HDTV Hintergrundwissen

Text: Detlev Schnick, HIFI-REGLER - update: 28.10.2005

Neben "Plasma-TV" dürfte "HDTV" das Schlagwort sein, das die Fantasie der Heimkino-Freunde in den nächsten Jahren beflügeln wird. Das Kürzel HDTV steht für High Definition TV. Dies ist ein weltweiter digitaler TV-Standard, der im Breitwandformat mit superscharfen Konturen, satten Farben und enormer Tiefenschärfe aufwartet.

Links die heutige PAL-Auflösung, rechts HDTV (Quelle: EBU, "High Definition for europe - a progressive approach", PDF, 208 KB; David Wood)

Passend zum hochauflösenden Bild werden HDTV-Sendungen oft mit beeindruckendem Surround-Sound im 5.1.-Dolby-Digital-Format ausgestrahlt. Der größte technische Vorteil von HDTV ist die hohe Auflösung. Damit werden Fernsehbilder feiner gezeichnet, und Details, die im bis heute üblichen PAL-Standard verloren gehen, werden wieder sichtbar. Wir wollen Ihnen in diesem Special die technischen Hintergründe zu HDTV aufzeigen, soweit sie für eine Kaufentscheidung erforderlich sind. Viel Spaß beim Lesen ...

Technik und Auflösung von analogem TV und HDTV

Der in Europa verbreitete PAL-Standard verfügt über eine Auflösung von 576 sichtbaren Zeilen (vertikal) und maximal 720 Linien (horizontal) mit 50 Hz Bildwiederholrate und gesendet wird im sogenannten Halbbildverfahren, d.h. interlaced. Da sich mit HDTV die TV-Standards weltweit vereinheitlichen werden - wofür allein schon die weltweiten Sportübertragungen sorgen - sei hier auch auf den NTSC-Standard hingewiesen. NTSC ist das US-amerikanische Pendant zu PAL. Die TV-Norm NTSC ist in den USA und in großen Teilen Asiens, vor allem auch in Japan verbreitet (während Australien wiederum in PAL sendet). NTSC bietet eine Auflösung von 480 sichtbaren Zeilen und ebenfalls maximal 720 Linien, die Bildwiederholfrequenz liegt bei 60 Hz, gesendet wird auch dort im Halbbildverfahren. Das PAL-Fernsehbild gilt allgemein in der Qualität als dem NTSC-Bild überlegen, weshalb Spötter NTSC auch mit "Never The Same Colour" übersetzen.

Während die Auflösung den Detailreichtum des Bildes definiert, stehen Bildwiederholfrequenz und Wiedergabeverfahren (PAL oder NTSC) für die Flimmerfreiheit des TV-Bildes. Die Bildwiederholfrequenz sagt aus, wie oft pro Sekunde ein Bildsignal geliefert wird. Bei 50 Hz ist dies 50-mal je Sekunde. Ein 50 Hz TV-Bild wird mit der subjektiven Auffassung des menschlichen Auges gerade noch als ein zusammenhängendes Bild wahrgenommen. Das Halbbildverfahren stammt aus der Anfangszeit des Fernsehens. Im PAL-Standard werden 25 Bilder je Sekunde übertragen, wobei zu einem Zeitpunkt nur die jeweils übernächste Zeile des Bildes beschrieben wird. D.h., das menschliche Auge sieht 50 mal in der Sekunde jeweils ein halbes Bild. Die beiden ineinander verzahnten Bildhälften verschmelzen durch das Nachleuchten der Bildpunkte und die Trägheit des menschlichen Auges zu einem vollständigen Bild. Dieses Verfahren wird auch "interlaced" oder Zeilensprungverfahren genannt. Das Alternativ-Verfahren ist das Vollbildverfahren, auch "progressive" genannt, bei dem jede Zeile sequenziell beschrieben wird. Progressive gilt als erheblich angenehmer für das Sehempfinden des Zuschauers, stellt jedoch höhere Anforderungen an die Übertragungstechnik.

Bei HDTV gibt es vereinfacht ausgedrückt vier theoretische Formate: 720p, 1080i, 1125i und 1250i. Laut einer Veröffentlichung der EBU (John Ive: Image Formats for HDTV PDF, 551 KB) hat sich als weltweiter Standard 1080i herauskristallisiert. Liest man jedoch eine andere Veröffentlichung der EBU (die Ausarbeitung von John Wood High Definition for europe - a progressive approach, PDF, 208 KB)), dann spricht wieder vieles dafür, dass sich in Europa 720p durchsetzen wird. So kann man heute (Stand Herbst 2005) mit Recht behaupten, dass zumindest in Europa beide Formate - 1080i und 720p - von praktischer Bedeutung sind und zumindest noch eine zeitlang eine Koexistenz als HDTV-Standards führen. In den jüngsten Veröffentlichung ist allerdings eine überwiegende Tendenz in Richtung 1080i erkennbar.

In den USA, wo sich die Lager von 720p und 1080i nach wie vor gegenüberstehen, haben mehrere Tests ergeben, dass ein progressives 720p-HDTV-Bild mit unter einer Million Bildpunkten als nahezu ebenso detailreich empfunden wird, wie ein 1080i-HDTV-Bild, bei dem zu einem Zeitpunkt stets nur 540 Zeilen angezeigt werden. Aktuelle Untersuchungen deutscher Fernsehsender sollen allerdings ergeben haben, dass das 720p-Bild als besser empfunden wird. Das mag sein, allerdings muss man beim derzeitigen Stand der Technik berücksichtigen, dass bei der progressiven Aufzeichnung je nach verwendeter Aufnahme- und Wiedergabetechnik häufiger Nachzieheffekte oder Bewegungsartefakte zu beobachten sind, als dies bei 1080i der Fall ist. Interessant ist auch, dass mit steigender Display-Größe immer mehr Versuchspersonen 1080i als deutlich besser empfinden, bei einem 60-Zoll-Display sind dies immerhin bereits 80% der befragten Zuschauer.

Untersuchung über die von Testpersonen bevorzugten Auflösungen bei unterschiedlichen Bildschirmgrößen (Quelle: EBU, High Definition for europe - a progressive approach, PDF, 208 KB, David Wood)

Da "progressive" im Heimkino zweifelsfrei das bessere Verfahren ist, wäre sicherlich 1080p - also die Kombination aus höchster Auflösung und "progressive" - der ideale HDTV-Standard. Nicht umsonst wird auch die DVD-Weiterentwicklung Blue-Ray-Disc in 1920 x 1080 entwickelt. Doch diese Definition konnte sich nicht durchsetzen, wohl auch weil die Aufzeichnungs- und Übertragungsverfahren zu aufwändig sind. Zum einen müsste im Vergleich zu 1080i die doppelte Datenmenge übertragen werden, zum anderen müsste in der Produktion eine völlig neue Generation von Kamera-Equipment beschafft werden. Allerdings ist es technisch möglich, das interlaced Bild des 1080i-HDTV durch Linedoubling und / oder Frame-Doubling aufzubessern, was dann insbesondere bei Großbildprojektion dem theoretischen Optimum von 1080p sehr nahe kommen dürfte. Dieses und noch viel mehr kann z.B. der höchst leistungsfähigen und auch für Heimkino-Freunde durchaus erschwingliche Video-Bildprozessor Cinemteq Picture Optimizer plus II bewerkstelligen. Doch für die meisten Praxisanwendungen wird dies Theorie bleiben. Fakt ist, dass wir uns in Zukunft mit beiden o.g. HDTV-Standards auseinanderzusetzen haben, sofern sich nicht doch kurzfristig einer von beiden durchsetzen wird. Sicher ist bereits heute, dass sowohl Produktions- und Sende-Hardware wie auch Empfangsgeräte (von einigen wenigen Ausreißern abgesehen, die nur 1080i können) auf beide Auflösungen ausgelegt sein werden. Die Sender können also je nach Quellmaterial 720p oder 1080i senden, und der Zuschauer wird wohl in den meisten Fällen nicht feststellen können, ob er nun HDTV als 720p oder 1080i sieht.

Einfluss der Quelle: Spielfilm (Kino) oder HD-Video-Aufzeichnung

Großen Einfluss auf die Qualität des HDTV-Bildes hat auch die Quelle als solche. Hier muss man unterscheiden einseits zwischen HD-Material, das mit HD-Kameras von Anfang an in HD-Videoqualität aufgenommen wurde - z.B. originäre Fernseh-Reportagen, Musik-Liefe-Events oder Sportübertragungen - und andererseits Spielfilmen, die originär auf herkömmlichen Zelluloid-Film aufgenommen wurden und anschließend in Video-Material umgewandelt (auf DVD gemastert) wurden. Im Vergleich liefern die HD-Videoaufzeichnungen i.d.R. das überragend bessere Bild! Warum ist das so? Ein Spielfilm hat eine Frame-Rate von 24 einzelnen Bildern je Sekunde (24p), d.h. von der Filmrolle laufen innerhalb einer Sekunde 24 unterschiedliche Standbilder (Frames, Szenen) an der Projektorlampe vorbei. Wandelt man diesen Film in Videomaterial um, dann braucht man jedoch 50 Bilder (2 x 25) pro Sekunde. Bei Umwandlungen in PAL erreicht man dies indem man die Szenen einfach doppelt abbildet. Damit kommt man zwar nur auf 48 Frames je Sekunde, lässt den Film dafür aber etwa 4% schneller laufen und kommt so doch wieder auf 50 Hz. Außer dass der Film in der Videofassung etwas kürzer läuft (teilweise mit daraus resultierenden Problemen für Lip-Sync) und die Stimmen kaum merklich höher sind, hat dies keinen weiteren Einfluss auf die Qualität der Videofassung.

Bei HD-Material passiert nun folgendes: Man hat zwar durch die höhere Auflösung die Möglichkeit, mehr Details des Filmmaterials abzutasten und erreicht damit bei der digitalen Umsetzung wesentlich detailschärfere Einzelbilder (Szenen, Frames). Doch auch bei diesen schärferen Bildern kommt das gleiche Verfahren zum Einsatz, um auf 50 Hz zu kommen: Ein und dasselbe Bild wird zweimal gezeigt. Dies geht zu Lasten der Bewegungsschärfe und macht im Gesamteindruck (Bild + Bewegung) einen Großteil der verbesserten Detailschärfe wieder zunichte. So kommt es, dass Spielfilme auch in HD-Auflösung immer noch irgendwie einen typischen "Videocharakter" zu haben scheinen, während mit HD-Videokameras auifgenommene HD-Quellen mit einer wesentlich beeindruckenderen Gesamtschärfe aufwarten. Lösen könnte man dieses Problem nur, wenn man auch Spielfilme mit HD-Videokameras aufnehmen würde, was jedoch in den meisten Fällen noch nicht geschieht. Doch das ist wieder ein anderes Thema ...

Übertragungs-Standards für HDTV

Wir wollen Ihnen hier Grundwissen geben, um Ihnen eine fundierte Kaufentscheidung zu ermöglichen. Daher werden wir uns hier auf die Informationen beschränken, die diesem Ziel förderlich sind. Technik-Freaks bitten wir daher schon jetzt um Nachsicht. Wer in die Tiefe gehen will, der findet in Wikepedia zu den jeweiligen Fachbegriffen umfassende Erklärungen, Ausführungen und weiterführende Links. Wenn Sie aber die Kerninformationen zum Empfang von HDTV haben wollen, sind im Wesentlichen drei Begriffe wichtig: MPEG 4 (MPEG 2), H.264/AVC und DVB-S2. Zunächst zur Definition:

• MPEG 4 (MPEG 2) - Die MPEG (Motion Picture Experts Group = Expertengruppe für Filme) hat im Laufe der Jahre verschiedene Standards für die Kompression von Video- und Tondaten ausgearbeitet. Software zur Kompression - auch Codec genannt -, die für HDTV von Bedeutung ist: MPEG 2 und vor allem MPEG 4. Letzteres ist hinsichtlich der Kompressions-Effizienz (Kompressionsrate) und der so erreichbaren Übertragungsgeschwindigkeit (typischerweise 5 Kbit/s bis über 1 Gbit/s) allen bisherigen Video-Codecs überlegen. Ein Fernsehsender entscheidet sich , seine über Satellit oder Kabel verbreiteten digitalen Videodaten nach dem einen oder anderen Codec zu komprimieren. Wichtig für Sie ist, dass Sie einen HDTV-Receiver kaufen, der das gesendete Format auch dekodieren kann. Er muss ganz einfach die "richtigen Codecs" beherrschen. Achten Sie also darauf, dass Ihr Receiver mindestens den Codec MPEG 4 entschlüsseln kann - und zwar in der Version H.264/AVC ....
• H.264/AVC - Dieser Codec ist eine (AVC steht für Advanced Video Codec) ist eine Erweiterung der MPEG-4-Norm und wird daher auch als "MPEG-4/Part 10" oder MPEG-4/AVC" bezeichnet. H.264 erreicht eine etwa doppelt so hohe Codier-Effizienz wie MPEG-4 (das "alte" MPEG-4 mit seinen Derivaten DivX und XviD) oder 3-mal so hohe wie MPEG-2. Darüber hinaus ist auch die Bildqualität nochmals verbessert. - das Bild erreicht DVD-Niveau ab ca. 800 bis 1.000 kBit/s. Auch ist bei H.264 besonders das breite Einsatzspektrum bemerkenswert. Es reicht vom Pocket-PC über UMTS-Handys und HD DVD bis eben zu HDTV und ist damit besonders vielseitig, was bisher noch stets die beste Voraussetzung für weite Verbreitung und damit Zukunftssicherheit war. Im PC-Bereich sind übrigens bereits Encoder (z.B. "Nero Digital" der Brenner-Software Nero) und Decoder (z.B.: QuickTime ab Vers.7 oder Nero Show-Time-Player) für H.264/AVC-Videodateien verfügbar.
• DVB-S2 - DVB-S steht für "Digital Video Broadcast - Satellite", zu deutsch etwa "Digitales Video Senden per Satellit" und ist der Übertragungsstandard (Modulation, Fehlerkorrektur etc.) für die Kommunikation zwischen Transponder des Satelliten als Sender und Receiver beim Empfänger. Bei DVB-S2 handelt es sich um eine Weiterentwicklung dieses Standards. Neben MPEG-2 Signalen werden jetzt auch MPEG 4 Signale übertragen, was bei gleichen Empfangsbedingungen mit DVB-S2 die effektiv nutzbare Signalbandbreite um 30 Prozent erhöht. DVB-S2 wird vor allem für neue Übertragungsvarianten wie IP-basierte Dienste oder HDTV-Übertragungen genutzt. DVB-S2 ermöglicht die Übertragung zweier unabhängiger Transportströme auf einem Transponder, was z.B. die parallele Übertragung eines TV-Programms in HDTV-Auflösung und eines weiteren im normalen Standard ermöglicht.

Europas erster HDTV-Sender: Euro1080

	Blick in eines der Aufnahme-Studios bei Euro1080 © Euro1080

Euro1080 hat sich für die HDTV-Variante 1080i 50 entschieden. Konkret: Die Anzahl der Zeilen ist 1080, die Bildwiederholrate ist 50 Hz und es wird das Zeilensprungverfahren angewendet , denn "i" steht für "interlaced". Weiter gibt Euro1080 an, dass die horizontale Auflösung 1920 Linien beträgt. Der HDTV-Sender sendet allerdings für Kinos und Privathaushalte in technisch unterschiedlichem Format: Für das Privat-TV (Main-Channel) unter dem Sendernamen HD1 wird angegeben, dass 25 Bilder je Sekunde gesendet werden, während es bei den Sendungen für Kinos (Event Channel) 24 Bilder je Sekunde sind. Dies entspricht dem Kinobildformat von 24 Bildern je Sekunde. Hier finden Sie mehr zur HDTV-Technik von Euro1080 ...

Sat-Empfangsdaten Euro 1080 Satellit Astra 1H   Position 19,2 Grad Ost   Transponder 88   Frequenz 12168 MHz   Polarisation vertikal   FEC 3/4   VideoPID 308   AudioPID 256   Datenrate 27,5 MBit/s

Euro 1080 hat sein Programm in zwei Channels aufgeteilt:

• Der ursprünglich Main Channel genannte Consumer-Kanal von Euro1080 ist mittlerweile zu einem Sender namens HD1 mutiert. Dieser wird nachmittags noch teilweise Free-to-Air (also kostenlos) über Satellit ausgestrahlt. Doch das Abend-Programm ist mittlerweile verschlüsselt. Mit dem HDTV-Receiver Quali-TV QS-1080 IR wird eine SmartCard ausgeliefert, die laut Euro1080 den Empfang von HD1 bis zum Jahr 2010 gewährleisten soll. HD1 wird mit einem Deckungsgebiet von über 30 Ländern zwischen Norwegen, Portugal und Griechenland ausgestrahlt und sendet ab Dezember 2004 zudem in 5 Sprachen. Geplant sind 5 Sparten: Music, Trends, Sports, Xplore und Fiction (Spielfilme).
• Der zweite Kanal von Euro1080, der Event Channel, wurde im Zuge der HD1-Gründung in HDe umbenannt und ist für Kinos und vergleichbare Geschäftsbetreiber bestimmt. Eventprogramme werden entweder live oder aufgezeichnet an "Event Cinemas" gesendet, d.h. Kinos, die mit einer elektronischen Projektionsanlage und einem 5.1 Surround Sound System ausgerüstet sind. Der Inhalt dieser Sendungen reicht von Live-Übertragungen von Großereignissen bis zu regionalspezifischen Programmen. Die Sendungen des Event-Channels haben eine höhere Auflösung und werden verschlüsselt ausgestrahlt. Dem Vernehmen nach soll auch dort die Codierung Irdeto zur Anwendung kommen.
  

Als Kompressionsverfahren hat Euro1080/HD1 den MPEG-2-Standard gewählt. Dem Vernehmen nach will der Pay-TV-Sender Premiere, der ab November 2005 mit HDTV regelmäßig auf Sendung gehen will allerdings nicht auf MPEG-2 setzen. Ob Premiere auf das modernere MPEG-4 oder auf einen anderen Kompressionsstandard stetzt ist noch nicht bekannt. Wichtig könnte diese Frage für die Hersteller der HDTV-Receiver werden, denn ein universell einsetzbarer Receiver soll natürlich alle gängigen Verfahren beherrschen.

Der Ton kann in beiden Channels als Dolby Digital (5.1) übertragen werden. Euro1080 hat angekündigt, mit öffentlichen Sendern, Produktionshäusern und Plattenfirmen zusammenzuarbeiten und Programme mit HDTV-Sendern in der ganzen Welt auszutauschen sowie Übertragungsrechte von namhaften Veranstaltern von Großereignissen, Fußball-Meisterschaften (EM und WM) sowie die HDTV-Rechte an den olympischen Sommer- und Winterspielen zu erwerben. Es sieht also ganz danach aus, als müsse man sich wegen zu wenig HDTV-Content erst einmal keine Sorgen machen. Allerdings wird der Schwerpunkt der HDTV-Sendungen eindeutig bei englischsprachigen Programmen liegen.

Nach dem hoffnungsvoll angekündigten Start von Euro1080/HD1 ist es zwischenzeitlich wieder sehr ruhig um den belgischen HDTV-Sender geworden, so dass das oben dargestellte im Hinblick auf die von ProSieben Sat.1 und Premiere für Herbst 2005/Anfang 2006 angekündigten Aktivitäten (s.u.) möglicherweise schon bald in den Archiven der Geschichte verschwinden wird.

HDTV bei Pro7 und Sat.1

Wie auf der IFA 2005 in Berlin zu erfahren war, startet die ProSieben/Sat.1-Gruppe am 26. Oktober 2005 mit Ihren HDTV-Sendern Pro7 HD und Sat.1 HD, die beide "free-to-air", also kostenfrei über ASTRA zu empfangen sein werden. Kabelempfänger gehören vorest noch nicht zum Kreis der Zuschauern, die sich an HDTV erfreuen können. Gesendet wird in "simulcast", d.h., wer keinen HDTV-Receiver besitzt (und das dürfte im Herbst 2005 fast jeder sein) empfängt diese Sendungen in der PAL Standard-Auflösung (SDTV). Es wird "echtes" und "unechtes" HD-Material geben. "Echt" ist, was in HD-Qualität aufgenommen wurde, z.B. Fußball-Mitschnitte mit HD-Kameras oder HD-produzierte Spielfilme oder Serien wie z.B. "Desperate Housewives". "Unecht" ist auf HD-Qualität hochscaliertes Standard-Material, was zukünftig höchstwahrscheinlichen den Löwenanteil der kostenfreien TV-Programme ausmachen wird. Die Unterschiede in der Qualität zwischen originärem HD-Material und hochscalierten Quellen sind laut Audiovision 11/2005 "gewaltig". Pro7/Sat.1-Produktionschef Martin Emele relativiert dies, wenn er im Audiovision-Interview sagt: "Ich glaube, dass die optische Verbesserung [von upskaliertem Standard-Material zu PAL] in jedem Fall gewaltig sein wird; der Qualitätsunterschied zwischen dem klassischen und dem upkonvertierten SD-Signal ist dabei vielleicht noch größer als der Sprung von hochskaliertem PAL zu echtem HDTV." Laut Pressemitteilung von ProSiebenSat.1 liegt das upkonvertierte Material auf dem Qualitätsniveau des DVD-Standards.

HDTV bei Premiere

Wie aus der Presseabteilung von Premiere zu erfahren war, soll bei diesem Pay-TV-Anbieter das HDTV-Programm am 03.12.2005 starten (siehe Pressemitteilung von Premiere). Zum Start gibt es dann gleich eine Live-Übertragung: Ab 15:30 Uhr wird das Bundesliga-Spiel VfB Stuttgart gegen FC Bayern München gesendet. Premiere bietet HDTV in drei Sparten-Kanälen, die jeweils an dem Zusatz "HD" zu erkennen sind: Spielfilme und Serien laufen auf PREMIERE HD FILM (die meisten neben der deutschen Sprachfassung wahlweise auch in O-Ton und in Dolby Digital), nationaler und internationaler Spitzensport über PREMIERE HD SPORT und die Dokumentationen von Discovery findet man in HDTV auf PREMIERE HD THEMA. Die HD-Abos von Premiere sind als Zusatzabonnements in Verbindung mit dem jeweiligen Premiere Standardabonnement erhältlich. Es ist also (stand Oktober 2005) nicht möglich, HDTV isoliert zu abonnieren. Kombiniert mit PREMIERE KOMPLETT gibt es alle drei Abos bereits ab 12 Euro pro Monat. Premiere weist darauf hin, dass zum Empfang der HDTV-Kanäle Sat-Receiver mit dem Kompressionsstandard MPEG-4/H.264AVC (s.o.) und dem Dekodierstandard DVB-S2 erforderlich sind. Ebenso wird darauf hingewiesen, dass ein Display (Plasma-TV oder LCD-TV) mit "HD ready" Logo für den HDTV-Empfang erforderlich ist. Premiere strahlt in 1080i aus. Interessant auch die Aussage in der Pressemitteilung von Premiere zur HDTV-Einführung: "Die Darstellung von 1080i-HD-Programmen auf Geräten mit mindestens 720 Zeilen ist problemlos möglich. Es besteht kein nennenswerter, wahrnehmbarer Qualitätsverlust."

Entwicklung von HDTV weltweit und in Europa

Bereits Ende der achtziger Jahre gab es einen Versuch, HDTV in Europa einzuführen.

Wer sich näher mit dem Thema HDTV-Verbreitung befasst, dem kommt unwillkürlich der Gedanke an das Toll-Collect-Drama - diesmal allerdings in euopäischer Dimension. Bereits am 27. April 1989 (!!!) hat die EU-Kommission eine großspurige Entscheidung zur baldigen Einführung von HDTV getroffen (siehe: 89/337/EWG oder die Zusammenfassung). Damals flossen mehr als eine Milliarde Mark Fördermittel in ein Projekt mit dem Kürzel D2-Mac, das euphorisch als das "Fernsehen der Zukunft" angekündigt wurde. Doch alle Beteiligten hatten auf eine veraltete Technik gesetzt: HDTV sollte analog übertragen werden. Als die Verantwortlichen erkannten, dass sie ohne Digitaltechnik in die Sackgasse fahren würden, wurde das Projekt eingestampft - die Milliarden waren versenkt, auf Kosten der Steuerzahler. Nach diesem Fehlstart hatte in Europa erst einmal keiner mehr Lust, sich noch mal mit HDTV zu blamieren.

So kam es, dass Europa bis heute, im Herbst 2005, in Sachen HDTV immer noch weitgehend Brachland ist - einmal abgesehen von o.g. Ankündigungen. Weltweit ist der HDTV-Standard schon seit vielen Jahren erfolgreich eingeführt und ist mittlerweile auf allen

	Absatzzahlen in Millionen Einheiten für HDTV-Endgeräte in den USA; Quelle Sony

Kontinenten - außer in Afrika - weit verbreitet. Und hätte es nicht 2004 den HDTV-Vorstoß von Euro1080 gegeben und würden jetzt nicht Premiere und Pro7/Sat.1 vorpreschen, dann hätten wir wohl auch im Jahre 2006 in Europa noch kein HDTV. In den USA steigen die Verkaufszahlen von HDTV-Endgeräten stetig, von 2004 bis 2005 sind rund 50% Steigerung prognostiziert. Für 2006 wird nochmals mit einem weiteren sprunghaften Anstieg der Verkäufe von HDTV-Endgeräten gerechnet, und allgemein wird erwartet, dass die Verkäufe in Zukunft noch stärker ansteigen werden (Quellen: Sony, American Consumer Electronics Association). In Japan ist die Entwicklung mit 6 Millionen Haushalten, die mit HDTV-Geräten versorgt sind, sogar noch weiter fortgeschritten - ein außergewöhnliches, aber logisches Phänomen, da alle großen Sender in Japan in HDTV ausstrahlen. In der ganzen Welt senden viele der bedeutendsten Fernsehsender auch in HDTV-Auflösung. Die bekanntesten unter ihnen sind NBC, Channel 7 Australia, NHK Japan, Korean BS, China CTV, TV Globo Brasil usw. Zur Hauptsendezeit strahlen CBS und ABC bereits alle neuen Serien und viele Spielfilme in HDTV aus und in der kommenden Saison so gut wie alle wichtigen Sportveranstaltungen.

Auch der offensichtliche Technologie-Rückstand im Bereich internationaler Sportübertragungen konnte die ansonsten sportbegeisterten Europäer bisher noch nicht für HDTV begeistern. Doch jetzt wird es allmählich ernst. Der Spiegel berichtete in seiner Ausgabe 52/2003, (TV-Technik: Verliert Deutschland den anschluss an die Zukunft des Fernsehens?) dass der große Schub für HDTV nach Expertenmeinung voraussichtlich 2006 einsetzen wird. In dem Jahr findet in Deutschland die Fußballweltmeisterschaft statt, und schon allein wegen der internationalen Nachfrage werden die Spiele wohl in HDTV-Qualität aufgezeichnet werden müssen - weil sie sich nämlich sonst international nicht mehr vermarkten lassen. Es wäre der größte Hohn, wenn dann gerade die Deutschen nicht in der Lage wären, HDTV zu empfangen.

Nach einer vom Umfrageinstitut Datamonitor im August 2004 vorgestellten HDTV-Studie sollen jedenfalls im Jahr 2008 in Europa schon mehr als 4,6 Millionen Haushalte HDTV nutzen, nach nur 50.000 im Jahr 2003. Dabei prognostizieren die Marktforscher, dass neben Großbritannien und Frankreich auch Deutschland eine dominierende Rolle bei der Verbreitung von HDTV spielen wird.

Hardware-Voraussetzungen für HDTV

	Typische Studiotechnik; © Euro1080

Will man HDTV tatsächlich in der Qualität nutzen, wie sie z.B. HD1, Premiere oder ProSieben und Sat.1 anbieten, so sind nicht unerhebliche Investionen in Hardware-Equipment notwendig - und zwar sowohl auf Zuschauerseite wie auch auf Seiten der Programmanbieter. Letztere müssen in HDTV-Kameras und digitale Tonaufnahme-Geräte investieren sowie in neue Technik im Schneideraum und in der Sendeüberwachung. Da HDTV riesige Datenmengen erzeugt, werden sich auch Investitionen in die Übertragungstechnik nicht vermeiden lassen. Zumindest müssen neue Komprimierungstechniken und höhere Datenraten eingesetzt werden, um die stets knappen Transponder-Kapazitäten der Satelliten nicht zu stark zu belasten. Immerhin ist der Platz auf den Satelliten-Transpondern noch immer recht begrenzt. (Erst wenn in in einigen Jahren Schritt für Schritt die analogen Sender abgeschaltet werden, werden wieder riesige Transponder-Kapazitäten frei. Diese sollen, geht es nach dem Willen von ASTRA, dann auch vorwiegend für HDTV genutzt werden.) Ein Kanal mit HDTV-Sendungen belegt das 4- bis 5-fache der Übertragungskapazität eines normalen Senders und arbeitet mit einer Datenrate von 25 MBit/s (zum Vergleich: PAL kommt mit 4 oder 6 MBit/s aus). Dies erklärt auch die bisherige Zurückhaltung der etablierten öffentlich-rechtlichen und privaten Sender in Sachen HDTV. Man verspricht z.Zt. sich von HDTV weder mehr Zuschauer noch mehr Werbeplätze. Trotz des Vorstoßes bei Premiere ist die Hoffnung noch immer niocht sehr groß, dass HDTV über bezahltes Fernsehen zu einem profitablen Geschäft werden könnte - vor allem nach den bisherigen wenig ermutigenden Pay-TV-Erfahrungen der letzten Jahre. Leider haben wir hier ein gutes Bespiel, wie mangelnde Konkurrenz und zu starke Kommerzialisierung zu Lasten der Qualität gehen kann.

Doch für Sie dürfte wesentlich interessanter sein, was auf Seiten des Zuschauers, also im Empfangsbereich zu tun ist, damit HDTV empfangen werden kann. Grundsätzlich kann HDTV sowohl terrestrisch als auch über Satellit empfangen werden. Ob und inwieweit es in Zukunft flächendeckend und in größerem Umfang einen terrestrischen Empfang für HDTV (Kabel, DVB-T) geben wird, ist fraglich, denn die Bandbreite im Kabelnetz ist sehr begrenzt. In näherer Zukunft dürfte HDTV daher eher ein Privileg der Sat-Anlagen-Besitzer sein. Benötigt wird als erstes einmal ein DVB-S2-Receiver, der HDTV-fähig ist. Solche HDTV-Receiver finden Sie in unserem Shop. Derzeit sind drei MPEG-4-fähige HDTV-Receiver mit Premiere-Zertifizierung angekündigt: Philips DSR 9005, Humax PR-HD1000 und Pace DS 810 KP. Voraussichtliche Erstauslieferungen: Januar 2006. Der Grund für die späte Lieferung: Erst im November 2005 soll der MPEG-4-Chip in Stückzahlen verfügbar sein. Die

Der Philips DSR 9005, ein DVB-S2-Receiver, der HDTV über HDMI ausgibt

HDTV-Receiver lassen sich an die vorhandene Satelliten-Schüssel anschließen, wobei hier wie bei allen DVB-Receivern ein digitales LNB (Universal-LNB) montiert sein muss. An die Sat-Empfangsanlage stellt HDTV also - abgesehen vom Receiver - keine besonderen Anforderungen. In der Presse wird übrigens oft von einer Set-Top-Box (STB) gesprochen, die man für HDTV benötigt. Lassen Sie sich nicht verwirren, das ist im Grund eine andere Bezeichnung für einen Sat-Receiver. Von Set-Top-Box ("Draufstellkästchen" weil sie oft auf dem Fernseher steht) spricht man meist dann, wenn der Sender den Receiver zur Verfügung stellt, wie das z.B. beim Pay-TV-Sender Premiere anfangs der Fall war. Die bisher vorgestellten HDTV-Receiver kann man übrigens neben Pay-TV auch für alle Free-to-Air, also für Nicht-Bezahl-Programme einsetzen und zwar sowohl für HDTV, wie auch für Programme in Standardauflösung (SDTV). Über eine CI-Schnittstelle (CI = Common Interface) können SmartCards aufgenommen werden, die z.B. mit dem Irdeto-Verschlüsselungssystem arbeiten. Über den CI-Slot besteht die Möglichkeit ein CA-Modul aufzunehmen und so auch Sendungen mit anderen Verschlüsselungssystemen zu empfangen. Sieht man von der nicht vorhandenen Festplatte (ist auch vorerst nicht geplant) ab, so sind die angekündigten HDTV-Receiver sehr vielseitig einsetzbar.

Hat man nun einen HDTV-tauglichen DVB-S-Receiver, dann braucht man für die Bildwiedergabe ein HDTV-taugliches Display. In Frage kommen theoretisch konventionelle 16:9-Fernseher und Rückprojektions-Fernseher - tatsächlich praxisgerecht dürften aber nur Plasma-Fernseher, LCD-Fernseher oder ein Projektor sein. Kaum ein Begriff wird von der Industrie so gern und so häufig in Werbeaussagen strapaziert wie die angebliche HDTV-Fähigkeit. In vielen Fällen wird hier kräftig mit Halbwahrheiten gearbeitet, wenn nicht gar mit bewusster Irreführung. Erste Voraussetzung für HDTV-Tauglichkeit ist, dass die geräteinterne Ansteuerungselektronik (das sogenannte Chassis) mit den HDTV-Signalen zurechtkommt und sie überhaupt zur Darstellung an das Bildpanel bzw. die Röhre weiterleiten kann. Zweite Voraussetzung ist, dass die Auflösung des Bildpanels genügend Bildpunkte aufweist, um HDTV darzustellen. Und daran scheitert es meist. Strenggenommen sollte ein Display 1920 x 1080 Pixel darstellen können - und zwar native, nicht interpoliert ("gerechnet") -, um sich HDTV-fähig nennen zu dürfen. Und davon gibt es Stand Oktober 2005 in Deutschland noch immer nur einige wenige High-End-Geräte. Setzt man seine Ansprüche für die native Darstellung auf 720p herunter, dann wird man z.B. bei Pioneer fündig. Sowohl der Pioneer PDP-506XDE, wie auch der kleinere Pioneer PDP-436XDE beherrschen 768 Pixel in der vertikalen auflösung und liegen damit deutlich über der von 720p geforderten Auflösung von 1280 x 720 Bildpunkten. Native schaffen allerdings auch die Pioneer-Plasmas das 1080i-Format mit seiner Auflösung von 1080 x 1920 nicht. Übrigens muss auch bei einer 768er Vertikal-Auflösung interpoliert werden, denn die 720p-Auflösung soll ja formatfüllend dargestellt werden. Dieser vergleichsweise geringfügige Rechenvorgang beeinflusst die Bildqualität jedoch nicht. Auch lässt sich 1080i hervorragend auf 768 interpolieren. Nach Meinung mancher Experten hat die Interpolation sogar Vorteile, da sie dazu beiträgt, Nachzieheffekte bei schnellen (diagonalen) Bewegungen zu nivellieren.

Neben der Auflösung ist die Bildwiederholfrequenz von Bedeutung. Die meisten in Deutschland angebotenen LCD- und Plasma-Fernseher wurden primär für den viel größeren asiatischen und nordamerikanischen Markt produziert. Dort dominiert NTSC mit 480 Zeilen und 60 Hz Bildwiederholfrequenz. Wie oben bereits erläutert, sind 480 Zeilen für HDTV auch bei bester Interploation zu wenig, um ein hochauflösendes Bild zu erreichen. Doch selbst wenn dies möglich wäre, so müssten die HDTV-Signale in der in Deutschland gesendeten PAL-Bildfrequenz von 50 Hz verarbeitet werden können. Und spätestens an diesem Punkt steigen die meisten Panels aus. Bei Einspeisung von HDTV kommt dann schlicht ein schwarzer Bildschirm. Lassen Sie sich also beim Kauf im Hinblick auf HDTV auf jeden Fall bestätigen, dass das ins Auge gefasste LCD- oder Plasma-Panel HDTV in der Qualität "1080i/720p, 50/60 Hz" verarbeitet. Damit sind Sie nach heutigem Stand der Technik auf der sicheren Seite.

Wie sieht es im Bereich der Projektion aus? Gibt es den HDTV-Projektor? Der 2005 meistverkaufte Projektor Panasonic PT-AE 700 E (aktueller Nachfolger: Panasonic PT-AE 900 E) in der Unter-2000-Euro-Preisklasse weist eine Auflösung von 1280 x 720 auf und liegt damit immerhin exakt beim 720p-Format. 1080i native ist allerdings auch hier nicht zu machen. Ein hochleistungsfähiger Bildprozessor sorgt jedoch auch hier dafür, dass der Panasonic PT-AE 900 E mittels Interpolation ein sehr gutes 1080i-Bild darstellt. Vergleichbare Projektor-Modelle dieser Klasse, wie der Hitachi Illumina PJ-TX 100 und der Sanyo PLV-Z3 haben mit HDTV - egal ob mit 1080i oder 720p - ebenfalls keine Probleme.Und wie sieht es in den höheren Preisklassen aus, z.B. ab 6.000 Euro? Mit einem Kaufpreis von um die 6.000 Euro am unteren Ende dieser Preisklasse rangiert der "DreamWeaver Two" des französischen Projektions-Spezialisten DreamVision. Dieser DLP-Projektor hat ein 1024x576-Panel - ideal zur PAL-Darstellung- und ist mit seiner Farudja-Engine für alle HDTV-Formate, sogar für 1080p geeignet. Doch auch ein Bolide der "Über 30.000-Euro-Klasse", wie der der Marantz VP10S1, ein 3-Chip-DMD-Projektor mit einem sagenhaftem Kontrast von 3000:1, bietet "nur" eine Auflösung von 1280 x 720 - den Rest erledigt auch bei diesem Projektor ein Farouja-Scaler. Alle hier genannten Projektoren haben dank ihrer aufwändigen Bildprozessoren mit keinem HDTV-Format ein Problem.

Was geschieht konkret, wenn die native Auflösung unter der gesendeten Auflösung liegt? Ein Bildprozessor muss die Bildinhalte so berechnen, dass die Schwäche nicht auffällt. Bei typischen Testbild-Sequenzen klappt das hervorragend. Bei normalem Sendematerial funktioniert der Rechner auch noch ganz leidlich. Doch bei schwierigen Bildinhalten, z.B. schnellen diagonalen Bewegungen oder bewegten Moiré-Mustern (rennendes Zebra oder Fischgrad-Sacko) versagt der Bildprozessor leider nicht selten. Wir kennen das von bekannten Rechenkünstlern wir PixelPlus (Philips) oder auch Acuity (Panasonic). Je größer die Differenz zwischen nativer und gerechneter Bildauflösung, desto weniger kommt von der HDTV-Qualität herüber. Fazit: Heute im Markt befindliche HD-Displays bringen mit HDTV zweifellos eine erstaunliche Bildverbesserung - bei "normalem" Bildfmaterial. Der anspruchsvolle Cineast wird sich jedoch erst dann zufrieden geben, wenn HDTV wirklich Punkt für Punkt native umgesetzt wird. Und davon sind wir - zumindest bei 1080i - noch meilenweit entfernt.

Keine Frage, HDTV zielt auf den kommenden Boom der Plasma-Fernseher und LCD-Fernseher. Doch für die allermeisten Haushalte wird in den nächsten Jahren noch immer der gute alte "Röhren-Fernseher" die Realität darstellen - bei Neugeräten schon allein aus Kostengründen. Einige Bildröhren, z.B. die von JVC und Panasonic, sind potentiell HDTV-fähig. Fernseher mit diesen Röhren werden z.B. auch in Australien eingesetzt, wo ebenfalls der PAL-Standard gilt und wo HDTV schon lange flächendeckend eingeführt ist. Allerdings liegt hier die Betonung auf "Röhre". Die Ansteuerungselektronik im Fernseher ist nämlich nicht auf HDTV ausgelegt und müsste etwas modifiziert werden. Diesen Aufwand scheut die Industrie, denn schließlich werden weltweit Fabriken für Röhren-Fernseher geschlossen, und man erwartet (oder hofft), dass in wenigen Jahren nur noch Plasma-Fernseher oder LCD-Fernseher verkauft werden. Das Ansteuerungs-Manko macht sich in den Konturen bemerkbar, es gibt dann eben doch die ungeliebten "Treppenstufen" und so manche schnelle Bewegung zeigt Artefakte.

HDTV-Sendungen aufnehmen?

Bei HDTV-Sendungen strahlt der Fernsehsender mit dem Film ein Steuersignal aus, das die analogen Ausgänge am HDTV-Receiver freigibt oder sperrt. Im Falle einer Sperrung - wovon man bei den meisten Spielfilmen ausgehen kann - kann HDTV ausschließlich über die HDCP-geschützten digitalen Ausgänge HDMI oder DVI ausgegeben werden. DVD-Recorder oder Festplatten-Recorder mit HDMI- oder DVI-Eingang wird es jedoch bis auf weiteres nicht geben. Auch HDTV-Receiver mit Festplatte sind derzeit nicht in Sicht -, es sei denn, die Festplatte ließe sich nur für SDTV-Sendungen, oder bei HD-Sendungen mit Freigabesignal für die analogen Ausgänge, nutzen. Ein Aufnehmen von HDTV-Sendungen wie wir dies bisher bei SDTV kennen, wird es also nicht mehr möglich sein.

Allerdings haben Hollywood-Bosse und Industrie das Thema Aufnahme nicht ganz und für alle Zukunft verbannt. Bei HDTV-Sendungen soll das bisher schon bekannte DRM (Digital Rights Management) verstärkt zum Einsatz kommen. Mittels der im Rahmen von DRM möglichen Steuersignale legt der Rechteinhaber fest, ob Aufnahmen, und wenn ja in welcher Anzahl oder ob etwa nur einmaliges Archivieren möglich sind. Weiter kann über DRM festgelegt werden, in welchem Zeitraum (etwa innerhalb einer Woche nach Aufnahme) oder wie oft die aufgenommene Sendung abgespielt werden kann. Möglich wäre auch, dass ein Programm unbegrenzte Zeit auf einer DVD oder Festplatte schlummert und dann erst zum Anschauen mittels eines vom Kunden zu erwerbenden Codes freigeschaltet wird. So wird nach den Plänen der Software-Industrie die digitale Zukunft von HDTV aussehen. Es formiert sich allerdings bereits Widerstand gegen dieses Maß an Bevormundung: Gemäß einer vom Fachmagazin SAT+KABEL durchgeführten nicht-repräsentativen Leserumfrage lehnt eine Mehrheit der Befragten HDTV in der jetzigen, an HDCP gebundenen Form ab.

Ideal wäre es, wenn es Geräte gäbe, die auf der einen Seite ein HDMI-/DVI-Signal entgegennehmen, wobei sie sich dem Zuspieler gegenüber als HDCP-Gerät identifizieren, und auf der anderen Seite ein analoges Signal (YUV oder RGB) ausgeben, natürlich ohne HDCP, das es ja für analoge Signale gar nicht gibt. Die analog ausgebenen HD-Signale könnte man dann problemlos aufnehmen. Hinweise auf das Vorhandensein solcher Geräte oder gar auf Bezugsquellen sind jedoch nach dem neuen Urheberrechtsgesetz unter Strafe gestellt. Daher wollen wir hier nicht näher auf dieses Thema eingehen. Ohnehin könnte es mit solchen Geräten recht bald systembedingte Probleme geben: Jeder HDCP-Chip hat nämlich einen spezifischen Code. Wenn der Code eines sich nicht den Spezifikationen gemäß korrekt verhaltenden Gerätes bekannt ist, dann wird dieser Code mit dem Sendesignal übertragen und bewirkt, dass das betreffende Gerät für die Kommunikation mit anderen HDCP-Geräten gesperrt wird. Man scheint also diesmal wirklich an alles gedacht zu haben.

Das "HD ready"-Siegel der EICTA

Das "offizielle" HD ready-Logo, das laut EICTA ausdrücklich nur für das Bildwiedergabegerät (z.B. LCD- oder Plasma-Display) vorgesehen ist.

Im Januar 2005 hat die in Brüssel ansässige EICTA (European Information & Communications Technology Industry Association), ein Zusammenschluss von Herstellern der Unterhaltungsindustrie, die Spezifikationen für ein HDTV-Gütesiegel veröffentlicht. Das Siegel trägt die Bezeichnung "HD ready" und ist mit den in der rechten Abbildung dargestellten graphischen Symbolen unterlegt. Die technischen Spezifikationen hinter dem "HD ready" Siegel finden sich im Einzelnen im "EICTA Press Release" - allerdings leider nur in englischer Sprache. Mit dieser Festlegung durch die Industrie selbst ist nun ganz "offiziell" und verbindlich bekannt, welche Mindestanforderungen ein TV-Gerät oder Display (andere HDTV-Geräte werden von der "HD ready" Kennzeichnung nicht erfasst) erfüllen muss, um HDTV darstellen zu können. Ein "bischen HDTV" im Sinne von "ein bischen schwanger" wird es also zukünftig nicht mehr geben. Wie man in der o.g. Presse-Mitteilung der EICTA nachlessen kann, sind die technischen Anforderungen absolut präzise definiert:

1. Das Display (z.B. LCD oder Plasma) oder der Panel-Prozessor (z.B. DLP) muss
   mindestens eine native Auflösung von 720 Pixel in der Vertikalen bei einem 16:9-Format
   aufweisen. Es müssen also physisch 720 Pixel vertikal vorhanden sein.
2. Es müssen folgende Video-Eingänge vorhanden sein:
   • HD-Videoeingänge (HD= High Definition)
     • Analog: YUV (YPbPr), auch Componenten-Video genannt
     • Digital: DVI oder HDMI
   • Die HD-Videoeingänge müssen diese Formate verarbeiten können:
     • 1280x720 bei 50Hz und 60Hz progressive ("720p")
     • 1920x1080 bei 50Hz und 60Hz interlaced ("1080i")
   • Die digitalen Eingänge DVI und HDMI müssen den Kopierschutz HDCP unterstützen.

Nur Geräte, die die o.g. technischen Voraussetzungen erfüllen, dürfen nach den EICTA-Vorgaben mit dem "HD ready" Logo ausgezeichnet werden. Als einer der ersten Hersteller gab Pioneer bekannt, dass sowohl die aktuelle Plasma-Serie Pioneer PDP-435FDE / Pioneer PDP-436XDE und Pioneer PDP-506FDE / Pioneer PDP-506XDE wie auch für die Vorgänger-Serie PDP-434/504 das "HD ready" Logo führen darf. Auch der erst im Januar 2005 auf den Markt gekommene LCD-Projekor Sony VPL-HS50 schmückt sich bereits mit dem "HD ready" Logo.

Das HDTV-Gütesiegel des HDTV-Forums

Das "offizielle" HDTV-Logo, das das European HDTV Forum als Erkennungszeichen für HDTV-taugliche Geräte vergibt.

Fazit

Weitere Links und andere interessante Specials

Lesen Sie auch unsere Specials HDTV Technical Background und HDTV Technik und Praxis sowie Plasma TV, um mehr zu HDTV zu erfahren ...

Hier finden Sie noch mehr Infos speziell zu HD ready und eine Liste mit einer Auswahl der z.Zt. HD-ready-fähigen Fernseher.

Leider sind fast alle interessanten HDTV-Websites in englischer Sprache. Doch wer diese einigermaßen beherrscht und etwas tiefer ins Thema HDTV einsteigen möchte, dem seien z.B. das HDTV-FAQ und das HDTV-Forum im Forum von AVS-Sience empfohlen. Ein sehr gutes Forum ist auch das vom HDTV-Magazine. Kaum Fragen offen lässt die HDTV-Ausarbeitung von Professor Kelin J. Kuhn von der Washington University of Electrical Engeneering.

Zum europäischen Stand der Technik empfehlen wir die beiden auf der Website der EBU (European Broadcasting Union) veröffentlichten Ausarbeitungen von
Download: EBU discussion document on requirements for HDTV receivers (PDF, 126KB) gefunden auf der Website der Union Eupéenne de Radio-Télévision European Broadcasting Union (EBU)
EBU, "High Definition for europe - a progressive approach", PDF, 208 KB; David Wood)
John Ive (Sony Europe): Image Formats for HDTV
sowie die Website HDTV-Total, auf der Sie alle aktuellen HDTV-Senderfrequenzen nachlesen können.
Und nicht zu vergessen, die u.E. wichtigste HDTV-Site der kommenden Jahre: European HDTV Forum

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