مفاهيم پايه HDTV
كميته ملي سيستم تلويزيون
پنجاه سال، مدّت بسيار زيادي براي فرمانروايي هر فناوري به حساب مي آيد. ترديدي نيست كه فناوري ها و مؤلفه هاي مورد استفاده در سيستم هاي انتقال تلويزيوني، دوربين ها، سيستم هاي ضبط و سيستم هاي نايش (خود تلويزيون ها)، مدّت ها است كه توانايي انجام كارهاي بيشتري را داشته اند. در دهه180 ميلادي ATSC (Advanced Television System Committee) براي پيشبرد استانداردهاي تلويزيوني تشكيل شد. چندين سال بعد (1996)، پيشنهادات ATSC براي يك سيستم تلويزيون ديجيتال توسط FCC پذيرفته شد. استانداردهاي ATSC از فناوري هاي جديدتر از 1953 استفاده مي كنند و تلويزيوني را در اختيار شما قرار مي دهند كه شما تاكنون هيچگاه شاهد آن نبوده ايد:
- تصاوير عريض (Widescreen) مشابه فيلم هاي سينمايي
- جزئيات بيشتر
- تصاوير واضحتر
- تصاوير روانتر و فاقد لرزش هاي ويديوئي
- كاملاً ديجيتال، بدون هيچ يك از «سايهها» يا ساير مشكلات تصويري موجود در تلويزيون آنالوگ
HDTV كاملاً به ارائه يك تصوير بزرگتر و بهتر، صداي بهتر و به طور كلّي تبديل نمودن تجربه تماشاي تلويزيون به يك تجربه شبيهتر به تماشاي فيلم در سينماهاي مدرن، مربوط مي شود. درواقع، HDTV در بهترين شرايط خود آنقدر واقعگرايانه است كه به صورت «نگاه كردن از پشت يك پنجره» توصيف مي شود.
سه مفهوم اساسي
1) درجه تفكيكپذيري (Resolution): تعداد عناصر تصويري جداگانه اي كه تصوير يك تلويزيون را تشكيل مي دهند. هرچه درجه تفكيك پذيري بالاتر باشد، تصوير داراي جزئيات بيشتري بوده و واضحتر خواهد بود.
درجه تفكيكپذيري، براساس يكي از دو عامل زير تعريف مي شود:
- خطوط (تعداد خطوط چپ به راستي كه تلويزيون قادر به نمايش آنها است). تلويزيون هاي مبتني بر CRT، با اين شيوه دستهبندي مي شوند.
- پيكسل ها (تعداد پيكسل هاي افقي صفحه نمايش، ضرب در تعداد پيكسل هاي عمودي آن): نمايشگرهاي داراي پيسكل هاي ثابت (پلاسما، DLP، LCD و امثالهم) به اين ترتيب دستهبندي مي شوند.
2) نوع اسكن: كه در دو قالب صورت مي گيرد.
- اسكن Interlaced: كه در آن تصوير تلويزيون با روشن شدن خطوط افقي صفحه تلويزيون به صورت يك در ميان در يك لحظه و سپس روشن شدن خطوط باقيمانده در لحظه بعدي، ايجاد مي شود. اين فرآيند با چنان سرعتي انجام مي شود كه چشم شما واقعاً قادر به تشخيص آن نخواهد بود.
- اسكن Progressive: كه در آن تمام خطوط افقي به طور همزمان (در يك لحظه) روشن مي شوند. اين شيوه باعث مي شود تا تصوير «روانترن بوده و شباهت بيشتري به فيلم داشته باشد.
3) نسبت تصويري: كه درواقع همان «شكل» صفحه نمايش تلويزيون شما است.
- تلويزيون هاي سنتي داراي يك نسبت تصويري 4:3 هستند. اين بدانمعني است كه براي هر 4 واحد از عرض صفحه نمايشگر، شما 3 واحد از ارتفاع آن خواهيد داشت. براي مثال، اگر پهناي صفحه تلويزيون شما 12 اينچ باشد، ارتفاع آن 9 اينچ خواهد بود.
- HDTVها داراي يك نسبت تصويري 16:9 هستند كه در مقايسه با مدلهاي 4:3، تصوير نسبتاً عريضتري را با همان ارتفاع قبلي ارائه مي نمايند. اكثر فيلم هاي سينمايي به صورت widescreen (16:9 و يا حتي عريضتر) ساخته مي شوند. بنابراين HDTVها مي توانند اكثر فيلم هاي سينمايي را بدون نوارهاي سياهرنگ «آزاردهنده» در بالا و پائين صفحه خود نمايش دهند.
استانداردهاي HDTV
-720p: اين استاندارد، درجه تفكيكپذيري 720 خطي را با اسكن Progressive تأمين مي كند. در مقايسه، NTSC داراي تفكيكپذيري كمتر از 480 خط مي باشد. 720p از يك نسبت تصويري widescreen (16:9) استفاده مي كند.
- 1080p: اينگونه از اسكن Progressive استفاده مي كند اما 1080 خط را تأمين مي نمايد. 1080p نيز با يك نسبت تصويري 16:9، يك استاندارد به حساب مي آيد.
عملكرد HDTV واقعي، حداقل به قابليتهاي 720p نياز دارد. اگر يك برنامه تلويزيوني، فيلم و يا هر مضمون ديگري، حداقل در شرايط 720p (720p يا 1080p) نباشد، HDTV نخواهد بود. اگر يك تلويزيون نتواند حداقل تفكيكپذيري 720 خط را نمايش دهد، HDTV-capable به حساب نمي آيد.
اگر يك فروشنده تلاش مي كند تا به شما بگويد كه يك دستگاه تلويزيون پلاسماي ارزانقيمت، DVD معمولي، كابل ديجيتال معمولي و يا تلويزيون ماهوارهاي معمولي صرفاً به خاطر ديجيتالي بودن "HDTV" است، نبايد اين مسئله را بپذيريد.
استانداردهاي DTV سازگار
اين توليدات واقعاً HDTVنيستند.
*(480p (EDTV: اين استاندارد تلويزيوني«ebhanced-definition» تفکيک پذيري بالاتري را با اسکنProgressive نسبت به NTSC فراهم مي کند NTSCمبتني براسکنInterlaced است).
EDTVمي تواند داراي نسبت تصويري 9: 16 باشد (و غالباً هست) اما الزاماًً نبايد چنين ويژگي داشته باشد.
* 480i (SDTV ):اين استاندارد همان تلويزيون Standard-definition با نسبت تصويري 3: 4 واسکن Interlaced است که معادل پخش آنالوگ NTSC خواهد بود.
در هنگام خريد تفاوتهاي ميان EDTV،HDTVو SDTVرا به ياد داشته باشيد غالباً در مشخصات محصولات به اين اصطلاحات اشاره شده است. شما بايد دقيقا بدانيد که در حال خريد چه چيزي هستيد.
استانداردهاي صوتي
Dolby Digital هميشه به معناي صداي فراگير نيست. بعضي از تراکهاي صوتي دالبي ديجيتال، استريو(دوکاناله) و يا حتي (تک کاناله)هستند.
ATSC در صورتي از صداي فراگير پشتيباني مي کند که يک برنامه ساز يا شبکه پخش تلويزيوني مايل به درج آن باشد.
استاندارد پخش NTSC تنها از صداي استريو پشتيباني مي کند. نه از صداي فراگير. خوشبختانه اکثرDVDها (و بعضي از کانالهاي تلويزيون کابلي يا ماهواره اي) شامل تراکهاي صوتي دالبي ديجيتال هستند که مي توانند صداي فراگير واقعي را در اختيار شما قرار دهند شما همچنين مي توانيد از يک گيرنده سينمايي خانگي استفاده نمائيد که از سيستم هايي نظير Dolby Pro Logic IIx براي ايجاد صداي فراگير از اين منابع پشتيباني مي کنند.
دالبي ديجيتال و صداي فراگير بطور کلي يک تراک صوتي را براي نمايش هاي تلويزيوني و فيلم ها فراهم مي کند که شما را احاطه کرده و صدايي را ايجاد مي نمايد که با وقايع درحال نمايش برروي صفحه تلويزيون انطباق دارند. براي مثال ،صداي فراگير مي تواند از بلندگوهاي نصب شده در بخش عقبي اتاق براي بازسازي نويزهاي محيطي که در اطراف يک رويداد وجود دارند استفاده نموده و احساس يک فضاي سه بعدي را براي صداي آرام پاي شخصيت بد فيلم تلاش مي کند در پشت قهرمان داستان قرار بگيرد، ايجاد کند.
دالبي ديجيتال 1, 7، هشت کانال صدا را فراهم مي کند که بطور گيج کننده اي 1, 7ناميده مي شود وظيفه اين 8 کانال عبارت است از:
* يک کانال مرکزي که مکالمه ميان شخصيتهاي فيلم درحال نمايش را حمل مي کند.
* دو کانال اصلي جلويي که صداهاي چپ و راست (وموسيقي) را بصورت استريو اداره مي کنند.
* دوکانال فراگير (Surround) که در عقب اتاق نصب شده اند واحساس يک فضاي 3 بعدي را ايجاد مي کنند.
* يک کانالLFE(Low Frequency Effects )که صداهايي با Bass عميق(نظير صداي اگزوزها و انفجار بمب) را حمل مي کند. کانالLFE در واقع همان.1 درشيوه نامگذاري 1, 5دالبيي ديجيتال است. اين کانال، يک عدد کامل را بدست نياورده است زيرا تنها صداهايي با فرکانس پايين را حمل مي کند نه صداهايي در دامنه کامل شنوائي انسان. شکل (1) يک چيدمان نمونه صداي فراگير دالبي ديجيتال را نشان مي دهد.
* دوکانال پشتي(Rear)
شکل (1) چيدمان صداي فراگير 1و7
تبليغات
* سردرگمي ديجيتال: بزرگترين (ومرسوم ترين)افسانه اي که در دنياي HDTV با آن مواجه مي شويد اين است که هر سيگنال تلويزيوني ديجيتال (نظير کابل ديجيتال، ماهواره ديجيتال و ياDVD)، همان HDTV است. اين موضوع به هيچوقت واقعيت ندارد. زيرا يک تلويزيون بايد داراي تفکيک پذيري720p يا بالاتر از آن باشد تا بعنوانhigh-definition در نظر گرفته شود.
* سردرگمي EDTV:EDTV ها، تلويزيونهايي(معمولا مدلهاي صفحه تخت پلاسما)هستند که تصاويري با اسکنProgressive را نمايش مي دهند.
* مقياس دهي تصوير: ما به تازگي با يک تلاش بازار يابي جديد مواجه شده ايم که در مورد يک مفهوم قديمي انجام مي شود: ها که مي توانند سيگنالهاي ويديويي با يک درجه تفکيک پذيري را به تفکيک پذيري ديگر تبديل نمايند اين ابزارها در حال حاضربعنوان « HDTV upscaler»تبليغ مي شوند، با اين وعده که آنها مي توانند هرسيگنال تلويزيوني را به HDTV تبديل نمايند. اين ادعا را باور نکنيد.
Image-Scalerها مي توانند EDTV, SDTV را بر روي يک HDTV تقويت نمايند اما اين سيگنالها را به تصاوير HDTVتبديل نمي کنند.
* تيونر DTV:با رواج بيشتر HDTV(وبطور کليDTV)، تيونرهاي DTV نيز متداول مي شوند. اين تيونرها به تلويزيونهاي قديمي اجازه مي دهند تا پخشهاي DTVرا نمايش دهند. تيونرهاي DTV، تلويزيونهاي آنالوگ قديمي را به HDTV ها تبديل نمي کنند. آنها صرفا سيگنالهاي DTV را براي نمايش بر روي يک تلويزيون آنالوگ به NTSC تبديل مي نمايند.
خريد هوشمندانه
اما اين وضعيت ديگر تکرار نخواهد شد. همه ما اطلاعات بيشتري را بدست آورده ايم و مي دانيم که پيکربندي همه اين تلويزيونها بصورتي دستکاري(Misconfigure) شده اند تا تصوير خاصي را در زير نور لامپهاي يک فروشگاه محصولات الکترونيکي نمايش دهند. اکنون ما مي دانيم که بايد تعداد اينترفيس هاي ديجيتال دستگاه ،عمق بدنه آن و بسياري موارد ديگر را بررسي نمائيم.
انتخاب يک HDTV مناسب براي شما، آسانترين کاري نخواهد بود که انجام مي دهيد. با وجود آنکه ما اين مقاله را براي شما آماده کرده ايم، اما هنوز در مورد اينکه کدام HDTVها بهترين گزينه ها در مقابل هزينه پرداخت شده براي آنها هستند، بحث مي نمائيم. اين موضوع تاحدودي به کاري که تلاش مي کنيد انجام دهيد، بودجه اي که براي خريد در اختيار داريد و ساير تجهيزاتA/V که در حال حاضر(ويا در خريدهاي بعدي)مورد استفاده قرارخواهيد داد، بستگي دارد.
ما دراين بخش در واقع يک راهنماي خريد HDTVرا در اختيار شما قرار مي دهيم و به شما خواهيم گفت که در هنگام خريد يک دستگاه HDTV مناسب بايد به دنبال چه چيزي باشيد. باور کنيد يا نه، شما مي توانيد HDTV بسيار گرانقيمتي را خريداري نمائيد که براي کاربرد مورد نظر شما مناسب نباشد. پيش از آنکه پول هنگفتي را براي HDTVنصب شده بر روي ديوار اتاق نشيمن خود صرف کنيد، مطمئن شويد که تمام اطلاعات مورد نياز براي خريد چنين دستگاهي را در اختيار داريد.
کدام تکنولوژي صفحه نمايش را انتخاب کنيم؟
HDTVها در تنوع گسترده اي از اندازه ها و شکلهاي مختلف ارائه مي شوند بعضي از اين مدلها، پانل هاي تختي هستند که مي توانيد آنها را بر روي ديوار نصب کنيد. گروه ديگري از آنها، سيستم هاي Projectionهستند که با آنچه در يک سينماي خانگي پيدا مي کنيد ،شباهت زيادي دارند .البته، گونه هايي از HDTVهاي مبتني برلامپهاي CRT نيزوجود دارند که از نظر ظاهري به همان تلويزيوني که براي چند دهه با آن آشنايي داشته ايد شبيه هستند(صرفا با تصوير بهتر)
هريک از انواعHDTV داراي محاسن و معايب مخصوص به خود است. ما بعدا جزئيات بيشتري را درباره اين موارد در اختيار شما قرار خواهيم داد. فعلاً هدف ما اين است که يک نماي کلي را دراختيار شما قراردهيم تا به شما در پيدا کردن مسيرتان کمک کرده باشيم.
1) LCD: اين تلويزيون ها، محبوبترين تکنولوژي محسوب مي گردند. آنها از نمايشگرهاي کريستال مايع مشابه با نمونه هايي که درکامپيوترهاي لپ تاپ بکار گرفته مي شوند ،استفاده مي کنند.
* محاسن: مصرف برق پايين، قابليت نمايش بالاترين درجه وضوح (1080p)، صفحه تخت، باريک و قابل نصب روي ديوار، بدون نياز به فن وبي سرو صدا، روشنايي بيشتر تصوير نسبت به پلاسما
* معايب: کنتراست کمتر از پلاسما، محدوديت زاويه ديد
2) پلاسما: اين مدلها، بزرگترين صفحات نمايش تخت قابل دسترسي در بازار فعلي به حساب مي آيند. نمايش گرهاي پلاسما از يک لايه گاز محصور شده در بين دو صفحه شيشه اي ،براي ايجاد تصاوير خود استفاده مي کنند.
* محاسن: باريک، سريع، جذاب، تصوير خوب، رنگ خوب و کنتراست بالاتر ازLCDها(البته اين شکاف در حال پرشدن است)
* معايب: مصرف برق و توليد حرارت بيشتر(اغلب داراي فن هاي داخلي هستند)همه آنها HDTV نيستند .سطح سياه در آنها پائينتر از«ايده آل» است .احتمال سوختن صفحه نمايش
همانطور که مشاهده کرديد ما،در اينجا به رنگ سياه(Blacks) اشاره کرده ايم. منظور ما، کيفيت بازسازي سايه رنگها و صحنه هاي تاريک بر روي نمايشگرها است. اينکه رنگ سياه ايجاد شده توسط يک نمايشگر تا چه اندازه به «سياه» است تا به سايه هاي خاکستري.
3) LED HDTV: آخرين تکنولوژي در HDTVها به فناوري LED منسوب مي گردد. درواقع آنها به جاي استفاده از نور فلوئورسنت رايج در HDTVهاي متداول به عنوان نور پشتي(LCD،(backlightهايي با يک نور پشتي حاصل ازLED هستند. دو نوع LEDTV وجود دارد.
* محاسن: کنتراست بهتر بواسطه نورLED، مصرف توان کمتر وباريکي فوق العاده
*معايب: قيمت بيشتر از LED TV ها
4) DLP: اين نوع صفحه نمايشها توسط شرکتTexas Instruments ابداع گرديد. در اين تلويزيونها از تعداد زيادي آيينه هاي ميکروسکوپيک استفاده مي گردد که مي توانند هزاران بار در ثانيه روشن و خاموش گردند.
*محاسن: قدرت باز توليد رنگ عالي، کنتراست عالي
معايب: نياز به عمق محفظه دستگاه(حدود12-14اينچ) براي سيستم rear projection،
نکات مهم درباره HDTV
* چقدر بودجه در اختيار داريد؟ مقصود ما فقط خود دستگاه تلويزيون نيست بلکه هر سيستم اضافي صداي فراگير يا سينماي خانگي متصل شونده به آن، دستگاههاي کنترل از راه دور خاص، پرده هاي خودکار، کنترلهاي نورپردازي و امثالهم نيز در اين مورد شريک هستند. ما بين شرايطي که در حال تهيه يک سينماي HDTV خانگي هستيد و زماني که مي خواهيد صرفا يک تلويزيون روميزي در اتاق خواب خود قرار دهيد ،تفاوت بسيار زيادي وجود دارد.
* به چه ابعادي نياز داريد؟نه ،يک نمايشگر بزرگتر هميشه گزينه بهتري به حساب نمي آيد. شما مي توانيد تلويزيوني را خريداري نمائيد که براي فضاي مورد نظرتان بيش از حد بزرگ و يا براي مورد مصرف خاص شما بيش از حد کوچک باشد. براساس اينکه مي خواهيد تلويزيون درچه محلي قرار گيرد واينکه محل نشستن خودتان در کجا خواهد بود ، يک دامنه بهينه براي ابعاد صفحه نمايش وجود دارد.
اين دو مورد نخست(اندازه و بودجه)گزينه هاي شما را تا حدود زيادي پيش از در نظر گرفتن هرگونه معيار فني يا کاربردي محدود خواهند کرد. بنابراين بهتراست ابتدا به اين دو پرسش جواب دهيد.
* در نظر داريد با آنچه کاري انجام دهيد؟ آيا تصميم داريد بيشتربه تماشاي رويدادهاي ورزشي، فيلم هاي سينمايي و يا بازيهاي ويديوئي بپردازيد؟ باور کنيد يا نه، نوع خاصي از HDTVها براي نوع خاصي از برنامه ها بهترهستند. هواداران مسابقات ورزشي ،ازسيستمهاي بزرگ و درخشان DLP projectionراضي تر خواهند بود(البته به شرط آنکه تمام ويژگيهاي ديگر نمايشگرها يکسان باشد).از سوي ديگر، افرادي که تمام روز به تماشاي برنامه هاي تلويزيوني و گزارشات خبري مي پردازند ،بايد از انتخاب نمايشگرهاي پلاسما اجتناب نمايند زيرا تصاوير ثابت مي توانند تاثيراتBurn-in را دراين نمايشگرها ايجاد کنند.
* چه چيزي را به آن متصل خواهيد کرد؟ اگر از قبل در مورد تجهيزات A/V بطور چشمگيري سرمايه گذاري کرده ايد، احتمالا به انواع (وتعداد)خاصي از اينترفيس ها و يا درگاهها بر روي سيستم HDTV خود نياز خواهيد داشت که درميان آنها مي توان به موارد زير اشاره کرد:
1- اگر يک سيسمت سرگرمي خانگي در اختيار داريد که براساس سوئيچينگ ويديوي متمرکز(استفاده از يک گيرنده براي سوئيچ در بين منابع و مقاصد ويديوئي) طراحي شده است، به گيرنده اي نياز داريد که قادر به سوئيچ مضمون HDTV باشد. اين ضرورت احتمالا به معناي خريداري يک گيرنده جديد خواهد بود که مي تواند پرهزينه باشد و بودجه شما را بطور چشمگيري کاهش دهد.
2- آيا به يک تيونر نياز داريد يا صرفا يک نمايشگر HDTV-Ready (بمعناي آنکه تيونر HDTV خود را از شرکت ماهواره اي و يا کابلي خود دريافت خواهيد کرد)
انتخاب ابعاد تلويزيون
جلوئي صندلي ها بفروشند، درحاليکه سرشما بايد دائماًً درحال حرکت به طرفين باشد (همانند يک مسابقه تنيس) تا تمام رويدادها را مشاهده نمايد. به همين ترتيب ،فروش بليط براي صندليهايي که فاصله زيادي با پرده دارند نيز ناخوشايند است.
بنابراين شما بايد همين قواعد را در مورد ناحيه مشاهده HDTVخانگي خود نيز اعمال نمائيد. شما مي توانيد بيش از حد به تصوير نزديک شويد(يا تصوير بيش از حد بزرگي را دراختيار داشته باشيد)و يااينکه بيش از حد از تصوير دور شويد(يا تصوير بيش از حد کوچکي را در اختيار داشته باشيد)اگربتوانيد پيکسل هاي جداگانه صفحه نمايش را مشاهده نمائيد قطعاً ،مي توانيد بفهميد که بيش از حد به آن نزديک شده ايد.
متخصصين بطور کلي اندازه بهينه سيستم HDTVشما را با تقسيم فاصله محل نشستن شما از نمايشگر برعدد2/5 (البته کسي نمي داند که اين عدد ازکجا آمده است ،شايد از طريق آزمون و خطا)،بدست مي آوردند. عملا موضوعات علمي فراواني در رابطه با چنين اقلام فني محرمانه اي وجود دارند (براي مثال ،اندازه پيکسل ها ويا قدرت متوسط بينايي انسان).جدول(1)
توصيه هايي براي اندازه هاي رايج صفحات تلويزيون را برحسب فاصله شما از آنها ارائه مي کند. البته اين جدول براي HDTVهايي با نسبت تصويري 16:9تهيه شده است.اگر شما يک تلويزيون non-HDTVبا صفحات قديمي تر و باريکتر3: 4 را در اختيار داريد مي توانيد فاصله خود با صفحه نمايش را(براي همان اندازه قطري)تا حدودي افزايش دهيد.
جدول (1):فاصله مشاهده و اندازه صفحه نمايش
انطباق با نيازهاي HDTVشما
براي نمونه، اگر تعداد زيادي از دوستان خود را دريک اتاق عريض جمع مي کنيد تا به تماشاي فيلمها بپردازيد ممکن است بخواهيد يک تلويزيون پلاسما يا CRT (يک HDTV لامپي) با ديد مستقيم را انتخاب کنيد نه يک تلويزيون Rear-Projection مبتني بر CRT يا پانل تختLCD دليل اين مسئله آن است که پلاسما و CRT هاي ديد مستقيم داراي بهترين زاويه ديد در ميان مدلهاي موجود هستند. جدول(2)، مثالهايي از انتخاب انواع HDTVها براساس کاربرد مورد نظر شما را فهرست مي کند.
جدول (2): پيدا کردن يک HDTV مناسب براي نيازهاي شما
اتصال ساير تجهيزات
* منبع مورد نظر شما براي سيگنالهاي HDTV
* منبع سيگنال تلويزيوني آنالوگ فعلي
* ابزارهاي ويديويي فعلي نظيرDVD player, VCR و يا سينماي خانگي
*تجهيزات جديدي که در فکر خريد آنها هستيد تا سينماي خانگي مجهز HDTV شما را تکميل نمايند.
منبع:نشريه بزرگراه رايانه- ش133