Чтобы потом не жалеть (про SDTV DVB-T в MPEG-4)

Скоро нас всех ждёт перевод эфирного телевидения (т.е. "обычного", не кабельного и не суптникового) с аналоговых стандартов SECAM и PAL на цифровой DVB-T. В некоторых странах этот процесс уже заканчивается, а у нас он только начинается. Нужно это прежде всего для того, чтобы более рационально использовать частотный ресурс: там, где сейчас помещается один аналоговый канал, могут поместиться несколько цифровых в DVD-качестве (телевидение обычной чёткости, SDTV), или (ориентировочно) от одного до трёх каналов HDTV.

То, что мы немного отстаём от наиболее развитых стран в вопросе перевода телевидения на "цифру", может стать нашим преимуществом. Дело в том, что страны, уже начавшие процесс перехода некоторое время назад, используют уже устаревший способ сжатия видео - MPEG-2 (тот, который используется в DVD-дисках). Актуальный стандарт - это MPEG-4 (точнее, его подраздел, называющийся h.264). Он позволяет либо уместить в один частотный канал ещё больше телеканалов, чем с MPEG-2 (при одинаковом качестве изображения), либо повысить качество изображения при том же количестве каналов (разница будет особенно заметна на плоскопанельных телевизорах, которые рано или поздно неизбежно вытеснят традиционные ЭЛТ). Даже при высоком сжатии, помехи в h.264 проявляются в основном не "квардатиками", а "смазыванием", что раздражает намного меньше (пользователи спутникового ТВ знают, что за "квадратики" я имею в виду). Те страны, которые уже начали переход на цифровое телевидение, рады бы сменить стандарт сжатия на более современный, но они не могут этого сделать, потому что тогда у тех, кто уже купил цифровые приёмники, понимающие только MPEG-2, телевизор перестанет показывать.

Догадываетесь, к чему я веду? Так как у нас люди ещё массово не начали покупать DVB-T телевизоры и приставки к старым телевизорам, можно (и нужно!) ориентироваться на использование именно более современного стандарта MPEG-4. Именно так уже сделали Литва, Эснония, Бразилия, Словения и другие страны, которые, так же как и мы, запоздали с переходом на "цифру".

Зачем я тогда пишу всё это, если и так очевидно, что у нас должен использоваться h.264? Потому что у нас (это касается и Украины, и России, ведь менталитет чиновников-то похожий) не всё и не всегда бывает так, как должно быть. Нужно проследить, чтобы было принято правильное решение, потому что потом будет поздно - выбранный стандарт будет использоваться десятки лет, без возможности сменить его даже при большом желании.

В последующих заметках я расскажу больше о преимуществах h.264 перед MPEG-2.

Хочу ещё раз напомнить, что я говорю об использовании MPEG-4 для каналов обычной чёткости (в том, что для HDTV нужно использовать h.264, никого убеждать и так не надо). А чем меньше места будут занимать обычные каналы, тем больше останется места для HDTV.

Upd: В России как раз недавно официально утвердили использование MPEG-4 для цифрового телевизионного вещания. Это очень позитивно! Думаю, Україна теж не забариться ;-)

Не Full HD, а Fool HD

Вы, наверное, слышали что существуют два формата телевидения высокой чёткости — 720p и 1080i.

Также, вы слышали, что, мол, 720p — это недо-HDTV, и что те, у кого телевзор «HD ready», а не «Full HD», настоящего HDTV увидеть не могут.

Так вот, это неправда. Просто телевизоры «Full HD» стоят дороже обычных, и вам очень хотят их продать.

Конечно, иметь телевизор с матрицей большего разрешения — это всегда лучше. Но эта разница не такая существенная, как это пытаются внушить те, кто хочет продать вам телевизор подороже, а также владельцы таких телевизоров, которые хотят таким образом продемонстрировать своё превосходство. На самом деле, разницы вы можете и не увидеть.

Почему так получается? Дело в том, что под телевидением высокой чёткости принято подразумевать два формата изображения, 720p и 1080i, причём ни один из этих форматов не способен нести в себе движущееся изображение с полным HD-разрешением 1920×1080 пикселей при достаточной для телевизионного вещания скорости смены кадров — 50 или 60 в секунду.

Самый распространённый из этих форматов — 1080i — вместо 50 полных кадров в секунду передаёт 50 полей-полукадров, каждое из которых имеет размер 1920×540 пикселей (это называется чересстрочная развёртка). Для того, чтобы отобразить такой сигнал на современном дисплее, нужно произвести процесс, называемый деинтерлейсинг, который соберёт 50 полукадров в 50 полных кадров размером 1920×1080 пикселей. Однако, это не будут полноценные 1920×1080 пикселей, ведь недостающее разрешение не сможет появиться ниоткуда. Чёткость получаемого изображения сможет приблизиться (но не сравняться) с 1920×1080 пикселями только в тех участках кадра, где отсутствует движение, и только в случае, если камера не движется и даже не дрожит. В реальных телевизионных трансляциях такие условия выполняются редко, а ведь в тех местах изображения, где присутствует хоть какое-то движение, разрешение получаемой картинки будет падать вплоть до 540 строк. Более того, так как чересстрочная развёртка является наследием старых аналоговых технологий, цифровые способы сжатия сигнала с ней не очень хорошо согласуются, что приводит к дополнительным искажениям. Да и сам просесс деинтерлейсинга — дело сложное и неоднозначное, вносящее в изображение свои дополнительные искажения.

В результате средняя чёткость получаемого изображение не сильно отличается от второго формата HDTV, называемого 720p/50. Этот формат гораздо проще первого: он представляет собой 50 полноценных кадров 1280×720 в секунду. Эти цифры хоть и не так впечатляюще звучат, как 1920×1080, однако за счёт того, что формат 720p/50 использует настоящие пиксели, а не «дутые», впечатление от его просмотра получается примерно равноценное формату 1080i.

Для наглядности можно сравнить количество пикселей в секунду, которые несёт в себе каждый из этих двух форматов. У 1080i это 51,8 мпикс/сек, а у 720p — 46,0 мпикс/сек. Другими словами, разница между ними всего лишь 11%, то есть, вопреки бытующему заблуждению, формат 720p/50 не является «младшим братом» 1080i, а эти два формата приблизительно равноценны. Это также подтверждается и практическими экспериментами.

Полное разрешение 1920×1080 пикселей можно получить разве что на киноматериале с частотой кадров 24 (25, 30) Гц, однако кино — это отдельная тема, требующая отдельного рассмотрения. В данный момент мы ведём разговор о телевидении, а не о кино. Низкая чатота смены кадров, используемая при съёмке кино, налагает гораздо больше недостатков и ограничений, чем нехватка разрешения.

Как видите, смотря реальные телевизионные передачи, снятые со скоростью 50 кадров в секунду (не важно в каком формате, 720p или 1080i), вам вряд ли бросится в глаза разница между рарешением «Full HD» и распространённым среди недорогих телевизоров разрешением 1366×768 пикселей. Теоретически, эта разница может проявится разве что при просмотре кино (например, с дисков Bly-ray), но на практике далеко не каждый её даже просто заметит — хотя бы потому, что большинство зрителей банально сидит слишком далеко от телевизора. К тому же, существуют и другие причины, о них в другой раз.

Не подумайте, что пытаюсь сказать вам, что в телевизорах «Full HD» нет смысла. Конечно, смысл есть: в большинстве своём, это аппараты более высокого уровня, они безусловно порадуют своих владельцев. Но говорить, что без «Full HD» нельзя увидеть всю HDTV-картинку, абсолютно некорректно. Субъективное качество изображения современного телевизора в гораздо большей степени зависит от множества других менее очевидных факторов, чем от разрешения его матрицы.

Update: Если вас не смущает английский язык, очень рекомендую прочитать информационный листок о форматах HDTV, составленный специалистами Европейского вещательного союза, в котором эта тема освещена ещё более целостно.

Хотите знать больше про цифровое телевидение и HDTV? Подпишитесь на этот блог по RSS.

Тестовое эфирное (DVB-T) HDTV-вещание в Киеве

В Киеве уже довольно продолжительное время (кажется, больше года, сколько именно - затрудняюсь сказать) ведётся тестовое эфирное (DVB-T) цифровое вещание в MPEG-2 стандартной чёткости (я считаю, что ориентироваться сейчас надо на h.264 даже для стандартной чёткости, но об этом как-нибудь в другой раз). Так вот, сообщают, что на днях в этом цифровом сигнале появился HDTV-канал (в h.264, разумеется). Принимать его, в частности, могут те, у кого есть достаточно мощный компьютер с DVB-T-тюнером. Самостоятельный (не требующих компьютера) DVB-T-тюнер, поддерживающий HDTV, купить в Киеве пока негде, да и незачем, поскольку о будущем этого тестового канала пока ничего не известно (на сайте компании, производящей вещание, о HDTV-тесте пока ничего не сказано). В общем, тест как тест, радоваться пока рано - владельцев спутниковых тюнеров таким давно уже не удивишь, но сам факт обнадёживает.

Про НТВ+ HD

На данный момент, безусловно, важнейшим HDTV-событием на постсоветском пространстве является запуск трёх каналов высокой чёткости крупнейшим росийским спутниковым оператором НТВ Плюс. Три канала: спортивный, кино и развлекательно-познавательный - ну, это вы уже, наверное, слышали. Три канала - это вполне хорошее количество для начала.

Не обошлось и без бочки дёгтя в этой ложке мёда: специальный ресивер, который западные компании обычно продают по сниженной цене (потому что ни на что другое, кроме просмотра каналов конкретной телекомпании, он не годится), продаётся, наоборот, по завышеной - в районе 600 доларов США, абонентская плата - около 50 долларов. В общем, страшно далеки они от народа. Конечно, своих клиентов это предложение найдёт, и очень даже найдёт (ведь, как известно, "если бы понты светились, в Москве бы были белые ночи") - говорят, сейчас наблюдается даже некоторый дефицит этих "золотых" ресиверов (у которых, к тому же, имеется ряд технических проблем, но их должны со временем решить посредсвом обновления ПО).

Но важно не то, сколько людей смогут сейчас смотреть НТВ+ HD. Важно то, что русскоязычные HD-каналы появились, и никуда они не исчезнут. А до народа они со временем дойдут (в том числе и через других провайдеров платного ТВ, таких как кабельные сети).

А на украинсом сайте НТВ+ никаких упоминаний про HDTV пока что нет вообще...

Коротко о блоге (так сказать, вступление)

Итак, на территорию бывшего СССР медленно, но уверенно приходит новый стандарт телевизионного вещания - телевидение высокой чёткости, HDTV (также известное ещё с советского времени как ТВЧ).

Я давно и серьёзно интересуюсь этой темой, и всё сильнее убеждаюсь в отсутствии достойных источников информации на эту тему в украинском и российском интернете. Да, есть несколько сайтов, посвящённых цифровому телевидению и HDTV, но в достаточной мере раскрыть тему они не могут. Один сайт постоянно скатывается в рекламу продукции одной фирмы (которой он, видимо, и создан), другой не уделяет должного внимания проверке публикуемых фактов, вводя людей в заблуждение, третий вообще называет HDTV то, что, по-моему, им не является... Вижу, как серьёзные, казалось бы, люди, занимающие высокие посты в сфере телевизионного вещания, такие глупости говорят...

В общем, я решил, что пора взять дело в свои руки, потому что если не я, то кто :) Рекомендую читать этот блог через RSS.

Хочу заметить, что хотя сайт и называется "HDTV в Украине", речь будет идти и об Украине, и о России (собственно, поэтому и выбран русский язык как язык, так сказать, межнационального общения). Да и та же Россия, например, в данный момент даёт несравнимо больше информационных поводов по теме, чем Украина. Так что прошу рассматривать "HDTV в Украине", скорее, просто как название сайта.