Zeilensprung wird bei HDTV zum Auslaufmodell
VDI nachrichten , Düsseldorf, 25. 4. 08, jdb – Wer sich heute einen HDTV-Empfänger anschaffen will, wird mit einem Wirrwarr an Zahlen und Begriffen überschüttet. Vor allem geht es dabei um Unterschiede in der Bildauflösung, wobei auch der gute alte Zeilensprung auf dem Prüfstand steht. Noch ist die Welt bei HDTV in die Bildformate 1920 x 1080i und 1280 x 720p geteilt – ein Brückenstandard soll die Welten verbinden.
Kürzlich versammelten sich in der Glücksspiel-Metropole Las Vegas 110 000 Fachbesucher aus aller Welt, um sich über neue Entwicklungen bei Hörfunk und Fernsehen zu informieren. Auf der siebentägigen Konferenz der National Association of Broadcasters, kurz NAB genannt, wurde auch ein Thema aus der Fernsehgeschichte diskutiert – der mehr als 70 Jahre alte Zeilensprung, der jedes Fernsehbild in zwei Teile trennt und als „interlaced“, Abkürzung „i“, bezeichnet wird.
Statt z. B. 50 Bilder pro Sekunde mit voller Zeilenzahl zu übertragen, werden jeweils abwechselnd zwei Halbbilder aus den gerad- bzw. ungeradzahligen Zeilen gesendet. Das reduziert die Bandbreite, es kommen aber nur 25 komplette Bilder pro Sekunde am TV-Gerät an, durch die verschachtelten Zeilen allerdings relativ flimmerfrei.
Diese Technik wird auch beim digitalen hochauflösenden TV genutzt, um Flimmern und Bandbreitebedarf zu reduzieren. Für das Format 1920 x 1080, auch Full HD genannt, können die Signale derzeit nur mit Zeilensprung übertragen werden. Am Ende bleiben dann 25 echte Vollbilder pro Sekunde, aus denen die Displays 50 bis 100 machen, teilweise mit errechneten Zwischenbildern.
Anders beim HDTV-Format mit 1280 Pixel x 720 Zeilen, da geht es bereits ohne Zeilensprung, es wird von „progressive“ (p) gesprochen. 50 Vollbilder werden da dem Display zugeführt. Entsprechend lauten auch die von der Europäischen Rundfunkunion EBU abgesegneten Bezeichnungen 1080i/25 bzw. 720p/50. Doch so langsam drängt es Industrie und einige Broadcaster, überall progressiv zu gehen. „Wir von der EBU sehen 1080p/50 als langfristige Entwicklung und halten 1080p/50 für einen Brückenstandard, um die beiden HDTV-Welten 1080i/25 und 720p/50 zu verbinden. Doch das bezieht sich nur auf den Studioteil, für den Konsumenten muss ein klarer Vorteil noch nachgewiesen werden“, erklärt Dr. Hans Hoffmann, Senior Engineer im Technical Department der EBU.
Der 720p/50-Vollbildstandard ist im Studio vorteilhafter, so bei Zeitlupe, Standbilderzeugung und beim Farb-Stanzen. „Vor allem lassen sich solche Signale leichter komprimieren und brauchen weniger Bandbreite als 1080i/25“, machte Eckhard Matzel vom Technical Innovation Office des ZDF kürzlich in Berlin deutlich. Daher übertragen die meisten europäischen öffentlich-rechtlichen Fernsehsender HDTV-Programme mit 720p/50. ARD und ZDF haben sich im Oktober 2007 dafür entschieden.
Doch beim Austausch tun sich japanische Broadcaster schwer, solche Produktionen zu übernehmen. Die BBC und private Broadcaster bleiben nicht zuletzt deshalb vorerst bei 1080i/25. In Japan geht nur 1080p/30 (30 bzw. 60 Bilder pro Sekunde sind die US- bzw. japanische Fernsehnorm) und auch in den USA machen es die meisten Sender so, nicht zuletzt wegen des Drucks der Hollywood-Studios. Sportsender übertragen hingegen lieber mit 720p. Die Displays – selbst HD-ready-Geräte mit 1368 x 768 Pixel – können jedenfalls beide Formate, die Wiedergabe erfolgt fast immer ohne Zeilensprung. Der wird – falls gesendet – vom so genannten De-Interlacer weggeputzt.
Die Industrie kämpft derweil schon wieder weiter vorne. „In Japan, den USA und in Europa gibt es großes Interesse an hochaufgelösten Bildern ohne Zeilensprung. Und das ist eine Herausforderung für uns“, so Hiroshi Kajita von der Broadcast & Professional Marketing Division in Sonys Technologie-Center Atsugi, 46 km westlich von Tokio gelegen. Dort konnte sich jetzt eine Gruppe europäischer Fachjournalisten ein Bild vom progressiven Bild machen.
„Wir haben Szenen mit 1080i/25 und 1080p/50 aufgenommen und geben sie auf zwei Referenzmonitoren wieder“, erläutert Kajita. „In puncto Bewegungsauflösung und Zwischenzeilenstörungen macht sich die progressive Technik besser als die zeilensprungbehaftete, die Detailwiedergabe ist bei 1920 Pixel pro Zeile zudem besser als bei 1280.“
„Uns geht es zunächst einmal darum, im Studio die bestmögliche Qualität zu produzieren. Daraus können dann alle Formate bequem abgeleitet werden, ohne dass Artefakte entstehen“, erklärt David Bush, Marketing Director Professional Solutions Sony Europe. „Die wichtigsten Komponenten für eine progressive 1080-Produktion haben wir bereits, von der Kamera HDC-1500 mit progressivem Ausgang über Mischer MVS-8000G und Recorder SRW-5800 bis hin zum OLED-Sucher und Monitor Bravia BVM-L230.“ „Wir werden 1080p/50 nutzen, sobald bezahlbare Geräte verfügbar sind“, gibt Andy Quested, Principal Technologist bei BBC HD zu verstehen.
Ein Problem ist indes die Infrastruktur im Studio, die längst noch nicht für die hohen Datenraten von etwa 3 Gbit/s ausgelegt ist. „Daher nutzen wir ein Dual Link Interface, gewissermaßen zwei Leitungen“, so Bush. „Damit können wir bis zu 2 km überbrücken.“ Gleichzeitig sei bereits die 3-Gbit-Übertragung standardisiert und es werde an Systemen für 10 Gbit/s gearbeitet. Harris stellte auf der NAB eine komplette Studioumgebung für 3 Gbit/s vor. Das Produktionshaus VegasHD ist mit 3 Gbit/s unterwegs und kann an verschiedene Studios u. a. Bilder vom Strip in 1080p/60 liefern – ein Übertragungssystem von MultiDyne macht es möglich.
Bis die progressiven Signale zum Zuschauer kommen, wird es noch dauern. Weder sind die Übertragungs- noch die Empfangstechniken dafür ausgelegt. „Konsumenten dürfte kaum zu vermitteln sein, sich in wenigen Jahren wieder eine neue HDTV-Settop-Box anzuschaffen“, ist sich EBU-Stratege Hoffmann sicher. Da sich aber nicht alle 1080er Broadcaster ins 720p-Lager ziehen lassen, bleiben beide Formate erhalten. Damit auch der Zeilensprung.
Japans Fernsehtechnik ist da schon weiter. NHKs neuester HD-Übertragungswagen K3 ist komplett für 1080p/60 ausgerüstet und soll ab Mai vor allem für Baseball-Übertragung aus den USA eingesetzt werden. „Trotzdem strahlen wir weiterhin mit 1080i/30 aus, bereiten uns aber auf die Zeit nach HDTV vor – mit Super Hi-Vision“, erklärt Yoshihiro Fujita, geschäftsführender Generaldirektor des NHK-Forschungslabors. Und da kommt dann jedes Bild mit 7680 x 4320 Pixel 60-mal pro Sekunde auf die Wand – aber vermutlich erst in 20 Jahren. Und dann natürlich ohne Zeilensprung. RAINER BÜCKEN
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