Europa PAL/SECAM standard 625linii/50Hz pasmo do 5,5MHz -> 420 linii. Ameryka NTSC standard 525linii/60Hz pasmo do 4,2MHz -> 330 linii

Transkrypt

1 dr inż. Piotr Odya Europa PAL/SECAM standard 625linii/50Hz pasmo do 5,5MHz -> 420 linii Ameryka NTSC standard 525linii/60Hz pasmo do 4,2MHz -> 330 linii ale tak naprawdę różnice biorą się z czasów powstawania telewizji analogowej 1

2 rozdzielczość pionowa wynosi zawsze 575 linii (w PALu) w telewizji analogowej to pasmo luminancji decyduje o uzyskiwanej rozdzielczości poziomej definiowana jako ilość pionowych pasków widocznych na ekranie 2

3 Europa PAL/SECAM standard 625linii/50Hz pasmo do 5,5MHz -> 420 linii rozdzielczości cyfrowa: 768x576, 720x576, 704x576 (tzw. pełny PAL), 384x288, 352x288 (tzw. połówka PAL'u) Ameryka NTSC standard 525linii/60Hz pasmo do 4,2MHz -> 330 linii rozdzielczości cyfrowa: 640x480, 720x480 (tzw. pełny NTSC), 352x240, 320x240 (tzw. połówka NTSC) czas trwania linii: 1/(25*625) = 1/15625 = 64us przy czym obraz jest wyświetlany przez 52us 3

4 maksymalna częstotliwość f max = (rozdz. w punktach/2) / czas trwania linii rozdz. w punktach=2 x f max x czas trwania linii dla 7MHz -> 720 dla 5,5MHz -> 572 dla 4MHz -> 416 w praktyce przyjmuje się 80 linii/mhz VHS (Video Home System) 240 linii pasmo do 3,2 MHz S-VHS (Super VHS) 400 linii pasmo do 5 MHz rozdzielona luminancja i chrominancja Video-8/Hi-8 - zbliżone jakością do VHS/SVHS 4

5 LaserDisc analogowy zapis wizji, cyfrowy zapis fonii (także DD i DTS) linii pasmo 5,3 MHz Betacam SP - profesjonalny format zapisu analogowego wersja rozwojowa standardu Betacam ok. 340 linii 4 ścieżki dźwiękowe DV i DVD ok. 500 linii pasmo rzędu 6,3 MHz zwiększenie rozdzielczości obrazu 1920x1080 (1080) 1280x720 (720) skanowanie progresywne (oznaczenie p ) dwa formaty stosowane powszechnie: 1080i oraz 720p oba w wersjach 50/60 HDV, AVCHD, DVCPRO HD, HDCAM DVB-T, DVB-C, DVB-S Blu-ray 5

6 4-krotnie większa rozdzielczość niż w HD 3840x2160 w planach 8k 7680x4320 większa liczba klatek na sekundę 50, 60, a nawet 100 i 120 tryb progresywny 8k pierwszy telewizor w sprzedaży: Sharp LV-70X500E cena euro dostępny od kwietnia 2018 roku pierwsze transmisje w Europie France Télévisions turniej tenisowy French Open

7 analogowa transmisja naziemna regularne emisje już w okresie międzywojennym analogowe sieci kablowe analogowa transmisja satelitarna satelita Astra (1988 rok) cyfrowa transmisja satelitarna cyfrowa transmisja naziemna cyfrowe sieci kablowe Internet (streaming) typowe rozdzielczości SD: 720x576, 704x576, 544x576, 480x576 HD: 1920x1080, 1280x720(p) MPEG-2 do 8-10 kanałów na jednym transponderze VBR przepływności: SD (MPEG-2) od -> kbit/s przez -> kbit/s do -> HD kbit/s (MPEG-2) kbit/s (MPEG-4 AVC) 7

8 nadawcy oszczędzają pasmo kosztem jakości ograniczanie rozdzielczości (544x576) rozmywanie obrazu 1280x x x x576 nadawcy oszczędzają pasmo kosztem jakości ograniczanie rozdzielczości (544x576) rozmywanie obrazu 1280x720 8

9 720x x576 9

10 nadawcy oszczędzają pasmo kosztem jakości ograniczanie rozdzielczości (544x576) rozmywanie obrazu 480x x576 10

11 źródło: SAT Kurier 2/2006 źródło: SAT Kurier 2/

12 następca telewizji naziemnej z powodzeniem funkcjonuje w prawie całej Europie TV analogowa jest wyłączona Trójmiasto jest objęte zasięgiem czterech MUX-ów MUX3 od jesieni 2010 roku MUX2 od grudnia 2010 roku MUX1 od 30 kwietnia 2012 roku MUX8 od 1 sierpnia 2016 roku od 1 czerwca 2013 TVP1 i TVP2 w wersji HD wyłączenie telewizji analogowej w Trójmieście nastąpiło w listopadzie 2012 wchodzi standard DVB-T2 (pozwalający na poprawę wykorzystania pasma) użycie kodeka HEVC powinno jeszcze bardziej poprawić sytuację 12

13 13

14 MUX-8 12 marca 2015 roku Urząd Komunikacji Elektronicznej (UKE) opublikował ogłoszenie o konkursie na jedną rezerwację częstotliwości (kanałów TV o szerokości 7 MHz) z zakresu MHz możliwe problemy z odbiorem pasmo VHF i polaryzacja pionowa docelowy zasięg, czyli 95 proc. ludności w Polsce, może zostanie osiągnięty przed Świętami Bożego Narodzenia w 2016 roku, a na pewno w pierwszym kwartale 2017 roku (wg prezesa f-my EmiTel) rozpoczęcie emisji w lipcu 2016 roku, kiedy MUX 8 będzie miał ponad 60 proc. pokrycia MUX-8 miał zawierać a) 3 programy SD lub 1 program HD i 1 program SD, na rozpowszechnianie których KRRiT udzieliła lub udzieli TVP koncesji lub program TVP Polonia b) 4 programy SD, na których rozpowszechnianie w MUX 8 udzielona zostanie koncesja KRRiT lista nadawców komercyjnych kanał uniwersalny: TV Spectrum (Grupa ZPR Media) dla kanału TV# obecnie Nowa TV, kanał informacyjny: Cable Television Natworks & Partners (Polska Izba Komunikacji Elektronicznej/PIKE i Kino Polska TV) - Zoom TV, kanał life-style-owy : Green Content Sp. z o.o. (Agora) - Kiwi TV obecnie METRO, kanał informacyjno-techniczny: WP1 Sp. z o.o. (Wirtualna Polska Holding) - WP1. 14

15 MUX-5 w grudniu 2015 roku firma EmiTel wystąpiła do UKE z prośbą o rezerwację częstotliwości z zakresu MHz na potrzeby piątego multipleksu naziemnej telewizji cyfrowej - MUX 5 w styczniu 2016 roku EmiTel wystąpił o zwieszenie postepowania MUX-y lokalne (MUX-L1, L2, L3, L4, L7) - przekazy stacji lokalnych, kanałów niszowych (Mango24) oraz np. TVN HD zwiększenie przepływności dostępnej dla nadawców o ok % bardziej efektywne wykorzystanie widma lepsze algorytmy korekcji błędów większy zasięg emisji brak kompatybilności z odbiornikami DVB-T 15

16 wprowadzenie Multi Physical Layer Pipes możliwość oferowania różnych odporności sygnałów dla różnych usług różne tryby modulacji w zależności od miejsca odbioru uwzględnienie różnych urządzeń odbiorczych 16

17 wprowadzenie Multi Physical Layer Pipes wersja dedykowana urządzeniom mobilnym ograniczona liczba właściwości i parametrów modulacji i transmisji np. maksymalna przepływność wynosi 4Mbit/s 17

18 pierwsze regularne transmisje ruszyły w 2010 roku w Wielkiej Brytanii w wielu krajach trwają testy, w tym także w kwestii wyboru kodeka w marcu 2015 r. w Czechach testowano DVB-T2 z kompresją HEVC - także w 4k w wakacje 2015 roku testowe emisje w DVB-T2 prowadziła TVP (z nadajnika w Raszynie) testy DVB-T2 w Niemczech (HEVC, 1080p50) ruszyły 31 maja 2016 r. do 2019 r. w Niemczech ma zakończyć się migracja do DVB-T2 18

19 standard zatwierdzony w listopadzie 2016 roku bazuje na MPEG-2 Transport Stream wprowadzona obsługa High Dynamic Range (HDR) Hybrid Log Gamma (HLG) PQ (Perceptual Quantizer) Higher Frame Rates (HFR) Next Generation Audio (NGA) DVB-C następca telewizji kablowej w Polsce regularne w praktycznie każdej sieci DVB-H streaming dla urządzeń przenośnych (komórki, palmtopy) testy prowadzone także przez polskich operatorów w wyniku przetargu wybrano w 2009 roku ogólnopolskiego operatora (Info-TV-FM) emisja w 31 miastach do końca maja 2015 roku, a w całej Polsce do końca 2023 roku przeobrażony w płatny MUX (tzw. MUX-4) Cyfrowego Polsatu 19

20 łączy tradycyjny przekaz telewizyjny z dodatkowymi informacjami dostarczanymi za pomocą Internetu używa HTML-a i Javascriptu do prezentacji danych obsługiwana przez dużą liczbę telewizorów nie ma nic wspólnego z aplikacjami Smart TV najnowsza wersja 2.0 zatwierdzona w lutym 2015r lutego 2018 roku (m.in. obsługa HDR i HFR) źródło: 20

21 kwiecień 2018 źródło: źródło: 21

22 AIT - Application Information Table DSM-CC - Digital Storage Media - Command and Control źródło: wykorzystanie możliwości HTML5 wsparcie dla użycia kodeka HEVC (także dla HD) napisy dla transmitowanych materiałów komunikacja z urządzeniami mobilnymi dodawanie reklam do VOD synchronizacja materiałów nadawanych różnymi drogami, np. ścieżka dźwiękowa do filmu przekazywana po sieci poprawa prywatności teoretycznie możliwy upgrade oprogramowania telewizorów obsługujących HbbTV 1.x 22

23 źródło: serwisy HbbTV towarzyszą następującym stacjom w DVB-T kanały TVP Eska TV Fokus TV Polo TV Stopklatka TV TVP planuje rozwijać serwisy bazujące na HbbTV liczba użytkowników szacowana na prawie 1,8mln 23

24 wirtualne kanały TV TVP Parlament TVP Bieszczady TVP Tatry (w planach) w 2015 roku były prowadzone testy 4k z HEVC rozbudowane EPG z sugestiami VOD na igrzyska w Rio miała być wprowadzona HbbTV % pasma w MUX8 ma być zarezerwowane na HbbTV w grudniu 2016 Emitel uruchomił portal w MUX8 w lutym 2018 roku dodano możliwość słuchania lokalnych rozgłośni radiowych wirtualne kanały TV TVP Parlament TVP Bieszczady TVP Tatry (w planach) w 2015 roku były prowadzone testy 4k z HEVC rozbudowane EPG z sugestiami VOD na igrzyska w Rio miała być wprowadzona HbbTV % pasma w MUX8 ma być zarezerwowane na HbbTV w grudniu 2016 Emitel uruchomił portal w MUX8 24

25 plany wprowadzenia cyfrowego radia pojawiły się w drugiej połowie lat 80-tych ub. wieku miało zastąpić analogowe i nieco przestarzałe radio FM umożliwia tworzenie sieci pracujących na tej samej częstotliwości (oszczędność pasma) planowano wykorzystać kompresję MPEG Layer 2 typowo w jednym kanale 6 stacji radiowych z przepływnością 192kbit/s pojemność strumienia 1184kbit/s na dane foniczne: 1152kbit/s cztery tryby pracy: naziemny w pasmie VHF ( MHz) -> T-DAB naziemny/satelitarny w pasmie ok. 1,5GHz naziemny/satelitarny/kablowy w pasmie ok. 3GHz naziemny miejski w pasmie ok. 1,5GHz 25

26 nakładka na system DAB umożliwiająca przesyłanie sygnałów multimedialnych obraz w MPEG-2 lub H.264 dźwięk w MPEG-2 lub MPEG-4 T-DMB pozwala na zwiększenie pojemności strumienia o ok % w stosunku do T-DAB (dzięki wydajniejszym kodekom) przepływność strumienia: 1091 kbit/s 22 kanały radiowe w 48kbit/s (HE-AAC) używany powszechnie w Korei Południowej, w Europie w pojedynczych krajach (np. Francja) standard opublikowany w 2007 roku wykorzystuje kodowanie HE-AAC+ v2 ok. 2,5x więcej stacji radiowych w jednym strumieniu/kanale lepsze pokrycie dzięki poprawionemu kodowaniu korekcyjnemu ułatwienia jeżeli chodzi o przesyłanie dodatkowych danych informacje tekstowe EPG obrazy 26

27 poprawa jakości dźwięku w zakresie wyższych częstotliwości składowe o wyższych częst. są obliczane jako harmoniczne składowych przesyłanych przez kodek (dowolny) informacja o przestrzenności dźwięku jest kodowana parametrycznie przesyłany jest sygnał monofoniczny 27

28 cztery strumienie DAB+ w miejscu jednego kanału TV (o szerokości 7MHz) 28

29 pierwsze testy we Wrocławiu w 2009 roku regularne emisje ruszyły w 2013 roku w tej chwili działa kilka nadajników sygnał cyfrowy obejmuje obecnie 31 proc. powierzchni kraju i dociera do 53,8 proc. mieszkańców Polski (20,6 mln osób) źródło: 29

30 w Trójmieście (pomorskim) nadajnik DAB+ uruchomiono 1 stycznia 2015 roku (kanał 10D) źródło: problemy z komercyjnymi rozgłośniami nie ma oficjalnego planu przejścia na DAB+ KRRiTV planuje w II poł r. ogłosić konkursy na lokalne multipleksy w 34 miastach (łącznie 47 częstotliwości) rok wielkość sprzedaży [tys. sztuk] wzrost sprzedaży [%] , , , , ,8 dane GfK 30

31 Streaming to użytkownicy, a nie nadawca, chcą decydować, kiedy chcą oglądać dany program tradycyjna telewizja powoli odchodzi w przeszłość użytkownicy wolą zapłacić za obejrzenie filmu, a nie kupować go na nośniku Blu-ray zapewnia lepszą jakość dźwięku i obrazu niż streaming wytwórnie są w stanie więcej zarabiać dzięki VOD 31

32 kanały z przesunięciem w czasie (np. +1 godzina) kanały nadające te same filmy o określonych godzinach, tzw. near VOD lub PayPerView (np. Polsat Cyfrowy) także pojedyncze wydarzenia filmy gromadzone na twardym dysku urządzenia/dekodera/stb, tzw. push VOD (np. nc+) dostęp do materiałów po sieci (streaming) wzór wszystkich serwisów dostępny w Polsce obsługa za pomocą różnych urządzeń (TV, przystawki, urządzenia mobilne) produkują własne seriale (House of Card) obsługa następujących kodeków H.265, H.264, VC-1, H.263 Dolby Digital, Dolby Digital Plus, AAC, Ogg Vorbis 32

33 IPLA Player HBO GO nc+ GO Hbb TV w TVP TVP Stream YouTube oprócz umieszczania własnych materiałów wideo jest możliwość organizacji wydarzeń nadawanych na żywo możliwość nadawania w HD obsługa nawet zwykłej kamery internetowej wymagane uwierzytelnienie swojego konta obsługa wielu kodeków materiał transkodowany jest do następujących: do 480x360 - H MP3 (*.flv) od 720p - VP9 + Opus (*.webm), lub H AAC (*.mp4) obsługa 3D (czasami ;)) 33

34 Facebook streamowanie na żywo do sieci nawet z komórki oglądanie streamów nadawanych na żywo Ważne drobiazgi 34

35 format obrazu i rozdzielczość obrazu to dwie zupełnie niezależne sprawy odpowiednie znaczniki w strumieniu danych powinny powodować przestawienie trybu w odbiorniku/odtwarzaczu piksele nie są kwadratowe typowe w telewizji: 4/3 -> 1,33:1 16/9 -> 1,78:1 w kinie: 1,85:1 2,40:1 konieczne dodanie czarnych pasów na TV 16/9 pojedyncze modele TV mają format 21/9 (2,33:1) 35

36 nie cały obraz emitowany przez nadawcę jest widoczny na ekranie wynika to z problemów z ustawieniem położenia i wielkości obrazu na ekranach CRT monitory studyjne mają możliwość załączenia funkcji underscan i pozwalają widzieć cały obraz trzeba pamiętać, żeby nie zbliżać napisów czy ważnych elementów menu do krawędzi a także ważnych elementów akcji overscan stosuje się także w przypadku HDTV: 1920x1080 -> 1877x x720 -> 1200x675 36

37 dla przypomnienia -> kino 24 kl./s PAL 25 kl./s następuje przyspieszenie odtwarzania o 4% zmiana wysokości dźwięku skrócenie trwania filmu (np. 120 min. -> 115 min.) NTSC 29,97 kl./s telecine (2:3 pulldown) na skutek kompresji dźwięku i obrazu, a także dodatkowych etapów przetwarzania może pojawić się przesunięcie między dźwiękiem obrazem wg normy ITU-R BT (1998) dopuszczalne wartości przesunięcia między dźwiękiem a obrazem: od +90ms do -185 ms testy z wykorzystaniem nie-ekspertów na TV CRT 20 cali, SDTV wg zalecenia R37 EBU z 2006 roku: -5/+15 ms na każdym etapie -40ms/+60ms na wyjściu nadajnika 37

38 wykrywanie przesunięć zależy od wielkości obrazu i odległości czas przetwarzania obrazu kamera CCD: 0-20ms kamera bezprzewodowa: ms transmisja MPEG2 do studia: ms podgląd w studiu: ms efekty, skalery: 40ms dystrybucja: ms dekoder u widza: ms całościowo: ms 38

39 CRT 50Hz: pomijalnie małe CRT 100Hz: 10-40ms plazma: 40-90ms LCD: 30-80ms projektory: 40ms określa stosunek między liczbą pikseli/linii widocznych na ekranie do liczby pikseli/linii zdefiniowanych w danym systemie definiuje rzeczywistą rozdzielczość urządzenia dotyczy zarówno odbiorników TV, jak i kamer czy skanerów nie jest możliwe prawidłowe sfilmowanie kartki z czarno-białymi paskami paski nigdy nie będą nigdy położone tak, by pasować na kolejnych linii sensorów kamery 39

40 dla urządzeń wykorzystujących działo elektronowe (TV CRT) wynosi 0,7 wartości dla przetw. CCD/CMOS oraz telewizorów plazmowych i LCD mogą przekraczać 0,9 dla obrazu wygenerowanego komputerowo: 1,0 przy 576 liniach i wsp. Kella równym 0,7 otrzymuje się: 0,7 576 = 403,2 linii dla PAL-u (576i50) i proporcji ekranu 4:3: rozdzielczość pozioma wynosi: (4/3) 0,7 576 = 537,6 linii stąd pasmo: 537,6/2/52 = 5,17 MHz 40

41 Czy są jakieś pytania? Les Sabel, Overview of the DAB+ System Cyfryzacja radiofonii wysokiej jakości, Instytut Łączności, Raport Z21/ /1315/09 Herrmann F., Erismann L.A., Prosch M., The Evolution od DAB Lipiński M., Innowacyjna technologia DVB-T2 jako szansa na rozwój radiofonii cyfrowej Introduction to DVB-T2 - Second Generation Digital Terrestial Video Broadcasting, mat. Rohde&Schwarz 41