De smalle basis van breedbeeldtelevisie
‘Bij voetbal en wielrennen voegt breedbeeld niets toe
De Ingenieur nr. 11 21 juni 1994 (De auteur is redacteur van ‘De Ingenieur’. )
‘Breedbeeld geeft minder spectaculaire beelden omdat je een sport dan meer panoramisch, in zijn totaliteit ziet’, aldus regisseur Martijn Lindenberg. De consument blijkt nog terughoudend te reageren op nieuwe televisiestandaarden.
Er zijn twee tegenstrijdige veronderstellingen over de haalbaarheid van breedbeeldtelevisie. De ene veronderstelling luidt dat het een illusie is te denken dat de consument voor breedbeeldtelevisie zonder verder toegevoegde waarde zijn huidige toestel ver vangt. Alleen als breedbeeld op een ho ge-definitiestandaard wordt uitgezonden, geeft dat zoveel extra kwaliteit dat consumenten massaal overstag gaan, mits daarvoor een aanvaardbare prijs geldt.
D2-MAC is een nieuwe uitzendstandaard die speciaal geschikt is voor breed beeldtoestellen. Maar het is in wezen een analoge, gewone-definitiestandaard. Aan de zenden ontvangstzijde vindt de signaalbewerking deels digitaal plaats, maar tijdens de transmissie is het signaal analoog. TV-Plus (een samenwerkingsverband van Philips, NOS en de overheid) experimenteert nu ruim twee jaar met speciale breedbeelduitzendingen. Vanuit D2-MAC zou men gemakkelijk kunnen overschakelen naar HD-MAC, van 625 naar 1250 beeldlijnen. HD MAC is immers compatibel met 02 MAC. In feite wordt er nu al geproduceerd in 1250 beeldlijnen, maar ten behoeve van de huidige ontvangstmogelijkheid wordt vergroofd naar 625 beeld lijnen. Zodra er HD-ontvangsttoestellen komen, zou de eigenlijke HD-MAC standaard kunnen worden ingevoerd. Of het ooit zover komt valt te betwijfelen, omdat de gehele Wereld nu uitziet naar een digitale uitzendstandaard.
De andere veronderstelling luidt dat HDTV als doel voorlopig te hoog gegrepen is. Eerst moet de consument rijp worden gemaakt voor breedbeeld zon der verdere poespas. Een breder beeld kan in het bestaande PAL-signaal worden uitgezonden en ontvangen. De laatste televisieseizoenen hebben we al vaderlands drama aanschouwd in het brede beeldformaat met de breedte-hoogte verhouding 16:9, zoals de met de Nipkowschijf bekroonde AVRO-serie Pleidooi en de NCRV-serie Coverstory. Daardoor keken wij op onze 4:3-beeld buizen onder en boven het beeld tegen een zwarte balk aan, evenals bij het ver tonen van CinemaScope-films op televisie. Dit zogenoemde ‘letterbox’-formaat is dank zij films op televisie inmiddels geaccepteerd.
Een stapje verder gaat het PALplus-systeem. PALplus is compatibel met PAL en levert op een gewone 4:3-ontvanger een ‘letterboxbeeld’ op met zwarte balken onder en boven het beeld. Maar door een speciale 16:9 PALplus-ontvanger wordt het beeld niet alleen beeldvullend weer gegeven, maar kan ook de volledige verticale resolutie weer worden opgebouwd. Philips zit tevens in het PALplus-consortium dat beoogt breedbeeld in te voeren in de huidige PAL-standaard. Het Eindhovense elektronicaconcern heeft de af gelopen drie jaar met TV-Plus immers kostbare ervaring opgedaan over de aarzelende acceptatie bij de consument van een nieuwe (hoge-definitie) televisie standaard: die zit daar niet op te wachten.
Minder spectaculaire beelden
Overigens is het de vraag wat eigenlijk de voordelen zijn van een breder beeld. Het komt overeen met de hoogte-breedteverhouding van ons blikveld. Soms kijken wij ‘breed’, dan weer richten we onze blik op een punt. Op die manier kijken ook cameramensen die sportevenementen in beeld brengen. ‘Breedbeeld is een verrijking voor sommige sporten’, zegt NOS regisseur Martijn Lindenberg (Studio Sport). ‘Maar soms ook een verarming. Het geeft minder spectaculaire beelden, omdat je een sport meer panoramisch, in Breedbeeldtelevisie is volgens regisseur Martijn Lindenberg niet interessant bij voet bal, omdat de close-up van acties ontbreekt. zijn totaliteit ziet. Je bent minder met de camera close-up aanwezig bij de actie momenten. Het worden meer totaaltjes. Breedbeeld is fantastisch voor minder veelbekeken uitzendingen zoals documentaires en bioscoopfilms. Ook minder veelbekeken sporten zoals zwemmen, atletiek en biljart lenen zich goed voor het breed in beeld brengen. Bij voetbal en wielrennen voegt breedbeeld niets toe. ’ Een breder beeld betekent niets anders dan dat de camera in dezelfde tijd langere beeldlijnen moet aftasten. De beeldpunten worden verdeeld over een langere lijn. Dat gaat in beginsel ten koste van de beeldkwaliteit, en leidt tot een minder fijnmazig beeldpatroon, ware het niet dat in het conventionele televisiesignaal nog ruimte zit voor verbetering. Daarvan is gebruik gemaakt bij PALplus.
Daarmee vervalt de eis dat breedbeeld al leen invoerbaar is in combinatie met HDTV omdat alleen die hogere definitie de kwaliteitsvermindering als gevolg van de beeldverbreding meer dan goed zou maken. PALplus wordt Enhanced Definition TV genoemd (verbeterde definitie) of Advanced Compatible TV (geavanceerd, maar passend binnen de huidige uitzendstandaard). D2-MAC, een technisch voorportaal van HDTV (volgens de HD-MAC-standaard) lijkt het daartegen af te leggen. In het Hilversummer NOB-complex is een eindregiekamer waar dagelijks verscheidene uren breedbeeldtelevisie gemaakt wordt. Er zijn nu ongeveer vierduizend huishoudens die een D2-MAC-decoder
De Ingenieur nr. 11 21 juni 1994
hebben om het brede beeld te ontvangen. Die mensen hebben dus een breed toe stel gekocht. Voor het grote publiek echter weegt het extra van het brede beeld niet op tegen die investering.
Flatscreen
Volgens ir. Henk Lamers, specialist op het gebied van digitale en geavanceerde videosystemen bij het Nederlands Omroepproductie Bedrijf (NOB), ‘is er wel wat belangstelling voor breedbeeld, maar ik denk dat die heel erg is gevoed door de Europese subsidising’. En nog vindt de consument de prijs te hoog. ‘Bij de verdringing van de acrylplaat door de cd trok de lage prijs en het grotere gemak in het gebruik de consument over de streep, niet zozeer de betere geluidskwaliteit.’
Hij relativeert het wenkend HD-perspectief achter D2-MAC met: ‘Ik heb al leen iets aan een scherper beeld als ik ook een groter beeld krijg, zodat je evenals in een bioscoop veel meer wordt betrok ken bij wat er in beeld gebeurt. Maar een HD-televisiebeeldbuis is anderhalf keer zo diep als een conventionele beeldbuis. Bij een groot scherm past zo’n apparaat in geen enkele huiskamer. De ontwikkeling van een goed flatscreen loopt achter bij de ontwikkeling van een HD-signaal standaard.’
Niet alleen de consument twijfelt, ook de televisieproducenten. Lamers (retorisch): ‘Voor een omroep geldt: als ik in breedbeeld ga uitzenden, bereik ik dan een ander publiek?’ Met HD zou wel een ander publiek zijn te bereiken, omdat grotere beeldkwaliteit ‘betaalde’ televisie interessant maakt.
‘Abonneetelevisie lijkt een hoge vluchtte kunnen nemen’, zegt Lamers. ‘De kijker stelt dan echter wel hoge eisen aan het gebodene: een bioscoopachtige presentatie. Een film die je ziet, daar betaal je dan een prijs voor die in de orde van
BIJSCHRIFT Een scherper en groter beeld: het verschil tussen HDTV (links) en gewone televisie (rechts).
grootte van een bioscoopkaartje ligt. Een voetbalwedstrijd die integraal wordt uit gezonden, daar betaal je dan pakweg vijf gulden voor.’
Er moet dan een goed flatscreen beschik baar zijn, zodat de consument thuis ‘in de bioscoop’ of ‘in het stadion’ lean zitten in plaats van dat hij op de rand van zijn stoel naar een schermpje moet turen. Dat is de prijselasticiteit van abonneetelevisie, veronderstelt Lamers. Voor het huidige tv-aanbod en beeldkwaliteit willen wij niet meer betalen dan ons kijken luister geld, enkele kwartjes per dag.
Andere manier van kijken
Ook is voor betaaltelevisie een systeem nodig om te kunnen betalen. D2-MAC maakt een veel geavanceerder betaalsysteem mogelijk dan PALplus. D2-MAC is hybride: er kunnen in het signaal naast analoge informatie ook pakketjes digitale besturingsinformatie worden meegezonden. Dat is nu juist de potentieel sterke kant van D2-MAC: er is een niet te kraken digitale scramble-code in te bouwen, een voorwaarde voor vergaande toepassing van abonnee of betaaltelevisie.
De scramble van het PAL-signaal van FilmNet is vrij gemakkelijk te breken. Er zijn heel wat illegale decoders in omloop. FilmNet scrambelt door zijn signaal iets buiten de PAL-norm te laten lopen. 02 MAC maakt gebruik van ‘Eurocrypt’. In het analoge videosignaal worden het kleursignaal C en helderheidssignaal Y voor elke beeldlijn achter elkaar doorgegeven: eerst een lijn Y en dan een lijn C. Eurocrypt ‘knipt’ die componenten in kleine stukjes die door elkaar worden verstuurd in een wisselend patroon. Het maakt betaald tv-kijken mogelijk waarbij
BIJSCHRIFT Breedbeeldtelevisie vereist een andere manier van tv-kijken; een breedbeeldtv is veel dwingender in een huiskamer aanwezig.
een ‘smartcard’ toegang geeft tot tv-programma’s door die kaart in een gleuf van de decoder te steken. Tijdens het kijken wordt van de kaart ‘kijktegoed’ afgeschreven. Via het D2-MAC-signaal kan de programmaleverancier individuele kijktegoeden ook weer aanvullen. In Frankrijk wordt dit systeem al gebruikt. Met deze andere toepassing snijdt Lamers een aspect aan dat in de discussie over de invoering van een nieuwe uit zendstandaard wat onderbelicht lijkt te zijn gebleven. De manier waarop wij tot nu toe van televisie gebruik hebben gemaakt: het mompelende blauwe oog in een hoek van de kamer, onderdeel van ons audiovisuele behang. Misschien hebben we helemaal geen trek in die virtual reality van een CinemaScope high definition flatscreen waardoor in het Journaal de F-side en de ME dwars door je huiskamer denderen. Misschien vinden we het wel veel comfortabeler zo’n item op het NOS-Journaal gewoon van uit dat vertrouwde glazen bolletje te laten komen. Voor wat de wedstrijd zelf betreft: een voetballiefhebber kan thuis zijn eigen ‘skybox’ aanschaffen in de vorm van een HD-beeldscherm waarop hij of zij op bestelling en tegen betaling naar integrale uitzending van voetbal wedstrijden kan kijken. PAL-televisie is dan meer ‘beeldradio’ en HDTV reserveren we voor informatie waar we expliciet om hebben gevraagd
Digitale productietechniek
Uitgaande van zo’n strikt gescheiden toepassing zou het hele compatibiliteitsvraagstuk een fictie zijn, omdat een HD uitzendstandaard naast een conventionele standaard kan bestaan. Daarmee is echter niet het probleem van ruimtegebrek op de VHF- en UHF-frequentie band opgelost. Er kan alleen ruimte worden gevonden voor een HDTV-kanaal als bestaande kanalen worden vrijgemaakt. De vraag is: welke?
TV-Plus (D2-MAC breedbeeld) experimenteert met integrale uitzending van voetbalwedstrijden uit de Spaanse en Italiaanse competitie. De NOS heeft daarvan de rechten verworven evenals FilmNet (abonneetelevisie!). Volgend jaar wil TV-Plus op de dinsdagavond integraal Nederlands competitievoetbal
BIJSCHRIFT Studio-opname met een speciale HDT camera.
gaan uitzenden. Met name amateurclubs zijn bang dat daardoor betalende toe schouwers zullen wegblijven. Overigens heeft de NOS in dit verband ook het Commissariaat voor de Media op haar weg gevonden. Het stond deelname van de NOS aan TV-Plus destijds toe op voorwaarde dat zij zich niet direct met de uitzendingen zou bemoeien. Nu dat wel het geval is, wil het commissariaat dat de NOS zich uit TV-Plus terugtrekt.
Vooralsnog is dus PALplus aan zet. Lamers heeft zijn twijfels of de televisiewereld het met PAL-breedbeeld redt tot de komst van breedbeeld-HD. ‘Maar wat ik wel als een vaststaand gegeven beschouw, is de overgang van analoge naar digitale productietechniek het traject voor de uitzending.’ Dat de hele televisie wereld nog analoog werkt, dreigt bijna te worden vergeten door de verschillende stromingen in de HDTV-discussie.
‘We moeten accepteren dat we om digitale breedbeeldtelevisie te maken geen hogere definitie nodig hebben, dus dat we in de productie niet meer beeldpunten nodig hebben dan nu, dus 720 per beeldlijn. Dat betekent dat we de stap kunnen zet ten van een analoog gegenereerd 4:3 beeld naar een digitaal 16:9-beeld dat nog niet HD is. De vermindering van de resolutie van dat raster op een 16:9 beeldscherm is nauwelijks te zien.’ Als je namelijk een langere beeldlijn verdeelt in evenveel beeldpunten, dan worden die punten groter en dus de scherpte minder. ‘Die vermindering van beeldscherpte geldt vooral in de normen van onze produktieomgeving hier. In het hele traject tot bij de consument thuis, gaat nu al zo veel beeldkwaliteit verloren dat die resolutievermindering door breedbeeld daar bij in het niet valt.’ •
KADER
PALplus D2-MAC: 1-0
Een televisiecamera tast zijn blikveld af volgens een patroon van 576 horizontale lijnen onder elkaar. Tijdens een lijnscan verandert de waargenomen lichtwaarde (luminantie of helderheid) en de kleurwaarde. De veranderingen worden ‘gelezen’ als 720 beeldpunten, Het patroon van 720 maal 576 beeldpunten wordt omgezet in een elektrisch signaal dat volgens de geldende uitzendstandaard wordt gecodeerd. De uitgezonden code wordt door de decoder in ons tv-toestel omgezet in een elektrische spanning die een elektronenbundel aanstuurt. Die bundel schrijft 25 keer per seconde 576 horizontale lijnen onder elkaar op de fosforfilm aan de binnenzijde van het beeldbuisvenster dat daardoor oplicht. Dat is het beeld dat wij zien.
In feite worden om beurten halve beelden ge schreven. Met een frequentie van 50 hertz worden eerst 288 oneven lijnen geschreven en vervolgens daartussen 288 even lijnen. Het periodiek (met een frequentie van 50 hertz) oplichten van de even lijnen op de fosforfilm compenseert het doven van de oneven lijnen en omgekeerd. Deze ‘hertzflikkering’ kan tegenwoordig nog verder worden onderdrukt met digitale elektronica die op basis van sampling (het nemen van monsters uit het signaal) tussen twee halve beelden een synthetisch ’tussenbeeld’ schat. Dit is de 100 hertzbeeldbuis.
Voor verdere verbetering van het beeld heb ben de deskundigen zich gebogen over het ethersignaal. Tot begin jaren tachtig bestond alleen het aardnet aardse zenders gebaseerd op 7 MHz en 8 MHz kanalen en gebruik makend van de PAL of Secam-uitzendstandaard. Voor directe satellietontvangst thuis werd echter de MAC-standaard ontworpen. Inspelend op de (toekomstige) MAC-standaard begonnen fabrikanten van televisie toestellen hun producten te verbeteren. Daardoor kwamen er toestellen met betere weergavemogelijkheid dan de geldende ‘aardse’ uitzendstandaard bood. Een aantal Europese omroepen (uit Duitsland, Oostenrijk, Zwitserland en het Verenigd Koninkrijk) besloot daarom een consortium op te richten te samen met een paar elektronicafabrikanten (Philips, Grundig, Thomson en Nokia) dat als doel heeft de PAL-standaard te verbeteren tot ‘MAC-niveau’.
PALplus is geen nieuwe uitzendstandaard, maar een verbetering van de PAL-standaard die volledig aansluit op de huidige ont vangstmogelijkheden. Het is geen HDTV, maar Extended of Enhanced Definition. De kwaliteit van uitzendingen via aardse zenders, waarvan de meeste omroepen afhankelijk zijn, moest op het kwaliteitsniveau van directe thuisontvangst via de satelliet komen te liggen.
In het begin zal er het huidige formaat en breedbeeld worden uitgezonden en zullen er ‘smalbeeld-‘ en breedbeeldontvangers zijn. PALplus zorgt dat smalbeeldtelevisies breed beeld kunnen ontvangen en omgekeerd. Elke zender is in beide formaten te ontvangen. Dat is de belangrijkste eigenschap van PAL plus. Het opnameformaat is echter 16:9. Er is overwogen om in de opnameproductie uit te gaan van zowel het 4:3als het 16:9-formaat, maar dat zou hebben betekend dat de cameraman altijd de twee zijpanelen van het bredere 16:9-beeldformaat buiten zijn observatiekader zou moeten laten, waardoor de artistieke meerwaarde van breedbeeld volko-
Laboratorium waar PALplus-hardware wordt getest.
men verloren gaat. Om het in 16:9-verhou ding opgenomen beeld te kunnen laten zien op 4:3-ontvangers, verkleint PALplus dit beeld, waardoor eronder en erboven een zwarte balk verschijnt. Dat heet het ‘letter boxformaat’.
Van de 625 beeldlijnen van PAL worden er 576 gebruikt voor ‘actieve’ beeldinformatie en de overige 49 voor ‘meegestuurde’ informatie zoals teletekst. Het conventionele televisiebeeld is dus gedefinieerd door 576 op el kaar gestapelde lijnen. PALplus zendt een breed beeld uit dat ook ontvangen moet worden op de huidige smalle schermen. Het systeem brengt daarom het 16:9-beeld op het 4:3-scherm in 432 actieve beeldlijnen onder. Door maar driekwart van de hoogte van het beeldscherm te gebruiken past er een breder, maar verhoudingsgewijs kleiner 16:9-beeld in. De 144 overige lijnen worden gecodeerd als twee zwarte balken onder en boven in beeld, van elk 72 beeldlijnen.
Wanneer het uit 432 opgebouwd PALplus signaal nu wordt gereproduceerd op een breedbeeldtoestel, kan de voile beeldhoogte van 576 actieve beeldlijnen worden benut. Daarvoor moet de in 432 beeldlijnen vervatte informatie worden uitgesplitst over 576 lijnen. Het beeld wordt zo navenant minder scherp, het krijgt een kleinere verticale resolutie, onderscheidend vermogen. In de 144 zwarte lijnen wordt echter informatie mee gestuurd (het ‘vertical helper signal’) om in een breedbeeldtoestel de resolutie weer op te voeren tot die welke overeenkomt met 576 lijnen. Een breedbeeldtoestel heeft daarvoor een speciale decoder die in de 144 lijnen in formatie leest waarmee het oorspronkelijke beeld van 576 horizontale lijnen wordt hersteld.
In de overgangsfase zal op wisselende beeld formaten worden uitgezonden, het huidige (PAL, Secam) 4:3formaat, dan wel het nieuwe (PALplus) 16:9-breedbeeldformaat. In dien 4:3 wordt uitgezonden, schakelt een speciale code die in beeldlijn 23 wordt mee gestuurd het beeldformaat van een PALplus breedbeeldtoestel om naar 4:3. Er verschijnen dan donkergrijze zijpanelen in beeld. De consumentenacceptatie van PALplus-breed beeldontvangers kan immers alleen zeker gesteld worden als die toestellen ook het conventionele PAL-signaal kunnen ontvangen. Verder moet PAL-Plus ook de verbeteringen incorporeren die MAC kan bieden, namelijk: betere horizontale resolutie en een betere scheiding van kleuren luminantiesignaal, waardoor het ‘overspreken’, het wederzijds beïnvloeden van die signalen (cross colour en cross luminance), verleden tijd is. Aanvankelijk leek de kleurendraaggolf in het PAL-signaal niet geschikt voor versturen over de satelliet. Achteraf is dat reuze meegevallen. Ervan uitgaande dat directe ontvangst van tv-signalen in de MAC-standaard vanuit de ruimte (televisiesatellieten) een hoge vlucht zou nemen, leek het zinvol om vanuit de MAC-standaard een HDTV-systeem te ont wikkelen. Nu blijkt satellietuitzending veel meer te worden ontvangen via het kabelnet (centrale antenne-inrichting) dan met ‘huis schotels’ en bovendien lijkt HDTV verder weg dan ooit.
Daarom heeft MAC het tij niet mee: deze standaard is zo veel mogelijk aansluitend op toekomstige HDTV en staat verder af van de huidige standaard. PALplus staat daarentegen zo dicht mogelijk bij de huidige PAL-standaard, maar ver weg van HDTV: hij maakt al leen breedbeeld mogelijk.
Het uitgangspunt van HDTV is: twee keer zo veel beeldpuntjes op een beeldlijn (1440 in plaats van 720) en twee keer zo veel beeldlijnen (1250 in plaats van 625); dus vier keer zo veel informatie. Om dat signaal door de huidige tv-kanalen te kunnen sturen, moet het tot een kwart worden teruggebracht. Dat is ongeveer als voIgt voor te stellen: bij MAC wordt het 1440 x 1250 HD-raster onderverdeeld in vierkante blokjes van elk 2 x 2 beeldpunten. Er zijn dan 720 x 625 blokjes, zodat elk blokje overeenkomt met een beeldpunt uit het conventionele beeldraster. Van elk uit te zenden HD-beeld wordt uit elk blokje steeds maar een beeldpunt verstuurd. In feite wordt zo per beeld (25 keer per seconde) telkens maar een kwart van het HD-beeld verstuurd.
Daardoor zouden in een HD-ontvanger van elk corresponderend blokje voortdurend drie beeldpunten uit zijn, ware het niet dat een HDTV voor de uitgeschakelde punten de laatst ontvangen signaalwaarde ont houdt en reproduceert, net zo lang totdat die verandert. In het 720 x 625 punten-ras ter van conventionele televisie wordt elk beeldpunt kloksgewijze aangestuurd door een van de vier corresponderende punten van het HD-raster: 1,2,3,4,1,2,3,4… enzovoorts. Op die manier is het HD-signaal compatibel voor gewone ontvangers.
Daar waar het beeld niet beweegt, verandert de signaalwaarde in de beeldpunten niet. Daar waar het beeld bestaat uit stil stand, wordt uitzending van het signaal gestaakt; zodra dat gebeurt, onthouden de ontvangers in die hiaten het laatst ontvangen signaal en reproduceren zij dat. Zo hoeft veel minder signaal te worden over gedragen.
Het tenniscourt staat stil. De bal beweegt. De vraag is hoe je een bewegende bal laat zien. Willen wij beweging werkelijk zien of hoeft ze slechts te worden gesuggereerd als een veeg of flits op een bewogen foto. Dus daar waar beweging is, mag het beeld minder scherp zijn. Dat betekent dat elk beeldpunt waarvan de signaalwaarde snel verandert, die waarde ‘oplegt’ aan de andere beeldpunten binnen zijn blokje.
Dit wordt ‘motion adaptive’ genoemd. De ze techniek wordt bij PALplus en D2-MAC ook al toegepast. Zulke systemen gaan er van uit dat de benodigde logica voor het volgen van beweging in beeld in de encoder (die het zendsignaal maakt) zit. De encoder selecteert dus aangeboden informatie en de decoder in de ontvanger is alleen maar ‘slaven’.
Toch levert dit ‘slechts’ een factor vier in formatiereductie op. MAC blijft bovendien een analoog systeem dat daardoor nimmer echt van de grond is gekomen. De zwakke kant is, dat het compatibel is met iets dat er niet is: HDTV.
EINDE KADER
