Component - för entusiaster av ljud och bild.

Nyårskonsert från Wien, i 1080 linjers...

Ja, drömmen om högupplöst TV ser faktiskt ut att äntligen bli allvar i och med starten av en helt ny europeisk satellitkanal; EURO 1080. Om allt går i lås skall reguljära HDTV sändningar börja skickas ut via satellit redan den 1/1 2004, och med den numer klassiska nyårskonserten från Wien som "grand opening show".

Vad är då HDTV?
HDTV står för High Definition TV. High Definition innebär att bildupplösningen ökar från nuvarande 625 linjer, varav 576 synliga, till omkring det dubbla. Bildformatet (förhållandet mellan bredd och höjd) ändras från 4:3 till 16:9. Standarden för ljud ser för närvarande ut att bli Dolby Digital 5.1.

Anledningarna till varför det tagit så lång tid har varit flera; Bl a svårigheterna med tillräcklig bandbredd samt kostnader för nya konsumentvänliga HDTV kompatibla TV-apparater. Man har heller inte varit överens om vilken standard som skall gälla. TV-bolagen har dessutom hellre velat använda det tilldelade frekvensutrymmet till att öka antalet digitalkanaler i stället för att sända på en HDTV-kanal.

HDTV-sändningar påbörjades i Japan 1997. I december 1998 startades kommersiella sändningar i USA. I Europa gjordes faktiskt också ett försök att införa ett 1250-linjers HDTV-system. Idén var att använda MAC-systemet (vilket istället blev nyttjat som betal-tv-system via satellit främst i Norden) som bärare av HDTV-signalen.

Vid MAC-sändningar gick det på ett listigt sätt att få in betydligt mer information i en satellittransponder än vad som är fallet för en vanlig analog PAL-signal. HD-MAC fungerade, men var dyrt. Följaktligen skrotades systemet efter OS i Barcelona 1992 varifrån det sändes en hel del HDTV i HD-MAC-formatet.

Dagens TV-teknik baseras fortfarande till stor del på den teknik som fanns till hands i slutet av 1920-talet. Den har givetvis utvecklats fortlöpande beträffande bild och ljud, men verkar nu ha nått den punkt där bild och ljud inte kan förbättras nämnvärt, utan att använda sig av helt nya tekniska lösningar.

Idag sänder man både analogt och digitalt, men kommer inom några år att helt övergå till digitala sändningar. Digitalsändningar startades i Sverige redan våren 1999, men det är långt ifrån detsamma som High Definition, utan avser endast sändningstekniken, det vill säga bildupplösningen är fortfarande densamma som vid de analoga sändningarna.

Från början hade även biograffilmen samma aspektförhållande som i en konventionell tv-apparat, d v s 4:3. Under 1950-talet började filmbolagen i USA att märka av konkurrensen från tv och införde därför bredbildsformat på bio som tillsammans med färg-tv och storfilmssatsningar skulle ge biopubliken något som tv inte kunde ge.

Som vi alla vet har utvecklingen nu gått så långt att biografen har börjat flytta in i hemmet. Eftersom vi TV-tittare lägger ner mycket tid på att se filmer som egentligen inte är skapade för 4:3-formatet så har tv-industrin nu fått följa efter och istället skapa en tv-apparat som har en bredare bild. Man har valt 16:9-formatet, som också det är en kompromiss eftersom även denna bild är alltför smal för att klara av de bredare filmerna. 16:9-formatet har dock blivit en världsstandard för de moderna tv-apparaterna och en naturlig del i digital-tv.

Idén till högupplösningstelevision började när widescreen filmerna blev allt vanligare bland biograferna på 1980-talet. Man märkte att publiken gavs en mycket större känsla av "närvaro" i handlingen när filmduken blev allt bredare och synintrycken ökade. Samtidigt presenterade Sony och Japans halvstatliga TV-bolag, NHK, ett HDTV-system som producerade videobilder med samma kvalitet som en 35 mm film. Detta gjorde filmproduktionen enklare på många sätt. Man kunde redigera redan på plats och, inte minst, man fick möjlighet att producera helt nya filmeffekter vilka var omöjliga att göra på konventionellt sätt.

Man började nu planera för en utveckling av HDTV-teknik för kommersiella sändningar. Man insåg snart att man ställts inför den största utmaningen sedan introduktionen av färg-TV kom i mitten av 1950-talet. Ett viktigt beslut för fortsatt utveckling var om man skulle låta den nya HDTV-standarden bli kompatibel med den gamla analoga tekniken eller inte. Om så inte skedde, skulle då både analog TV och HDTV sändas parallellt under en övergångsperiod?

Många av alla de frågeställningar Japan och USA stod inför runt mitten av 1990-talet ställs givetvis i länder runt om i Europa.

Vilka är skillnaderna i teknik?
Ett kortfattat svar skulle kunna vara att vi i och med HDTV har möjlighet att ta emot en högupplöst bild på upp till 1080 linjer progressivt. Nu kan det emellertid vara matnyttigt med en kortfattad summering/repetition av hur vår gamla hederliga TV-signal fungerar: Bilden vi ser på en vanlig bildrörs-TV består av en serie horisontella linjer. En elektronkanon "skjuter" energistrålar bestående av ljus vilka träffar ett lager av fosfor på bildrörets insida, den beskjutna fosforytan börjar då att lysa. Dessa lysande linjer bildar i sin tur den bild vi ser på en TV. Linjernas format, färgsystem, upplösning osv. avgör sedan vilken typ av tv-signal vi tar emot.

Som bekant använder USA och Japan färgöverföringssystemet NTSC (National Television Standardization Committee) vars färgbildsignal schematiskt består av en luminanssignal och en färgvärdesignal. Färgvärdesignalen består i sin tur av en samtidigt amplitud- och fasmodulerad färgbärvåg. I kameran analyseras de färger som skall sändas och man får tre bildsignaler (röd, grön och blå) som i en matris blandas i lämpliga proportioner och bildar luminanssignalen. På färgbärvågen sänder man färgsignalen som man får genom att i två matriser blanda de tre ursprungliga bildsignalerna till två färgsignaler. Färgbärvågen moduleras sedan så att den delas upp i två mot varandra vinkelräta komponenter. Minsta fasfel i överföringen medför att fel färgton visas på den färdiga TV-bilden - härav den småelaka benämningen "Never Twice the Same Colour". Det är ofta så att rött får en dragning mot orange, grönt mot grönblått och blått mot purpur.

PAL (Phase Alternate Lines) är den standard för färgöverföring som idag används i Sverige samt i en stor del av Västeuropa.
Den baseras på 625 linjer/bild och 25 bilder/s som ger linjefrekvensen 15 625 Hz och bildfrekvensen 50 Hz. För en korrekt färgåtergivning låter man färgbärvågen ändra fas med 180° mellan successiva linjer. Detta medför att det är möjligt att korrigera fasfel på ett lättare sätt. Ett litet positivt fasfel med åtföljande färgfel ändras då i nästa linje till ett negativt fel, vilket ger upphov till ett färgfel som motverkar felet i den föregående linjen.

Samtidigt är färgkurvan i PAL mindre än den hos NTSC, vilket gör att vissa färger som är synliga i NTSC inte alls kommer att kunna ses på ett riktigt sätt i PAL.

Interlaced och Progressive scan
För första gången är det alltså med HDTV möjligt att se en högupplöst progressiv bild. De flesta vet förmodligen skillnaden på progressive och interlaced, men för de som inte är med så ska vi nedan försöka förklara begreppen:

Det finns två tekniker för att rita upp en bild på en bildskärm; interlaced eller progressive scan. Som tidigare nämndes består ju det analoga PAL systemet av 625 linjer/bild som visas sammanflätat (progressive) eller individuellt (interlaced).

Eftersom 49 linjer av de 625 används för synkronisering är endast 576 linjer synliga och vilket innebär att med en bildväxling på 25 bilder/s får vi begreppet: 576i-25fps (frames per second).

Med interlaced-tekniken skapas de 576 linjerna i två olika separata fält. Scan-frekvensen (scan rate) för dessa två fält är 50Hz eller 50 gånger per sekund. Det innebär att i fält #1 scannas hälften av linjerna (de ojämna 1,3,5 osv.) under den första 1/50 delen av en sekund. I nästa 1/50 dels sekund scannas de övriga jämna linjerna 2,4,6 osv.

Härav får vi då att varje fält med 288 linjer scannas 25 gånger per sekund och tillsammans skapar en hel bild 25 gånger per sekund; 1/50 sekund x två fält = 2/50 sekund = 1 hel bild, 25 gånger per sekund.


Interlaced/ Först ritas udda linjer sedan jämna linjer, dessa vävs sedan ihop till en bild.


Progressiv/ Udda och jämna linjer ritas samtidigt i varje svep, detta resulterar i en helt ny bild varje gång.

Skillnaden vid progressiv scanning är att hela antalet linjer scannas samtidigt, 50 gånger per sekund och inte uppdelat på hälften i två fält som vid interlaced scan. Följaktligen ser vi en helt sammansatt bild dubbelt så ofta vilket resulterar i en mjukare, behagligare och mer flimmerfri bild. En proggresiv bild bestående av 576 linjer skrivs 576p.

Upplösning och pixlar
Det som framförallt skiljer HDTV från dagens TV-bild är den betydligt högre upplösningen. Enkelt uttryckt utgörs en TV-bilds upplösning av hur många horisontella linjer som kan visas. Ibland kan dock en upplösning anges i antalet pixlar i horisontal- och vertikalled, exempelvis 1280 x 720. Man talar då om en fast pixelmatris. Som en enkel jämförelse med traditionell TV så tar en HDTV pixel upp ungefär en fjärdedels yta av en pixel hos en bildrörs TV. Skillnaden blir givetvis att HDTV är kapabelt till ca fyra gånger bättre detaljåtergivning jämfört med standard PAL-analog TV.



Lite mer specifikt kan man säga att för att kunna se HDTV material i sin ursprungsform (native resolution) krävs följaktligen att en bildskärm klarar minst 720 horisontella linjer. Med andra ord är det endast plasma- och LCD TV samt vissa projektorer som idag är förberedda för detta högupplösta media.

I USA fanns runt slutet av 1990-talet en utveckling mot mångkanalig digital tv i det konventionella 525-linjerssytemet, men samtidigt infördes en standard för ett nytt 1125-linjers system liknande det i Japan men baserat på digital teknik. Systemet kallas ATSC, vilket står för Advanced Television Systems Committee vilket också var det forum som fastställde den standard som skulle användas och som var klar redan 1993. I och med bruket av NTSC i Japan och USA är således HDTV-upplösningarna i dessa länder 1280 x 720p @ 60 Hz (progressive) samt 1920 x 1080i @ 60 Hz (interlaced).

Den standard som Euro 1080 kommer att sända i är 1920 x 1080i @ 50 Hz.

Ett steg vidare...
Det är onekligen spännande saker i görningen för oss hembiofrälsta och klart är att modern teknik gör livet bra mycket roligare. Se ovanstående text som en kortfattad summering av vad som hittills hänt, för var säker på att HDTV i Europa ännu bara är i sin linda. Ingen vet hur framtiden ser ut men vi lovar att göra allt vi kan för att hålla Dig informerad!

Den 1/1 2004 sitter Component på första parkett för nyårskonserten i HDTV upplösning. Ses vi kanske i Wien?


Skriven av:
Fredrick Gustafsson

Publicerad: 2003-12-22
Uppdaterad: 2007-04-24