cosa è l'alta definizione?

Cos'è l'HD

HD, High Definition, Alta Definizione: cos'è

Come è nata l'HD

I primi tentativi di introdurre l'alta definizione si basavano sul raddoppio delle linee di scansione, portate a 1250 e 1125 dei sistemi HDTV NHK (siamo negli anni '70!) e HD-MAC (anni '90) e poi evoluto nel Muse. Si trattava di esperimenti analogici che hanno anche goduto di una discreta diffusione, ma in generale non hanno avuto seguito.
Il tentativo di introdurre l'alta definizione viene ora ripetuto a valle della introduzione della TV digitale, ormai da anni avvenuta attraverso il satellite (il DVB è nato circa 10 anni fa) ed il cavo, e recentemente approdata alle trasmissioni terrestri con il tanto discusso "digitale terrestre", DTT o DVB-T.
Il vantaggio del digitale rispetto all'analogico è principalmente legato all'utilizzo di sistemi di compressione delle immagini. Utilizzando l'analogico, infatti, ad un raddoppio dei punti di risoluzione corrisponde un raddoppio della banda necessaria per la trasmissione. L'introduzione dell'alta definizione analogica, quindi, comporterebbe una riduzione drastica del numero di canali televisivi che potrebbero trovare spazio nello stesso spettro di frequenze, i costi aumenterebbero proporzionalmente, i profitti crollerebbero. Dal punto di vista di business, quindi, il meccanismo era fallimentare!
Oggi, grazie al digitale, il problema può essere risolto utilizzando la compressione. Un canale televisivo da 6 MHz, nel quale trova posto solamente un canale analogico a definizione standard, in digitale può contenere comodamente circa 19 Megabit/s di informazioni. Per dare un'idea si tratta di un valore quasi doppio rispetto al bitrate disponibile su DVD, e sufficiente a codificare video HDTV con un fattore di compressione di circa 50:1, più che accettabile utilizzando l'MPEG-2 o, meglio, algoritmi di compressione ancora più efficienti come l'MPEG-4 e la sua versione più potente MPEG-4 AVC (nota anche come H.264) o il VC1 (Windows Media Video 9).
Il passaggio all'alta definizione comporta quindi importanti cambiamenti rispetto alle tecnologie attuali.

Che cos'è l'alta definizione

Si parla di HD (High Definition, Alta Definizione) quando si ha a che fare con immagini di risoluzione (per numero totale di punti) almeno doppia rispetto a quella attuale concessa dai sistemi NTSC/PAL (525 e 625 linee di scansione, di cui rispettivamente 480 e 576 visibili, con frequenza di semiquadro di 60 e 50 Hz).

Il formato video HDTV

Qual è il limite minimo di risoluzione per poter parlare di HDTV?
Il confine fra definizione standard ed alta in realtà non è netto, e inoltre per l'HDTV americana (da cui deriveranno i sistemi europei) sono stati identificati almeno due formati di immagine e 4 frequenze di scansione.
Possiamo però fissare alcune regole. Un segnale HDTV, innanzitutto, deve essere in formato 16:9 e quindi immagini di formato tradizionale 720x480 o 720x576, ancorché in scansione progressiva (480p, 576p), non possono essere chiamate ad alta definizione.
Fin dalle prime implementazioni dell'HDTV si è utilizzato un numero di linee di scansione almeno doppio rispetto a quelli dei sistemi PAL ed NTSC. L'HD-MAC europeo utilizzava 1250 linee, i primi sistemi americani lavoravano invece a 1125 linee di scansione, corrispondenti a 1080 linee visibili. A valle del fallimento degli esperimenti Europei, il formato 1080 si è imposto fino a diventare un vero e proprio standard.
Senza entrare in dettaglio nella migrazione fra sistemi attuali e ad alta definizione (trattati ampiamente su Tutto Digitale n. 22) segnaliamo che per gli standard video di nuova generazione, si è deciso di passare ad una rappresentazione a "pixel quadrati". Facendo un rapido calcolo si scopre che in questo caso un'immagine 16:9 composta da 1080 linee visibili deve contenere 1920 punti/linea, per essere composta da pixel quadrati.
Da qui nasce il formato 1920x1080 che oggi rappresenta la massima definizione per i sistemi video digitali consumer.
L'ente ATSC (Advanced Television System Committee), al momento della standardizzazione dell'HDTV americana, ha individuato nel secondo formato a 1280x720 pixel il livello minimo di risoluzione per l'HDTV. Da notare che sia il 1920x1080 a 60 fps interlacciati che il 1280x720 a 60 fps progressivi sono campionati alla stessa frequenza di 74.25 MHz (contro i 13.5 MHz del video SDTV del DVD), il che permette di semplificare l'elettronica per la gestione di entrambi. Questo secondo formato è stato introdotto allo scopo di favorire l'impiego della scansione progressiva (non è prevista la variante 720i), che nel caso del 1920x1080 richiederebbe una quantità di dati eccessiva.
1080i e 720p, quindi, sono i due formati attuali dell'HDTV. Ma perché accontentarsi? Il passo successivo è già identificato: il 1080p (1920x1080 pixel a scansione progressiva)...