HDTV-Technik

Was ist HDTV?

HDTV ist die Abkürzung für “High Definition Television” und bietet eine höhere Bildschirmauflösung gegenüber dem herkömmlichen Fernsehen, das auch als SDTV also “Standard Definition Television” bezeichnet wird. Das herkömmliche Fernsehen (PAL) bietet nur eine Bildschirmauflösung bis zu 720 x 576 Pixel, wobei HDTV bis zu 1920 x 1080 Pixel (Full HD) Bildschirmauflösung ermöglicht. In den USA wird als HDTV auch oft der eigene HD-Fernseher im Sprachgebrauch bezeichnet.

Die Mehrheit aller HDTV-Sender senden zur Zeit mit einer Bildauflösung von 1920 x 1080 Bildpunkten (1080i interlaced) in Halbildern mit Zeilensprungverfahren. Der Schweizer Sender HD Suisse und der HD-Showcase von EinsFestival HD senden mit 720p, also mit 1280 x 720 Pixel, mit Vollbildern. Hier entfällt das De-Interlacing, also das Zusammenfügen der Halbbilder am Fernseher wie bei 1080i. Und mittlerweile senden alle Öffentlich-Rechtlichten HD-Sender wie auch Das Erste HD und ZDF HD mit 720p, also 1280 x 720 Bildpunkten, jedoch mit Vollbildern. Das Zusammenfügen von Halbbildern (de-interlacing) entfällt, auch wenn die Auflösung niedriger gegenüber Full HD mit 1920 x 1080 Bildpunkten ist.

Was brauche ich alles um HDTV zu empfangen?

Einen digitalen HDTV-Receiver, einen Bildschirm, der “HD ready” ist und das selbige Siegel trägt sowie ein HDMI-Kabel zur Verbindung des Fernsehers mit dem HDTV-Receiver. Bei einem Fernseher mit integriertem HD-Tuner, entfällt ein externer HDTV-Receiver. Zum Empfang sollte der digitale Satelliten-Empfang (DVB-S2) von ASTRA / Eutelsat oder dem digitalen Kabel-TV (DVB-C) bei einem Anbieter mit HDTV-Sendern möglich sein. Die Kabelfernsehbetreiber geben im Web oder darüber Auskunft.

Was ist HDMI

HDMI-Kabel
HDMI ist der digitale und einheitliche Anschluss für HDTV-Geräte und steht für “High Definition Multimedia Interface”. HDMI bietet über ein einziges Kabel unkomprimierte Bild- und Tonübertragung jedes heutigen Video- und Audio-Standards. Neue Grafikkarten für den PC bieten ebenso schon einen HDMI-Anschluss – alternativ einen für DVI (ohne Tonübertragung).

HDMI-AnschlussHDMI baut auf den schon vom PC bekannten digitalen DVI-Anschluss auf, nur das dieser Videosignale und keine Audiosignale überträgt. Deswegen ist HDMI auch abwärtskompatibel zu DVI-D (DVI-Digital) und kann mit einem entsprechenden DVI-HDMI-Adapter genutzt werden.

Die Kabelqualität ist ab ca. 5m Länge sehr wichtig. Unter einer Länge von 5m sind auch – oft beim Receiver einfache mitgelieferte – HDMI-Kabel ohne Probleme einsetzbar. Bis zu 15m Kabellänge sind allerdings als HDMI-Standard vorgesehen.

Entsprechend lange HDMI-Kabel sind sehr teuer und müssen eine hohe Schirmung und Qualität aufweisen. Der alte Spruch: “Ist doch egal, ist ja eh digital!”, ist nicht richtig! Denn jede Kabelverbindung, egal ob analog oder digital, muss gut abgeschirmt sein und wie immer spielt die Länge der Kabel eine große Rolle.

Mit dem HDMI-Standard in der Version 1.1 und 1.2 lassen sich Datenraten bis zu 10 GBit/s über das HDMI-Kabel übertragen bei einer Farbtiefe mit bis zu 24 Bit.

Durch HDMI in der Version 1.3 kommen exakter festgelegte Kabeleigenschaften und eine noch höhere Datenrate zum Tragen. Die Farbtiefe kann bei HDMI 1.3 mit bis zu 48 Bit übertragen werden. Auch 3D kann über HDMI 1.3 übertragen werden.

HDMI 1.4 geht näher auf 3D-Standards und ist beim reinen Fernsehen mit einem HDTV-Receiver zur Zeit nicht unbedingt nötig, jedoch zukunftssicher.

Die neuen digitalen Audio-Standards Dolby Digital Plus und Dolby True HD sowie DTS HD Master Audio, werden erst durch HDMI 1.3 unterstützt. Wie sie bei HD-DVD- und Blu-ray-Playern eingesetzt werden.

Diese digitalen HD-Audioformate über Satellit zu übertragen, würde eine viel zu hohe Übertragungsrate erfordern. Hier wird noch das bewährte Dolby Digital 2.0 oder 5.1 verwendet. Selbst der alternative DTS-Surround-Sound (Digital Theater System) benötigt ebenfalls mehr Bandbreite.

Was ist ein Komponenten-Anschluss

Komponenten-KabelWird auch als Component-Video oft angegeben. Das ist die analoge (YPbPr) oder auch digitale (YCbCr) Video-Verbindung zwischen HDTV-Receiver/DVD-Player/Blu-ray-Player und dem Bildschirm.

Projektor, LCD- oder Plasma-Bildschirme haben diesen Anschluss zusätzlich zu dem HDMI-Anschluss oder auch nur als einzige Variante an älteren Geräten wie Beamern/Projektoren.

Ansonsten sollte dieser immer zum HDMI-Anschluss zusätzlich vorhanden sein. Das Komponenten-Kabel besteht aus 3x Cinch-Kabeln (Koax). Es gibt auch ein paar wenige DVB-S-Sat-Receiver, die einen Komponenten-Anschluss (YUV) besitzen, Anstatt des schlechteren analogen SCART-Anschlusses. Die Digenius Grobi TV-Box liefert über den Komponenten-Anschluss ein sehr scharfes Bildsignal mit kräftigen und natürlichen Farben auf digitalen Bildschirmen bei 720 x 576i Pixel Bildschirmauflösung. Auch Satelliten-Receiver mit HDMI-Anschluss und einem internen Skaler-Chip zur Hochrechnung der Bildschirmauflösung auf HD-Auflösung, liefern ein wesentlich besseres Bild im Endeffekt.

Was ist HDCP

HDCP steht für “High-bandwidth Digital Content Protection“. Dieses Verschlüsselungsverfahren (Kopierschutz) wurde von Intel entwickelt, um digitale Audio- und Videosignale über DVI und HDMI bei HDTV-Übertragungen zu schützen. Auch die neuen Blu-ray- und HD DVD-Standards setzen auf diesen verbraucherunfreundlichen Kopierschutz. Beim Kauf eines LCD, Beamer oder Plasmas sollte darauf geachtet werden, dass der HDMI- und DVI-Anschluss HDCP unterstützt.

Was bedeuted “HD ready”?

“HD ready” wurde von der EICTA als Standard für HDTV-Geräte entworfen. Die Geräte müssen dafür folgende Voraussetzungen erfüllen:

  • eine native Bildschirmauflösung von mindestens 720 Zeilen und 16:9 Format
  • einen analogen Komponenten-Eingang (YPbPr/YUV)
  • und einen DVI- oder HDMI-Anschluss, der HDCP unterstützt.
  • mit folgenden HD-Video-Formaten: 1280×720 @ 50 / 60Hz progressive (720p) und 1920×1080 @ 50 / 60Hz interlaced (1080i)

HD readyNur wenn diese auch vertraglich erfüllt werden, dürfen die Geräte auch das Logo (rechts) der EICTA in Europa tragen. Vorsichtig sollte man bei Displays ohne Logo oder mit nur dem DVI-Anschluss sein. Diese Displays werden oft von Händlern als “HD kompatibel”, “HD vorbereitet” oder auch “HDMI-kompatibel” beworben und sind meist nicht “HD ready”!

Es fehlt dann die Unterstützung von HDCP bei den Anschlüssen oder die Bildauflösung ist sehr gering! Zu den Tricks beim Verkauf mit Flachbildschirmen der Händler ein Beitrag der ZDF-Sendung WISO

Was bedeuted das Logo “HD TV”?

HD TVDas Logo mit der Aufschrift “HD TV” ist ebenso von der EICTA für HDTV-Geräte entworfen worden.

Dieses Logo (rechts) befindet sich z.B. auf digitalen Receivern und DVD-Playern und darf auf diesen auch nur genutzt werden, wenn die vorgegebenen Voraussetzungen der EICTA erfüllt werden.

Was bedeutet “Full HD” oder 1080p

Der Begriff “Full HD” ist von den Herstellern als Werbemittel erfunden worden und beruht auf keinem offiziellen Standard. Allerdings bezeichnen diese Geräte eine volle HDTV-Auflösung des eingesetzten Panels von 1080p mit 1920×1080 Pixel. Was theoretisch einer Darstellung eines HDTV-Signals von 1920×1080 Bildpunkten ohne Hochrechnung 1:1, wie beim Röhrenfernseher in PAL, auf dem Bildschirm ermöglicht, sofern ein Medium abgespielt wird wie eine Blu-ray Disc oder ein HD-Sender auch so sendet. In der Praxis zeigt sich aber auch bei einigen dieser Full-HD-Bildschirmen ein kleiner Overscan und es wird der Bildrand um einige Prozente hochgerechnet.

Stattdessen sind jetzt die beiden Logos für HDTV-Geräte mit einer Full-HD-Auflösung von der EICTA entworfen worden.

hd ready 1080phd tv 1080p

Was ist DVB-S2

DVB-S2DVB-S steht für “Digital Video Broadcast – Satellite” also das Übertragungsverfahren für Satelliten-TV. Hiermit können mehrere TV- und Radio-Sender auf einem Transponder untergebracht werden.

DVB-S2 ist die Weiterentwicklung davon und ermöglicht eine um ca. 30% höhere Kompression als DVB-S. Bei HDTV-Übertragungen ist eine hohe Übertragungsrate nötig, kann aber durch das Einsetzen von DVB-S2 weitaus reduziert werden. Pro7 HD, SAT1 HD, Anixe HD und Premiere HD nutzen DVB-S2 kombiniert mit dem H.264 / MPEG-4 AVC-Codec.

Was ist MPEG-4 AVC und H.264?

MPEG-4 ist von der “Moving Picture Experts Group” (MPEG) entwickelt worden und ein neuer und sehr effektiver ISO/IEC Audio- und Video-Codec-Standard für Multimedia-Inhalte. Bei HDTV-Receivern für das HDTV im digitalen Fernsehen oder auch bei interaktiven Grafik- und Multimedia-Anwendungen. Alle deutschen HDTV-Sender nutzen das effiziente MPEG-4 AVC mit H.264 über DVB-S2.

MPEG-2 wird für die gängige DVD, aber auch für das herkömmliche digitale Fernsehen bei Receivern (DVB-C, DVB-S und DVB-T) in PAL (SDTV) genutzt.

X.264 ist eine freie Bibliothek (library) um H.264/AVC Audio-Video-Signale zu kodieren. Beide, MPEG-4 und H.264 kombiniert, kommen auch am PC zum Einsatz. H.264 benötigt aber keine zusätzliche Software (Dekoder) zum Abspielen, wie z.B DivX oder XviD.

Wann kommt HDTV endlich bei allen Sendern?

Wahrscheinlich nicht bei allen und auch nicht sofort. Denn die HDTV-Übertragung ist viel teurer und aufwendiger als das jetzige PAL-Fernsehen “SDTV”. Ebenso benötigt HDTV eine weitaus höhere Übertragungsrate als in dem herkömmlichen SDTV-Format. Und da werden die “kleineren” Sender aus Kostengründen nicht mitmachen können. Denn es wird mit den Satellitenbetreibern wie SES ASTRA nach der Bandbreite abgerechnet.

Kann ich Filme in HDTV aufzeichnen?

Es liegt am jeweiligen HDTV-Sender. Als Kopierschutz kann ein Broadcast-Signal an den HDTV-Receiver mitgesendet werden. Auch HDCP-Flag genannt. Dann verweigert der Receiver eine Ausgabe über den HDMI-Anschluss, wenn das Display am HDMI-Anschluss nicht HDCP-fähig ist und/oder es wird ein schlechteres Bild bei niedriger Auflösung über den Komponenten-Ausgang geliefert. Ebenfalls kann auf der HD+ Plattform von einem HD-Sender das Vorspulen der Werbung oder das Mitschneidet unterbunden werden.

Es liegt also in der Hand des Senders, ob HDTV-Filme oder HDTV-Sendungen zum Mitschneiden in HD-Auflösung über die Anschlüsse des Receivers ausgegeben werden. Die Sender haben aber oft nur Senderechte für einen speziellen Empfangsraum an den Filmen! Beispielsweise der ORF, welcher als staatlicher TV-Sender sein Hauptprogramm verschlüsselt sendet.

Der Technisat DigiCorder HD S2 und Topfield TF8800 HDPVR sowie die Dreambox DM8000, Humax iCord und Homecast HS8100 CiPVR als HDTV-PVR sind zur HDTV-Aufnahme geeignet sowie natürlich auch noch andere HDTV-Receiver.

Kann ich am PC HDTV-Sender empfangen?

Dazu benötigt man eine entsprechende HDTV-PC-Karte, die den neuen Übertragungsstandard DVB-S2 mit MPEG-4/x.264 AVC empfangen kann.

Ein leistungsfähiger PC und die entsprechenden aktuellen Video-Codecs sollten bei der mitgelieferten TV-Software vorhanden sein. Um die CPU bei der Dekodierung zu entlasten, kann eine aktuelle Grafikkarte mit MPEG-4 AVC (H.264) Beschleunigung helfen. Bei nVidia nennt sich das PureVideo oder PureVideo HD,

Frei empfangbare HDTV-Angebote bei Sat.1 HD und ProSieben HD

Über den Satelliten ASTRA 1, im Kabelnetz von Kabel BW und VDSL (T-Home), wurden die HDTV-Angebote Sat.1 HD und ProSieben HD bis zum 15. Februar 2008 ausgestrahlt. Die HDTV-Übertragung ist bis 2010 vorübergehend eingestellt worden. Leider…

24p, 1080p/24 – Was ist das?

24p oder genauer 24 Hz (Bilder/s), ist die Bildrate mit der ein Film von Blu-ray Disc abgespielt wird. Im Kino werden Filme immer mit 24 Bildern/s abgespielt. Bei einer DVD zu Hause am DVD-Player sind es 25 Bilder/s. Schon einmal bemerkt, dass die Kinofassung deswegen immer länger ist? Denn nur die Blu-ray Disc oder HD DVD wird im Originalformat der Filmstudios wiedergegeben. Also mit 24 Bildern/s. Dieses sollte der digitale Flachbildschirm beherrschen und natürlich auch der Blu-ray-Player. Wenn nicht, kommt es zu einem leichten Ruckeln bei langsamen Kameraschwenks. Bei HDTV kommt aber dieses Problem nicht zu tragen und HDTV-Receiver benötigen diesen Modus nicht. Mehr Informationen bei uns im HDTV-Space-Forum.

Schwarze Balken oben und unten

HDTV wird zwar immer in 16:9 Breitbildformat ausgestrahlt, aber das Ausgangsmaterial kann auch im Cinemascope-Format vorliegen. Cinemascope entspricht in etwa 21:9 und deswegen erscheinen oben und unten leider schwarze Querbalken. Premiere HD sendet ab und zu Spielfilme in Cinemascope.

Schlechtes Bild auf LCD oder Plasma

Bei Röhrenfernsehern und PAL-Übertragung (SDTV) ist exakt die gleiche Zeilen- und Pixelanzahl gegeben. Es wird bei PAL in 720 x 576i übertragen und 1:1 an der “alten” Röhre dargestellt.

Bei LCD, Plasma und Projektoren mit Pixelraster, muss das Signal auf die native Auflösung des Displays immer umgerechnet werden. Wie am PC-Flachbildschirm auch. Dazu ist ein sogenannter Scaler-Chip eingebaut. Ungefähr vergleichbar mit einem sehr kleinen Videofilm (niedrige Bildschirmauflösung) am PC und das Video-Fenster bei der Wiedergabe weiter aufgezogen wird, um ein größeres Bild zu sehen. Dadurch entsteht ein Qualitätsverlust, weil das Bild hochgerechnet werden muss.

Hinzu kommt noch die Qualität des Materials und die Übertragungsrate (Bitrate), mit der gesendet wird. Bei den “Öffentlich Rechtlichen” ARD und ZDF, ist diese qualitativ sehr hoch. Bei vielen Privaten Sendern eher niedrig und es kommt zu einem leichten unscharfen Matsch-Bild auf digitalen Displays, Bildrauschen oder Blockartefakten. DVB-T ist ein gutes Beispiel aufgrund der niedrigen Übertragungsrate und es kommt bei sehr schnellen Kameraschwenks zur leichten Klötzchenbildung.

Schlechte Farbverläufe und schlechte Farbübergänge – “Solis”

Hervorgerufen durch eine niedrige Übertragungsrate des Senders (Pixelklötze) und durch eine schlechte Videoverarbeitung des Receivers, entstehen ungleichmäßige Farbübergänge im Bild. “Solis” auch genannt.

Extrem fallen diese bei dem ersten HDTV-Receiver Humax PR-HD1000 auf, wie unten auf dem linken Bild gut zu erkennen.
Schlechte Farbverläufe

Dolby Digital über HDMI

Über den HDMI-Anschluss kann der Ton in Dolby Digital 2.0 oder 5.1 übertragen werden und über einen AV-Receiver mit HDMI-Eingang zum Bildschirm weitergeleitet werden.

Aber nicht alle HDTV-Receiver leiten Dolby Digital 5.1 über HDMI weiter. Oft wird nur PCM (Puls-Code-Modulation) gewählt. Dann ist der optische Audio-Digital-Anschluss per Lichtleiterkabel “Sony/Philips Digital Interface” (S/PDIF / Toslink) oder der koaxiale Audioausgang des HDTV-Receivers zu nutzen.

Zu wenig HDMI-Anschlüsse

Wenn nur ein HDMI-Anschluss am Flachbildfernseher vorhanden ist und mehrere HDMI-Geräte angeschlossen werden sollen, kann auch der Komponenten-Anschluss (3x Cinch-Kabel/Koax) genutzt werden. Zum Beispiel der HDMI-Anschluss für den HDTV-Receiver und der Komponenten-Anschluss für einen DVD-Player oder eine Spielekonsole.

Wenn noch weitere Geräte an den Bildschirm angeschlossen werden sollen, kann ein HDMI-Switch / HDMI-Umschalter oder ein Audio/Video-Receiver mit HDMI-Eingängen angeschlossen werden, der alle HDMI-Geräte zum Anschließen aufnimmt und die Audio- und Video-Ausgabe auf einen HDMI-Ausgang wieder praktisch ausgibt.

Was kommt nach Full HD? – Ultra HD (UHDTV)

Die Full-HD-Bildauflösung mit 1920 x 1080 (1080i/1080p) ist zur Zeit offiziell die höchste Bildauflösung bei der HDTV-Übertragung. Schon jetzt planen japanische TV-Anstalten wie NHK mit UHDTV (Ultra High Definition Television) in 8k und 4k als native Bildauflösung. Auch als Super-HiVision-Standard bekannt. Die extrem hohe Bildauflösung von den sogenannten “8k” mit 7680 x 4320 Pixel und eine zweite Variante mit 3840 x 2160 Pixel wird die Zukunft des hochauflösenden Fernsehens werden.

Erste Prototypen an TV’s mit der 8k-Bildauflösung sind von einigen wenigen Herstellern schon vorgestellt worden.

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