Muuta ulkoasua:
Tuloste tuloste
Suurempi teksti

Myydään:

@lassial Twitter feed: