Zeilenfolgeverfahren und HDTV - Technologie-Überblick - Funktionen und Vorteile des Zeilenfolgeverfahrens und dessen Vorteile für HDTV

Die Seite wird erstellt Silvester Geißler

Einkäufe

Deutsch

Like
Teilen
Einbetten
Vollbild
Folien
HTML Herunterladen
PDF Herunterladen
Missbrauch

←

WEITER LESEN

→

Transkription von Seiteninhalten

Wenn Ihr Browser die Seite nicht korrekt rendert, bitte, lesen Sie den Inhalt der Seite unten

Technologie-Überblick

Zeilenfolgeverfahren und HDTV

Funktionen und Vorteile des Zeilenfolgeverfahrens und
dessen Vorteile für HDTV

Datum: Mai 2004
Version 1.0
TB-2004-05- Zeilenfolgeverfahren und HDTV -1029-DE

Technologie-Überblick
Computergeräte und Home-Entertainment-Systeme nähern sich mit dem digitalen Audio-
und Videoverfahren immer stärker an. Dieser Schritt ins digitale Zeitalter wird die Heim- und
Unterhaltungsnetzwerke in den kommenden Jahren von Grund auf verändern.
Ein wichtiger technischer Aspekt dieser Entwicklung ist das Zeilenfolgeverfahren für
optimiertes Digitalvideo, sei es nun für die Wiedergabe von DVDs oder für HDTV (High
Definition Television). Mit dieser Entwicklung wird der vertraute Fernseher langsam, aber
sicher verschwinden und LCD- und Flachbildschirme oder auch neue Digitalprojektoren
werden seinen Platz einnehmen.
Dieser Technologie-Überblick gibt eine kurze Erläuterung der Funktionen und Vorteile des
Zeilenfolgeverfahrens und nennt die Gründe, warum dieses Verfahren für HDTV von Vorteil
ist.

Zeilensprungverfahren im Vergleich mit dem Zeilenfolgeverfahren
Die heutigen, handelsüblichen DVD-Player und Fernseher stellen die Bilder wie bei älteren
Bildröhren mithilfe des Zeilensprungverfahrens dar. Wenn die Bilddaten an das Gerät
übermittelt werden, werden also zunächst alle ungeraden Zeilen eines Bilds aufgebaut und
dann die geraden Zeilen. Für ein einziges Bild sind somit zwei Halbbilder (Durchgänge)
notwendig.
Bei der progressiven Abtastung werden dagegen alle Zeilen fortlaufend dargestellt, sodass
das vollständige Bild "in einem Rutsch" entsteht. Für ein Bild ist somit nur noch ein
Durchgang notwendig. Das Zeilenfolgeverfahren ist derzeit am häufigsten in LCD-
Bildschirmen zu finden. Auch neuere DVD-Geräte, PS-Projektoren und HDTV-fähige
Fernseher nutzen das Zeilenfolgeverfahren.
Drei wichtige Vorteile des Zeilenfolgeverfahrens springen im wahrsten Sinne des Wortes
unmittelbar ins Auge:
• Kein Flackern mehr: Beim Zeilenfolgeverfahren wird ein komplettes Bild in einem
Durchgang dargestellt. Aus diesem Grund entfällt das Flackern, das beim
Zeilensprungverfahren wegen der „Abtastlinien“, also der schwarzen Linien zwischen
den Videodaten, zum Alltag gehörte.
• Glattere, schärfere, hellere Bilder: Das dargestellte Bild wird in einem einzigen
Durchgang aufgebaut.
• Die Bildwiederholfrequenz pro Sekunde ist doppelt so hoch wie beim
Zeilensprungverfahren.

Darstellung von Fernsehsendungen, DVDs und Kinofilmen
Das Konzept „Bilder pro Sekunde“ ist bei DVDs, Fernsehsendungen und Kinofilmen von
entscheidender Bedeutung. Fernsehsendungen in Europa werden standardmässig im PAL-
Format (Phase Alternating Line) ausgestrahlt. Beim PAL werden 625 horizontale Zeilen (von
denen 575 Zeilen sichtbar sind) mit einer Bildwiederholfrequenz von 25 Bildern pro Sekunde
im Zeilensprungverfahren verwendet. Dieses Format wird auch bei VHS-Videokassetten und
DVD-Filmen herangezogen. In Nordamerika und Japan ist dagegen der NTSC-Standard
gebräuchlich. Hierbei werden 525 horizontale Zeilen (480 sichtbare Zeilen) mit einer

Zeilenfolgeverfahren und HDTV Seite 2 / 5 TB-2004-05-PROGRESSIVE-SCAN-1029-DE

© 2004. Toshiba Europe GmbH. Alle Rechte vorbehalten. Die Reproduktion, Überarbeitung oder Übersetzung ohne schriftliche Genehmigung ist
untersagt, mit Ausnahme der Fälle, die im Urheberrechtsgesetz explizit gestattet sind. Bei den Designspezifikationen und Farben des Produkts
sind Änderungen vorbehalten; Abweichungen zu den abgebildeten Spezifikationen und Farben können auftreten. Fehler und Auslassungen
vorbehalten.

Technologie-Überblick
Bildwiederholfrequenz von etwa 30 Bildern pro Sekunde im Zeilensprungverfahren
dargestellt. Diese Bildwiederholfrequenzen passen jeweils zur Bildwiederholfrequenz der
Fernsehgeräte (mit Zeilensprungverfahren), die in den jeweiligen Ländern genutzt werden.
Um nun einen Vergleich zwischen dem Zeilensprungverfahren und dem Zeilenfolgeverfahren
zu ziehen: Beim NTSC-Standard werden 30 Bilder (60 Halbbilder) pro Sekunde aufgebaut,
beim Zeilenfolgeverfahren dagegen 60 vollständige Bilder pro Sekunde. Bei PAL bedeutet
dies entsprechend, dass 25 Bilder pro Sekunde im Zeilensprungverfahren bzw. 50 Bilder im
Zeilenfolgeverfahren dargestellt werden.
Diese Bildwiederholfrequenzen sind insbesondere dann von Bedeutung, wenn Videodaten
mit einer abweichenden Bildwiederholfrequenz pro Sekunde auf einem bestimmten
Anzeigegerät dargestellt werden sollen. Dies soll am Beispiel von Kinofilmen verdeutlicht
werden. Kinofilme besitzen in der Regel eine Bildwiederholfrequenz von 24 Bildern im
Zeilenfolgeverfahren. Diese Bildwiederholfrequenz kann weder mit dem
Zeilensprungverfahren noch mit dem Zeilenfolgeverfahren beim NTSC- oder PAL-Standard
ohne weiteres wiedergegeben werden.
Wenn ein Kinofilm für die Darstellung im NTSC-Format mit dem Zeilensprungverfahren
(herkömmliche Fernsehsendung) vorbereitet werden soll, kommt das „3/2-Pulldown-
Verfahren“ zum Einsatz. Bei NTSC besteht dieses Verfahren aus einer Reihe von Schritten:
• Die Bildwiederholfrequenz von 24 Bildern pro Sekunde wird in 60 Bilder pro Sekunde
umgewandelt: Jedes Bild im Original wird verdoppelt oder verdreifacht.
• Die Videodatenübertragung wird auf standardmässige 30 Bilder pro Sekunde
gestaucht: Die einzelnen Bildpaare werden zusammengeführt.
Bei diesem Vorgang werden allerdings in regelmässigen Abständen auch Bilder
zusammengeführt, die eigentlich nicht zusammengehören. Diese „Bildvermischung“ führt zu
verschwommenen oder gezackten Bildern, besonders wenn Bilder mit schnellen
Bewegungen dargestellt werden (weil hier die Datenunterschiede zwischen den einzelnen
Bildern grösser sind als bei statischen Bildern).
Bei der Vorbereitung der Daten für ein NTSC-System mit Zeilenfolgeverfahren ist zwar
immer noch die Konvertierung mit dem 3/2-Pulldown-Verfahren notwendig; das Stauchen
entfällt jedoch, weil das Zeilenfolgeverfahren mit 60 Bildern pro Sekunde effizient arbeitet.
Eine Bildvermischung tritt hier somit nicht auf und das resultierende Bild ist näher am
Original (schärfer und klarer und ohne vermischte Bilder).
Bei der Umwandlung in das PAL-Format wird ein Kinofilm in der Regel von 24 Bildern pro
Sekunde auf 25 Bilder pro Sekunde beschleunigt (also um etwa 4,17 %); die Tonhöhe wird
dabei entsprechend korrigiert. Beim Zeilensprungverfahren wird das 3/2-Pulldown-
Verfahren daher eher selten angewendet. Das Zeilenfolgeverfahren ermöglicht dagegen
häufig eine bessere Wiedergabe, wie bereits in der Gegenüberstellung von Zeilensprung-
und Zeilenfolgeverfahren aufgezeigt wurde.

Zeilenfolgeverfahren und HDTV Seite 3 / 5 TB-2004-05-PROGRESSIVE-SCAN-1029-DE

Technologie-Überblick

Geeignete Geräte für das Zeilenfolgeverfahren
Die meisten Fernseher (bis auf die allerneuesten Modelle) arbeiten mit dem
Zeilensprungverfahren; die zugehörigen Geräte wie Videorecorder und DVD-Spieler sind
daher ebenfalls auf diese Technik abgestimmt.
Dank des immer weiter verbreiteten HDTV-Standards (und der Einführung einiger weniger
Dienste in Europa) können die Kunden jedoch nunmehr HDTV-fähige Fernseher erwerben,
ausserdem LCD- und Plasmabildschirme sowie DVD-Player und -Projektoren, die das
Zeilenfolgeverfahren unterstützen. Um sämtliche Vorteile dieses neuen Verfahrens
ausschöpfen zu können, braucht der Betrachter allerdings sowohl Bilddaten im
Zeilenfolgeverfahren (also DVD-Signale mit diesem Verfahren bzw. HDTV-Signale) sowie
einen Bildschirm mit Zeilenfolgeverfahren (also einen HDTV-fähigen Fernseher).
In Nordamerika sprechen bereits unzählige Gründe für den Umstieg auf DVD-Player und
Bildschirme mit Zeilenfolgeverfahren, und sei es auch nur, um Kinofilme in einer besseren
Qualität geniessen zu können. In Europa wird allerdings HDTV den schwerwiegendsten
Grund für den Wechsel zum Zeilenfolgeverfahren stellen. IMS Research prognostiziert, dass
bis zum Jahre 2008 etwa 4,7 Millionen HDTVs oder etwa 15 % des weltweiten Bedarfs in
Europa, im Nahen Osten und in Afrika (EMEA-Region) verkauft werden. Im Folgenden wird
das HDTV näher betrachtet.

Schwerpunkt: Zeilenfolgeverfahren für HDTV
HDTV ist nicht gerade eine Standardtechnologie, sondern ein allgemein anerkanntes
Konzept, um eine höhere Bildqualität für die Betrachter zu liefern. Die grössere Höhe beim
HDTV (mehr horizontale Abtastzeilen) und das breitere Sichtfeld (Bildverhältnis 16:9 statt
4:3) bedeutet, dass deutlich mehr Videodaten auf dem Bildschirm dargestellt werden
können als bisher. Ein Betrachter, der in demselben Abstand zum Gerät sitzt, kann somit
nicht nur ein Bild mit grösserer Detailtiefe sehen, sondern auch ein Bild in höherer Qualität
(weil Artefakte in der Bilddarstellung weniger deutlich sichtbar sind).
Für die Einführung von HDTV-Systemen wurden schon viele Standards vorgeschlagen; in
den letzten Jahren haben sich jedoch einige wenige konkurrierende Standards
herauskristallisiert. In Europa und Nordamerika wurden die Standardsignale der „Grand
Alliance“ als 1080i und 720p festgelegt: Dies bedeutet ein Signal mit 1080 Zeilen im
Zeilensprungverfahren (in zwei Durchgänge mit je 540 Bilder gegliedert) bzw. ein Signal mit
740 Zeilen im Zeilenfolgeverfahren.
„HDTV-fähige“ Fernseher unterstützen in der Regel sowohl den 1080i- als auch den 720p-
Modus. Geräte mit 720p-Unterstützung können heute schon sämtliche Vorteile aus der
Videoausgabe von Bildsignalen im Zeilenfolgeverfahren ziehen, beispielsweise von einem
HDTV-Fernsehsender oder aus einem Digitalvideogerät mit Zeilenfolgeverfahren (z. B. DVD-
Player oder Zeilenfolgeverfahren-fähige Digitalvideorecorder).
Durch die grössere Menge an Videodaten bei HDTV-Sendungen werden die Vorteile des
Zeilenfolgeverfahrens schon zu einem Muss, damit der Betrachter ein scharfes, klares,
flackerfreies Bild geniessen kann.

Zeilenfolgeverfahren und HDTV Seite 4 / 5 TB-2004-05-PROGRESSIVE-SCAN-1029-DE

Technologie-Überblick
Für die Zukunft dürfte zu erwarten sein, dass die Hersteller von Computersystemen auch
HDTV-Tuner und die Unterstützung für das Zeilenverfahren in die Produkte integrieren, da
die integrale Digitalisierung der Medien immer stärker verbreitet wird. In wenigen Jahren
könnte beispielsweise ein Notebook mit einem grossen Bildschirm routinemässig für HDTV
verwendet werden; die Digitalaudiodaten würden dann über den S/PDIF-Anschluss
ausgegeben, um so ein digitales Filmerlebnis mit Surround-Sound zu erzielen.

Schlusswort
Mit der immer stärkeren Etablierung von DVD als Mainstream-Format für Kinofilme und
andere audiovisuelle Unterhaltungsformen, der sich anbahnenden Akzeptanz von HDTV und
die Vereinheitlichung von Computern, Digitalmedien und Fernseher im Heimbereich werden
immer mehr Fernseher mit Zeilenfolgeverfahren angeboten.

Weiterführende Informationen:
Hier finden Sie weitere Informationen zu den derzeit verfügbaren HDTV-Diensten in Europa:
     •     http://www.quali-tv.com
     •     http://www.euro1080.tv/index.htm
Hier finden Sie den IMS-Bericht:
     •     http://www.imsresearch.com/members/pr.asp?X=129

Zeilenfolgeverfahren und HDTV                                       Seite 5 / 5     TB-2004-05-PROGRESSIVE-SCAN-1029-DE

© 2004. Toshiba Europe GmbH. Alle Rechte vorbehalten. Die Reproduktion, Überarbeitung oder Übersetzung ohne schriftliche Genehmigung ist
untersagt, mit Ausnahme der Fälle, die im Urheberrechtsgesetz explizit gestattet sind. Bei den Designspezifikationen und Farben des Produkts
sind Änderungen vorbehalten; Abweichungen zu den abgebildeten Spezifikationen und Farben können auftreten. Fehler und Auslassungen
vorbehalten.

Sie können auch lesen