UHDTV (ultra HDTV)

Mit Ultra-HDTV (UHDTV) gibt es ein extrem hochauflösendes Format für Digitalvideo, das hochauflösendes Fernsehen (HDTV) in der Bildauflösung um ein Vielfaches übertrifft. Die Bildauflösungen zählen zu den Extremely High-Resolution Imagery (EHRI). HDTV hat eine Auflösung von 1.920 x 1.080 Pixel, UHDTV hat im 8K-Standard eine Auflösung von 7.680 x 4.320 Pixel, im 4K-Standard bzw. bei Quad-Full-HD eine von 3.840 × 2.160 Pixel. Dazwischen gibt es noch den 5K-Standard mit 5.120 x 2.880 Pixel. Fernseher mit einer Auflösung von 4K werden auch als 4K-TV bezeichnet.


Beide Versionen sind in BT.2020 der ITU-R spezifiziert und haben ein Bildseitenverhältnis von 16:9. Die Pixelanzahl beträgt für den 4K-Standard 8,3 Megapixel (MP) und 33,177 MP für den 8K-Standard.

Die hohe Auflösung von UHDTV

Bildauflösungen von HDTV und UHDTV

Bildauflösungen von HDTV und UHDTV

Das hochauflösende UHDTV-Bild hat somit eine 16-mal höhere Auflösung als das HDTV-Bild. Neben der höheren Auflösung kann UHDTV auf Displays von über 100" und auf Projektionsflächen dargestellt werden, wie sie in Heimkinos und Kinos verwendet werden und zudem hat es einen wesentlich größeren Farbraum gegenüber HDTV und einen höheren Dynamikbereich. Beide, der Farbraum und der Dynamikbereich, sind neben der Auflösung und der Bildwiederholfrequenz in der ITU-Empfehlung BT.2020 spezifiziert.

Farbraum nach BT.2020 für UHDTV

Farbraum nach BT.2020 für UHDTV

Das UHDTV-Format, das von der japanischen Broadcasting Organisation entwickelt wurde, arbeitet mit einer Bildwiederholfrequenz von 24, 25, 50, 60 und 120 Bildern pro Sekunde mit Zeilensprungverfahren oder im Progressive Scan. Aus der Anzahl der Bildpunkte, die im RGB-Farbmodell dargestellt werden, und der Bildwiederholfrequenz ergibt sich bei 60 Vollbildern pro Sekunde eine Taktfrequenz von 47,7 GHz. Dazu kommt bei Super Hi-Vision, so die japanische Bezeichnung für Ultra-HDTV, die Tonübertragung mit 22.2 Tonkanälen. Der 22.2-Kanal-Ton arbeitet mit zwanzig Decken-, Ebenen- und Bodenlautsprechern sowie 2 Subwoofern. Der gesamte Datenstrom benötigt etwa 500 Mbit/s. Die beiden Datenströme haben nach der Kompression zusammen einen Bandbreitenbedarf von ca. 600 Mbit/s und Übertragungsraten von bis zu 6,6 Gbit/s, die funktechnisch übertragen werden müssen.

Die Aufnahme-, Speicher- und Übertragungstechnik für UHDTV.

UHD-Fernseher mit 2,3 m Bilddiagonale von Samsung

UHD-Fernseher mit 2,3 m Bilddiagonale von Samsung

Um den gesamten Datenstrom von 500 Mbit/s übertragen zu können, arbeitet die funktechnische Übertragung mit modernsten Modulations- und Antennentechniken. Da ist Orthogonal Frequency Division Multiplex (OFDM) als effizientes Modulationsverfahren zu nennen, das mit dem antennentechnischen MIMO-Verfahren, Multiple Input Multiple Output (MIMO), kombiniert wird. Mit diesen Techniken können hohe Datenraten in einer begrenzten Bandbreite in VHF- und UHF-Bändern und mittels Long Term Evolution (LTE) übertragen werden.

In den Anfangsjahren von UHDTV konnte die extrem hohe Auflösung nicht kameratechnisch unterstützt werden. In dieser Zeit behalf man sich damit, dass man das HDTV-Bild aufnahmetechnisch in mehrere neben- und übereinander liegende Einzelbilder unterteilte, die aus sechzehn Kameras stammten und zu einem UHDTV-Bild kombiniert wurden. Zwischenzeitlich sind entsprechende UHDTV-Kameras für 8K und 4320p (Progressive Scan) verfügbar. Speichertechnisch können diese Datenmengen vorerst nur in Versuchsanordnungen gespeichert werden. So hat die Japan Broadcasting Corporation (NHK), die UHDV entwickelt hat, sechzehn HDV-Recorder in einem Array für die Speicherung der Datenmengen eingesetzt.

Die ITU-R hat für die Datenübertragung von UHDTV-Datenströmen mit Large Screen Digital Imagery (LSDI) eine Empfehlung ausgearbeitet, die in der ITU-Empfehlung J.601 spezifiziert ist. Als Videoformat wurde das UHDV-Format entwickelt.

Informationen zum Artikel
Deutsch: Ultra-HDTV
Englisch: ultra HDTV - UHDTV
Veröffentlicht: 21.10.2015
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Tags: #Fernsehen #Darstellformate
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