HDTV چگونه کار می کند

HDTV چگونه کار می کند

زنی در امتداد صفحه نمایش پلاسمای پیشرفته 150 اینچی با وضوح بالا شرکت ماتسوشیتا الکتریک در چهارمین نمایشگاه بین المللی صفحه نمایش تخت 2008 در توکیو بیگ سایت قدم می زند.

هنگامی که اولین تلویزیون با کیفیت بالا (HDTV) در سال 1998 وارد بازار شد، علاقه مندان به سینما، طرفداران ورزش و علاقه مندان به فناوری بسیار هیجان زده شدند و دلیل خوبی هم داشت. تبلیغات مجموعه ها به بهشت تلویزیونی با وضوح عالی و صدای فراگیر دیجیتال اشاره می کند. با HDTV، همچنین می‌توانید فیلم‌ها را در قالب صفحه عریض اصلی‌شان بدون «نوارهای سیاه» جعبه نامه پخش کنید که برخی افراد آن را آزاردهنده می‌دانند.

اما برای بسیاری از مردم، HDTV منبع آماده ای برای تجربه های متعالی در مقابل لوله ارائه نکرده است. در عوض، مردم به خرید تلویزیون رفته اند و خود را در محاصره اختصارات گیج کننده و انتخاب های بسیار زیاد می بینند. برخی حتی دستگاه‌های HDTV جدید خود را وصل کرده‌اند تا متوجه شوند که تصویر خوب به نظر نمی‌رسد. خوشبختانه، چند واقعیت اساسی به راحتی تمام این سردرگمی را برطرف می کند.

در این مقاله، تفاوت‌های بین آنالوگ، دیجیتال و کیفیت بالا را بررسی می‌کنیم، مخفف‌ها و سطوح وضوح را توضیح می‌دهیم و حقایقی را در مورد انتقال ایالات متحده به تلویزیون تمام دیجیتال به شما ارائه می‌کنیم. همچنین اگر به فکر ارتقاء به HDTV هستید، دقیقاً آنچه را که باید بدانید به شما خواهیم گفت.

آنالوگ، دیجیتال و HDTV

تلویزیون های آنالوگ مانند این نمی توانند از سیگنال های دیجیتال بدون مبدل ست تاپ استفاده کنند.

عکس از محصولات راهنمای مصرف کننده

برای سال‌ها، تماشای تلویزیون شامل سیگنال‌های آنالوگ و مجموعه‌های لوله پرتو کاتدی (CRT) است. سیگنال از امواج رادیویی متغییر ساخته شده است که تلویزیون آن را به تصویر و صدا تبدیل می کند. یک سیگنال آنالوگ می تواند از طریق هوا، از طریق کابل یا از طریق ماهواره به تلویزیون فرد برسد. سیگنال های دیجیتال، مانند سیگنال های پخش کننده دی وی دی، هنگام پخش در تلویزیون های سنتی به آنالوگ تبدیل می شوند. (شما می توانید در مورد چگونگی تفسیر سیگنال توسط تلویزیون در نحوه عملکرد تلویزیون بخوانید.)

این سیستم برای مدت طولانی بسیار خوب کار کرده است، اما محدودیت هایی دارد:

مجموعه‌های CRT معمولی حدود 480 خط پیکسل قابل مشاهده را نمایش می‌دهند. پخش‌کنندگان سال‌ها سیگنال‌هایی را ارسال می‌کنند که به خوبی با این وضوح کار می‌کنند، و نمی‌توانند وضوح کافی برای پر کردن یک تلویزیون بزرگ در سیگنال آنالوگ را داشته باشند.

تصاویر آنالوگ در هم آمیخته شده اند — تفنگ الکترونی CRT تنها نیمی از خطوط را برای هر عبور از صفحه نمایش رنگ می کند. در برخی از تلویزیون ها، درهم آمیختگی باعث سوسو زدن تصویر می شود.

تبدیل ویدیو به فرمت آنالوگ کیفیت آن را پایین می آورد.

پخش در ایالات متحده در حال حاضر به تلویزیون دیجیتال (DTV) تغییر می کند. سیگنال دیجیتال اطلاعات مربوط به ویدئو و صدا را به‌جای موج، به صورت یک و صفر ارسال می‌کند. برای پخش از طریق هوا، DTV معمولاً از بخش UHF طیف رادیویی با پهنای باند 6 مگاهرتز استفاده می کند، درست مانند سیگنال های تلویزیون آنالوگ.

DTV چندین مزیت دارد:

تصویر، حتی زمانی که در یک تلویزیون کوچک نمایش داده می شود، کیفیت بهتری دارد.

یک سیگنال دیجیتال می تواند وضوح بالاتری را پشتیبانی کند، بنابراین هنگامی که روی صفحه تلویزیون بزرگتر نشان داده می شود، تصویر همچنان خوب به نظر می رسد.

ویدئو می تواند به جای در هم آمیختگی پیش رونده باشد — صفحه نمایش کل تصویر را برای هر فریم به جای هر خط پیکسل دیگر نشان می دهد.

ایستگاه های تلویزیونی می توانند چندین سیگنال را با استفاده از پهنای باند یکسان پخش کنند. به این کار چند پخشی می گویند.

اگر پخش کننده ها بخواهند، می توانند محتوای تعاملی یا اطلاعات اضافی را با سیگنال DTV اضافه کنند.

این می تواند از پخش با وضوح بالا (HDTV) پشتیبانی کند.

DTV همچنین یک نقطه ضعف بزرگ دارد: تلویزیون های آنالوگ نمی توانند سیگنال های دیجیتال را رمزگشایی و نمایش دهند. هنگامی که پخش آنالوگ به پایان می رسد، تنها در صورتی می توانید تلویزیون را در دستگاه قدیمی قابل اعتماد خود تماشا کنید که دارای سرویس کابلی یا ماهواره ای برای انتقال سیگنال های آنالوگ یا اگر یک مبدل دیجیتال ست تاپ دارید.

این ما را به اولین تصور اشتباه بزرگ در مورد HDTV می رساند. برخی از مردم بر این باورند که ایالات متحده در حال تغییر به HDTV است — که تنها چیزی که آنها برای HDTV نیاز دارند یک تلویزیون جدید است و هنگامی که سرویس آنالوگ به پایان می رسد آنها به طور خودکار HDTV خواهند داشت. متاسفانه هیچ کدام از اینها درست نیست.

HDTV تنها بخشی از انتقال DTV است. ما در بخش بعدی به HDTV با جزئیات بیشتری نگاه خواهیم کرد، از جمله اینکه چه چیزی آن را از DTV متمایز می کند.

تاریخ های مهم تلویزیون دیجیتال

از 1 مارس 2007، تمام تلویزیون های جدید در ایالات متحده باید تیونر DTV یا آماده DTV داشته باشند. اما انتقال به تلویزیون دیجیتال کامل نیست. 17 فوریه 2009 تاریخ قطعی پیشنهادی برای پخش آنالوگ خارج از هوا است.

DTV در مقابل HDTV

نسبت ابعاد استاندارد در مقابل کیفیت بالا

HowStuffWorks

کمیته استانداردهای تلویزیون پیشرفته (ATSC) استانداردهای داوطلبانه ای را برای تلویزیون دیجیتال تعیین کرده است. این استانداردها شامل نحوه کدگذاری و انتقال صدا و ویدئو می شود. آنها همچنین دستورالعمل هایی را برای سطوح مختلف کیفیت ارائه می دهند. همه استانداردهای دیجیتال از نظر کیفیت بهتر از سیگنال های آنالوگ هستند. استانداردهای HDTV بالاترین سطح از همه سیگنال های دیجیتال هستند.

ATSC 18

فرمت های پخش دیجیتالی که معمولا برای ویدیو استفاده می شود. کم کیفیت ترین فرمت دیجیتال تقریباً با بالاترین کیفیتی است که یک تلویزیون آنالوگ می تواند نمایش دهد. 18 فرمت تفاوت ها را در موارد زیر پوشش می دهند:

نسبت تصویر – تلویزیون استاندارد دارای نسبت تصویر 4:3 است — عرض آن چهار واحد و ارتفاع آن سه واحد است. HDTV دارای نسبت تصویر 16:9 است که بیشتر شبیه یک صفحه فیلم است.

وضوح – کمترین وضوح استاندارد (SDTV) تقریباً مشابه تلویزیون آنالوگ خواهد بود و تا 704 x 480 پیکسل خواهد رسید. بالاترین وضوح HDTV 1920 x 1080 پیکسل است. HDTV می تواند حدود ده برابر بیشتر از یک تلویزیون آنالوگ پیکسل نمایش دهد.

نرخ فریم – نرخ فریم یک مجموعه نشان می دهد که هر ثانیه چند بار یک تصویر کامل روی صفحه ایجاد می کند. نرخ فریم DTV معمولاً به “i” یا “p” ختم می شود تا نشان دهد که آنها درهم یا پیش رونده هستند. نرخ فریم DTV از 24p (24 فریم در ثانیه، پیشرونده) تا 60p (60 فریم در ثانیه، پیشرونده) متغیر است.

بسیاری از این استانداردها دارای نسبت ابعاد و وضوح یکسانی هستند – نرخ فریم آنها آنها را از یکدیگر متمایز می کند. وقتی می شنوید که شخصی از یک تلویزیون HDTV “1080i” نام می برد، در مورد دستگاهی صحبت می کند که وضوح اصلی 1920 x 1080 پیکسل دارد و می تواند 60 فریم در ثانیه را به صورت درهم نمایش دهد.

18 استاندارد DTV اولیه

پخش کننده ها باید تصمیم بگیرند که از کدام یک از این فرمت ها استفاده کنند و آیا آنها با وضوح بالا پخش خواهند شد — بسیاری از آنها در حال حاضر از سیگنال های دیجیتال و با وضوح بالا استفاده می کنند. سازندگان لوازم الکترونیکی باید تصمیم بگیرند که تلویزیون هایشان از کدام نسبت ابعاد و وضوح استفاده کند. مصرف کنندگان تصمیم می گیرند که کدام رزولوشن برای آنها مهم است و بر اساس آن تجهیزات جدید خود را خریداری می کنند.

تا تاریخ خاموش شدن آنالوگ، پخش‌کننده‌ها دو کانال در دسترس برای ارسال سیگنال خواهند داشت – یک کانال برای آنالوگ و یک کانال “مجازی” برای دیجیتال. در حال حاضر، مردم تنها در صورتی می توانند سیگنال دیجیتالی را تماشا کنند که به کانال دیجیتال مجازی پخش کننده متصل باشند. پس از پایان پخش آنالوگ، تنها سیگنال هایی که مردم از طریق هوا دریافت می کنند دیجیتال خواهد بود.

با این حال، حتی اگر سیگنال دیجیتال کیفیت بهتری نسبت به سیگنال آنالوگ دارد، لزوماً کیفیت بالایی ندارد. HDTV به سادگی بالاترین استانداردهای DTV است. اما اینکه آیا تصویری با کیفیت بالا می‌بینید و صدای Dolby Digital® را می‌شنوید به دو چیز بستگی دارد. اول، ایستگاه باید یک سیگنال با وضوح بالا پخش کند. دوم اینکه باید تجهیزات مناسبی برای دریافت و مشاهده آن داشته باشید. در ادامه نحوه دریافت یک دستگاه HDTV و سیگنال را بررسی خواهیم کرد.

MPEG-2

DTV معمولاً از رمزگذاری MPEG-2، استاندارد صنعتی برای اکثر DVDها، برای فشرده سازی سیگنال به اندازه معقول استفاده می کند. فشرده‌سازی MPEG-2 اندازه داده‌ها را به میزان 55:1 کاهش می‌دهد و بسیاری از اطلاعات بصری را که چشم انسان متوجه گم شدن آنها نمی‌شود دور می‌اندازد.

خرید تلویزیون HD

انتقال DTV اولین تغییر در سیگنال تلویزیون نیست. در سال 1946، کمیته سیستم ملی تلویزیون (NTSC) شروع به تنظیم استانداردهایی برای پخش تلویزیونی آمریکایی کرد. در سال 1953، استانداردهای NTSC برای اجازه دادن به تلویزیون رنگی تغییر کرد و در سال 1984، آنها برای اجازه دادن به صدای استریو تغییر کردند.

این تغییرات با سوئیچ DTV متفاوت بود زیرا با عقب سازگار بودند — شما می‌توانید سیگنال جدید را در تلویزیون قدیمی مطمئن خود تماشا کنید. با DTV، به تجهیزات جدیدی نیاز دارید، و ابزاری که انتخاب می‌کنید بر اینکه بتوانید ویدیوهای با کیفیت بالا را دریافت و مشاهده کنید، تأثیر می‌گذارد. شما می توانید در مورد خرید دستگاه DTV در نحوه عملکرد تلویزیون دیجیتال بیاموزید — در اینجا، ما بر روی HDTV تمرکز می کنیم.

هنگام شروع خرید، به خاطر داشته باشید که HDTV به سه بخش نیاز دارد:

منبعی مانند ایستگاه محلی، کابلی یا ماهواره ای HDTV

راهی برای دریافت سیگنال، مانند سرویس آنتن، کابل یا ماهواره

یک دستگاه تلویزیون HD

اکثر مردم با مجموعه شروع می کنند. شما می توانید انتخاب کنید:

یک تلویزیون HD یکپارچه، که دارای یک تیونر دیجیتال، همچنین به عنوان تیونر ATSC، داخلی است. اگر ایستگاهی در نزدیکی شما در حال پخش در HDTV است، می توانید یک آنتن را به یک مجموعه یکپارچه متصل کنید و ایستگاه را با وضوح بالا تماشا کنید.

یک مجموعه آماده برای HDTV که مانیتور HDTV نیز نامیده می شود که تیونر HDTV ندارد. مجموعه های آماده HDTV اغلب دارای تیونرهای NTSC هستند، بنابراین همچنان می توانید تلویزیون آنالوگ را با آنها تماشا کنید. اگر می خواهید بعداً قابلیت HDTV داشته باشید اما اکنون برای تعهد مالی آماده نیستید، این گزینه برای شما مناسب است. کیفیت تصویر شما همچنان بهتر از تلویزیون قدیمی شما خواهد بود، اما تا زمانی که یک گیرنده HDTV دریافت نکنید، کیفیت تصویر بالا نخواهد بود.

طراحی و ساخت یک تلویزیون HD که بتواند تمام فرمت های ATSC را نمایش دهد عملا غیرممکن است. به همین دلیل تلویزیون های HD یک یا دو رزولوشن اصلی دارند. هنگامی که تلویزیون سیگنالی دریافت می کند، سیگنال را مطابق با وضوح اصلی خود تنظیم می کند و در صورت لزوم سیگنال را از بین می برد. یک قانون سرانگشتی خوب این است که مجموعه‌ای را انتخاب کنید که رزولوشن اصلی آن مطابق با سیگنال‌هایی باشد که می‌خواهید اغلب استفاده کنید. طرفداران فیلم عموماً نمایشگرهایی با بالاترین وضوح ممکن را می خواهند. طرفداران ورزش عموماً نمایشگرهایی با بالاترین نرخ فریم پیشرونده ممکن را می خواهند.

اگر سیگنالی دریافت کردید که علامت دارد

وضوح بسیار پایین تر از آن چیزی که صفحه نمایش شما می تواند نمایش دهد، تمام پیکسل های اضافی به بهتر دیده شدن آن کمک نمی کنند. به همین دلیل است که برخی از افرادی که تلویزیون‌های HD را خریداری کرده‌اند، از کیفیت تصویر ناامید شده‌اند – سیگنال آنالوگ موجود فقط جزئیات کافی برای خوب به نظر رسیدن در یک مجموعه با کیفیت بالا را ندارد. همانطور که پخش کننده ها به سیگنال دیجیتال تغییر می کنند، این مشکل به طور قابل توجهی بهبود می یابد.

بخش بعدی، گزینه‌های دریافت سیگنال به تلویزیون و همچنین سازگاری تجهیزات سرگرمی خانگی موجود را بررسی خواهیم کرد.

EDTV

همانطور که در حال خرید هستید، احتمالاً تعدادی تلویزیون با کیفیت پیشرفته (EDTV) خواهید دید. EDTV یکی از فرمت های پخش دیجیتال نیست — بلکه توصیفی از سطح کیفیت تصویری است که مجموعه می تواند تولید کند. یک دستگاه EDTV می تواند کیفیت بهتری نسبت به SDTV تولید کند، اما یک دستگاه HDTV نیست. اکثر دستگاه های EDTV صفحه تخت LCD یا مجموعه های پلاسما هستند.

تجهیزات و سیگنال

عکس با ارائه خدمات راهنمای مصرف کننده محصولات با یک آنتن، می توانید تلویزیون دیجیتال را به صورت رایگان دریافت کنید. این مدل Zenith برای سیگنال های آنالوگ UHF و DTV بهترین عملکرد را دارد.

هنگامی که یک تلویزیون HD با اندازه صفحه نمایش، نسبت ابعاد و وضوح اصلی مورد نظر خود پیدا کردید، باید مطمئن شوید که تجهیزاتی که از قبل دارید با آن کار می کند. اگر قبلاً یک دستگاه پخش DVD، یک دستگاه DVR، کنسول های بازی یا سایر تجهیزات دارید، مطمئن شوید که می توانند مستقیماً یا از طریق گیرنده صوتی/بصری به تلویزیون متصل شوند. بسیاری از تلویزیون های HD دارای اتصالات رابط چندرسانه ای با وضوح بالا (HDMI) هستند که می توانند سیگنال های صوتی/بصری را بدون فشرده سازی به تلویزیون منتقل کنند. در برخی موارد، می توانید از آداپتورها برای سازگاری تجهیزات خود با مجموعه خود استفاده کنید.

هنگامی که مجموعه خود را برداشتید و آن را در خانه خود نصب کردید، باید یک سیگنال دریافت کنید. برای دریافت سیگنال می توانید از:

آنتن – بسته به موقعیت مکانی شما نسبت به ایستگاه هایی که می خواهید تماشا کنید، مجموعه ای از گوش های خرگوش ممکن است انجام دهند، اما ممکن است به یک آنتن روی پشت بام یا اتاق زیر شیروانی نیاز داشته باشید. شما می توانید آنتنی بخرید که مخصوص سیگنال های دیجیتال ساخته شده است، اما هر آنتن VHF/UHF قابل اعتمادی کار می کند.

کابل – به خاطر داشته باشید که کابل دیجیتال همان HDTV نیست. برای تعیین بسته‌هایی که شامل ایستگاه‌های HDTV هستند، باید با ارائه‌دهنده خود مشورت کنید. همچنین به یک جعبه کابل ستاپ یا CableCARD™ نیاز دارید تا به تلویزیون شما اجازه دریافت و رمزگشایی سیگنال کابل را بدهد.

خدمات ماهواره ای – مانند کابل، با ارائه دهنده خود مشورت کنید تا مشخص کنید کدام برنامه ها و ایستگاه ها از سیگنال های HDTV استفاده می کنند. ممکن است برای دریافت سیگنال های HDTV از طریق ماهواره به یک ظرف ماهواره و تیونر متفاوت نیاز داشته باشید.

برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد تلویزیون ها، تلویزیون های HD و پخش دیجیتال، لینک های صفحه بعد را بررسی کنید.

CableCARD™

مجموعه هایی با علامت “کابل دیجیتال آماده” یا “وصل و بازی” برای استفاده از یک . CableCARD یک کارت PCMCIA نوع II یا کارت PC است که جای یک جعبه کابل ست تاپ را می گیرد. این سیگنال های کابل را رمزگذاری و رمزگشایی می کند و ممکن است سرقت کابل را کاهش دهد.

شرکت کابلی شما کارت را نصب می کند و شما هزینه اجاره ماهانه کمی را می پردازید که می تواند کمتر از اجاره جعبه کابل باشد. شما همچنین یک کنترل از راه دور کمتر خواهید داشت. با این حال، CableCARD های فعلی فقط امکان ارتباط یک طرفه را می دهند. اگر انتخاب کنید از یکی استفاده کنید، نمی‌توانید به منوهای تعاملی دسترسی داشته باشید یا برنامه‌نویسی ویدیوی درخواستی یا پرداخت به ازای مشاهده بخرید. اگر از هر یک از این خدمات استفاده می کنید، باید منتظر بمانید تا نسل بعدی CableCARD عرضه شود. برای اطلاعات بیشتر در مورد فناوری CableCARD، Ars Technica را بررسی کنید.

سوالات متداول

تلویزیون کامل HD به چه معناست؟

Full HDTV به این معنی است که تلویزیون دارای رزولوشن 1080p است.