L' alta definizione ( HD ) indica una classificazione di apparecchiature di trasmissione e video digitale con una risoluzione di 720p (1280 per 720 pixel). È l'evoluzione di SDTV . Il termine HD si estende a tutte le tecniche audiovisive digitali come HDV (grande pubblico), HDCam , televisione ( DVB-T , DVB-S , DVB-C ), supporti Blu-ray disc , HD DVD , registrazione multimediale su disco rigido , come nonché alla memorizzazione dei dati del computer.
Le specificità dell'HD richiedono una definizione dell'immagine video più alta (di un fattore due almeno) rispetto a quella del cosiddetto riferimento "SD" (per la definizione standard ). La SD ha una definizione (in modalità PAL ) di 720 punti in base per 576 punti in altezza, abbreviata 720×576 .
I produttori ritengono che le apparecchiature video possano essere qualificate come HD quando elaborano o utilizzano un segnale video la cui definizione verticale (numero di linee) è maggiore di 720 punti.
L'HD richiede capacità tecniche più avanzate, a causa del flusso e del volume di dati da elaborare molto più grandi e della loro codifica più complessa (HDV, AVCHD ). Ad esempio, un film in DVD con una definizione di 576 righe (codifica MPEG-2 PAL ) utilizza un volume medio da 4 a 8 GB , mentre in Alta Definizione, lo stesso film, con una definizione più che raddoppiata, sfrutterà file fino a 9 a 50 GB in MPEG-4 di serie , a seconda del tasso di compressione applicata. L'alta definizione richiede uno schermo compatibile con essa.
1944: René Barthélemy finalizza la definizione della televisione a 819 linee . Durante gli anni di occupazione, Barthélemy raggiunse 1.015 e addirittura 1.042 linee.
20 novembre 1948 : la norma sulle emissioni 819 righe è stata adottata a seguito del decreto Mitterrand: immagine positiva e modulazione di ampiezza, emissioni iniziate in questa definizione alla fine del 1949.
La Francia pensò allora di trasmettere un solo canale sulla rete VHF e l'immensa larghezza di banda (14 MHz ) richiesta per le 819 linee era sufficiente. L'Inghilterra, che già pensava di avere due canali, è rimasta sulle 405 linee (4 MHz ). La stragrande maggioranza degli altri paesi europei ha adottato la versione europeizzata a 625 linee (7 MHz ) ( PAL ) a 50 Hz delle 525 linee americane a 60 Hz .
Inizialmente, la SÉCAM dell'ingegnere Henri de France era stata progettata per colorare le 819 linee, ma essendo la larghezza di banda necessaria (14 MHz ), scelse 625 linee (8 MHz ) per la seconda catena, e questa sarà lei il primo ad essere colorato. Una delle giustificazioni per la trasmissione a 625 linee è la possibilità di essere compatibile con i vicini europei. Questa compatibilità viene abbandonata al lancio del colore, scegliendo SÉCAM a scapito di PAL . Tuttavia lo standard della linea 819 è stato utilizzato fino al 1984, dal primo canale storico ORTF, divenuto TF1 , e ancora fino al 1985, nel sud della Francia, da TMC .
Lo standard CCIR 625-line ha permesso di colorare la televisione europea a un costo inferiore, dal 1965 (1967 in Francia). Di conseguenza, questa definizione di 625 linee è diventata la "definizione standard" (o SD) associata agli standard SÉCAM e PAL , la definizione alternativa essendo le 525 linee , principalmente associate allo standard di colore NTSC .
Apparso alla fine degli anni '80 in Giappone con lo standard analogico MUSE (in) , l'HDTV ha funzionato nei primi anni '90 , ancora in analogico , con lo standard europeo HD Mac formato immagine 16/9 e 1250 linee. Questi due standard HDTV dovevano essere utilizzati esclusivamente dal satellite a causa della grande larghezza di banda richiesta per i segnali. Allo stesso tempo, diversi marchi, tra cui Pioneer , Sony e Panasonic , hanno lanciato sul mercato giapponese lettori LaserDisc “Hi Vision”. Nel processo verranno commercializzati circa 100 programmi, di cui 34 film; i migliori risultati si ottengono comunque con documentari girati direttamente con telecamere ad alta definizione, poi elaborati digitalmente per essere adattati allo standard MUSE . Contemporaneamente, JVC commercializzava anche diversi videoregistratori W- VHS . Con l'arrivo degli standard digitali europei, poi del Digital Video Broadcasting internazionale e MPEG , i primi esperimenti di trasmissione televisiva digitale HD via satellite sono stati effettuati in Europa, a partire dal 1996. Lo standard DVB che utilizza i formati MPEG-2 è stato lanciato commercialmente da diversi gruppi di canali satellitari a pagamento , dal 1996. Con l'introduzione della televisione digitale terrestre , alla fine degli anni 2000 , in Giappone, negli Stati Uniti e poi in Europa, il formato MPEG-4 , grazie a prestazioni migliori rispetto a MPEG-2 , ha consentito l'HD da catturare tramite un'antenna TV di tipo “rake” .
La modifica della definizione di televisori, media video e mezzi di trasmissione genera costi aggiuntivi, sia per i consumatori che per le emittenti e gli operatori tecnici. L'alta definizione porta alcuni miglioramenti e vantaggi su fronti separati.
Progresso tecnicoI progressi nella compressione video digitale e nelle tecniche di ritrasmissione consentono la trasmissione di canali televisivi ad alta definizione e forniscono al pubblico una qualità dell'immagine video molto superiore per la registrazione, l'archiviazione, l'editing e lo streaming video.
Per il grande pubblico, gli schermi piatti hanno rappresentato a lungo un costo elevato, solo per visualizzare una definizione reale massima di 625 linee. Dal 2005, gli schermi con l' etichetta HD Ready (etichetta abbandonata da allora) dovevano offrire una definizione minima di 720 linee, ovvero il doppio di punti rispetto alla televisione standard (SD). Tuttavia, questi televisori non consentivano di sfruttare la piena definizione, se non aggiungendo allo schermo una sorgente HDTV esterna (ricevitore satellitare HD, TV HD xDSL, videocamera HD , ecc .).
Gli schermi con l'etichetta Full HD (o 1080p ) visualizzano una definizione massima di 1.080 linee (cioè 1.920 × 1.080 pixel con rapporto 16:9) o cinque volte più punti rispetto alla televisione standard (SD).
Le tecnologie di visualizzazione HD 1.080p sono utilizzate nei monitor dei computer, televisori, lavagne luminose e videoproiettori :
Il valore “1.080” rappresenta il numero effettivo di righe utilizzabili per visualizzare un'immagine video su uno schermo o in proiezione. Lo standard di 1.125 linee è stato quindi adattato alla trasmissione digitale .
Formati ad alta definizioneCiascuno standard HDTV può utilizzare una variante di visualizzazione conforme agli standard video analogici storici; 50 Hz (conforme a 25 immagini al secondo PAL o Sécam) e 60 Hz (conforme a 30 immagini al secondo NTSC ).
All'inizio degli anni 2010 , l'Europa si stava muovendo verso due standard principali:
I principali formati di immagine ad alta definizione utilizzati nel mondo sono:
Tuttavia, è emersa una modalità intermedia sotto l'impulso delle emittenti, è il formato 1080i degradato a 1440 × 1080 interlacciato a 50 hertz.
Fino a giugno 2011, TDF ha emesso i programmi TNT HD in questa modalità. Poiché il miglioramento delle tecniche di compressione (MPEG4) ha permesso di passare vantaggiosamente a 1920 × 1 080 preservando la stessa larghezza di banda (tre canali su DVB-T 8 MHz ⇒ 24 Mbit ).
La maggior parte degli operatori ADSL trasmettono in 1.080i degradati per consentire al maggior numero possibile di utenti di accedere ad altissima definizione.
Le altre emittenti europee (e Numericable in Francia ) non praticano (o raramente) questa amputazione di quasi 518.000 pixel ( 480×1.080 ) e la differenza di qualità con lo standard HD si apprezza sensibilmente su formati maggiori o maggiori. metro di diagonale perché porta alla formazione di punti rettangolari che il televisore deve scalare (estrapolazione) per trovare i punti quadrati dello standard 1920 × 1 080 . Questo porta anche ad accentuare i fenomeni di scatti nei movimenti o la comparsa di trascinamenti oltre alla perdita di definizione spesso accentuata dalla presenza di filtri prima della compressione/trasmissione o attivati di default sui televisori.
Altissima definizioneNel 2010, al CES di Las Vegas , sono comparsi i primi schermi e videoproiettori Very High Definition (2K) negli spettacoli di elettronica, definizione fino ad allora riservata al cinema. I primi televisori Quad HD stereoscopici vengono rilasciati in Europa indicembre 2011, in particolare con uno schermo Toshiba che poi costa 8.000 euro.
Nell'autunno del 2011, il processore Samsung Exynos 5250 ( architettura ARM Cortex A15) destinato ai tablet, rilasciato come campione per gli sviluppatori e che dovrebbe essere rilasciato in massa nella prima metà del 2012, può convertire in QFHD (4K2K) a 30 fotogrammi al secondo. Anche il processore video CedarX di AllWinner Technology può decodificare questo formato, così come l' MT5396 di MediaTek , che può decodificarlo a 120 Hz .
Nota: negli anni '50 , il rapporto "quadrato" di riferimento per la TV analogica era 4/3 (1,33: 1). Per ragioni di concorrenza, la Sala Cinema ha quindi proiettato con un ampio rapporto di 5/3 (1,67: 1) e un rapporto panoramico di 2,39: 1 (Processo anamorfico di Henri Chrétien ). Per colmare il divario, all'inizio degli anni 2010 , il rapporto di ampiezza del benchmark TV digitale era (4/3) ² o 16/9 (1,78: 1) Wide . Un nuovo rapporto TV di riferimento è apparso alla fine del 2010 , il panning UltraWide 4 + 3/3 = 7/3 = 21/9 (2,33: 1) . Poiché questi monitor panoramici hanno tipicamente una diagonale superiore a 34″ (risoluzione 109 punti/pollice ), sono leggermente curvi per ridurre il divario tra la distanza dal centro all'occhio e la distanza dall'angolo all'occhio. I monitor curvi da 49″ sono commercializzati anche in dual QHD 16/9 a 5120×1440p, rapporto 32/9.
Dimensione dello schermoConsiderando che il potere risolutivo dell'occhio è di un minuto d'arco ( 0 ° 01 ′), la distanza ideale per guardare un televisore 4/3 convenzionale (576 linee e 720 pixel per linea) è circa quattro volte la diagonale dello schermo (cioè una distanza di 2 metri per un televisore di 50 centimetri in diagonale); per un 16/9, la distanza ideale è circa tre volte la diagonale.
Nel 2009 molti televisori per il grande pubblico hanno superato il metro di diagonale. La superficie di visualizzazione più ampia rispetto al tubo catodico è accompagnata da un aumento del numero di punti per poter percepire un'immagine di qualità.
La risoluzione di uno schermo 1920 × 1080 px 69 pollici è la stessa di uno schermo 768 × 576 px 30 pollici.
Diffusione in FranciaSu Internet nel 2009 si trovano tanti piccoli film, trailer, in formato MPEG-4 o in formati derivati: DivX , o Windows Media Video HD . L'elevata compressione di questi formati si traduce in video di media qualità. 1280 × 720 video hannoluglio 2009su YouTube una velocità media di 2,11 Mbit/s a 2,25. Nelfebbraio 2010, i video "1080p" su YouTube hanno una velocità in bit media da 3,5 Mbps a 4,2 Mbps.
Nel 2009, SFR ha trasmesso alcuni canali in 1280 × 720 pixel su Internet utilizzando un decoder TV . La qualità è buona grazie alla compressione media. Infatti, il bit rate del 1280 × 720 è di 6,1 Mbit/s . Il bit rate MPEG-2 standard utilizzato per i DVD ( 768 × 576 ) è di 5,22 Mbit/so 120 minuti per 4,70 GB .
Il Blu-ray alla velocità "1 ×" ha un throughput di 36 Mbit / s , che fornisce una qualità molto buona 1920 × 1080 pixel.
Le pellicole cinematografiche come le dimensioni 35 mm o 70 mm , se scansionate digitalmente, possono dare secondo le loro dichiarazioni un "equivalente" di 2K, 4K o più. Ciò che rende i video che sono stati registrati in questo formato a dire la maggior parte dei film di XX ° secolo, ma anche alcune serie tv, documentari, alcune registrazioni di concerti, spettacoli, etc. sono stati indirettamente registrati nelle Alte Risoluzioni.
La p sta per "progressive" ( progressivo in inglese), la i sta per "interlacciato" ( interleaved inglese).
I frame rate possono essere progressivi (p) o interlacciati (i); la modalità interlacciata è storicamente il risultato della diffusione di immagini destinate ai tubi catodici, e permette di dare l'impressione visiva di grande fluidità nel movimento pur contenendo il flusso. Il progressivo, offre una definizione completa dell'immagine.
Ci sono poi in HD diverse velocità di scorrimento delle immagini:
Dal momento che l'aggiornamento Di AVCHD in 2.0, 50p e 60p tassi hanno raddoppiato il numero di fotogrammi al secondo per migliorare la fluidità.
Alla fine del 2008, i produttori hanno dovuto conformarsi alla decisione dell'EICTA . Da1 ° dicembre 2008, a causa della grande confusione, i loghi " HD Ready ", " HD Ready 1.080p " e " Full HD " sono definitivamente fuori produzione e dovrebbero essere rimossi dai riferimenti commerciali. I loghi HD TV e HD TV 1.080p rimangono .
Diversi tipi di connettori vengono utilizzati per trasmettere segnali HD.
Il principale tipo di cavi utilizzati è l' HDMI . Nonostante alcuni problemi di incompatibilità ai tempi dei primi standard (1.1, 1.3…), questi problemi sono stati poi risolti e questa porta è stata standardizzata e generalizzata nel 2007. Utilizzando un segnale digitale simile a DVI (esistono adattatori DVI / HDMI ), HDMI ) trasporta anche il suono, in 5.1 . o anche in 7.1 . L' HDMI ) supporta HDCP . L' HDMI ) offre una qualità dell'immagine teoricamente senza perdite.
La seconda connessione più utilizzata per trasportare segnali HD è il segnale Component Video . La connessione component è analogica , ma offre un'eccellente qualità dell'immagine, visivamente equivalente alla connessione HDMI ). Il collegamento component è costituito da tre cavi (blu, rosso, verde), che servono solo a trasportare il segnale video (due cavi per i segnali di colore diverso, un cavo per i segnali di luminanza in bianco e nero): il suono n 'non viene trasportato e deve essere trasmesso in altro modo (per esempio tramite uscita ottica). Il componente è da distinguere dal composito RCA (rosso, bianco, giallo) che, dal canto suo, trasporta segnali SD analogici con suono stereo.
I segnali HD possono essere trasmessi tramite cavo FireWire , tra una videocamera (in particolare HDV) e il computer. L' HDMI ) è sconsigliato per l'acquisizione di video HD su computer perché a differenza di FireWire non trasmette i segnali del telecomando della videocamera (start e stop, reverse) funzione utilizzata da tutti i software di montaggio .
Diversi produttori sono impegnati in una "guerra di standard", dove ogni gruppo vuole imporre la propria tecnologia per consentire la trasmissione di flussi video in alta definizione wireless. Queste tecnologie concorrenti sono:
I pannelli 1920× 1080p una volta erano chiamati Full HD e hanno compatibilità 1080p quindi per la semplificazione del marketing 1080p era chiamato Full HD .
1080 / 50i, 1080 / 25p e 720 / 50p forniscono tutti circa 50 milioni di punti al secondo:
I pannelli LCD/Plasma hanno solo una restituzione progressiva; qualunque sia il segnale, visualizzeranno P, in 1.920 × 1.080 per Full HD e in 1366 × 768 (o altro) per i pannelli HD Ready .
Ci sono cinque volte più punti al secondo rispetto a SD PAL 720 × 288 × 50 = 10.368.000 pixel al secondo. Tutte queste modalità sono quindi realmente HD. I termini HD Ready e Full HD riguardano quindi gli schermi e non le varie definizioni HD.
La 1080/50i è la più versatile di tutte le modalità HD, tutte hanno le loro ragioni per esistere:
Definizione | Moda | Fluidità | Stabilità | |
---|---|---|---|---|
1080 / 50i | alto | interlacciato | alto | medio |
1080 / 24p | alto | progressivo | medio | alto |
720 / 50p | medio | progressivo | alto | alto |
Il film è leggermente accelerato da 24 a 25 fotogrammi al secondo (un film cinematografico di 2 ore durerà 1 ora e 56 minuti ). Lo chiamiamo telecine pulldown 2:2 .
Nel caso della trasmissione 1080i (o 108050i), ogni fotogramma viene tagliato in due parti (interlacciate). Quindi, ciascuna di queste mezze immagini viene inviata ogni 1/50 di secondo; il televisore aspetterà l'arrivo delle due parti dell'immagine e poi ricostruirà l'immagine. In questo caso specifico, il risultato su un pannello LCD/ plasma di 1.080i50 è strettamente identico al 1080p25. Questo è chiamato PsF (1.080PsF).
Tuttavia, non è solo la frequenza e la definizione da considerare, ma anche la compressione dei dati . Pertanto, un film cinematografico convertito su Blu-ray (BD) in 1080p24 è di qualità molto superiore rispetto alla sua trasmissione in TNT HD , perché quest'ultimo (utilizzando lo stesso codec del BD) utilizza una codifica con un bitrate di 8 Mb / s per esempio in Francia, da paragonare ai 23 Mb/s standard di BD (anche 40 Mb/s su alcuni dischi). Inoltre, su Blu-ray, a differenza dell'HDTV, la conversione non deve essere eseguita in tempo reale e i tecnici possono mettere a punto la compressione scatto per scatto.
Conclusione: il 1080p è in questo caso superiore al 1080i a causa della minore compressione sul supporto che lo utilizza ( BD / HD DVD vs TNT HD , cavo, satellite). Tuttavia, 1080i codificato allo stesso bitrate avrebbe gli stessi risultati visivi. È una scorciatoia di marketing volta a chiarire che il Blu-ray ha un'immagine davvero superiore a TNT HD.
Il 1080/60i: Nella zona NTSC tutto è molto più complesso, applichiamo un telecine pulldown 2:3 . Abbiamo 29,97 immagini al secondo di cui 2/5 sono costituite da frame di immagini diverse. Ad esempio, per quattro immagini cinematografiche consecutive (numerate da 1 a 4), verrà trasmessa una sequenza di questo tipo:
Se combiniamo ogni coppia campo dispari/campo pari, otteniamo cinque immagini interlacciate:
Tre campi rappresentano le immagini, gli altri due rappresentano due diverse metà dell'immagine, il che dovrebbe essere un problema con i display LCD progressivi. Tuttavia, la maggior parte è in grado di estrarre le quattro immagini originali da questa serie di immagini e quindi riprodurle alla velocità di 23,976 immagini al secondo, molto vicina alla velocità del cinema.
Nel caso di un'immagine che richiede maggiore fluidità (videogiochi, sport, ecc.)Le 50 immagini al secondo 1920 × 540 o 1280 × 720 verranno ridimensionate per fornire 1920 × 1080 su un pannello Full HD (1366 × 768 su un pannello HD Ready ). I migliori televisori utilizzeranno le immagini precedenti e successive per fornire ulteriori dettagli. I televisori meno buoni ridimensioneranno semplicemente fotogramma per fotogramma (quindi non aggiungendo alcun dettaglio).
In termini di fluidità, abbiamo 50 immagini al secondo (importante soprattutto nel caso delle trasmissioni sportive).
In questo caso, inoltre, 720/50p dà risultati visivi migliori senza essere soggetto ad artefatti di deinterlacciamento.
Una sorgente 1080/50p avrebbe una definizione doppia rispetto a 1080/50i. Dall'aggiornamento AVCHD , questo formato è disponibile su molte videocamere e fotocamere consumer e Blu-ray è ora in grado di supportarlo.