Телеви́дение (греч. τήλε — далеко и лат. video — вижу; от новолатинского televisio — дальновидение) — комплекс устройств для передачи движущегося изображения и звука на расстояние. В обиходе используется также для обозначения организаций, занимающихся производством и распространением телевизионных программ. Вместе с радиовещанием является наиболее массовым средством распространения информации (политической, культурной, научно-познавательной или учебной), а также одним из основных средств связи.
Телевидение основано на принципе последовательной передачи элементов[1] изображения с помощью радиосигнала или по проводам. Разложение изображения на элементы происходит при помощи диска Нипкова, электронно-лучевой трубки или полупроводниковой матрицы. Количество элементов изображения выбирается в соответствии с полосой пропускания радиоканала и физиологическими критериями. Для сужения полосы передаваемых частот и уменьшения заметности мерцания экрана телевизора применяют чересстрочную развёртку. Также она позволяет увеличить плавность передачи движения.
Телевизионный тракт в общем виде включает в себя следующие устройства[2]:
Кроме того, для создания телевизионной передачи используется звуковой тракт, аналогичный тракту радиопередачи. Звук передаётся на отдельной частоте обычно при помощи частотной модуляции, по технологии, аналогичной FM-радиостанциям. В цифровом телевидении звуковое сопровождение, часто многоканальное, передаётся в общем с изображением потоке данных.
Стандартом телевизионного вещания принято называть совокупность числа строк разложения кадра, частоту смены кадров или полей и тип развёртки. Уже несколько десятилетий в мире преобладают два стандарта:
Эти стандарты используются как в аналоговом, так и в цифровом телевидении стандартной четкости. В большинстве стандартов цифрового телевидения стандартной чёткости применяется цифровое анаморфирование изображения, адаптированное к современному соотношению сторон экрана 16:9.
Сейчас на смену традиционным стандартам разложения приходит телевидение высокой чёткости (ТВЧ, HDTV). Существуют два основных стандарта разложения ТВЧ, которые могут иметь разновидности с чересстрочной или прогрессивной развертками:
Развитие технологий привело к появлению новейших стандартов, позволяющих передавать изображение с качеством, превосходящим кинематографическое. К этим стандартам относятся 4K и 8K UHDTV.
Под системой телевидения чаще всего понимают способ кодирования информации о цвете при цветном телевещании. В аналоговом телевидении стандартной четкости наибольшее распространение получили три системы передачи цвета (в порядке разработки):
Наземное телевидение — система передачи телевизионного сигнала к потребителю при помощи инфраструктуры телевизионных вышек и передатчиков в диапазоне 47—862 МГц. Для приёма сигнала используется внутрикомнатная или наружная антенна. Кроме наземного существует спутниковое телевидение, использующее для передачи сигнала искусственные спутники Земли, расположенные на стационарных орбитах и оборудованные ретрансляторами и усилителями телевизионного сигнала, получаемого с наземных источников.
Спутниковое телевидение — система передачи телевизионного сигнала от передающего центра к потребителю, использующая в качестве ретранслятора искусственные спутники Земли, расположенные в космосе на геостационарной околоземной орбите над экватором, и оснащенные приемопередающим оборудованием. Обеспечивает покрытие качественным телевизионным сигналом больших территорий, труднодоступных для ретрансляции обычным способом.
Аналоговое телевидение распространяется через спутник, как правило, закодированным или зашифрованным в NTSC, PAL, или SECAM стандарте телевизионного вещания.
Цифровой телевизионный сигнал или мультиплексированный сигнал обычно модулируется QPSK или 8SPK.
В целом, цифровое телевидение, в том числе передаваемое через спутники, как правило, основано на общепризнанных стандартах, таких как MPEG, DVB-S и DVB-S2.
Аналоговое телевидение — телевизионная система, использующая для получения, вывода и передачи изображения и звука аналоговый электрический сигнал. Все приёмо-передающие системы доцифровой эпохи, включая механическое телевидение, использовали аналоговые сигналы, которые могут передаваться как по кабелю, так и по радио. Постепенно страны мира переходят на цифровое телевидение. Россия и Китай планируют к 2015 году полностью перейти на цифровое телевидение[3].
Главное преимущество цифрового телевидения перед аналоговым — более высокая устойчивость к накоплению искажений на всех этапах производства программ и их доставки до конечного потребителя[4]. Ещё одно важное достоинство — меньший объём данных, передаваемых по каналам связи, а также дополнительные сервисы. На частоте одного аналогового телевизионного канала транслируется десяток цифровых (стандартной чёткости), что значительно снижает себестоимость распространения сигнала одного телеканала. Цифровые методы сжатия видеосигнала дали толчок развитию ТВЧ.
При своих достоинствах цифровое телевидение имеет два главных недостатка:
В настоящее время существуют следующие основные стандарты:
В основе телевидения лежит открытие фотоэффекта в селене, сделанное Уиллоуби Смитом в 1873 году. И изобретение сканирующего диска Паулем Нипковым в 1884 году послужило толчком в развитии механического телевидения, которое пользовалось популярностью вплоть до начала Второй мировой войны[5].
В 1907 году российский учёный Борис Розинг запатентовал «Способ электрической передачи изображений на расстояние», а 9 мая 1911 года впервые в мире осуществил передачу и прием телевизионного изображения простейших фигур.
Основанные на диске Нипкова системы были практически реализованы лишь в 1925 году Джоном Бэрдом в Великобритании, Чарльзом Дженкинсом в США, И. А. Адамяном и независимо Л. С. Терменом в СССР[П 1].
Первая в мире передача движущегося изображения была осуществлена в 1923 году американцем Чарльзом Дженкинсом, с использованием для передачи механической развёртки, но передаваемое изображение было силуэтным, то есть не содержало полутонов. Первая пригодная для передачи движущихся полутоновых изображений механическая система была создана 26 января 1926 года шотландским изобретателем Джоном Бэрдом, основавшим в 1928 году Baird Television Development Company[6][7].
Имелись и другие системы механического телевидения: изобретённый в 1931 году «бегущий луч» Манфреда фон Арденне и английская система механического телевидения Scophony, позволявшая создавать изображения на экране размером почти 3 на 4 метра и с разрешением в 405 строк. Однако ни одна из механических систем не выдержала конкуренции с более дешевыми и надёжными электронными системами телевидения.
10 октября 1906 года изобретатели Макс Дикманн, ученик Карла Фердинанда Брауна, и Г. Глаге зарегистрировали патент на использование трубки Брауна для передачи изображений.[8].
Первый патент на используемые до сегодняшнего дня технологии электронного телевидения получил профессор Петербургского технологического института Борис Розинг, который подал заявку на патентование «Способа электрической передачи изображения» 25 июля 1907 года[5]. Однако ему удалось добиться передачи на расстояние только неподвижного изображения — в опыте 9 мая 1911 года[6]. При этом электронно-лучевая трубка использовалась для воспроизведения изображения, а для передачи применялась механическая развёртка[5].
В 1926 году Кэндзиро Такаянаги впервые в мире при помощи электронно-лучевой трубки продемонстрировал неподвижное изображение слога катаканы .
Первой в истории передачей движущегося изображения при помощи электронно-лучевой трубки считается передача, осуществленная 26 июля 1928 года в Ташкенте изобретателями Б. П. Грабовским и И. Ф. Белянским. Хотя акт Ташкентского трамвайного треста, на базе которого проводились опыты, свидетельствует, что полученные изображения были грубыми и неясными, именно ташкентский опыт можно считать рождением современного электронного телевидения[9]. Первый в истории телевизионный приёмник, на котором был произведён ташкентский опыт, назывался «телефотом». Заявка на патентование телефота по настоянию профессора Розинга была подана Б. Грабовским, Н. Пискуновым и В. Поповым 9 ноября 1925 года. Согласно воспоминаниям В. Маковеева, по поручению Минсвязи СССР все сохранившиеся документы о телефоте были изучены на предмет установления возможного приоритета советской науки кафедрами телевидения Московского и Ленинградского институтов связи. В итоговом документе констатировалось, что работоспособность «радиотелефота» не доказана ни документами, ни показаниями непосредственных свидетелей[10]. Иного мнения относительно перспектив изобретения Грабовского придерживались в США, и в романе Митчела Уилсона «Брат мой, враг мой», излагающем американскую версию истории создания телевидения, именно «телефот» описан как предтеча современного телевидения.
Настоящим прорывом в чёткости изображения электронного телевидения, что решило в конце концов в его пользу спор с механическим, стал «иконоскоп», изобретённый в 1931 году русским эмигрантом Владимиром Зворыкиным (он работал в то время для Radio Corporation of America)[6]. Иконоскоп — первая передающая телевизионная трубка, позволившая организовать электронное телевещание. Патентная заявка на аналогичное устройство на 51 день раньше была подана советским учёным Семёном Катаевым, однако Зворыкин смог создать действующий образец раньше своих соотечественников[11][12]. В 1932 году при помощи иконоскопа с передатчика мощностью 2,5 кВт, установленного на Эмпайр-стейт-билдинг в Нью-Йорке, начались первые экспериментальные передачи электронного телевидения с разложением на 240 строк. Сигнал принимался на расстоянии до 100 км на телевизоры, выпущенные к тому моменту компанией RCA на основе кинескопа Зворыкина[13][12].
Изобретённый в 1931 году электронный «диссектор» Фило Фарнсуорта оказался по сравнению с иконоскопом бесперспективным и не получил распространения. Чтобы в дальнейшем избежать патентных споров, компания RCA выкупила у Фансуорта права на его изобретение за миллион долларов[13].
Первая телевизионная станция WCFL, основанная на механической развёртке[14], вышла в эфир в Чикаго 12 июня 1928 года. Её создателем был Улисс Санабриа[15] (англ. Ulises Armand Sanabria), который впервые использовал для передачи изображения и звука один диапазон радиоволн, начав 19 мая 1929 года трансляцию звукового сопровождения радиостанцией WIBO, а видеосигнала — станцией WCFL.
В СССР с 1931 года существовал стандарт механического телевидения с разложением на 30 строк и частотой кадров 12,5 к/сек. Первоначально передача звука не предусматривалась. Сначала при помощи системы велись экспериментальные передачи кинофильмов и событийные трансляции, а с 15 ноября 1934 года началось регулярное вещание по 1 часу 12 раз в месяц[16]. Среди радиолюбителей получило широкое распространение конструирование самодельных механических телевизоров, поскольку используемые тогда радиодиапазоны позволяли принимать телепередачи на больших расстояниях[6][10]. В 1937 году в Ленинграде была издана брошюра «Самодельный телевизор»[17].
Начать регулярное вещание электронного телевидения в США помешала Великая депрессия, совпавшая по времени с появлением пригодных для этого систем. Регулярное электронное вещание впервые было начато в нацистской Германии в 1934 году с развёрткой на 180 строк[18]. Берлинская Олимпиада 1936 года стала первой, с которой велась прямая телетрансляция. При этом использовались как электронные телевизионные камеры, так и специальная кинотелевизионная система с промежуточной киноплёнкой, позволявшая оперативно осуществлять замедленные повторы наиболее интересных моментов[19]. В этом же году в Великобритании началось регулярное электронное вещание по системе, считавшейся тогда телевидением высокой чёткости: с развёрткой на 405 строк, а в СССР в Москве и Ленинграде открылись телецентры, осуществлявшие экспериментальные передачи по электронной технологии. Причем, Ленинградский со стандартом разложения на 240 строк[20][21], использовал отечественное оборудование в отличие от московского[22] со стандартом в 343 строки, основанного на оборудовании RCA[23].
Регулярное электронное телевещание в СССР было впервые начато Опытным ленинградским телецентром (ОЛТЦ) 1 сентября 1938 года[24]. Для приёма этих программ в опытных мастерских ВНИИТ было изготовлено 20 экземпляров телевизора «ВРК» (Всесоюзный радиокомитет) с экраном 13×17,5 сантиметров[10]. Заводом «Радист» выпускались телевизоры 17ТН-1, также пригодные для приёма передач ОЛТЦ[25]. Часть из них использовалась в качестве мониторов на телецентре, а остальные для коллективного просмотра во дворцах культуры и клубах заводов[24]. Передачи проводились дважды в неделю.
В Москве регулярное электронное вещание началось 10 марта 1939 года[20]. В этот день московский телецентр на Шаболовке при помощи передатчика мощностью 17 кВт, установленного на Шуховской башне, передал в эфир документальный фильм об открытии XVIII съезда ВКП(б)[24]. В дальнейшем передачи велись 4 раза в неделю по 2 часа. Весной 1939 года в Москве передачи принимали более 100 телевизоров «ТК-1» с экраном 14×18 сантиметров, выпускаемых по документации RCA[10][25]. Так же, как и «ВРК» в Ленинграде, эти телевизоры использовались для коллективных просмотров. Первый массовый электронный телевизор «КВН-49», рассчитанный на современный стандарт разложения в 625 строк, появился в СССР в 1949 году[26].
17 октября 1950 года в США принят первый в мире стандарт цветного телевещания с последовательной передачей цвета, использовавшийся телекомпанией CBS меньше четырёх месяцев и отменённый из-за несовместимости с чёрно-белыми телевизорами[10][27].
18 декабря 1953 года в США утверждён стандарт NTSC, существующий до сегодняшнего дня, и считающийся первым стандартом массового цветного телевещания. В том же году в СССР началось регулярное экспериментальное цветное вещание по системе с последовательной передачей цвета, аналогичной предыдущей американской системе CBS[10][28]. Вещание продолжалось до 1955 года, когда стандарт был признан устаревшим.
В январе 1960 года в СССР началось экспериментальное цветное телевещание по стандарту «ОСКМ», который был копией американского NTSC, адаптированной под советскую вещательную систему, и совместимой с чёрно-белыми телевизорами[29].
В 1967 году во Франции и СССР был утверждён стандарт SECAM цветного телевещания, действующий до сегодняшнего дня[10].
С началом регулярного коммерческого телевещания появилась необходимость сохранения телевизионных программ для последующих показов и распространения. Первые телестанции, вещавшие в УКВ-диапазоне, имели ограниченный радиус действия вследствие прямолинейного распространения радиоволн. Поэтому более широкий охват аудитории был возможен только путем физической доставки записи на другие телестанции или создания радиорелейных линий передачи телевизионного сигнала, которые появились только к середине 1950-х годов. На заре развития телевидения для записи использовалась технология кинорегистрации изображения, обеспечивавшая чрезвычайно низкое качество. И лишь в 1956 году, после создания фирмой Ampex первого пригодного для коммерческого использования видеомагнитофона, хранение телепрограмм перестало быть технической проблемой. В современном телевещании используются цифровые технологии видеозаписи и видеомонтажа, ставшие неотъемлемой частью телевидения.
В настоящее время запись и воспроизведение ранее записанных программ эфирного цифрового телевидения в формате PTV производится на телевизорах или ресиверах, имеющих такую функцию.
Во второй половине XX века телевидение получило широкое распространение. Его роль в мире подчеркнула ООН, установив памятный день — Всемирный день телевидения.
| Портал «Телевидение» | |
| Телевидение в Викисловаре? | |
| Телевидение в Викицитатнике? | |
| Телевидение в Викиновостях? |
| Стандарты телевизионного вещания | |
|---|---|
| Аналоговые | |
|
|
|
| Многоканальное аудио | BTSC (MTS) • NICAM • Zweiton (A2, IGR) |
| Дополнительные сигналы | Телетекст • Субтитры • CGMS-A • GCR • PDC • VBI • VEIL • VITC • WSS • XDS |
| Цифровые | |
|
|
|
| Многоканальное аудио | AAC (5.1) • MP2 (Musicam) • PCM • LPCM |
| Скрытые сигналы | Телетекст • Субтитры • CPCM • AFD • EPG |
Телевидение.
