อ่าน 12 นาที
วิดีโอความละเอียดสูง
วิดีโอความละเอียดสูง ( HD video ) คือวิดีโอ ที่มี ความละเอียดและคุณภาพสูง กว่า วิดีโอความละเอียดมาตรฐานแม้ว่าจะไม่มีความหมายที่เป็นมาตรฐานสำหรับคำว่าความละเอียดสูง...
วิดีโอความละเอียดสูง
วิดีโอความละเอียดสูง ( HD video ) คือวิดีโอ ที่มี ความละเอียดและคุณภาพสูง กว่า วิดีโอความละเอียดมาตรฐานแม้ว่าจะไม่มีความหมายที่เป็นมาตรฐานสำหรับคำว่าความละเอียดสูง แต่โดยทั่วไปแล้วภาพวิดีโอใดๆ ที่มีจำนวน เส้นสแกนแนวตั้งมากกว่า 480 เส้น (อเมริกาเหนือ) หรือ 576 เส้น (ยุโรป) จะถือว่าเป็นวิดีโอความละเอียดสูง โดยทั่วไปแล้ว 480 เส้นสแกนเป็นจำนวนขั้นต่ำ แม้ว่าระบบส่วนใหญ่จะมีจำนวนเส้นสแกนมากกว่านั้นมากก็ตาม ภาพที่มีความละเอียดมาตรฐานที่ถ่ายด้วยอัตราเฟรมสูง (60 เฟรม/วินาที อเมริกาเหนือ, 50 เฟรม/วินาที ยุโรป) โดยกล้องความเร็วสูงอาจถือว่าเป็นวิดีโอความละเอียดสูงในบางบริบท ละครโทรทัศน์บางเรื่องที่ถ่ายทำด้วยวิดีโอความละเอียดสูงจะถูกทำให้ดูเหมือนว่าถ่ายทำด้วยฟิล์มซึ่งเป็นเทคนิคที่มักเรียกว่า "การทำให้ดูเหมือน ฟิล์ม" (filmizing )
ประวัติศาสตร์
รูปแบบการสแกนอิเล็กทรอนิกส์แบบแรก405 เส้น เป็นระบบโทรทัศน์ ความละเอียดสูงระบบแรกเนื่องจากระบบเชิงกลที่มันเข้ามาแทนที่นั้นมีจำนวนเส้นน้อยกว่ามาก ตั้งแต่ปี 1939 ยุโรปและสหรัฐอเมริกาได้ทดลองใช้ 605 และ441 เส้นจนกระทั่งในปี 1941 FCCได้กำหนดให้ใช้ 525 เส้นสำหรับสหรัฐอเมริกา ในช่วงสงครามในฝรั่งเศสเรเน่ บาร์เตเลมีได้ทดสอบความละเอียดที่สูงขึ้นไปถึง 1,042 เส้น ในช่วงปลายปี 1949 การออกอากาศอย่างเป็นทางการของฝรั่งเศสจึงเริ่มต้นด้วยความละเอียด819 เส้นอย่างไรก็ตาม ในปี 1984 มาตรฐานนี้ถูกยกเลิกและเปลี่ยนไปใช้สี 625 เส้นในเครือข่าย TF1 แทน
อนาล็อก
ข้อกำหนด HD สมัยใหม่มีมาตั้งแต่ช่วงต้นทศวรรษ 1980 เมื่อวิศวกรชาวญี่ปุ่นพัฒนาระบบโทรทัศน์แบบอินเตอร์เลซ HighVision 1,125 เส้น (หรือเรียกว่าMUSE ) ที่ทำงานที่ 60 เฟรมต่อวินาที ระบบ HDVS ของ Sonyถูกนำเสนอในการประชุมวิศวกรโทรทัศน์ระดับนานาชาติที่เมืองแอลเจียร์ในเดือนเมษายน 1981 และNHK ของญี่ปุ่นได้นำเสนอระบบ โทรทัศน์ความละเอียดสูงแบบอนาล็อก(HDTV) ในการประชุมที่ประเทศสวิตเซอร์แลนด์ในปี 1983
ระบบ NHK ได้รับการกำหนดมาตรฐานในสหรัฐอเมริกาเป็น มาตรฐาน SMPTE ( Society of Motion Picture and Television Engineers ) หมายเลข 240M ในช่วงต้นทศวรรษ 1990 แต่ถูกยกเลิกในภายหลังเมื่อถูกแทนที่ด้วยมาตรฐานอนาล็อก DVB วิดีโอ HighVision ยังคงใช้งานได้สำหรับการแลกเปลี่ยนวิดีโอ HDTV แต่แทบไม่มีอุปกรณ์ที่ทันสมัยใดที่สามารถทำหน้าที่นี้ได้ ความพยายามในการใช้งาน HighVision เป็นช่องสัญญาณออกอากาศ 6 MHz ส่วนใหญ่ไม่ประสบความสำเร็จ ความพยายามทั้งหมดในการใช้รูปแบบนี้สำหรับการส่งสัญญาณโทรทัศน์ภาคพื้นดินถูกยกเลิกในช่วงกลางทศวรรษ 1990
ยุโรปได้พัฒนาHD-MAC (1,250 เส้น, 50 เฮิรตซ์) ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของ ตระกูลมาตรฐานวิดีโอแบบไฮบริดอนาล็อก/ดิจิทัล MACอย่างไรก็ตาม มาตรฐานนี้ไม่ได้รับความนิยมในฐานะรูปแบบการส่งสัญญาณวิดีโอภาคพื้นดิน HD-MAC ไม่เคยถูกกำหนดให้ใช้สำหรับการแลกเปลี่ยนวิดีโอ ยกเว้นโดยสหภาพการกระจายเสียงแห่งยุโรป (European Broadcasting Union )
ดิจิตอล
วิดีโอดิจิทัลความละเอียดสูงไม่สามารถทำได้ด้วยวิดีโอที่ไม่บีบอัดเนื่องจากความต้องการหน่วยความจำและแบนด์วิดท์ สูงเกินไปจนไม่สามารถใช้งานได้จริง โดยมี อัตราบิตเกินกว่าที่กำหนด1 Gbit/sสำหรับวิดีโอ1080p [ 1 ] HDTVดิจิทัลเกิดขึ้นได้จากการพัฒนาการ บีบ อัดวิดีโอแบบ Discrete Cosine Transform (DCT) [ 2 ] DCT เป็น เทคนิค การบีบอัดแบบสูญเสียข้อมูลซึ่งเสนอครั้งแรกโดยNasir Ahmedในปี 1972 [ 3 ]และต่อมาได้ถูกดัดแปลงเป็นอัลกอริธึม DCT ที่ชดเชยการเคลื่อนไหว สำหรับ รูปแบบการเข้ารหัสวิดีโอเช่น รูปแบบ H.26x จากVideo Coding Experts Groupตั้งแต่ปี 1988 เป็นต้นไป และ รูปแบบ MPEGตั้งแต่ปี 1993 เป็นต้นไป[ 4 ] [ 5 ]การบีบอัด DCT ที่ชดเชยการเคลื่อนไหวช่วยลดปริมาณหน่วยความจำและแบนด์วิดท์ที่จำเป็นสำหรับวิดีโอดิจิทัลได้อย่างมาก สามารถบรรลุอัตราส่วนการบีบอัดข้อมูลได้ประมาณ 100:1 เมื่อเทียบกับวิดีโอที่ไม่ได้บีบอัด[ 6 ]ในช่วงต้นทศวรรษ 1990 การบีบอัดวิดีโอ DCT ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางในฐานะมาตรฐานการเข้ารหัสวิดีโอสำหรับ HDTV [ 2 ]
มาตรฐานวิดีโอความละเอียดสูงในปัจจุบันของอเมริกาเหนือได้รับการพัฒนาขึ้นในระหว่างกระบวนการโทรทัศน์ขั้นสูงที่ริเริ่มโดยคณะกรรมการการสื่อสารแห่งสหรัฐอเมริกา (Federal Communications Commission) ในปี 1987 ตามคำขอของผู้แพร่ภาพกระจายเสียงชาวอเมริกัน โดยสรุปแล้ว ช่วงปลายทศวรรษ 1980 ถือเป็นจุดจบของเทคโนโลยีความละเอียดสูงแบบอนาล็อกส่วนใหญ่ที่พัฒนาขึ้นมาจนถึงเวลานั้น
กระบวนการของ FCC ซึ่งนำโดยคณะกรรมการระบบโทรทัศน์ขั้นสูง (ATSC) ได้นำมาตรฐานต่างๆ มาใช้ ตั้งแต่ภาพวิดีโอแบบ interlaced 1,080 เส้น (ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่สืบทอดมาจากระบบอนาล็อก NHK 1125/30 Hz ดั้งเดิม) ที่มีอัตราเฟรมสูงสุด 30 Hz (60 ฟิลด์ต่อวินาที) ไปจนถึงภาพวิดีโอแบบ progressive scanned 720 เส้น ที่มีอัตราเฟรมสูงสุด 60 Hz
อย่างไรก็ตาม ในท้ายที่สุด มาตรฐานความละเอียด DVB (1080, 720, 480) และอัตราเฟรมที่เกี่ยวข้อง (24, 25, 30) ก็ได้รับการยอมรับร่วมกับประเทศในยุโรปที่เข้าร่วมในกระบวนการกำหนดมาตรฐานเดียวกันนี้ FCC ได้นำมาตรฐานการส่งสัญญาณ ATSC มาใช้อย่างเป็นทางการในปี 1996 (ซึ่งรวมถึง มาตรฐาน วิดีโอ ทั้ง HDและ SD )
ในช่วงต้นทศวรรษ 2000 ดูเหมือนว่า DVB จะเป็นมาตรฐานวิดีโอไปอีกนาน อย่างไรก็ตาม ทั้งบราซิลและจีนได้นำมาตรฐานอื่นสำหรับวิดีโอความละเอียดสูงมาใช้ ซึ่งทำให้ไม่สามารถใช้งานร่วมกันได้ตามที่หวังไว้หลังจากที่การออกอากาศโทรทัศน์ระบบอนาล็อกส่วนใหญ่ไม่สามารถใช้งานร่วมกันได้มานานหลายทศวรรษ
รายละเอียดทางเทคนิค

วิดีโอความละเอียดสูง (ทั้งที่บันทึกไว้ล่วงหน้าและที่ออกอากาศ) ถูกกำหนดไว้ 3 ประการ ดังนี้:
- จำนวนเส้นในความละเอียดหน้าจอแนวตั้ง ความละเอียดของโทรทัศน์ความละเอียดสูง (HDTV) คือ 1,080 หรือ 720 เส้น ในขณะที่โทรทัศน์ดิจิทัล ทั่วไป (DTV) คือ 480 เส้น (ซึ่งเป็นพื้นฐานของ NTSC โดยมีเส้นสแกนที่มองเห็นได้ 480 เส้นจากทั้งหมด 525 เส้น) หรือ 576 เส้น (ซึ่งเป็นพื้นฐานของ PAL และ SECAM โดยมีเส้นสแกนที่มองเห็นได้ 576 เส้นจากทั้งหมด 625 เส้น) อย่างไรก็ตาม เนื่องจาก HD ออกอากาศแบบดิจิทัล การเปิดตัว HD บางครั้งจึงเกิดขึ้นพร้อมกับการเปิดตัว DTV นอกจากนี้ คุณภาพของ DVD ในปัจจุบันไม่ใช่ความละเอียดสูง แม้ว่าระบบแผ่นดิสก์ความละเอียดสูงอย่างBlu-ray Disc และHD DVDจะเป็น ความละเอียดสูงก็ตาม
- ระบบการสแกน: การสแกนแบบโปรเกรสซีฟ (p) หรือการสแกนแบบอินเตอร์เลซ (i)การสแกนแบบโปรเกรสซีฟ (p)จะวาดเฟรมภาพใหม่ (ทุกเส้น) ทุกครั้งที่รีเฟรชภาพ เช่น 720p/1080p การสแกนแบบอินเตอร์เลซ (i)จะวาดฟิลด์ภาพทุกๆ สองเส้นหรือ เส้น คี่ในระหว่างการรีเฟรชภาพครั้งแรก จากนั้นจึงวาด เส้น คู่ ที่เหลือ ในระหว่างการรีเฟรชครั้งที่สอง เช่น 1080i การสแกนแบบอินเตอร์เลซให้ความละเอียดของภาพหากวัตถุไม่เคลื่อนไหว แต่จะสูญเสียความละเอียดไปถึงครึ่งหนึ่งและเกิด สิ่งผิดปกติ จากการหวีภาพเมื่อวัตถุเคลื่อนไหว
- จำนวนเฟรมหรือฟิลด์ต่อวินาที ( เฮิร์ตซ์ ) ในยุโรปนิยมใช้ (50 เฮิร์ตซ์) ในระบบการออกอากาศโทรทัศน์ และในสหรัฐอเมริกา (60 เฮิร์ตซ์)รูปแบบ 720p60 คือ 1,280 × 720 พิกเซลการเข้ารหัสแบบโปรเกรสซีฟด้วย 60 เฟรมต่อวินาที (60 เฮิร์ตซ์) รูปแบบ 1080i50/1080i60 คือ 1920 × 1080 พิกเซล การเข้ารหัสแบบอินเตอร์เลซด้วย 50/60 ฟิลด์ (50/60 เฮิร์ตซ์) ต่อวินาที ฟิลด์แบบอินเตอร์เลซสองฟิลด์ประกอบกันเป็นเฟรมเดียว เนื่องจากฟิลด์ทั้งสองของเฟรมหนึ่งๆ นั้นมีการเลื่อนเวลา เทคนิคการดึงเฟรม (Frame pulldown ) และเฟรมแบบแบ่งส่วน (Segmented frames) เป็นเทคนิคพิเศษที่ช่วยให้สามารถส่งเฟรมเต็มได้โดยใช้สตรีมวิดีโอแบบอินเตอร์เลซ
โดยทั่วไป อัตราเฟรมจะถูกอนุมานจากบริบท ซึ่งมักจะถือว่าเป็น 50 เฮิรตซ์ (ยุโรป) หรือ 60 เฮิรตซ์ (สหรัฐอเมริกา) ยกเว้น1080pซึ่งหมายถึง 1080p24, 1080p25 และ 1080p30 แต่ยังรวมถึง 1080p50 และ 1080p60 ด้วย
สามารถระบุ อัตราเฟรมหรืออัตราฟิลด์ได้โดยไม่ต้องระบุความละเอียด ตัวอย่างเช่น 24p หมายถึง 24 เฟรมแบบโปรเกรสซีฟสแกนต่อวินาที และ 50i หมายถึง 25 เฟรมแบบโปรเกรสซีฟต่อวินาที ซึ่งประกอบด้วย 50 ฟิลด์แบบอินเตอร์เลซต่อวินาที ระบบ HDTV ส่วนใหญ่รองรับความละเอียดและอัตราเฟรมหรืออัตราฟิลด์มาตรฐานบางอย่าง ที่พบได้บ่อยที่สุดมีระบุไว้ด้านล่าง สัญญาณความละเอียดสูงต้องใช้โทรทัศน์หรือจอคอมพิวเตอร์ความละเอียดสูงในการรับชม วิดีโอความละเอียดสูงมีอัตราส่วนภาพ 16:9 (1.78:1) อัตราส่วนภาพของภาพยนตร์ไวด์สกรีนทั่วไปที่ถ่ายทำในปัจจุบันมักจะเป็น 1.85:1 หรือ 2.39:1 (บางครั้งอาจระบุเป็น 2.35:1) โทรทัศน์ความละเอียดมาตรฐาน (SDTV) มีอัตราส่วนภาพ 4:3 (1.33:1) แม้ว่าในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ผู้แพร่ภาพกระจายเสียงจำนวนมากได้ออกอากาศรายการที่บีบ ภาพ ในแนวนอนในรูปแบบอนามอร์ฟิก 16:9 โดยหวังว่าผู้ชมจะมีโทรทัศน์ 16:9 ซึ่งจะยืดภาพให้มีสัดส่วนที่ดูปกติ หรือโทรทัศน์ที่บีบภาพในแนวตั้งเพื่อแสดงภาพแบบ เลดเดอร์บ็อก ซ์ ซึ่งก็มีสัดส่วนที่ถูกต้องเช่นกัน
สหภาพยุโรปกำหนดความละเอียด HD ไว้ที่ 1920 x 1080 พิกเซล หรือ 2,073,600 พิกเซล และความละเอียด UHD ไว้ที่ 3840 x 2,160 พิกเซล หรือ 8,294,400 พิกเซล[ 7 ]
โหมดวิดีโอความละเอียดสูงทั่วไป
| โหมดวิดีโอ | ขนาดกรอบในหน่วยพิกเซล (กว้าง×สูง) | พิกเซลต่อภาพ[ a ] | ประเภทการสแกน | อัตราเฟรม ( เฮิร์ตซ์ ) |
|---|---|---|---|---|
| 720p (หรือที่รู้จักกันในชื่อ HD Ready) | 1280 × 720 | 921,600 | ก้าวหน้า | 23.976, 24, 25, 29.97, 30, 50, 59.94, 60, 72 |
| 1080i (หรือที่รู้จักกันในชื่อ Full HD) | 1920 × 1080 | 2,073,600 | สานกัน | 25 (50 ฟิลด์/วินาที ), 29.97 (59.94 ฟิลด์/วินาที ), 30 (60 ฟิลด์/วินาที ) |
| 1080p (หรือที่รู้จักกันในชื่อ Full HD) | 1920 × 1080 | 2,073,600 | ก้าวหน้า | 24 (23.976), 25, 30 (29.97), 50, 60 (59.94) |
| 1440p (หรือที่รู้จักกันในชื่อ Quad HD) | 2560 × 1440 | 3,686,400 | ก้าวหน้า | 24 (23.976), 25, 30 (29.97), 50, 60 (59.94) |
โหมดวิดีโอความละเอียดสูงพิเศษ
| โหมดวิดีโอ | ขนาดกรอบในหน่วยพิกเซล (กว้าง×สูง) | พิกเซลต่อภาพ[ a ] | ประเภทการสแกน | อัตราเฟรม ( เฮิร์ตซ์ ) |
|---|---|---|---|---|
| 2000 | 2048 × 1536 | 3,145,728 | ก้าวหน้า | 24, 30, 60 |
| 2160p (หรือที่รู้จักกันในชื่อ 4K UHD) | 3840 × 2160 | 8,294,400 | ก้าวหน้า | 60, 120 |
| 2540p | 4520 × 2540 | 11,480,800 | ก้าวหน้า | 24, 30, 60 |
| 4000p | 4096 × 3072 | 12,582,912 | ก้าวหน้า | 24, 30, 60 |
| 4320p (หรือที่รู้จักกันในชื่อ 8K UHD) | 7680 × 4320 | 33,177,600 | ก้าวหน้า | 60, 120 |
นอกจากนี้ ยังมี ความละเอียด UltraWide ที่พบได้ไม่บ่อยนักแต่ก็ยังได้รับความนิยม เช่น2560 × 1080พิกเซล (1080p UltraWide)
นอกจากนี้ยังมีตัวเลือก WQHD+ สำหรับบางรายการด้วย
เนื้อหา HD
แหล่งภาพความละเอียดสูง ได้แก่ การออกอากาศภาคพื้นดิน การออกอากาศผ่านดาวเทียมโดยตรง เคเบิลทีวีดิจิทัล แผ่นดิสก์ความละเอียดสูง ( BD ) กล้องดิจิทัล การดาวน์โหลดทางอินเทอร์เน็ต และเครื่องเล่นเกมคอนโซล
- คอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่สามารถแสดงผลความละเอียดระดับ HD หรือสูงกว่าผ่านทางVGA , DVI , HDMIและ/หรือDisplayPortได้
- แผ่น Blu-ray Discซึ่งเป็นมาตรฐานแผ่นดิสก์แบบออปติคอลสามารถจัดเก็บข้อมูลดิจิทัลได้เพียงพอสำหรับเก็บวิดีโอความละเอียดสูง (HD) ได้หลายชั่วโมง แผ่น Digital Versatile Disc หรือ DVD (ที่เก็บข้อมูลได้ 4.7 GBสำหรับแบบชั้นเดียว หรือ 8.5 GB สำหรับแบบสองชั้น) อาจไม่สามารถรองรับความต้องการของโทรทัศน์ความละเอียดสูง (HD) ในปัจจุบันได้เสมอไป การจัดเก็บและเล่นภาพยนตร์ HD จำเป็นต้องใช้แผ่นดิสก์ที่เก็บข้อมูลได้มากกว่า เช่น แผ่น Blu-ray Disc (ซึ่งเก็บข้อมูลได้ 25 GB ในรูปแบบชั้นเดียว และ 50 GB สำหรับแบบสองชั้น) หรือแผ่น High Definition Digital Versatile Disc (HD DVD) ที่เลิกผลิตไปแล้ว ซึ่งเก็บข้อมูลได้ 15 GB และ 30 GB ในรูปแบบชั้นเดียวและสองชั้นตามลำดับ
แผ่นบลูเรย์ได้รับการพัฒนาร่วมกันโดยพันธมิตรเริ่มต้น 9 ราย รวมถึงโซนี่และฟิลิปส์ (ซึ่งร่วมกันพัฒนาแผ่นซีดีสำหรับเครื่องเสียง) และไพโอเนียร์ (ซึ่งเคยพัฒนาแผ่นเลเซอร์ดิสก์ของตนเองมาก่อนและประสบความสำเร็จในระดับหนึ่ง) และอื่นๆ ส่วนแผ่น HD DVD นั้นได้รับการพัฒนาโดยหลักๆ โดยโตชิบาและเอ็นอีซี โดยได้รับการสนับสนุนจากไมโครซอฟต์ วอร์เนอร์ บราเธอร์ส ฮิวเลตต์ แพคการ์ด และอื่นๆ เมื่อวันที่ 19 กุมภาพันธ์ 2551 โตชิบาได้ประกาศว่าจะเลิกผลิตแผ่น HD DVD และยุติการพัฒนา การตลาด และการผลิตเครื่องเล่นและไดรฟ์ HD DVD
ประเภทของสื่อบันทึก
ฟิล์มถ่ายภาพความละเอียดสูงที่ใช้สำหรับการฉายภาพยนตร์นั้นถูกบันทึกภาพด้วยอัตรา 24 เฟรมต่อวินาที แต่โดยปกติจะฉายที่ 48 เฟรมต่อวินาที โดยแต่ละเฟรมจะถูกฉายซ้ำสองครั้งเพื่อช่วยลดการกระพริบ ข้อยกเว้นประการหนึ่งคือภาพยนตร์สั้นเรื่องMomentumของ National Film Board of Canada ในปี 1986 ซึ่งได้ทดลองถ่ายทำและฉายภาพด้วยอัตรา 48 เฟรมต่อวินาที ในช่วงเวลาสั้นๆ ในกระบวนการที่เรียกว่าIMAX HD
ขึ้นอยู่กับแบนด์วิดท์ที่มีอยู่และปริมาณรายละเอียดและการเคลื่อนไหวในภาพ รูปแบบที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการถ่ายโอนวิดีโอคือ 720p24 หรือ 1080p24 เมื่อฉายทางโทรทัศน์ในประเทศที่ใช้ระบบ PAL ภาพยนตร์จะต้องฉายที่อัตรา 25 เฟรมต่อวินาที โดยเร่งความเร็วขึ้น 4.1 เปอร์เซ็นต์ ในประเทศที่ใช้มาตรฐาน NTSC อัตราการฉายคือ 30 เฟรมต่อวินาที โดยใช้เทคนิคที่เรียกว่า 3:2 pull-down เฟรมภาพยนตร์หนึ่งเฟรมจะถูกเก็บไว้เป็นเวลาสามฟิลด์วิดีโอ (1/20 วินาที) และเฟรมถัดไปจะถูกเก็บไว้เป็นเวลาสองฟิลด์วิดีโอ (1/30 วินาที) จากนั้นกระบวนการจะถูกทำซ้ำ ทำให้ได้อัตราการฉายภาพยนตร์ที่ถูกต้อง โดยแสดงเฟรมภาพยนตร์สองเฟรมในหนึ่งในสิบสองวินาที
การบันทึกภาพบนเทปวิดีโอแบบเก่า (ก่อนยุค HDTV) เช่นBetacam SP มักอยู่ในรูปแบบ 480i60 หรือ 576i50 ซึ่งสามารถแปลงให้มีความละเอียดสูงขึ้นได้ แต่การลบเส้นสลับ (interlace) เพื่อให้ตรงกับรูป แบบ 720p ทั่วไป อาจทำให้ภาพบิดเบี้ยว หรือต้องใช้การกรอง ซึ่งจะลดความละเอียดของภาพที่ได้ในที่สุด
วิดีโอ HDTV ที่ไม่ใช่ภาพยนตร์จะถูกบันทึกในรูปแบบ 720p หรือ1080iโดยรูปแบบที่ใช้จะถูกกำหนดโดยผู้แพร่ภาพกระจายเสียง (หากเป็นการออกอากาศทางโทรทัศน์) โดยทั่วไปแล้ว 720p จะมีความแม่นยำมากกว่าในการแสดงภาพเคลื่อนไหวเร็ว เนื่องจากเป็นการสแกนเฟรมแบบต่อเนื่อง ในขณะที่ 1080i ใช้ฟิลด์แบบสลับกัน ซึ่งอาจทำให้ความละเอียดของภาพที่มีการเคลื่อนไหวเร็วลดลง
ความละเอียด 720p นิยมใช้สำหรับการเผยแพร่คลิปวิดีโอความละเอียดสูงทางอินเทอร์เน็ต เนื่องจากจอคอมพิวเตอร์สแกนภาพแบบโปรเกรสซีฟ และวิดีโอ 720p ต้องการพื้นที่จัดเก็บและถอดรหัสต่ำกว่าทั้ง 1080i และ 1080p นอกจากนี้ยังเป็นสื่อที่ใช้สำหรับการออกอากาศความละเอียดสูงทั่วโลก ในขณะที่ 1080p ใช้สำหรับภาพยนตร์ บลูเรย์
HD ในการสร้างภาพยนตร์
ฟิล์มในฐานะสื่อมีข้อจำกัดโดยธรรมชาติ เช่น ความยากลำบากในการดูภาพขณะบันทึก และปัญหาอื่นๆ ที่เกิดจากการพัฒนา/ประมวลผลฟิล์มที่ไม่ดี หรือระบบการตรวจสอบที่ไม่ดี เนื่องจากการใช้ภาพที่สร้างหรือดัดแปลงด้วยคอมพิวเตอร์ในภาพยนตร์เพิ่มมากขึ้น และการตัดต่อลำดับภาพมักทำด้วยระบบดิจิทัล ผู้กำกับบางคนจึงถ่ายทำภาพยนตร์ของตนโดยใช้รูปแบบ HD ผ่านกล้องวิดีโอดิจิทัลระดับสูง แม้ว่าคุณภาพของวิดีโอ HD จะสูงมากเมื่อเทียบกับวิดีโอ SD และให้อัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนที่ดีขึ้นเมื่อเทียบกับฟิล์มที่มีความไวแสงใกล้เคียงกัน แต่ฟิล์มยังคงสามารถแสดงรายละเอียดของภาพได้มากกว่ารูปแบบวิดีโอ HD ในปัจจุบัน นอกจากนี้ ฟิล์มบางเรื่องยังมีช่วงไดนามิกที่กว้างกว่า (ความสามารถในการแสดงความแตกต่างอย่างมากของบริเวณที่มืดและสว่างในฉาก) มากกว่าแม้แต่กล้อง HD ที่ดีที่สุด ดังนั้น ข้อโต้แย้งที่น่าเชื่อถือที่สุดสำหรับการใช้ HD ในปัจจุบันคือการประหยัดต้นทุนของฟิล์มและความง่ายในการถ่ายโอนไปยังระบบตัดต่อเพื่อสร้างเอฟเฟกต์พิเศษ
ขนาดของภาพที่ถ่ายได้อาจแตกต่างกันอย่างมาก ขึ้นอยู่กับปีและรูปแบบการถ่ายทำภาพยนตร์ ขนาดมีตั้งแต่ใหญ่สุด 24 มม. × 36 มม. สำหรับ กล้อง VistaVision / Technirama 8 รู (ขนาดเดียวกับฟิล์มถ่ายภาพนิ่ง 35 มม.) ไปจนถึง 18 มม. × 24 มม. สำหรับภาพยนตร์เงียบหรือกล้อง Full Frame 4 รู และเล็กสุด 9 มม. × 21 มม. ในกล้อง Academy Sound Aperture ที่ดัดแปลงสำหรับรูปแบบ Techniscope 2 รู นอกจากนี้ยังมีการผลิตภาพยนตร์โดยใช้ฟิล์มขนาด อื่นๆ เช่นฟิล์ม 70 มม. (22 มม. × 48 มม.) หรือฟิล์ม 55 มม. และ CINERAMA ซึ่งไม่ค่อยได้ ใช้
รูปแบบฟิล์มหลักทั้งสี่รูปแบบให้ความละเอียดพิกเซล (คำนวณจากพิกเซลต่อมิลลิเมตร) โดยประมาณดังนี้:
- มาตรฐาน Academy Sound (ภาพยนตร์เสียงก่อนปี 1955): 15 มม. × 21 มม. (1.375 นิ้ว) = 2,160 × 2,970
- กล้อง Academy รุ่น US Widescreen: 11 มม. × 21 มม. (1.85 นิ้ว) = 1,605 × 2,970
- ขนาดภาพ Anamorphic Panavision ("Scope") ปัจจุบัน: 17.5 มม. × 21 มม. (2.39 นิ้ว) = 2,485 × 2,970
- ฟิล์ม Super-35 สำหรับพิมพ์ภาพแบบอนามอร์ฟิก: 10 มม. × 24 มม. (2.39 นิ้ว) = 1,420 × 3,390
ในกระบวนการผลิตภาพพิมพ์เพื่อจัดแสดง ฟิล์มเนกาทีฟนี้จะถูกคัดลอกลงบนฟิล์มอื่น (เนกาทีฟ → อินเตอร์โพซิทีฟ → อินเตอร์เนกาทีฟ → ภาพพิมพ์) ทำให้ความละเอียดลดลงในแต่ละขั้นตอนการคัดลอก และเมื่อภาพผ่านเลนส์ (เช่น ในเครื่องฉายภาพ) ในหลายกรณี ความละเอียดอาจลดลงเหลือเพียง 1/6 ของความละเอียดของเนกาทีฟต้นฉบับ (หรือแย่กว่านั้น) โปรดทราบว่าค่าความละเอียดของฟิล์ม 70 มม. นั้นสูงกว่าค่าที่ระบุไว้ข้างต้น
HD บนเว็บทั่วโลก/การสตรีม HD
บริการสตรีมมิ่งวิดีโอออนไลน์ บริการออนดีมานด์ และบริการดาวน์โหลดดิจิทัลจำนวนมากนำเสนอวิดีโอ HD เนื่องจากมีการบีบอัดสูง รายละเอียดภาพที่ได้จากรูปแบบเหล่านี้จึงอาจต่ำกว่าการออกอากาศ ATSC 1 (8-18 Mbit/s MP2) มาก และมักจะด้อยกว่า SD DVD-Video (3-9 Mbit/s MP2) ที่ปรับขนาดภาพให้เท่ากันด้วยซ้ำ[ 8 ]ต่อไปนี้เป็นแผนภูมิของบริการออนไลน์จำนวนมากและข้อเสนอ HD ของพวกเขา:
ความละเอียดระดับ HD ของเวิลด์ไวด์เว็บ
| แหล่งที่มา | โคเดค | ความละเอียดสูงสุด (กว้าง×สูง) | อัตราการส่งข้อมูล/แบนด์วิดท์รวม | อัตราบิตวิดีโอ | อัตราบิตเสียง |
|---|---|---|---|---|---|
| อเมซอน วิดีโอ[หมายเหตุ 1 ] | VC-1 [ 9 ] | 1280 × 720 [ 10 ] | 2.5-6 เมกะบิต/วินาที | ||
| บีบีซี ไอเพลย์เลอร์ | H.264 [ 11 ] | 1280 × 720 [ 12 ] [หมายเหตุ 2 ] | 3.2 เมกะบิต/วินาที[ 11 ] | 3 เมกะบิต/วินาที[ 11 ] | 192 กิโลบิต/วินาที[ 11 ] |
| บลินท์บ็อกซ์ | 1280 × 720 | 2.25 เมกะบิต/วินาที (SD) และ4.5 เมกะบิต/วินาที (HD) | 2.25-4.5 เมกะบิต/วินาที | 192 กิโลบิต/วินาที | |
| บล็อกบัสเตอร์ออนไลน์ | 1280 × 720 | ||||
| ซีบีเอส.คอม/ ทีวี.คอม | 1920 × 1080 [ 13 ] | 3.5 เมกะบิต/วินาทีและ2.5 เมกะบิต/วินาที (720p) [ 13 ] | |||
| ดาคาสต์ | VP6 , H.264 [ 14 ] | ไม่ทราบ | 5 เมกะบิต/วินาที[ 15 ] | ||
| ฮูลู | On2 Flash VP6 [ 16 ] | 1280 × 720 [ 17 ] | 2.5 เมกะบิต/วินาที[ 18 ] | ||
| iTunes / Apple TV | QuickTime H.264 [ 19 ] | 1920 × 1080 [ 19 ] | |||
| เมตาซีดีเอ็น | MPEG-4 , FLV , OGG , WebM , 3GP [ 20 ] | ไม่มีขีดจำกัด[ 21 ] | |||
| เน็ตฟลิกซ์ | AV1 [ 22 ] , H.264/MPEG-4 AVC , HEVC | 3840 × 2160 [ 23 ] | 25 เมกะบิต/วินาที[ 24 ] | 2.6 เมกะบิต/วินาทีและ3.8 เมกะบิต/วินาที (1080p) [ 25 ] | |
| เพลย์สเตชั่น วิดีโอ | H.264/MPEG-4 AVC [ 26 ] | 1920 × 1080 [ 26 ] | 8 เมกะบิต/วินาที[ 26 ] | 256 กิโลบิต/วินาที[ 26 ] | |
| ไวมีโอ | H.264 , H.265 [ 27 ] | 8192 × 4320 [ 27 ] | 50-80 เมกะบิต/วินาที[ 27 ] | 320 กิโลบิต/วินาที[ 27 ] | |
| วูดู | H.264 [ 28 ] | 1920 × 1080 [ 29 ] | 4.5 เมกะบิต/วินาที[ 30 ] | ||
| Xbox Video [หมายเหตุ 3 ] | 1920 × 1080 [ 31 ] | ||||
| ยูทูบ | H.264/MPEG-4 AVC , VP9 , AV1 [ 32 ] | 7680 × 4320 [ 33 ] | 80-160 เมกะบิต/วินาที (24, 25, 30 เฟรมต่อวินาที) และ 120-240 เมกะบิต/วินาที (48, 50, 60 เฟรมต่อวินาที) SDR 100-200 เมกะบิต/วินาที (24, 25, 30 เฟรมต่อวินาที) และ 150-300 เมกะบิต/วินาที (48, 50, 60 เฟรมต่อวินาที) HDR [ 34 ] |
- ^เดิมชื่อ "Amazon Unbox" ซึ่งปัจจุบันหมายถึงซอฟต์แวร์เล่นวิดีโอ และต่อมาเปลี่ยนเป็น "Amazon Video on Demand"
- ^ในระหว่างการถ่ายทอดสด สตรีมของ "BBC iPlayer" จะมีความละเอียด 1024×576 พิกเซล
- ^เดิมชื่อ "Xbox Live Marketplace Video Store" แต่ถูกแทนที่ด้วย " Xbox Video " ในปี 2012 และในที่สุดก็ถูกแทนที่ด้วย Microsoft Movies & TV ในปี 2015
ระบบ HD ในระบบกล้องวงจรปิด
ตั้งแต่ช่วงปลายปี 2000 ผู้ผลิตกล้องวงจรปิดจำนวนมากได้เริ่มผลิตกล้อง HD ความต้องการความละเอียดสูง ความแม่นยำของสี และอัตราเฟรมสูงมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการเฝ้าระวัง เพื่อให้มั่นใจว่าคุณภาพของวิดีโอที่ได้มีมาตรฐานที่ยอมรับได้ ซึ่งสามารถใช้ได้ทั้งเพื่อการเฝ้าระวังเชิงป้องกันและเพื่อวัตถุประสงค์ในการเก็บหลักฐาน[ 35 ]
แม้ว่ากล้อง HD จะมีประสิทธิภาพสูงในที่ร่ม แต่ในอุตสาหกรรมพิเศษที่มีสภาพแวดล้อมกลางแจ้ง จำเป็นต้องใช้ความละเอียดสูงกว่ามากเพื่อให้ครอบคลุมพื้นที่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ เทคโนโลยี เซ็นเซอร์รับภาพ ที่พัฒนาอย่างต่อเนื่อง ทำให้ผู้ผลิตสามารถพัฒนากล้องที่มีความละเอียด 10–20 ล้านพิกเซล ซึ่งจึงกลายเป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพในการตรวจสอบพื้นที่ขนาดใหญ่ขึ้น
เพื่อเพิ่มความละเอียดของกล้องวงจรปิดให้มากขึ้น ผู้ผลิตบางรายจึงพัฒนากล้องแบบหลายเซ็นเซอร์ขึ้นมา อุปกรณ์เหล่านี้มีการรวมเซ็นเซอร์และเลนส์หลายชุดเข้าด้วยกันเพื่อสร้างภาพ ซึ่งจะถูกรวมเข้าด้วยกันในภายหลังระหว่างการประมวลผลภาพ[ 36 ]กล้องวงจรปิดเหล่านี้สามารถให้ภาพที่มีความละเอียดสูงถึงหลายร้อยเมกะพิกเซลพร้อมอัตราเฟรมภาพเคลื่อนไหวได้
อย่างไรก็ตาม ความละเอียดสูงเช่นนี้ จำเป็นต้องใช้เทคโนโลยีการบันทึก การจัดเก็บ และการแสดงผลสตรีมวิดีโอแบบพิเศษ
HD ในเกม
ในบรรดาเครื่องเล่นเกมคอนโซล PS2 รองรับ 1080i และXbox รองรับ 1080p แต่มีเพียงไม่กี่เกมเท่านั้นPS3 [ 37 ] และ 360 [ 38 ] ต่างก็ส่งสัญญาณ 1080p แต่มีเกมเพียงไม่กี่เกมที่เป็น 1080p อย่างแท้จริง ส่วนใหญ่จะแสดงผลที่ 720p หรือต่ำกว่า และจะถูกปรับขนาดขึ้นภายใน Xbox, PS2 และ PS3 ไม่ได้ปรับขนาดภาพขึ้นในทุกเกม และจะลดความละเอียดลงสำหรับเกมส่วนใหญ่ คอนโซลรุ่นหลังๆ ทั้งหมดสามารถปรับขนาดภาพเกมทั้งหมดให้เป็นความละเอียดสูงสุดของคอนโซลได้Vita / PSTVแสดงผล 544p qHDที่ปรับขนาดขึ้นเป็น 1080p ผ่านเอาต์พุต HDMI ในขณะที่Wiiไม่รองรับ HD เลย[ 39 ] Wii U , [ 40 ] Switch , [ 41 ] Xbox OneและPS4รองรับความละเอียด 1080p แบบเนทีฟ[ 42 ]แม้ว่าหากไม่มีทีวีภายนอก จอแสดงผลในตัวจะมีความละเอียด 480p FWVGAในWii U GamePadและ 720p ใน Switch [ 41 ]
Xbox One X , Xbox Series X , PS4 Pro , PS5 [ 42 ]และSwitch 2 รองรับความ ละเอียด 4K ดั้งเดิม แม้ว่าหน้าจอในตัวของ Switch 2 จะมีความละเอียด 1080p ก็ตาม[ 43 ]
Xbox Series X และ PS5 ได้รับการโฆษณาว่าสามารถรองรับ 8K ได้หลังจากการอัปเดตเฟิร์มแวร์ ในอนาคต [ 44 ]แม้ว่าเกมหลายเกมจะแสดงผลภายในที่ 6K หรือ 8K ที่ลดขนาดลง[ 45 ] แต่ เฟิร์มแวร์ที่อนุญาตให้ส่งสัญญาณที่สูงกว่าขีดจำกัด 4K ยังคงเป็น เพียง แนวคิดที่ ยังไม่มีใครทำ แม้แต่สำหรับแอปพลิเคชันที่ไม่ใช่เกมและการอัพสเกล[ 46 ] [ 47 ]โดยมีการกล่าวถึง 8K ถูกตัดออกไปอย่างเงียบๆ จากการจัดส่ง PS5 รุ่นใหม่ๆ[ 48 ] PS5 Proรองรับ 8K ตั้งแต่เปิดตัว แม้ว่าเกม 8K ดั้งเดิมจะยังอยู่ระหว่างการพัฒนา[ 49 ]โดยเกมที่วางจำหน่ายในปัจจุบันจะอัพสเกลจากไม่เกิน 6K [ 50 ]
ในทางทฤษฎีเกมพีซีจะถูกจำกัดด้วยความละเอียดของจอแสดงผลและ การรองรับไดรเวอร์ GPU เท่านั้น แม้ว่าโดยเฉพาะเกมเก่าๆ และเกมที่พอร์ตมานั้น จะมีข้อจำกัดที่ กำหนดไว้ตายตัวและบางครั้งก็ไม่ได้ตั้งใจ ใน การตั้งค่าโหมดวิดีโอGPU บางตัวรองรับDisplayPort 2.1 สำหรับความละเอียด 8K ดั้งเดิมที่อัตราการรีเฟรชสูงผ่านสายเคเบิลเส้นเดียว[ 51 ]ในขณะที่จอภาพพีซีบางรุ่นรองรับการรวมลิงก์เพื่อขับเคลื่อนจอภาพเดียวด้วยแบนด์วิดท์ที่มากขึ้นผ่านสายเคเบิลหลายเส้น[ 52 ] รองรับจอภาพ อัลตร้าไวด์ ซึ่งสามารถแสดงโลกของเกมได้มากกว่าจอแสดงผลทั่วไปที่มี อัตราส่วนภาพ 16:9 [ 53 ]และ สามารถตั้งค่า หลายจอภาพได้ เช่น การให้เกมเดียวแสดงผลบนจอภาพสามจอเพื่อประสบการณ์ที่สมจริงยิ่งขึ้น[ 54 ]
ดูเพิ่มเติม
- จูนเนอร์ ATSC
- การออกอากาศวิดีโอดิจิทัล (DVB)
- โทรทัศน์ดิจิทัล
- พร้อมสำหรับระดับ HD
- โทรทัศน์ความละเอียดสูง
- อินพุต HDTV และระบบสี ( YPbPr / YCbCr )
- บริการบูรณาการการออกอากาศดิจิทัล
- มาตรฐานของรัฐบาลกลางสหรัฐอเมริกา 1037C
- เครื่องตรวจสอบรูปคลื่น
หมายเหตุ
- ภาพ อาจเป็น เฟรมเดียว หรือในกรณีของการสแกนแบบสลับเฟรม จะเป็นสองฟิลด์— ฟิลด์คู่ ฟิลด์คี่
อ่านเพิ่มเติม
- "รูปแบบภาพสำหรับ HDTV" (PDF ) (549 KiB )บทความจากวารสารทางเทคนิคของ EBU
- "ระบบภาพความละเอียดสูงสำหรับยุโรป - แนวทางที่ก้าวหน้า" (PDF ) (207 KiB )บทความจากวารสารทางเทคนิคของ EBU
- "รูปแบบภาพความละเอียดสูง (HD) สำหรับการผลิตรายการโทรทัศน์" (PDF ) (117 KiB )รายงานทางเทคนิคจากEBU
- "การออกอากาศโทรทัศน์ระบบดิจิทัลภาคพื้นดินความละเอียดสูงในยุโรป" (PDF )รายงานทางเทคนิคจากEBU
ลิงก์ภายนอก
- เอทีเอสซี
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ วิดีโอความละเอียดสูง
วิดีโอความละเอียดสูง ( HD video ) คือวิดีโอ ที่มี ความละเอียดและคุณภาพสูง กว่า วิดีโอความละเอียดมาตรฐานแม้ว่าจะไม่มีความหมายที่เป็นมาตรฐานสำหรับคำว่าความละเอียดสูง...
ประวัติศาสตร์
รูปแบบการสแกนอิเล็กทรอนิกส์แบบแรก 405 เส้น เป็นระบบโทรทัศน์ ความละเอียดสูง ระบบแรกเนื่องจากระบบเชิงกลที่มันเข้ามาแทนที่นั้นมีจำนวนเส้นน้อยกว่ามาก ตั้งแต่ปี 1939 ยุโรปและสหรัฐอเมริกาได้ทดลองใช้ 605 และ 441 เส้น จนกระทั่งในปี 1941 FCC ได้กำหนดให้ใช้ 525...
อนาล็อก
ข้อกำหนด HD สมัยใหม่มีมาตั้งแต่ช่วงต้นทศวรรษ 1980 เมื่อวิศวกรชาวญี่ปุ่นพัฒนาระบบโทรทัศน์แบบอินเตอร์เลซ HighVision 1,125 เส้น (หรือเรียกว่า MUSE ) ที่ทำงานที่ 60 เฟรมต่อวินาที ระบบ HDVS ของ Sony ถูกนำเสนอในการประชุมวิศวกรโทรทัศน์ระดับนานาชาติที่ เมืองแอลเจียร์...
ดิจิตอล
วิดีโอดิจิทัล ความละเอียดสูงไม่สามารถทำได้ด้วย วิดีโอที่ไม่บีบอัด เนื่องจากความต้องการ หน่วยความจำ และ แบนด์วิดท์ สูงเกินไปจนไม่สามารถใช้งานได้จริง โดยมี อัตราบิต เกินกว่าที่กำหนด 1 Gbit/s สำหรับวิดีโอ 1080p [ 1 ] HDTV ดิจิทัลเกิดขึ้นได้จากการพัฒนาการ บีบ อัด...