Medien 06.10.2006, 19:24 Uhr

Fernsehen der Zukunft entsteht in Japan  

VDI nachrichten, Amsterdam, 6. 10. 06, jdb – Während in Deutschland das hochauflösende Fernsehen HDTV erst langsam seinen Weg in die Wohnzimmer findet, wird es in Japan zunehmend zum Standard. Bei Nippons Fernsehgesellschaft NHK wird daher schon eifrig an der nächsten Generation unter dem Codenamen Super-Hi-Vision gearbeitet.

Das hochauflösende Fernsehen ist inzwischen auch hierzulande angekommen. Über 1 Mio. sogenannter HD-ready-Displays sollen bereits in bundesdeutschen Haushalten stehen. In Japan sind es inzwischen über 15 Mio. – HDTV wird dort zunehmend zum Standardfernsehen.

Für die Wissenschaftler beim Forschungslabor der japanischen Fernsehgesellschaft NHK (Nippon Hoso Kyokai) ein Grund, sich mit noch höheren Auflösungen zu beschäftigen. „Gerade die großen Flachdisplays machen auch die Grenzen der derzeitigen HDTV-Technik deutlich“, erklärt Masaru Kanazawa, Senior Research Engineer in den Science & Technical Research Laboratories von NHK in Tokio auf der IBC, der größten europäischen Broadcast-Messe in Amsterdam. „So wie wir nach den Olympischen Sommerspielen in Tokio 1964 mit Entwicklungen für ein besseres Fernsehsystem als NTSC begannen, gab es vor den Olympischen Winterspielen 1998 in Nagano erste Überlegungen für ein verbessertes Hi-Vision-System.“

Hi-Vision ist gewissermaßen der Kosenamen für das, was bei uns nackt und stelzig HDTV genannt wird. Dessen Entwicklung resultierte einst aus der schlechten Wiedergabe der in den USA und Japan verwendeten Farbfensehnorm NTSC. „Vor allem war schon damals die Auflösung, also die Detailwiedergabe, nicht zufriedenstellend. Die komplette Kette, also Produktions-, Übertragungs- und Endgerätetechnik musste neu definiert und entwickelt werden“, so Kanazawa.


Super-Hi-Vision-Kamera

Die Ergebnisse sind bekannt, aus den damaligen Überlegungen wurden die heutigen Produktionsstandards mit 720 Zeilen Vollbild- und 1080 Zeilen Halbbildwiedergabe sowie jeweils mit 50 bzw. 60 Hertz und dem Bildformat von 16:9. Daraus entwickelten sich dann freilich unterschiedliche Übertragungs- und Endgerätestandards, die die digitale fernsehtechnische HDTV-Welt von heute wieder drittelt – ISDB-T in Japan, ATSC in den USA und DVB in Europa.

Für „normale“ Anwendungen reicht die damit mögliche Bild- und Tonqualität allerdings auch voll aus, doch NHK wäre nicht NHK, würden da keine technischen Zukunftsvisionen verfolgt. „Visionär waren vor über 40 Jahren schon unsere Arbeiten für ein HDTV-System, denn schließlich hatten die meisten Länder – auch in Europa – noch nicht einmal beim Standardfernsehen die Farbe eingeführt“, erläutert Kanazawa. Heute ist es ähnlich. HDTV findet hierzulande gerade eine gewisse Akzeptanz, da stößt NHK bereits das Tor in eine noch grandiosere Fernsehzukunft auf – und bezeichnet es auch so – Ultra High-Definition TV und ging damit erst kürzlich auch in Europa auf Brautschau.

Alle in Amsterdam gezeigten Komponenten beeindruckten – die 40 kg schwere Kamera, die für 18 Minuten Aufzeichnung erforderliche Speicherkapazität von 3,5 TBytes, das Übertragungssystem für 24 Gbit/s, die Doppelprojektion mit jeweils 3840 x 2160 Pixel, der aus 24 Lautsprechern in drei Ebenen tönende Klang sowie das auf der 6,1 m breiten und 3,4 m hohen Leinwand dargestellte Bild. Das war so scharf und klar, dass zwischen ihm und der Realität kein Unterschied zu existieren schien.

Für all das gibt es einen freundlichen Namen, nämlich „Super-Hi-Vision“, und „super“ sind auch die technischen Daten: 4320 Zeilen mal 7680 Pixel, die als Vollbild 60-mal pro Sekunde aufgenommen und wiedergegeben werden. Beim Bildformat bleibt es bei 16:9, so dass sich zumindest da Augen und Gehirn nicht umgewöhnen müssen. Nur bei der Gestaltung der künftigen Wohnzimmer wird einiges zu beachten sein. Der optimale Betrachtungsabstand ist nämlich nicht mehr dreimal Bildhöhe wie bei HDTV, sondern nur 0,75 mal. Bei einem 3,4 m hohen Bild müsste die Couch also 2,50 m entfernt stehen. Dann hat bei einer entsprechenden Projektion das Auge die Möglichkeit, in einem solchen Bild regelrecht spazieren zu gehen.

Bereits in den 80er-Jahren wurden am Berliner Heinrich-Hertz-Institut (HHI) an ähnlichen Techniken entwickelt – von Telepräsenz war da die Rede, der Zuschauer sollte sich als Bestandteil einer Szene fühlen. Das hat damals so noch nicht geklappt, die Projektoren gaben das nicht her und die jetzt verfügbaren HDTV-Techniken auch nicht so richtig. Immerhin wird jetzt in Berlin an einer 5-k-Projektionstechnik gearbeitet. „Für unsere Vorführungen nutzen wir insgesamt fünf Projektoren, mit denen ein Bild aus 5000 x 2000 Bildpunkten wiedergegeben wird. So kann ein Fußballspiel mit statischen Kameras aufgenommen werden – ohne Schwenks und Zooms. Und trotzdem fühlt sich der Zuschauer wie im Stadion selbst“, erklärt Ralf Schäfer vom Fraunhofer HHI den Stand, der mit Standard-Technik aus dem digitalen Kinobereich möglich ist.

NHK hat da noch einen weiteren Weg vor sich. Bislang gibt es vom Hersteller Ikegami erst drei der Ultra-HD-Kameras, wovon zwei in Amsterdam eingesetzt waren. Die dritte ist bereits im Kyushu National Museum. Nicht weil sie schon als veraltet gelten könnte, sondern um Japans Kulturgüter in bestmöglicher Qualität in Szene zu setzen.

Die Kameras sind mit vier 1,25-Zoll-CMOS-Bildwandlern (3,2 cm Diagonale) ausgestattet. „Für Grün nutzen wir zwei Chips, um eine Auflösung von 4320 x 7680 Pixel zu erreichen“, so Masaru Kanazawa. „Das ist der Inhalt von 16 HDTV-Bildern.“ Gigantisch ist vor allem die Datenrate des unkomprimierten Bildes – 24 Gbit/s. Das entspricht 1700 heutigen HDTV-Signalen, denn die werden – reichlich komprimiert – meist mit etwa 14 Mbit/s via Satellit übertragen. Das geht bei Super-Hi-Vision noch nicht, vielmehr sind spezielle Glasfaserleitungen erforderlich. Auch die Aufzeichnung ist nicht ganz simpel. 48 Disks, jede 73 GByte groß, teilen sich die Aufgabe. „Ab und zu gibt es schon mal einen Crash“, gibt Kanazawa zu. „Bei einer Festplatte macht das aber weiter nichts aus.“

Für die Projektion laufen zwei JVC-Projektoren auf LCoS-Basis (Liquid-Crystal-on-Silicon) parallel, einer davon ist nur für Grün – und damit für die Helligkeit – zuständig. Der optimale Tongenuss wird mit insgesamt 24 Lautsprechern versprochen – fünf unterhalb der Leinwand, zehn in Kopfhöhe rundum und neun oberhalb der Leinwand – ebenfalls an allen Wandseiten verteilt.

Das alles sieht aber nicht so aus, als wäre es wirklich praxistauglich. „Wir arbeiten daran, diese Technik zum ¿Fernsehen der Zukunft“ zu entwickeln, doch brauchen wir dazu wohl noch zwanzig Jahre“, räumt Yuji Nojiri, Executive Research Engineer von NHK ein. Die derzeitige HDTV-Technik brauchte auch 25 Jahre, bis sie serienreif wurde. Bei Super-Hi-Vision könnte es ähnlich kommen. Vielleicht bleibt es aber auch das, was im Namen steckt – eine schöne Vision. Wie auch immer – allein die gewonnenen Forschungsergebnisse werden auch in anderen Bereichen für Fortschritte sorgen. RAINER BÜCKEN

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