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Die HDTV-Technik

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Die HDTV-Technik

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Einsfestival HD sendete als erstes öffentlich-rechtliches Programm zeitweise in HDTV. (© ARD Play-Out-Center)

In den 1980er Jahren wurde hochauflösendes Fernsehen wieder neu entdeckt. Fernsehen sollte 'kinoähnlicher' gestaltet werden. Gleichermaßen sollte eine bessere Bildqualität erzielt werden. Ende der 1980er, Anfang der 1990er Jahre beherrschte HDTV die Debatte unter den Fernsehforschern. Endlich sollte der Fernseher zum Heimkino werden und ein breiteres Bildformat liefern, verbunden mit scharfen, weil besser aufgelösten Bildern sowie Mehrkanalton und Surround-Sound. 

Bei einem herkömmlichen Fernsehbild läuft ein Elektronenstrahl 50 Mal in der Sekunde über den Röhrenbildschirm und aktiviert auf ihm fluoreszierende Bildpunkte. Dabei streift er immer nur jede zweite Zeile, so dass sich das Bild aus zwei Halbbildern zusammensetzt (Interlaced-Verfahren). Daraus ergeben sich 25 Vollbilder pro Sekunde. 

Probleme der konventionellen Technik 

Als am Ende der 1980er Jahre abzusehen war, dass die Fernsehbildschirme immer größer gebaut werden konnten, fiel den Ingenieuren auf, dass die Zuschauer bald die schwarzen Streifen zwischen den Bildzeilen sehen würden. Damit wurde eine hochauflösende (high definition) Bildwiedergabe notwendig. Nach Vorarbeiten in Japan fingen Techniker in Europa und den USA an, Konzepte für das Hochzeilenfernsehen HDTV (High Definition Television) zu entwickeln. 

Doch die anfallenden enormen Signalströme ließen sich nicht mehr in den herkömmlichen Fernsehkanälen übertragen. Außerdem stieß die Entwicklung der Endgeräte an Grenzen. Die Röhrenfernseher für HDTV wurden extrem schwer, weil mit dem breiten Bild auch sehr viel mehr Glas verarbeitet werden musste. Mit herkömmlicher Technik war die 100-kg-Grenze für das Fernsehempfangsgerät bald erreicht. Ein erster Versuch eines analogen HDTV-Verfahrens in Europa scheiterte Mitte der 1990er Jahre: Es fehlten preiswerte Bildschirme, die Produktionstechnik war zu teuer und die Übertragungstechnologie befand sich noch in den Anfängen des digitalen Umbruchs. 

Datenreduktion und neue Sendestandards

Es wurde deutlich, dass nur Satellitenfernsehen, verbreiterte Kabelkanäle oder Frequenzeinsparungen bei den Signalen die Voraussetzungen für die Übertragung von HDTV schaffen würden. Satelliten- und Kabelsysteme bestanden bereits; als Verfahren für die Datenreduktion bei den Übertragungen etablierte sich vor allem das MPEG-Verfahren, das sich auch als Ton-Codierung und bei Bewegtbild-Codierung in der Computerwelt bewährt hatte. Auch für das europäische Digital-Fernsehverfahren DVB (Digital Video Broadcasting) diente es als Grundlage. 

Für das digitale HDTV wurde eigens ein neuer Sendestandard entwickelt, DVB-S2, also digitales Satellitenfernsehen der zweiten Generation. Hier wird ein fortgeschrittenes MPEG-Codierungsverfahren angewandt (MPEG4/AVC). Dabei werden die Fernsehbilder mit mindestens 720 fortlaufenden Zeilen (progressive Scan/720p,"HD ready") im Gegensatz zu den in Europa üblichen 625 Zeilen im Interlaced-Modus ausgestrahlt. "Full HD" bzw. "HD ready 1080p" bezeichnet die derzeit höchste Auflösung von1080-Zeilen-HDTV, also eine um mehr als 80 % verbesserte Bildqualität. Unterschieden wird dabei der schlechtere Interlaced Modus (1080i) und der "Full HD"-Modus (1080p), bei dem hochaufgelöste Filme in optimaler Qualität (entspricht in etwa dem Blu-Ray-Standard) wiedergegeben werden können. 

Bessere Technik – steigende Nutzung

Datenträger im Wandel der Zeit (© Alexey khromushin/fotolia.com)

Die HDTV-Technologie wurde seit etwa 2005 auch in der Öffentlichkeit thematisiert. Vor allem ein besseres und größeres Bild erwartete man durch die Entwicklung von Flachbildschirmen. Diese wurden als Flüssigkristallbildschirme (LCD – liquid crystal display) und Plasma-Bildschirme seit den 1960er Jahren und verstärkt seit den 1980er Jahren (u. a. für Laptops) entwickelt. 1998 erlebte der Absatz von großen Fernsehbildschirmen mit der Übertragung der Olympischen Spiele seinen Durchbruch. Im Jahr 2007 lag der Absatz der Flachbildschirme zum ersten Mal weltweit auch mengenmäßig über dem Absatz herkömmlicher Röhrenfernseher. Fernseher mit Flachbildschirmen werben häufig mit den Logos "HD-ready" bzw. "HD ready 1080p". 

"HD-ready" aber heißt noch lange nicht, dass der Zuschauer damit auch HDTV sehen kann. Dazu wird entweder eine geeignete Set-Top-Box für den Satellitenempfang benötigt, ein Kabelanschluss mit digitalem HD-Receiver oder ein DVB-T2 Receiver für den terrestrischen HD-Empfang. Von 2005 bis 2008 strahlte die ProSiebenSat.1-Mediengruppe bereits probeweise Programme in HDTV aus, ARTE folgte im Juli 2008 mit der Ausstrahlung von HDTV-Sendungen und ab Februar 2010 zogen das Erste und das ZDF. Inzwischen sind mehr als 100 Programme, ob privat, öffentlich-rechtlich oder im Pay-TV Bereich als HDTV empfangbar (Stand: 2016). HDTV entwickelt sich zum neuen Standard, der 2016 bereits in über 50 % der deutschen Fernsehhaushalte Einzug gehalten hat. Während die öffentlich-rechtlichen HD-Sender ohne Zusatzkosten empfangbar sind, verlangen die privaten Anbieter eine Gebühr für den HD-Empfang.

HD-Geräte und -Empfang

Angaben in Prozent / HH = Haushalt

Alle TV-HHSatelliten-HHKabel-HHIPTV-HHDVB-T-HH1
HD-Gerät = ein HD-fähiges Gerät befindet sich im Haushalt69,972,268,385,073,2
HD-Empfang = der Haushalt empfängt tatsächlich Fernsehprogramme in HD 53,461,848,670,632,0

Fußnote: 1 HDTV- Empfang über einen weiteren im HH verfügbaren Empfangsweg

Quelle: Astra Satellitenmonitor (YE 2015); in: Die Medienanstalten: Jahrbuch 2015/2016, S. 39.

Blu-Ray löst DVD als neuen Standard ab

2008 entschied sich die Auseinandersetzung um die Normung des DVD-Nachfolgeformats. Dabei ging es darum, mit welchen Speichermedien Filme zukünftig an die Heimkinoanlagen geliefert werden sollen. Nachdem sich mit Warner Brothers einer der größten amerikanischen Filmverleiher auf die Seite des Formats Blu-Ray-Disc des Entwicklers Sony geschlagen hat, verschwand das konkurrierende System HD-DVD von Toshiba vom Markt. 

Über einen Blu-Ray-Player können Hollywoodfilme in HD-Bildqualität (1920×1080 Pixel) auf den Fernsehbildschirm gelangen – allerdings, und dies ist ein Manko für die Zuschauer, nur mit kopiergeschützten Anschlüssen. Die Hollywood-Studios haben Angst davor, dass ihre Produkte als Raubkopie – und dann auch noch in bester Qualität – im Internet kursieren. Sie haben deshalb bei der Festlegung der HDTV-Standards durchgesetzt, dass zwischen Bildquelle und Bildschirm nur noch kopiergeschützte Verbindungen eingesetzt werden. 

Zur Zukunft von HDTV

Schöne Bilder mit HDTV (© 5im0n/fotolia.com)

HDTV bietet schöne Bilder, wie man sie auf Ausstellungen oder bei Vorführungen sehen kann: Blumenwiesen, Unterwasseraufnahmen, Landschaftspanoramen oder opulente Kostüme sind herrlich anzusehen. Jedoch bietet nicht jede Fernsehsendung Gelegenheit für brillante Bilder. Gerichtsshows der Privatsender, Sozialreportagen im öffentlich-rechtlichen Fernsehen, vorfahrende Limousinen am Kanzleramt und gelangweilte Teilnehmer einer Talkshow müssen nicht zwangsläufig im hochauflösenden Breitbild gezeigt werden. Bei sämtlichen HD-Sendern werden daher auch Sendungen im herkömmlichen SD-Format gezeigt, die auf HDTV hochskaliert werden. Der Anteil von nativem HD-Material (also Full-HD mit 1080p) wächst jedoch kontinuierlich in allen Programmbereichen. 

Ultra HDTV als HDTV-Weiterentwicklung 

2012 wurde bereits der kommende Standard und somit Nachfolger von HDTV vorgestellt. Ultra HD ist die Abkürzung für Ultra High Definition, was mit "extrem hohe Auflösung" übersetzt werden kann. "4K Ultra HD", "UHD", "UHDTV" oder "4K" sind weitere gebräuchliche Abkürzungen für Fernsehgeräte, die 3840×2160 Bildpunkte und eine Mindestauflösung von 8 Millionen Pixel besitzen. Ultra HD bietet damit eine vierfach höhere Auflösung als aktuelle Full-HD-Geräte.

In Deutschland wurden bis Anfang 2016 bereits eine Million Ultra HD-fähige Geräte verkauft, obwohl fast gar keine entsprechenden Inhalte dafür verfügbar waren. Nur eine Handvoll Spartensender existieren bislang. Im Herbst 2016 startete der Pay-TV Sender Sky ein UHD Angebot, bei dem ausgewählte Fußball Bundesliga und Fußball Champions League Spiele in Ultra HD ausgestrahlt werden. Von den inzwischen ca. 20 % der TV-Haushalte, die 2019 einen UHD-fähigen Fernseher besitzen, sind auch ein Drittel Pay-TV- Kunden. Die öffentlich-rechtlichen Rundfunkanstalten halten sich bislang noch zurück und wollen in naher Zukunft kein Programm in Ultra HD senden. Dagegen erweitern kostenpflichtigen Streaming-Portale wie Netflix oder Amazon ihr Ultra HD Angebot kontinuierlich. Ein entsprechend schneller Internetanschluss mit mindestens 16Mbit/s ist dafür erforderlich.

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