Yüksek çözünürlüklü televizyon

Yüksek çözünürlüklü televizyon ya da yüksek tanımlamalı televizyon (İngilizce:High-definition television, kısaca HDTV) geleneksel TV yayın standartlarından (PAL, SECAM, NTSC) daha yüksek çözünürlük sağlayan bir yayın standardıdır.

Tarihçe

1983 yılında, ITU (International Telecommunication Union) altındaki radyokomünikasyon sektörü ITU bünyesinde tek bir uluslararası yayın standardı geliştirmek üzere bir çalışma grubu (IWP11/6) kurmuştur. Standart hiçbir zaman sonuçlandırılamamış olmakla beraber ITU-R BT.709-2 ("Rec. 709") numaralı ITU-R tavsiyesi 16:9 resim oranı ile beraber 1080i (1,080 satır-geçişli) ve 1080p (1,080 satır-kademeli) formatlarını tanımlamıştır.

Ancak standardın tanımlanması hemen uygulanmasını getirmemiştir. İlk ticari HDTV denemeleri standart-çözünürlüklü yayınların 4 katı bant-genişliği gerektiriyordu. Bu sebeple Bant-genişliğini SDTV (Standard Definition TV)nin 2 katına düşüren gayretler bile onun uydu dışında bir ortamda kullanılmasını sağlayamadı. Ek olarak HDTV yayınların üretilmesi ve kayıt edilmesi de ilk zamanlar teknik açıdan bir meydan okumaydı. 2000'li yıllarda sıkıştırma algoritmaları için ihtiyaç duyulan işlemci güçlerinin ve depolama kabiliyetlerinin artmasıyla beraber HDTV ticari olarak uygulanabilir ve kâr getiren bir hal almıştır.

Mevcut HDTV yayınları DVB (Europe) ve ATSC (US) standartlarını kullanırken Dolby Digital(AC-3) formatında 5.1 kanal ses sistemi desteğini içermektedir.

HDTV sinyalleri

Büyük ekranlı TV'lerin ve yüksek çözünürlüklü projektörlerin çoğalmasıyla beraber geleneksel SDTV(Standard Definition TV) yetersiz kalmaya başlamıştır. "HD Ready" bir televizyon SDTV kanalları daha iyi gösteremez bu sebeple mükemmel görüntü elde etmek için HD sinyal veren kaynaklar gerekir. Bu kaynakların bir kısmı şu şekildedir;

• Havadan gelen karasal sinyaller. Bunlar evlerimizdeki uygun antenler ile alınabilmektedir. Türkiye'de karasal dijital yayınlar başladığında HD yayınlar da mümkün olabildi. Bu yayınları izleyebilmek için TV içine entegre edilmiş veya harici alıcılar gerekmektedir. Yeni çıkan TV'lerde DVB-T alıcıları artık standart olarak bulunuyor.
• Uydu yayınları. Çoğu kanal HD formatında yayınlanmaktadır.
• Kablo TV üzerinden gelen sinyaller.Günümüzde SD ve HD yayınlar kablo tv ile izlenebilmektedir. Bu yayınların izlenebilmesi için harici veya dahili alıcılar gerekmektedir.
• Blu-Ray oynatıcılar, HD formatındaki film, dizi, klip gibi görüntüleri oynatabilmektedir. TV'ye HDMI veya komponent üzerinden bağlanmaktadır.
• Bilgisayarların grafik çipleri ekran kartlarında HDMI çıkışını mümkün kılmaktadır. Bilgisayarın DVI çıkışından da bir adaptör yardımıyla televizyonun HDMI girişine bağlantı yapılabilmektedir.

Format

HDTV yayınları 3 parametre ile tanımlanır:

• Dikey çözünürlüğü tarif eden satır sayısı,
• Tarama sistemi: kademeli - sürekli (p) veya geçmeli - taraklı (i). Sürekli taramada görüntü karesi tek seferde ekrana yansıtılmaktadır. Taraklı taramada ise önce görüntünün tek numaralı satırları ekrana yansıtılmakta, arkasından çift numaralı satırları yansıtılmaktadır. Böylece bir poz 2 turda oluşturulmaktadır. Klasik TV yayınları taraklıdır.
• Saniyedeki kare ve alan sayısı (FPS).

720p60 formatı 1280×720 pikseldir ve saniyede 60 kare (60Hz) kaydeder. 1080i50 formatı 1920 × 1080 pikseldir (2 MP) saniyede 50 alan kaydeder. Bazen akan alanlar (kareler) yarım-kare olarak adlandırılır, çünkü bir çerçevenin iki alanı belirli sürelerle kaydırılır. Akış (alan) pulldown ve bölünmüş alan özel tekniklerdir ve tüm kareleri iletmeye müsaade ederler.

Ürünün ticari anlamı her bir akış oranı veya alan oranı düşürülür. örnek olarak; Bir "1080i televizyon seti" etiketi sadece resim çözünürlüğünü gösterir. Sık sık, bu oran 1080p24, 1080p25, 1080p30 ve 1080p50 ve 1080p60 gibi 1080p sınıfına girenlerin haricindekiler için 50 veya 60tır. Akış oranı çözünürlükten başka anlama da gelebilir. Örneğin; 24p, saniyede 24 tarama işlemi ve 50i, saniyede 50 belirlenmiş alan içeren yani saniyede 25 belirlenmiş akış yapan anlamına gelir. Çoğu HDTV sistemler standart çözünürlük ve akış veya alan oranını destekler. En yaygın olanlar şöyledir.

Alanlar taraklı sistemlerde kullanılmaktadır. Bir kare iki alandan meydana gelir. Tek satırlar bir alanı, çift satırlar bir başka alanı meydana getirir. Türkiye'de de hâlen kullanılan eski PAL sistemlerde saniyede 25 kare geçer. Yani saniyede 50 alan taraması yapılır.

Standart Görüntü Çözünürlükleri

Standardı genellikle 480 veya daha fazla düşey çizgi çözünürlüğüne sahiptir.

Çözünürlük (E×B)	Aktif Akış (E×B)	Kurumsal Adı	Piksel (Görünen Megapiksel)	Mevcut Görünüş Oranı (X:Y)	Görünen Piksel Oranı - Standart "4:3" (X:Y)		Görünen Piksel Oranı - Geniş Ekran "16:9" (X:Y)		Açıklama
					ITU-R BT.601	MPEG-4	ITU-R BT.601	MPEG-4
720×480	710.85×486	480i/p	345,600 (0.3)	3:2	4320:4739	10:11	5760:4739	40:33	525'lik çizgi için kullanım/ (60 * 1000/1001) Hz video, örn, NTSC-M
720×576	702×576	576i/p	414,720 (0.4)	5:4	128:117	12:11	512:351	16:11	625'lik çizgi için kullanım/50 Hz video, örn, PAL-I

Standart akış veya alan oranları

• 23.976p (NTSC'nin kolay dönüşümüne izin verir)
• 24p (sinematik film)
• 25p (PAL, SECAM DTV aşamalı materyal)
• 30p (29.97p akış miktarı) (NTSC DTV aşamalı materyal)
• 50p (PAL, SECAM DTV aşamalı materyal)
• 60p (59.94p akış miktarı) (NTSC DTV aşamalı materyal)
• 50i (PAL & SECAM)
• 60i (59.94i akış miktarı) (NTSC, PAL-M)

Yayın istasyon format faktörleri

Kapalı görünüm
HDTV çözünürlük	SDTV çözünürlük

HDTV’lerde doğrusal çözünürlük standart çözünürlüğün en az iki katı kadardır, bu sayede ekran detayı analog televizyonlardan ve normal DVD’lerden daha fazladır. HDTV yayını için teknik standartlar da 16:9 oranında anarmorfik esnetme kullanmadan en boy oranlı görüntülerin etkin görüntü çözünürlüğü artar.

Bir yayın için en uygun format video grafik kaydının türüne ve resmin karakteristiklerine bağlıdır. alan ve akış oranı kaynak ve çözünürlükle eşdeğerdir. Çok yüksek çözünürlüklü kaynak kullanılabilen düzenlemeyi iletebilmesi için çözünürlüğün kaybolmaması şartıyla daha fazla bant genişliğine ihtiyaç duyar. Bütün HDTV bellek ve iletim sistemlerinden alınan resim sıkıştırılmamış kaynakla karşılaştırıldığında sıkıştırma kaybı bozulacaktır.

Ortalama türler

Sinema sunumu için yüksek çözünürlüklü olan fotoğraf filmleri saniyede 24 akışla çekilir. Kullanılabilen bant genişliği, detay miktarı ve resimdeki harekete bağlı olarak, video transferi için ideal format ya 720p24 veya 1080p24'dür. PAL sistemini kullanan ülkelerdeki televizyonlar saniyede 25 akışı gerçekleştirebilmek için film % 4,alanına (saniyede 30) sahiptir. Betacam SP gibi video şeritindeki eski (önceki-HDTV) kayıtlar sık sık 480i60 veya 576i50 formunu kullandı. Bunlar daha yüksek çözünürlük formatı olan (720i ve 1080i)'ye dönüştürülebilirler.

Sinematik olmayan HDTV video kayıtları ya 720p veya 1080i formatında kaydedildi. Bu format televizyon yayını içindir. Genellikle, 720p hareketli yayınlarda daha kullanışlıdır. Geçmeli alanlar kullananlar ve bu nedenle hızlı görüntülerin olduğu çözünürlüğünü düşürebilen 1080i yerine kareleri aşamalı olarak tarar.

Teknik detaylar

İlk DVB-S2 alıcı kartlarından biri.

HDTV sinyalleri ve renkölçümler Rec. 709 tarafından tanımlandılar. MPEG-2 dijital HDTV yayını için en kullanışlı sıkıştırma kodekidir.

Çağdaş sistemler

HD Ready ve HDTV farkı

HD-Ready (HD'ye hazır) TV sistemlerinde, bir televizyondan başka, HD yayınları işleyebilen harici bir cihaza ihtiyaç duyulur. Bu cihaz, HD yayınları alabilen bir kablolu TV makinası ya da HD oyunları oynatabilen bir oyun konsolu (XBOX 360 vs.) olabilir. HD Ready televizyonun kapasitesi, bağlanan makinanın kapasitesi ile sınırlıdır.

HDTV ve Kablo-hazır TV setleri ise, harici bir kutuya ihtiyaç duymadan HD yayınları gösterebilir. Kablo-Hazır TV setlerinde, CableCARD'i (Kablo kartı) sokmak için bir kart yuvası vardır.

Yüksek çözünürlüklü resim (ve video) kaynakları karasal yayın, doğrudan uydu yayını, dijital kablo, yüksek çözünürlüklü diskler (BD ve HD DVD), internet indirmeleri ve en son video oyun konsollarını içerir.

Tipik HDTV uydu sisteminin parçaları 1. HDTV Monitör 2. HD uydu alıcısı 3. Standart uydu çanağı 4. HDMI kablo, DVI-D ve audio (ses) kabloları veya audio ve video kabloları

Çözünürlük

Format	Etiket	Çözünürlük
SD	576i/p	720×576
SD	480i/p	720×480
SD	480i/p	640×480
HD	720p	1280×720
HD	1080i/p	1920×1080