High Definition Television

High Definition Television (HDTV, engl. für Hochauflösendes Fernsehen) ist ein Sammelbegriff, der eine Reihe von Fernsehnormen bezeichnet, die sich gegenüber dem herkömmlichem Fernsehen (standard definition, SDTV) durch eine erhöhte vertikale, horizontale und/oder temporale Auflösung auszeichnen.

„HDTV“ sollte nicht mit 16:9 oder digitalem (DTV) bzw. digitalem terrestrischen Fernsehen (DTTV) verwechselt werden, wie es durch die gemeinsame Einführung in manchen Ländern geschieht. Mit EDTV (Enhanced Definition oder Digital Television) werden manchmal Geräte beworben, die SDTV-Signale digital aufbereiten oder HDTV-Signale zwar annehmen und verarbeiten können, diese aber in geringerer Auflösung anzeigen. EDTV wird vor allem außerhalb der EU in Ländern mit NTSC-Fernsehnorm auch zu HDTV gezählt, ist aber dennoch nur die progressive Variante des SDTV.

Zu verschiedenen Zeiten verstand man aufgrund des aktuellen Standes der Technik andere Auflösungen als hochauflösend. Aktuell sind Vertikalauflösungen von 720 (Vollbilder) und 1080 Zeilen (Halbbilder) gebräuchlich. Die bisherigen Fernsehstandards PAL und SECAM bieten zum Vergleich 576 Zeilen (50 Hz), NTSC 480 (60 Hz), jeweils im Zeilensprungverfahren.

Analog

Schwarzweiß (1930er–1950er)

Im November 1936 wurde erstmals das schwarz-weiße 405-Zeilen-System von Marconi/EMI als hochauflösend bezeichnet, um es von den anderen damaligen Versuchen mit 240 Zeilen von John Logie Baird (ebenfalls Großbritannien) und 180 Zeilen (Deutschland) abzugrenzen. Die Ausstrahlung erfolgte vom Südost-Turm des Alexandra Palace (Wood Green, London). Eine Tafel erinnert dort an dieses Ereignis.

Schon bei der Festlegung der normalauflösenden Fernsehnormen der Welt Ende der 1940er Jahre musste man sich bei der Festlegung der Zeilenanzahl und Videobreite gegenüber dem Wünschenswerten deutlich einschränken. Praktisch standen zur Übertragung von Fernsehen 80 bis 90 MHz Hochfrequenzbandbreite (HF) zur Verfügung. Beherrschbare und bezahlbare Hochfrequenztechnik endete bei 200 bis 300 MHz. Es dauerte rund 25 Jahre, bis Aufnahme- und Wiedergabetechnik die Formate mit 405 (Großbritannien) bis 819 Zeilen (Frankreich) ansatzweise ausreizten. Die Bildwiederholrate war zur Vermeidung von Flimmern bei Kunstlicht an die Netzfrequenz angepasst und betrug dementsprechend 50 Hz (Europa, Afrika, Asien, Australien) oder 60 Hz (Amerika, Südostasien).

Farbe (1970er–1980er)

Unabhängig von dem Problem der verschiedenen Normen (NTSC, PAL, SECAM) fanden die ersten Versuche zu HDTV Ende der 70er bis Anfang der 80er Jahre statt. Treibende Kräfte waren das IEEE und die SMPTE.

Aus ihren Untersuchungen im Zeitraum 1978 bis 1982 ergaben sich folgende Ziele für ein hochauflösendes Fernsehen: Die Zeilenzahl sollte auf 1125 bis 1500 (Farbe) bzw. 2125 (Schwarz-Weiß) erhöht werden, um die Zeilenstruktur nicht mehr wahrnehmbar zu machen und ein schärferes Bild mit mehr Details zeigen zu können. Das Bildseitenverhältnis sollte von 4:3 auf 5:3 bis 6:3 gestreckt werden, um sich dem menschlichen Gesichtsfeld und der Kinoprojektion anzunähern. Zur Reduzierung des Flimmerns größerer heller Flächen und horizontaler Linien sollte die Halbbildfrequenz mindestens auf 60 Hz erhöht werden und, sobald technisch möglich, durch mehrfaches Auslesen und Anzeigen digitaler Bildspeicher weiter verbessert werden. Durch Erhöhung der Videobandbreite für das Helligkeitssignal auf 20 bis 50 MHz sollte die Bildschärfe verbessert werden. Die getrennte Übertragung von Farbart und Helligkeitssignal mit Bandbreiten zwischen 5,5 und 12,5 MHz würde Cross-Luminance-Störungen (Übersprechen von Farbinformation in die Helligkeitsübertragung) verhindern. Wie schon die Stereo-Audiosignale sollte zukünftig auch Video per Frequenz- statt Amplitudenmodulation übertragen werden, was Rauschen und Geisterbilder sowie andere auftretende Störungen verringern sollte. Da dies ohne die erst später verfügbar gewordene Video-Irrelevanzkodierung jedoch utopisch hohe notwendige HF-Bandbreite bedeuten würde, kämen als Übertragungsverfahren nur Satellit und Glasfaser in Betracht, wobei 60 Standard- und 30 HDTV-Sender angestrebt wurden. Wegen der hohen Kosten, die HDTV damals mit sich gebracht hätte, und der ungewissen technischen Entwicklung im Digitalbereich wurde die Einführung auf unbestimmte Zeit verschoben.

Teildigital (1980er–1990er)

MAC

Ende der 80er Jahre kam HDTV in Europa wieder in die Diskussion. Bei diesem Vorstoß konzentrierte man sich im Gegensatz zu den Machbarkeitsstudien zehn Jahre zuvor mehr auf einen gangbaren Aufrüstungspfad und entwickelte das MAC-Verfahren (Multiplexed Analogue Components). HD-MAC sollte die zweite Stufe einer Verbesserung sein, deren erste Stufe das für Satellitenübertragung entwickelte D- bzw. D2-MAC war, das sich allerdings aus verschiedenen Gründen bei Endanwendern (mit Ausnahme skandinavischen Bezahlfernsehens) nicht durchsetzen konnte.

HD-MAC ist ein sehr komplexes analog/digitales Hybridsignal, erzeugt mit einem modifizierten D2-MAC-Encoder. Es überträgt 1250 Zeilen/s und 50 Halbbilder/s im 16:9-Format und konnte mit einem 625-Zeilen-D2-MAC-Empfänger in Normalauflösung dekodiert werden, wobei im Gegensatz zu früheren Analogverfahren alle Zeilen für das Bild genutzt werden konnten. Die olympischen Spiele 1992 in Barcelona wurden teilweise in dieser Norm übertragen und europaweit mit ca. hundert HD-MAC-Empfangsgeräten (zum Teil große Rückprojektionsgeräte) an ausgewählten Standorten vorgeführt. Die Produktion von hochwertigen Filmen in HDTV-Qualität und 16:9 wurde noch jahrelang durch die EU finanziell gefördert; deren vierfache Auflösung macht sich bei hochqualitativer PAL-Aussendung auch auf guten PAL-Empfängern noch bemerkbar.

MUSE

In Japan fanden Voruntersuchungen zu HDTV seit 1964 statt. Seit 1989 werden Programme im MUSE-Format über Satellit ausgestrahlt. Die Ausstrahlung ist inkompatibel zum normalen Fernsehen, die Sendungen müssen daher zweimal ausgestrahlt werden, einmal im SDTV-Format mit 480 Zeilen, einmal als HDTV mit 960 Zeilen.

MUSE überträgt Bilder analog, es ist allerdings eine digitale Nachbearbeitung notwendig. Bilder werden vertikal wie horizontal 2:1 unterabgetastet, das Abtastraster wird aber von Bild zu Bild verändert. Stationäre Bildelemente können daher wieder mit voller Auflösung rekonstruiert werden (1600 × 960), bewegte Elemente nur mit halber Auflösung (800 × 480).

PALplus

Ein Ansatz zur Qualitätsverbesserung der Analogtechnik war in Europa Mitte der 1990er PALplus. Das Prinzip verbessert die vertikale Auflösung von Spielfilmen mit Seitenverhältnissen von 16:9 und größer. Die Qualitätsunterschiede sind auf 16:9 Geräten deutlich sichtbar – etwa vergleichbar anamorpher zu nicht anamorphen DVDs. Die Farbauflösung wird bei PALplus im Vergleich zu Standard-PAL durch den Einsatz von Hilfspulsen verdoppelt. PAL-Effekte treten nicht mehr auf. PALplus hat sich nicht durchgesetzt, da es zu wenige Sender (in Deutschland nur einige öffentlich-rechtliche, Premiere, Pro7 und FAB) ausstrahlten und die ersten PALplus-Geräte viel zu teuer waren. Zudem kann auf digitalem Übertragungsweg 16:9 auch in anamorpher Weise gesendet werden. ARD und ZDF senden noch heute das 16:9-Format analog über Kabel und Antenne in PALplus.

Volldigital (ab 1990er)

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Ein 82-Zoll-LCD der Firma Samsung

Heutige Verfahren basieren auf reiner Digitaltechnik zwischen dem Sendestudio und dem Wohnzimmer – im Extremfall sogar zwischen Bilderzeugung und Anzeige (LCD-, Plasma-TV, Projektor).

Markteinführung

Ende der 80er Jahre sind die ersten größeren Anstrengungen für eine vollständig digitale Übertragung unternommen worden. Aufbauend auf den Erfahrungen der Joint Photographic Experts Group (JPEG: Standbildkompression) wurde die Moving Picture Experts Group (MPEG: Bewegtbild + Audio) gegründet. Ziel war die Schaffung von weltweiten Standards, die bei niedrigen Datenraten und bezahlbarer Elektronik eine gute Bildqualität erlauben. Die in den frühen 80ern angedachten Verfahren (ADPCM) sind dafür vollständig ungeeignet, da sie kaum Redundanzen des Bildes ausnutzen. Folgende Datenraten in Bit pro Pixel sind heutzutage üblich:

Verfahren	Anwendung	Effizienz (bit/px)
RGB 24		24
YUV 4:2:0		12
ADPCM	Entwurf HDTV über Sat.	5–6
M-JPEG 2000	Digital Cinema	?
M-JPEG		2,4–3
	DV SP	2,4
	DV LP	1,8
MPEG-1		0,4–0,8
	VCD	0,47
MPEG-2		0,3–0,6
	DVD	0,4–0,8
MPEG-4 ASP	DivX, XviD	0,2–0,4
MPEG-4 AVC		0,1–0,1

Der angegebene Bereich ist etwa das, was für befriedigende bis gute Wiedergabe notwendig ist. Moderne Lösungen sind mindestens eine Größenordnung besser als ADPCM. Aufgrund dieser hohen Effizienz können in einem für einen analogen Kanal benötigten Frequenzbereich per Satellit oder Kabel sechs und per terrestrischer Antenne drei bis vier digitale Programme gleich bleibender Qualität übertragen werden – oder ein bis zwei HD-Kanäle.

Nordamerika

In den 1990ern wurde in den USA ein entscheidender Schritt für die Einführung von HDTV vollzogen: Per Gesetz wurden alle landesweiten Sender (ABC, CBS, NBC, Fox) verpflichtet, ab 2006 digital zu senden, so dass die analoge Ausstrahlung beendet werden kann. Seit dem Jahr 2000 setzen die Sender in den USA vermehrt auf HDTV in der Primetime. Der Absatz von HD-fähigen Fernsehern, LCD- und Plasma-Bildschirmen, sowie den dazugehörigen HD-Receivern ist groß, und die Nachfrage wächst immer weiter. Trotzdem wurde die festgelegte Abstellung des analogen Fernsehens im Jahr 2004 auf 2007 verschoben, da man den Aufwand unterschätzt hatte. Die verwendete Norm ist ATSC, meist in 1080i60, seltener auch 720p60. Der Mehrkanalton liegt im Dolby-AC3-Format vor.

Ostasien

Japan und Südkorea, die traditionell ebenfalls ein NTSC-Format mit 60 Hz nutzen, sind mit der Einführung von HDTV ebenfalls schon weit fortgeschritten. Es werden mehrere Programme über TV-Satellit und terrestrisch via ISDB bzw. ATSC ausgestrahlt.

Australien

Australien war das erste Land mit HDTV-Regelbetrieb in 50 Hz und mit MPEG-2 per DVB (via Satellit und terrestrisch), allerdings werden dort auch einige Auflösungen (z. B. 576p50) als hochauflösend betrachtet, die anderswo nur als EDTV eingestuft werden.

Europa

In Europa folgten nach dem Start des neuen, paneuropäischen Satelliten-TV-Senders Euro1080 (inzwischen „HD1“) ab 2004 einige öffentliche Testausstrahlungen, in Deutschland insbesondere der ProSiebenSat.1 Media AG. Neben einigen Live-Großereignissen wie dem Eurovision Song Contest 2003 oder dem Finale des UEFA Cup 2004/05 werden vor allem Dokumentationen, etwa der BBC, schon länger in hoher Auflösung oder auf nachträglich abtastbarem Film produziert, um sie international besser und auch zukünftig noch verkaufen zu können.

In den größten Fernsehmärkten Deutschland, Großbritannien und Frankreich haben die jeweiligen großen Bezahlfernsehanbieter den eigentlich angepeilten HDTV-Start zum Weihnachtsgeschäft 2005 wegen der Entscheidung zu MPEG-4 AVC verpasst und starten im ersten Halbjahr 2006. Sie hoffen, insbesondere mit der Fußball-WM in Deutschland Zuschauer gewinnen zu können.

Frei empfangbare private und öffentlich-rechtliche Sender halten sich bisher in den meisten europäischen Ländern mit der Einführung zurück, aber seit dem 26. Oktober 2005 senden die Sender Pro7 und Sat.1 ihre Programme (parallel zum normalen Betrieb) bis zumindest Ende 2006 über DVB-S2 in HDTV (1080i).

Die deutschen öffentlich-rechtlichen Sender geben sich aufgrund der bisher geringen Anzahl entsprechend ausgestatteter Haushalte und der nötigen Investitionskosten für die Produktions- und Sendetechnik zurückhaltend. ARD und ZDF sehen frühestens mit der Übertragung der Olympischen Sommerspiele 2008 in Peking die Möglichkeit, schrittweise auf HDTV umzustellen. In der Schweiz gab die SRG bekannt, ebenfalls 2008 erste Versuchssendungen zu machen. Ab 2010 soll schrittweise umgestellt werden. In Österreich gab der ORF bekannt, nicht vor 2015 hochauflösendes Fernsehen auszustrahlen.

Der im Vergleich zu Nordamerika und Südostasien verspätete Start in Europa ermöglicht es den Anbietern, mit moderneren, kostensparenden Verfahren zu starten (MPEG-4-AVC und DVB-S2). Außerdem steht parallel die Markteinführung vorbespielter HD-Medien (HD-DVD, BD) an.

Technische Parameter

Video

Auflösungsvergleich SDTV zu HDTV

Fisch in Originalgröße im Vergleich zu HDTV- und SDTV-Auflösungen
Zum Vergleich der Auflösung des Fisches zu Gesamtbildauflösung wird jeweils der gleiche Bildausschnitt im 16:9-Seitenverhältnis bei NTSC (480p), PALplus, 720p und 1080p gezeigt.
HD-Fisch
	Ein Quadrat entspricht einem Pixel. HDTV mit vierfacher Pixelzahl im Verhältnis zu SDTV.
SD-Fisch
	Ein Quadrat entspricht einem Pixel. SDTV-Auflösung.
Beide Fische wurden auf die gleichen Ausmaße hochkonvertiert, damit ein Vergleich der Pixelzahl pro Flächeneinheit möglich ist. Die Fische entsprechen in den Originalabmessungen den Fischen im oberen Bild mit den Fernsehauflösungen. Die Schärfewirkung hängt aber wesentlich mehr von Kontrastverhältnissen als von der Auflösung ab.

Nomenklatur

Da die HDTV-Norm eine Zusammenfasung von Bildauflösungen und Bildwiederholraten ist, gibt es zur Unterscheidung eine Nomenklatur, um diese zu benennen. Diese setzt sich wie folgt zusammen:

ZEILENANZAHL + VERFAHREN DES BILDAUFBAUS + BILDWIEDERHOLRATE

Bei der Zeilenzahl wird die vertikale Bildauflösung angegegeben, beim Verfahren des Bildaufbaus wird Vollbild- [progressive] oder Zeilensprungverfahren [interlace] abgekürzt mit p oder i, und bei der Bildwiederholrate die Anzahl der Bilder pro Sekunde oder wahlweise auch Hertz angegeben.

Beispiele:

1. 1080i60 = 1920 × 1080 Bildpunkte im Zeilensprungverfahren und 60 Halbbilder pro Sekunde
2. 1080p24 = 1920 × 1080 Bildpunkte im Vollbildverfahren und 24 (Voll-)Bildern pro Sekunde
3. 720p50 = 1280 × 720 Bildpunkte im Vollbildverfahren und 50 (Voll-)Bildern pro Sekunde
4. 1152i50 = 2048 × 1152 Bildpunkte im Zeilensprungverfahren und 50 Halbbildern pro Sekunde (Alte HD-MAC-Norm)

Bei dieser Regelung gibt es noch zwei zu beachtende Eigenschaften von HDTV, die zu abweichenden Nomenklaturen führen. Zum einen kann es vorkommen, dass in Vollbildern vorliegende Filme, vorrangig Kinoproduktionen, zwar im Zeilensprungverfahren übertragen werden, sich aber der Vollbildcharackter unverändert aus diesen beiden Halbbildern rekonstruieren lässt. Auf dem Papier würde zwar zum Beispiel 1080i50 stehen, aber es ist auch als 1080psf25 darstellbar. Das Kürzel für den Bildaufbauverfahren ist das Progressive Scan with Segmented Frames (psf), das Anstelle des Interlace Kürzels geschrieben wird und nur die Übertragungsart genauer beschreibt. Als Folge muss aber die Bildwiederholrate halbiert werden. Und zum anderen sind bei digitalen Kinoproduktionen mit HD-Kameras auch das Kürzel 24p zu finden. Dabei kann es sich um 1080p24 Aufnahmen handeln, aber da beim Digitalem Kino diese Auflösung nicht zum Standard gehört kann es sich auch um eine höhere Auflösung handeln und ist somit nicht weiter auf den ersten Blick erkenn- und abgrenzbar.

Auflösung

Die beiden üblichen HDTV-Bildgrößen sind 1920 × 1080 und 1280 × 720 Pixel, bei quadratischen Pixeln also ein Seitenverhältnis von 16:9. Da die verwendete MPEG-Komprimierung das Bild in Blöcke von 16 × 16 Pixeln aufteilt, werden bei erstgenannter Auflösung tatsächlich sogar 1088 Zeilen übertragen.

Auf PAL (und NTSC) basierende Digitalvideos arbeiten praktisch immer mit breitkant-rechteckigen Bildpunkten (z. B. 720, 704 oder 544 statt 768 Punkte (anamorphe Bildaufzeichnung) pro Zeile), aber auch HDTV-Bilder müssen in der Praxis häufig entzerrt werden: die Übertragung eines 16:9-Bildes wird häufig in ein 4:3-Verhältnis gestaucht, so dass bei 1080 Zeilen nur 1440 statt 1920 Punkte und bei 720 Zeilen nur 960 statt 1280 Punkte zur Verfügung stehen. Der Schärfeverlust wird durch ein gutes Mastering ausgeglichen. Zudem löst das menschliche Auge horizontal etwas schlechter auf als vertikal. Das HDV-Format digitaler Videokameras arbeitet teils mit einer um fast 50% reduzierten horizontalen Auflösung, was im Vergleich oft sichtbar ist.

Jede Auflösung, auch 1920 × 1080, kann prinzipiell sowohl mit als auch ohne Zeilensprung übertragen werden. Allerdings übersteigt die Datenmenge von 1080p50 (und -60) das von den eingesetzten Übertragungsverfahren (DVB und ATSC) vorgesehene Maximum.

Frequenz

Die traditionelle Frequenz von 50 bzw. 25 Hz wird für eine Darstellung des deutlich größeren dargestellten Bildes (1920 × 1080) / (768 × 576) = 4,6875 bzw. (1280 × 720) / (768 × 576) = 2,0833 von einigen Experten als zu gering angesehen, weswegen auch in Europa die Nutzung von 60 bzw. 30 Hz erwogen wird. Zudem gibt es Überlegungen, Kinofilme in Originalgeschwindigkeit von 24 Vollbildern pro Sekunde (p24) zu übertragen.

Die PAL- und SECAM-kompatiblen 50 Hertz haben gegenüber den NTSC-kompatiblen 60 Hertz den offensichtlichen Nachteil eines leichter bemerkbaren Flimmerns, aber den Vorteil einer geringeren Datenrate bei gleicher Kompression oder andersherum. Kinofilme in p24 müssen bei PAL vier Prozent schneller abgespielt werden, bei NTSC können hingegen trotz korrekten Tempos wegen des nötigen Telecine-Verfahrens (3:2-Pull-up) ruckelige Bewegungen auftreten.

Datenrate

Videobandbreite von HDTV

Vollbilder (p)	Halbbilder (i)	Pixelrate (absteigend)
1080p60		1920 × 1080 × 60 Hz = 124,4 Mpx/s
1080p50		1920 × 1080 × 50 Hz = 103,7 Mpx/s
1080p30	1080i60 (psf)	1920 × 1080 × 30 Hz = 62,2 Mpx/s
720p60		1280 × 720 × 60 Hz = 55,3 Mpx/s
1080p25	1080i50 (psf)	1920 × 1080 × 25 Hz = 51,8 Mpx/s
1080p24		1920 × 1080 × 24 Hz = 49,8 Mpx/s
720p50		1280 × 720 × 50 Hz = 46,1 Mpx/s
720p30	720i60 (psf)	1280 × 720 × 30 Hz = 27,6 Mpx/s
720p25	720i50 (psf)	1280 × 720 × 25 Hz = 23 Mpx/s
720p24		1280 × 720 × 24 Hz = 22,1 Mpx/s
Die Bilder geben jeweils das Verhältnis der Bandbreite zum Maximum von 1080p60 an. Die Keilform gibt das Halbbildverfahren wieder, die quadratische Form jeweils das Vollbildverfahren oder Halbbild mit Progressive Scan with Segmented Frames (PSF). Die HD-Auflösungen wurden absteigend nach der benötigten Bandbreite sortiert. Allerdings muss bei der Bandbreite noch berücksichtigt werden, dass bei einem Film mit 24 Hz als Quellmaterial ein Pull-Up zu 60 Hz, 50 Hz und 30 Hz vollzogen wird und die fehlenden Bilder durch Interpolation berechnet werden und somit unnötige Bilder als Lückenfüller mit übertragen werden und somit Bandbreite verschwendet wird. Bei 25 Hz kann ein einfacher PAL Speed-up des Quellfilmes gemacht werden. Dabei wird der Film nur schneller abgespielt, allerdings keine Bilder interpoliert. Somit wird die Bandbreite effektiver genutzt.

Für 1080i50 in MPEG-2 wird eine Bitrate von 27 MHz empfohlen (0,52 bit/px → ca. 5,4 Mbit/s bei 576i50), bei geringeren Qualitätsanforderungen 22 MHz (0,42 bit/Pixel → 4,4 Mbit/s). HD1 sendet nur mit 18 MHz, also 0,35 bit/px, was etwa 3,6 MHz für SDTV oder 3,75 MHz bei 1,85:1- bzw. 3 MHz bei 2,35:1-DVD-Filmen entspricht, wobei DVDs den Vorteil einer dynamisch anpassbaren Bitrate haben.

Um die vorhandenen Datenraten so effizient wie möglich zu nutzen, gibt es mehrere Möglichkeiten. Erstens können Filme mit einem Originalseitenverhältnis von 2,35:1 auf 16:9 beschnitten (gecroppt) und auf das vorgeschriebene 16:9-Verhältnis gebracht werden. Dabei wird kein schwarzer Rand am oberen und unterem Bildrand mitübertragen, da er keine sichtbaren Bildinformationen enthielte und somit überflüssig ist. Jedoch fallen dabei Bildinformationen an den Seiten weg. Zweitens können nur die sichtbaren Zeilen gespeichert und erst beim Abspielen die schwarzen Balken zum Auffüllen der Bildschirmauflösung eingefügt werden. Beide Verfahren werden angewandt, wenn das Seitenverhältnis von den verlangten 16:9 abweicht, also breiter wird. Eine ähnliche Methode wäre bei 4:3-Filmmaterial auf 16:9 denkbar, und würde die schwarzen Ränder (Pillarbox) an den Seiten ersetzen. Dieses wird beispielsweise von Pro7 HD und Sat 1 HD angewendet.

Formate und HD ready

Während die EBU ihren Mitgliedern aktuell 1080p50/60 auf Produktions- und 720p50 auf Sendeseite empfiehlt, vor allem da dies den verbreiteten Anzeigegeräten entgegenkommt, haben sich die privaten europäischen Anbieter bisher kategorisch für 1080i50 entschieden, halten sich aber andere Optionen offen. Das EICTA-Siegel HD ready trägt dem Rechnung, indem es von Anzeigegeräten die Unterstützung der Formate 1080i und 720p mit 50 und 60 Hertz verlangt. Das Zwitterformat 1080psf und auch 1080p müssen nicht explizit unterstützt werden.

Darüberhinaus schreibt dieses Emblem, welches keine externe Zertifizierung voraussetzt, sowohl eine analoge als auch eine HDCP-fähige digitale Schnittstelle vor wie HDMI oder DVI.

Bei entsprechend gesetzten DRM-Daten (Broadcast Flag) wird das digitale Signal nur HDCP-verschlüsselt, also kopiergeschützt, vom Empfangs- zum Anzeigegerät übertragen, was allerdings nicht alle vorhandenen, eigentlich HD-fähigen Bildschirme unterstützen. Kritiker fürchten außerdem, dass die Rechteinhaber die Sender und Hardwarehersteller dazu zwingen werden, die DRM-Parameter so zu setzen, dass an ungeschützten HDTV-Ausgängen, also normales DVI oder analog (z. B. YUV), ein qualitativ minderes oder gar kein Signal ausgegeben wird. Defacto kann der zukünftige Nutzer von HDTV wohl seine Filme in der höheren Auflösung sehen, das Aufzeichnen wird aber häufig nicht oder nur in minderer Qualität, d. h. bestenfalls DVD-ähnlich, gestattet sein.

Audio

Schematische Darstellung von Dolby Digital EX

Grundsätzlich sind bei HDTV alle, beim Digitalfernsehen oder auf der DVD zum Einsatz kommenden Tonformate möglich. Wobei sich aber Dolby Digital durchsetzt.

In den Transportströmen kann MPEG-1/-2 Audio Layer-2 bis Dolby Digital (AC3) von Mono bis Mehrkanalton genutzt werden.

Da HDTV als Premiumangebot gilt, wird sowohl für das Bild als auch für den Ton mehr Bandbreite bereitgestellt und somit häufig Mehrkanalton angeboten.

Vereinzelt werden noch Filme in Stereo oder gar Mono gesendet, wobei es sich dabei meistens um ältere Filme handelt, bei denen es zur Zeit der Produktion noch kein Mehrkanaltonverfahren gab und eine nachträgliche Bearbeitung des Quelltones nicht gemacht wurde.

In Japan wird bei einigen Sendern MPEG-2 Advanced Audio Coding (AAC) verwendet. Zukünftig sollen auch die Weiterentwicklungen Dolby Digital Plus und DTS HD in Fernsehübertragungen und auf Datenträgern genutzt werden, welche effizienter arbeiten und mehr Kanäle und Zusatzfunktionen erlauben sollen.

Übertragungssysteme

Alle gängigen Übertragungssysteme sind möglich. Zur Zeit wird Hauptäschlich über Satellit und Kabel übertragen, aber auch Terrestrisch und über das Internet sind möglich. Die Verteilung auf diese Systeme schwanken von Land zu Land.

In den ändern wird sich an den gewachsenen Fernsehnormen orientiert. In Nordamerika wird ATSC als Übertragungsart verwendet. dort ist eine maximale Datenübetragunsrate von 19,2 Mbit/s vorgeschrieben, die aber nicht vom Broadcaster bis zum Endkunde gehalten werden kann, da sich innerhalb der Übertragungswege so genannte eigenständige Networks befinden, die das Signal verändern dürfen, um es auf die Gegebenheiten des eigenen Netzteiles anzupassen. Diese geschieht vor allem bei Kabel- und terrestrischer Übertragung. Als Videokomprimierung wird MPEG-2 vewendet und als Tonkomprimerung können MPEG Audio und Dolby Digital verwendet werden.

In Europa wird der DVB-Standard verwendet und hauptsächlich über Satellit ausgestrahlt. Erste Kabelunternehmen fangen gerade an HD-Sender in Ihre Netze aufzunehmen. In Frankreich werden momentan Test über das dort TNT getaufte DVB-T in einigen Regionen getestet. Im Gegensatz zu Deutschland wird dort vom Start an MPEG-4 als Videokodierung auch für SDTV genutzt, was direkt für auch für die HD-Kanäle genutzt werden kann. In England wird in der Londoner Region ebenfalls von BBC eine BBC-HD Variante als Test in das dort Freeview getaufte DVB-T Netz eingespeist. Dort wird ebenfalls ein Downpush durch Low Bandwidth Broadcasting getestet.

In der frühen Testzeit wurde noch DVB-S genutzt, aber zum Ende auf DVB-S2 gewechselt. Die momentanen HD-Sender verwenden DVB-S2 für den Regelbetrieb und bei angekündigten Neuaufschaltungen wurde nur DVB-S2 genannt. DVB-S2 verwendet im Gegensatz zu DVB-S eine erhöhte Fehlerkorrektur bei der Modulation und kann dadurch bis zu 30% effektiver die Bandbreite übertragen. Im Kabelnetz wird das DVB-C beibehalten und es wird keine erweiteret Version ähnlich dem DVB-S2 benötigt. Allen Wegen ist gemein, dass als Videokompremierung das effektivere MPEG-4 Verwendung findet.

In Australien wird schon im Regelbetrieb HDTV über DVB-T ausgestrahlt, allerdings ind MPEG-2.

In Japan wird bei Kabel, Sat und Antenne ISDB als Standard genutzt. Es wird zwar das ältere MPEG-4 für das Bild benutzt, allerdings das effektivere Advanced Audio Coding verwendet.

Die Übertragung im Internet ist möglich, allerdings noch weit entfernt vom Regelbetrieb. Es sind vereinzelt Internetseite mit HD-Videos zu finden, allerdings handelt es sich dort um herunterladbare Kinotrailer. Auch werden aus dem Fernsehen aufgenommene HD-Spielfilme illegal über Tauschbörsen verteilt. Kommerzielle Dienste für IPTV oder VoD gibt es für HDTV noch nicht. Die deutsche T-com hat einen IPTV-Dienst auf Basis des geplanten VDSL-Netzes angekündigt die Premiere-HD Kanäle einzuspeisen, aber diese Netz wird gerade erst aufgebaut.

Tabelle für terrestrische HDTV Übertragungssysteme

Haupteigenschaften der drei DTTV-Systeme

Systeme	ATSC	DVB-T	ISDB-T
Source coding
Video	Main Profile Syntax von ISO/IEC 13818-2 (MPEG-2 – Video)
Audio	ATSC Standard A/52 (Dolby AC-3)	ISO/IEC 13818-2 (MPEG-2 – Layer II Audio) und Dolby AC-3	ISO/IEC 13818-7 (MPEG-2 – AAC Audio)
Transmission system
Channel coding
Outer coding	R-S (207, 187, t = 10)	R-S (204, 188, t = 8)
Outer interleaver	52 R-S Block	12 R-S Block
Inner coding	rate 2/3 Trellis code	PCC: rate 1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/8; constraint length = 7, Polynomials (octal) = 171, 133
Inner interleaver	12 to 1 Trellis code	bit-wise, frequency	bit-wise, frequency, selectable time
Data randomization	16-bit PRBS
Modulation	8-VSB und 16-VSB	COFDM QPSK, 16QAM und 64QAM Hierarchical modulation: multi-resolution constellation (16QAM and 64QAM) Guard interval: 1/32, 1/16, 1/8 & 1/4 of OFDM symbol Zwei Modi: 2k und 8k FFT	BST-COFDM mit 13 Frequenzsegmente DQPSK, QPSK, 16QAM and 64QAM Hierarchical modulation: Wahl zwischen drei verschiedenen Modulationen bei jedem Segment Guard interval: 1/32, 1/16, 1/8 & 1/4 of OFDM symbol Drei Modi: 2k, 4k und 8k FFT

Geräte

Bildschirme

HD-ready LCD mit 1366 × 768 Pixel

Bildschirme mit integriertem DVB-Empfangsteil sind selten, für HD weder in MPEG-2 noch -4 überhaupt nicht verfügbar. Auch dedizierte HDTV-Empfänger sind häufig technisch noch nicht ausgereift; einigen fehlt es an mittlerweile zum Stand der Fernsehtechnik gehörenden Eigenschaften, wie die Elektronische Programmzeitschrift (EPG) oder die für Bezahlfernsehen nötigen Kartenschächte (Common Interface). Für ATSC sieht die Situation besser aus, da HDTV dort schon früher eingeführt wurde und dementsprechend mehr Endgeräte auf dem Markt erhältlich sind.

Zur optimalen Ausnutzung von HDTV muss das Anzeigegerät eine physikalische Auflösung von 1920 × 1080 Pixel beherrschen; solche Geräte sind bisher teuer und selten. Übliche LCD-TVs stellen heute nativ 1366 × 768 Pixel (16:9) dar, die 720p ohne Interpolation darstellen können (sollten) und 576i (PAL) angeblich besser interpolieren können als echte 720-Zeilen-Geräte. Daneben gibt es als „PAL optimial“ bezeichnete EDTV-Geräte mit 540 Zeilen, die bei SDTV 36  Zeilen abschneiden und 720p und 1080i leicht interpolieren können.

Vielfach werden insbesondere Plasmageräte noch mit der NTSC/VGA-Auflösung von 480 Zeilen verkauft (EDTV). Große CRT-Geräte mit 1080 Bildzeilen sind in Ländern mit HDTV-Regelbetrieb erhältlich.

Aktuelle „HD-fähige“-Geräte mit meist 768 Zeilen Auflösung besitzen nur 192 Zeilen mehr als herkömmliche PAL-Geräte. Zu beachten ist erstens das breitere Seitenverhältnis – per anamorpher DVD oder DVB-SD-Ausstrahlung konnten bereits 16:9-Bilder mit den vollen 576 Zeilen aber nur 720 Pixeln pro Zeile geschaut werden. Zweitens zeigt PAL nur 25 Voll- oder 50 Halbbilder pro Sekunde an, 720p50 hingegen 50 Vollbilder, wobei durch digitale Puffer und Filter in sog. 100-Hertz-Fernsehern bereits Verbesserungen in diese Richtung erreicht worden waren.

TFT-Fernseher und fast alle anderen kathodenstrahlröhrenfreien Geräte profitieren besonders von Bildsignalen, die sie nicht auf ihre native Auflösung umrechnen müssen, d. h. üblicherweise 720p60. Geräte, die 1080 Zeilen physikalisch ohne Interpolation darstellen können, sind bisher selten und teuer; dies gilt besonders stark für 50-Hertz-Varianten.

PCs

Eine der ersten DVB-S2 TV-Karten.

Mit einem PC ist der direkte MPEG2-HDTV-Empfang mithilfe üblicher Digital-TV-PCI-Karten und entsprechender Software möglich, allerdings sind evtl. integrierte MPEG-Dekoder-Chips („full featured“) i. d. R. nur auf SDTV ausgelegt. Während das Aufzeichnen auch auf etwas schwächeren Rechnern möglich ist, erfordert das Anschauen einen relativ leistungsfähigen Computer (2 GHz-Prozessor) oder spezielle, bisher kaum erhältliche Dekoderchips. Das Konvertieren in andere Formate ist ohne teure Spezialhardware bisher nicht in Echtzeit möglich.

Die neue europäische HDTV-Variante mit DVB-S2-Satellitensignal und MPEG4/AVC-Codierung (H.264) erfordert neue Empfangskonverter/Karten und sehr leistungsfähige Bildverarbeitung im Rechner. Aktuelle Grafikkarten sollen mit neuester Software auch die MPEG4/AVC-Decodierung unterstützen und so den Prozessor entlasten können.

Zukünftig soll der HDCP-Kopierschutz auch auf Empfangs- und Grafikkarten sowie Computermonitore ausgeweitet werden.

Spielkonsolen

Die beiden Spielkonsolen der siebten Generation Xbox 360 (bis 1080i YUV) und PlayStation 3 (bis zu 1080i und 1080p HDMI), werden HD-Ausgabe für Spiele und Filme unterstützen. Nintendos Wii hingegen wird keine HD-Ausgabe bieten.
Sie nähern sich so wieder den Auflösungen des PC-Spielebereichs an (dort u. a. üblich: XGA bis UXGA), denn Computermonitore und -grafikkarten verfügen bereits seit etwa zehn Jahren über eine höhere Auflösung als SDTV, d. h. spätestens seit SVGA (siehe auch: Bildauflösung).
Auch die Xbox unterstützt prinzipiell bereits HDTV (1080i YUV), allerdings benötigt die PAL-Version dafür einen Umbau per Mod-Chip (enigma switch). Außerdem gibt es nur wenige Spiele, die 720p oder gar 1080i unterstützen.

Medien

HD-DVD

Blu-Ray

Profi

Im professionellen Bereich gibt es neben dem Festplattenformat DNxHD (Avid, Ikegami Editcam HD) die Bandformate DVCPro HD von Panasonic und HDCAM oder HDCAM SR von Sony mit ½″-Kassetten.

Privatanwender

Bisher gibt es für Privatanwender neben den auslaufenden D-VHS-Kassetten (alias D-Theater) lediglich proprietäre Kauf-DVD-ROMs mit Filmen im WMV-HD-Format, die zukünftig von der standardisierten HD-DVD und/oder BD abgelöst werden sollen.

HDV

Für Hobbyfilmer wurde der DV- zum HDV-Standard erweitert; entsprechende Videokameras sind bereits erhältlich.

Aufnahmen bestehender Videokassetten können von VHS-Videorekordern über HDTV wiedergegeben werden, allerdings ist für die Aufzeichnung neuer Aufnahmen ein D-VHS-Videorekorder nötig.

Um Lizenzkosten zu umgehen, werden in Taiwan und China eigene Speichermedien und Codecs entwickelt. In Taiwan wird an der Finalized Versatile Disc (FVD) geforscht und in China sind bereits Player und Filme für die Enhanced Versatile Disc (EVD) verfügbar. Beide Formate weisen geringfügig mehr Speicherplatz als die DVD auf, sehen jedoch die effizienteren Codecs VC-1 von Microsoft (FVD) bzw. VP5 und VP6 von On2 (EVD) vor. In erster Linie sind diese Medien Ersatz für die DVD mit standardaufgelöstem Material, aber sie sind auch für HD-Material vorgesehen. China entwickelt zusätzlich eine eigene Abart der HD-DVD. Die FVD, EVD und China HD-DVD sind ausschließlich für den asiatischen Raum gedacht und werden im Rest der Welt nicht vertrieben werden.

Ebenfalls ist eine Verbreitung von HDTV über Video on Demand (VoD) für PCs und Festplattenrekorder möglich. Anlässlich einer Erotikmesse stellte Digital Playground als nach eigenen Angaben erstes Unternehmen einen hochaufgelösten Pornofilm zum kostenpflichtigen Download bereit. Die BBC prüft derzeit den Markt und die Machbarkeit, HD-Filme zusätzlich zum Digitalfernsehstrom im Downpush-Verfahren und Low Bandwidth Broadcasting zu senden, um so die HD-Filme zu verteilen und zum Simulcast anbieten zu können.

Produktion

Maske

Die höhere Auflösung bringt feinere Texturen auf den Bildschirm und damit auch teilweise unerwünschte Alterserscheinungen im Gesicht und am restlichen Körper der Personen. Um diese zu überdecken muß mehr Wert auf die Maske gelegt werden, als es beim SDTV der Fall ist. Wo beim SDTV noch oberflächliche Veränderungen wie Brustvergrößerung und andere Schönheitsoperationen das Gesamtbild verbessert werden konnte, werden bei HDTV neue Verfahren wie Airbrush-Makeup angewendet, oder im Zusammenspiel mit der Filmaufnahme nur bestimmte Bildeinstellungen genommen, auf denen die "Schokoladenseite" zu sehen ist oder Unschärfefilte automatisch über Bildbereiche mit Hauttönen gelegt, um gezielt die Auflösung in einem Begrenzten Teil des Bildes herunterzusetzen. So können eventuelle körperliche Unzulänglichkeiten standardmässig oder auf Wunsch versteckt werden. Es geht soweit, dass Personen, die im Fernsehen zu sehen sind und als Hübsch angesehen werden, in HDTV-Aufnahmen als nicht mehr so hübsch wahrgenommen werden. Von Phillip Swann wurde eine HDTV-Bestenliste mit den zehn hübschesten und häßlichsten Personen erstellt.

Sonstiges

Bildwiedergabe

Artefakte

Artefakte (oder auch Macroblocking genannt) können beim digitalen Fernsehen bei einem zu geringen Verhältnis von Bildneuauflösung und Bandbreite entstehen oder bei nicht effizienten Kompressionsalgorithmen und -equipment von Seiten des Anbieters (Sendeanstalt, Medienautoren, etc). Vor allem bei schnellen Szenen mit hoher Bildbewegung tritt diese „Blöckchenbildung“ auf. Auch wenn eine höhere Bandbreite und neuere effizientere Codecs im Gegensatz zu SDTV benutzt werden, können auch hier Bandbreitenengstellen und so auch Artefakte auftreten.

Moiré-Effekt

Je höher die Auflösung eines Bildes und je höher der Detailgrad im Bild desto höher auch die Wahrscheinlichkeit eines Aufkommens des Moiré-Effekt. Dieser Effekt tritt bei einer Überlagerung sich periodisch wiederholender Bildmuster auf. Im Fernsehen ist dieses häufiger bei Personen mit karierten Hemden („Fischgrätenmuster“) zu entdecken. Da HDTV mehr Details darstellen kann als SDTV wird dieser Effekt sogar vermehrt auftreten können, sofern bei der Kleiderauswahl der Moderatoren, der Ausstattung der Bühnenbildern und anderen Bildelementen nicht im Vorfeld auf diesen Effekt geachtet wird, um diesen bewusst zu minimieren.

Standard Definition Auflösungen hochskalieren

Hochskalieren (engl. Upscaling) ist ein Echtzeitinterpolieren einer geringeren Auflösung zu einer höheren. Dabei werden bestehende Bildpunkte der Quelle nach verschiedensten Methoden vervielfacht, um sich einem Zielformat anzunähern, aber ohne den Gewinn neuer Details. Somit wird das Bild nicht detailreicher sondern nur in den Ausmaßen gestreckt. Dieses geschieht auch im Zusammenhang mit HDTV, denn es werden verschiedene Geräte angeboten, die SDTV-Signale auf HDTV-Auflösungen wandeln können. In DVD-Playern werden DVD-Film mit PAL-Auflösung (720 × 576 Pixel) hochgerechnet und über analoge oder zu meist über digitale Ausgänge (DVI, HDMI) ausgegeben. Direkt in Anzeigegeräten wie Displays und Projektoren befinden sich ebenfalls Upscaleeinheiten, um es an die native Auflösung anzupassen, da diese sich auch stark von den HDTV-Auflösungen unterscheiden kann. Es gibt auch reine externe Upscale-Einheiten die zwischen Empfänger und Anzeigegerät geschaltet werden können und nur auf das Hochskalieren spezialisiert sind, wie der "Faroudja" Chip. Die erzielten Ergebnisse können beim Heimequipment abhängig von der verwendeten Einsatzart innerhalb der Verarbeitungskette (im Empfänger oder Player, innerhalb der Kette oder im Ausgabegerät) und der Leistung des Gerätes erheblich abweichen. Denn aus nicht vorhandenen Informationen lassen sich auch keine neuen erstellen.

Das Hochskalieren wird auch von den Sendeanstalten vorgenommen, um auf HDTV-Kanälen eventuelle Lücken von nativen HD-Sendungen im Programmablauf mit SD-Sendungen zu füllen. Diese reichen nicht an die des HD-Pendanten heran, können aber auch annähernd DVD-Qualität („near DVD“) erreichen, was von aktuellen STDV-Sendern nicht immer erreicht wird. Da das Seitenverhältnis in SDTV-Sendungen häufig 4:3 ist muss beim Hochskalieren zusätzlich noch schwarze Balken links und rechts neben das Bild eingefügt werden (Pillarbox), um das bei HDTV vorgeschriebene 16:9 Format zu erzielen.

Digitalkino

Beim Wechsel vom analogen Kino mit Filmen auf Zelluloid hin zum Digitalkino mit digitalen Filmen, Zuspielungen und Projektion wurden auch Vorschläge unterbreitet, die HDTV-Auflösungen in den sich im Entstehenden befindenen Digitalkinostandard zu integrieren. Das Gremium ITU-R SG 6 der International Telecommunications Union, welche eine UN-Einrichtung ist, vertrat die Broadcastseite und hat unter anderem den HDTV-Standard erarbeitet. Die ITU versuchte, den HD-Standard 1080p als Grundlage für D-Cinema zu etablieren. Die Verleihe wiesen dieses Vorhaben zurück, da die Bildqualität von HD nicht für die Kinoprojektion ausreiche.

Die Digital Cinema Initiatives (DCI) legte im September 2004 in Version 5.0 ihrer 'unverbindlichen technischen Spezifikation' ein Speicher- und Transportformat für digitalen Film fest und teilte dieses der SMPTE mit. Darin beträgt die Master-Auflösung 4096 × 3112 Pixel (entspricht 4K-Auflösung) und HDTV-Bildauflösungen wurden als unzureichend abgelehnt. Somit werden Filme von den Verleihen in 4K für das Digitalkino bereit gestellt und auch das Kinoequipment ist darauf ausgelegt. Dennoch kann das Kino von HDTV-Austrahlungen profitieren, da sich zusätzliche Einnahmequellen außerhalb des Kerngeschäftes erschließen lassen. So können besondere Events wie Sportübertragungen und Konzerte live in Kinos übertragen werden, da sich Empfänger für digitale Signale einfach in das vorhandene digitale Kinoequipment einfügen lassen. Und auch wenn die Auflösung von HDTV nicht der von 4K entspricht, kann diese dennoch besser sein, als würde das Signal einer herkömmlichen Fernsehübertragung auf die Leinwand projiziert werden.

Stereoskopie

Anachromebild in Vollfarben

 

Ein 3D-Displayprototyp von Philips mit HD-Auflösung

Unter Stereoskopie versteht man jede Technik, die fähig ist dreidimensionale visuelle Informationen in zweidimensionale Bilder einzubetten und so den Eindruck von räumlicher Tiefe beim Betrachter zu erwecken. Der Eindruck von Tiefe in Fotos oder Filmen wird durch zwei übereinandergelegte Einzelbilder erstellt, die aus zwei leicht unterschiedlichen Positionen aufgenommen wurden. Im Kino oder Fernsehen wurden diese 3D-Filme des Öfteren für spezielle Vorführungen benutzt, da erstens die Produktion der 3D-Filme aufwändiger und damit teurer ist und weil zur Betrachtung dieser Filme eine besondere anaglyphe 3D-Brille genutzt werden muss, die nicht jeder Zuschauer besitzt und nicht für jede Sendung tragen will. In den 1950er Jahren wurden 3D-Filme gerne für Horrorfilme genutzt und auch heute noch werden vorrangig Dokumentationen in Stereoskopie gedreht. Diese Filme lassen sich auch von Zelluloid auf digitale Medien und in HD-Auflösung überspielen, oder werden direkt in HD aufgenommen. Am 21. November 2005 strahlte der US-amerikanische Fernsehsender NBC die Folge „Still Life“ der auch in HDTV gesendeten Serie Medium als 3D-Film aus, in denen einige Szenen mit 3D-Effekten aufgewertet wurden.

Es gibt auch Versuche, 3D-HD-Signale auf 3D-Displays zu bringen, auf denen der 3D-Effekt ohne spezielle 3D-Brille zu erkennen ist. Philips zeigte auf der CeBIT 2006 einen Prototypen, auf dem auch 3D-Material der KUK Filmproduktion GmbH zu sehen war.

Die Übertragung der Bilder kann entweder als ein Signalstrom geschehen, in dem beide perspektivischen Bildhälften mit anaglyphen Farbversatz gesendet werden. Andere Methoden benötigen zwei getrennte Signalströme für jede der perspektivischen Bildhälften und somit wird die doppelte Bandbreite benötigt. HDMI bietet dabei genug Bandbreitenreserven, um zwei 1080p60 Datenströme zum Display zu übertragen. Um eine einwandfreie Wiedergabe zu gewährleisten muss die Synchronisation zwischen den beiden getrennten Signalen dabei erhalten bleiben. Ebenfalls muss das Medium, dass diese getrennten Informationen beinhaltet außreichend Kapazitäten besitzen und die Ausgabegeschwindigkeit gewährleisten. Bis jetzt hat weder das HD-DVD Lager noch das Blu-ray Disc Lager bekannt gegeben, ob es 3D-Filme in getrennten Datenspuren auf den Medien geben wird.

Kopierschutz

Hintergrund ist, dass insbesondere die verschiedenen Unternehmen der US-amerikanischen Filmindustrie die global vorangetriebene Umstellung von niedrig aufgelöstem (SDTV) auf hoch aufgelöstes (HDTV) Fernsehen zum Anlass nehmen wollen, die fast überall bestehenden Ausnahmeregelungen zum Urheberschutz für privates Mitschneiden von Rundfunkausstrahlungen auf SDTV-Auflösungen zu beschränken oder ganz zu kappen - da HDTV gegenüber SDTV ohnehin andere Signalverbindungen erfordert, sollen diese statt in analoger Form in einer digitalen Form etabliert werden, und zwar unter Mithilfe von HDCP in einer vor Aufnahme geschützten Form. Die Idee dahinter ist, dass durch das Mitsenden eines Broadcast-Flags der emfangende Receiver dazu aufgefordert wird, die hochauflösenden analogen Bildsignale entweder ganz abzuschalten oder auf SDTV-Auflösung zu reduzieren. Ein Bild in HDTV-Auflösung gibt es dann nur noch über den kopiergeschützten digitalen Bildausgang, der gleichzeitig die HDCP-Verschlüsselung aktiviert. Ungeschützte Sendungen wie z.B. Live-Ausstrahlungen von Sportereignissen ließen sich dann nach wie vor in HDTV-Auflösung mitschneiden, die Ausstrahlung eines Hollywood-Films aber nicht oder nur in eingeschränkter Qualität.

HDTV hat nicht direkt etwas mit Kopierschutz zu tun, der Name HDTV steht nur für hochauflösendes Fernsehen. HDTV-Geräte tragen jedoch meist das HD ready-Logo, und dieses wiederum setzt den Kopierschutz HDCP voraus. Dieser Mechanismus wird jedoch von vielen Verbraucherschützern kritisiert, da damit auch rein private Kopien verhindert werden können. Siehe auch High-bandwidth Digital Content Protection.

Ebenfalls lassen sich alle digitalen Steuerungs-, Verschlüsselungs, oder Zuordnungsmechanismen anwenden, die auch schon heute in den digialten Medien genutzt werden. So können Digitale Rechteverwaltung für gezielten Erlaubnisabgleich intigriert werden, Verschlüsselung des Signales innerhalb der Hardware unter anderem durch Digital Transmission Content Protection angewendet werden, um ein ungewoltest abgreifen zu verhindern, und auch Wasserzeichen im Bild-, Audio oder weiteren Bereichen gesetzt werden.

Diese Mechanismen sind nicht in der HDTV-Norm vorgesehen, sondern werden wie bei allen digitalen Medien angewendet und durch das annähernd zeitgleiche Erscheinen dieser Techniken auf den Markt wird der Eindruck erweckt, dass HDTV und die genannten Mechanismen zwingend mit einander verpflochten sind.

Menschliche Physiologie

Durch die höhere Auflösung kann gegenüber herkömmlichen Geräten der Betrachtungsabstand im Verhältnis zur Bildfläche verringert werden. Das heißt, dass der Zuschauer ohne Verlust an Bildqualität näher am Bildschirm sitzen kann oder die Bilddiagonale größer sein darf. (Es gibt unterschiedliche Ansichten über die optimalen Werte.) Bei gleich bleibendem Abstand können, wenn er nicht zu groß ist, mehr Details wahrgenommen werden. Daneben sinkt die Gefahr des Zeilenflimmerns (1080i) bzw. verschwindet ganz (720p).

720p wird bei Sehtests auf Bildschirmen üblicher Größe, d. h. bis zu einer Bildschirmdiagonalen von etwa einem Meter, von den meisten Menschen gegenüber 1080i vorgezogen. Die EBU empfiehlt ihren Mitgliedern 720p deshalb, wegen der geringeren benötigten Datenrate und außerdem wegen des nur höchstens einmal im Sendezentrum und dort mit professioneller Hardware nötigen Deinterlacings.

Weiterentwicklung

Datei:CeBIT 2006 Chi Mei Optoelectronics 56LCD QuadHDTV by HDTVTotalDOTcom.jpg

QuadHDTV-Display Prototyp

Auf der CeBIT 2006 wurde bereits ein Prototyp mit vierfacher Pixelanzahl (3840 × 2160 Pixel) von HDTV vorgestellt. Diese Displays sollen bevorzugt in Bereichen eingesetzt werden, in denen äußerst detailreiche digitale Bilder benötigt werden, wie technische Zeichnungen oder Röntgenaufnahmen. Die doppelte Zeilen- sowie Spaltenanzahl erleichtert das hochskalieren von HDTV, da jedes Pixel der 1080i/p Quelle exakt vier Pixeln der QuadHDTV Auflösung entspricht. Dieses interpolieren bringt zwar keine neuen Bilddetails, aber löst das Interpolationproblem von PAL zu HDTV, da dort keine ganzzahligen Multiplikationen möglich sind. Wann diese Displays auf dem Mark erhältlich sind ist unbekannt.

In Japan testet der Fernsehsender NHK bereits eine Weiterentwicklung von HDTV namens Ultra High Definition Video (UHDV). Dieses Format hat eine Auflösung von 7680 × 4320 Pixeln, ist ausschließlich für 60 Vollbilder pro Sekunde ausgelegt und unterstützt bis zu 22.2 Audiokanäle. Das Format wurde zwar für den Fernseheinsatz entwickelt, schließt aber auch die Lücke zwischen Fernsehen und digitalem Kino, da HDTV keine ausreichende Auflösung besitzt, die das digitale Kino vorschreibt. Um eine einfache Skalierung zu ermöglichen wurde die vierfache Zeilen- sowie Spaltenanzahl zu HDTV genutzt. UHDV befindet sich in einem sehr frühen Entwicklungsphase und bevor dieses im Sendebetrieb eingesetzt werden kann, müssen unter anderem die massiven Bandbreitvorraussetzungen gelöst werden und weitere effizientere Komprimierungsmethoden entwickelt werden.

Siehe auch

• SHDTV
• Auflösung (Fotografie)

Weblinks

Wiktionary: Hochauflösendes Fernsehen – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

 Wikinews: Kategorie:High Definition Television – in den Nachrichten

• HDTV Hilfe
• HDTV Television – An Introduction
• HDTV-Hintergrundwissen
• HDTV-Hintergrundwissen und Lexikon
• HDTV im Broadcast-Fachwörterbuch
• Eine leicht verständliche Einführung in das Thema HDTV
• Linkkatalog zum Thema HDTV (Television) bei curlie.org (ehemals DMOZ)

Literatur

• Charles A. Poynton, Digital Video and HDTV – Algorithms Interfaces. Morgan Kaufmann Publishers, Sprache: Englisch, 1. Januar 2003, 736 Seiten, ISBN 1558607927
• Claudia Udenta, HD 1080/24p – Die neue Dimension des Film(en)s. Mediabook-Verlag Reil, Sprache: Deutsch, September 2002, 201 Seiten, ISBN 3932972112