: архив : архив журнала "625" : 1995 : #3

Цифровая компонентная технология видеозаписи DCT® AMPEX
Александр Очеретин фирма Alinex

Так что же происходит с фирмой Ampex сегодня?

За всю историю Ampex был удостоен девяти наград EMMY - присуждаемой Национальной Академией Телевизионного Искусства и Науки США за технические достижения (см.*)
AMPEX Разрабатывает
1948		... первый промышленный звуковой магнитофон
1956*		Ampex выпускает первый промышленный видеомагнитофон (Quad) с поперечно-строчной записью
1961		... метод наклонно-строчной видеозаписи, обеспечивший технологический прорыв, который привел к революции на потребительском рынке
1964		... первую электронную систему видеомонтажа
1965*		... принцип цветной видеозаписи с переносом спектра
1967		... аппарат для мгновенного повторения сюжетов с возможностью демонстрации стоп кадра и их замедленного воспроизведения в цвете
1971		... ACR-25 - первую автоматизированную библиотечную систему для записи и воспроизведения коммерческой информации
1977*		... электронную систему для хранения и воспроизведения неподвижных изображений (ESS)
1978*		... формат записи С на 1-дюймовую магнитную ленту
1978*		... AST - систему автотрекинга (после более известную как Digital Tracking в Betacam SP и др.) позволившую реализовать эффекты с переменной скоростью воспроизведения в аппаратах формата С
1981*		... первую систему трехмерных видео спецэффектов ADO
1985*		... Zeus - улучшенный цифровой процессор видеосигнала (корректор временных искажений)
1986*		... ACR-225 - первое устройство автоматизированного воспроизведения коммерческой информации с использованием композитной цифровой технологии (формат D2)
1988*		... D2 - формат цифровой композитной видеозаписи
1992		... DCT - цифровую компонентную технологию видеозаписи.
1994		... цифровой компонентный видеомагнитофон DCT1700d ...
В 1994 году фирме Ampex за разработку видеомагнитофона DCT1700d присуждена награда Международного Сообщества Телепроизводителей

Такой вопрос на фоне отсутствия достоверной информации задают сегодня многие профессионалы, которые за всю историю телевидения и видеозаписи с именем этой фирмы связывали такие понятия как:

НАДЕЖНОСТЬ, КАЧЕСТВО и ПЕРЕДОВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ

Ответ на этот вопрос может быть разбит на две взаимосвязанные части: а) экономическое "здоровье" фирмы и б) новые технологии и перспективы их внедрения.

Касаясь первой части, следует отметить, что фирму Ampex не миновали те трудности и проблемы, которые сегодня охватили и касаются как производителей, так и потребителей профессионального ТВ и видео оборудования. Это кризис, который имеет тенденцию к движению по направлению США - Европа - Азия. Сегодня можно говорить с уверенностью, что этот кризис покинул Америку, чего пока не скажешь о Европе, и движется на Восток.

Фирма Ampex, основанная русским инженером А.М.Понятовым и содержащая в своем названии его инициалы, пережила за последние годы один из самых трудных периодов своей 50-летней истории. В 1994 году наметилась тенденция к стабилизации финансового положения фирмы. По итогам работы в 1994 году фирма Ampex получила прибыль в размере 15 млн. долларов США против 300 млн. долларов США убытка в 1993 г. Кроме того, и это известно не многим, в 1993 году фирма Ampex фактически инвестировала 100 млн. долларов в экономику США с целью создания новых рабочих мест. Эти данные не публикуются широко и "придерживаются" политиками страны для получения своих политических дивидендов.

Другой стороной затронутого выше вопроса является предвидение новых технологий и их внедрение.

Что фирма Ampex предлагает профессионалам сегодня?

В 1994 году фирма Ampex прекратила производство аналогового оборудования. Это касается прежде всего видеомагнитофонов и видеокамер формата Betacam SP и другого вспомогательного оборудования (монтажные контроллеры ACE, компонентные аналоговые видеомикшеры VISTA и т.д.) Знаменитые генераторы спецэффектов ADO фирма продолжает выпускать, и объяснение этому очень простое - генератор спецэффектов ADO внутренне является, во-первых, цифровым, и во-вторых - компонентным.

Данные изменения были вызваны с одной стороны достижениями фирмы в области цифровой компонентной видеозаписи, с другой стороны явно просматриваемой тенденцией, прежде всего в области видеопроизводства и подготовки программ (Post Production), к предпочтению и необходимости работе с цифровым компонентным сигналом. .

Так что же представляет собой формат видеозаписи Ampex DCT (Digital Component Technology)? Самое главное, что можно сказать о формате и технологии DCT - это то, что он является бескомпромиссным цифровым форматом. Это означает прежде всего то, что данный формат разрабатывался изначально как промышленный и прецизионный, в отличие от других цифровых форматов записи, которые "выросли" из бытовой техники: b-max и VHS. Таким образом, DCT не является усовершенствованием бытового формата.

С точки зрения теории и практического применения любой техники или инструмента всегда можно говорить о равенстве:

УНИВЕРСАЛЬНОСТЬ = КОМПРОМИСС

Вы никогда не сможете добиться максимального эффекта или результата с инструментом, который предназначен для выполнения ряда функций или является УНИВЕРСАЛЬНЫМ (простейший пример - "семейным" ключом из велоаптечки Вы никогда не стронете с места серьезную гайку). Компромисс или совместимость с предшествующим (аналоговым) форматом, на деле не дающие никаких преимуществ с точки зрения качества, надежности, скорости работы и новых возможностей, является мифом. Использование универсального видеомагнитофона, читающего цифровую и аналоговую запись, для пользователя, имеющего аналоговые, например, Betacam SP видеомагнитофоны, не является технически и экономически оправданным. Вопрос перевода "аналога" в "цифру" можно эффективно решить с помощью стандартного видеомагнитофона любого формата (!) и недорогого цифро-аналогового интерфейса.

На этом "универсальность" в режиме Post Production заканчивается. Формат записи DCT - на сегодняшний день является общепризнанным и непревзойденным лидером в области видеозаписи при Post-Production.

Какие же характеристики и параметры позволяют делать такое смелое заявление относительно DCT?

AMPEX DCT1700d - самый совершенный из когда-либо созданных видеомагнитофонов

Заранее прошу простить за обилие технических параметров и терминов, однако, пытаясь доказать преимущества какого-либо оборудования или техники, невозможно добиться желаемого результата только лишь голословными заявлениями о превосходстве. В данной статье мы постараемся максимально избежать технических сравнений и сопоставлений с конкурентами Ampex - тот, кто серьезно заинтересуется этой проблемой, сможет сам легко сопоставить параметры оборудования всех фирм. Здесь мы рассказываем только о возможностях и параметрах оборудования Цифровой Компонентной Технологии Ampex DCT. И еще - целью данной статьи ни в коем случае не является критика цифровых форматов видеозаписи других фирм. Во-первых, этот метод не в традициях Ampex, и во-вторых, говорить о победе какого либо формата видеозаписи вообще неправомерно - каждый из них в свое время занимал и будет занимать определенное место в технологии видеопроизводства и телевещания.

Принципиально важными и решающими в видеомагнитофонах DCT являются два момента - это сам лентопротяжный механизм (ЛПМ) и электронная элементная база. ЛПМ не является "новичком" - в его основу положен ЛПМ видеомагнитофонов формата D2, который выпускается фирмой Ampex уже более 6 лет и, можно говорить, прошел обкатку. Этот формат широко распространен в США. В видеомагнитофоне DCT1700d используется более ста интегральных микросхем специального назначения, что позволило разместить всю электронику всего на 5-ти печатных платах, которые уже более похожи на платы вычислительной техники.

В основу раразработки формата DCT (к слову, прошло менее 2 лет от идеи до создания промышленного образца видеомагнитофона DCT) были заложены ряд критериев. Эти критерии были определены и сформулированы в результате опроса специалистов - потенциальных пользователей нового оборудования. Им задавался один вопрос - что бы Вы хотели увидеть в новом оборудовании ?

Итак, видеомагнитофон DCT1700d с точки зрения ...

... соответствия принятым стандартам, это:

- цифровой компонентный 4:2:2 видеомагнитофон, цифровые параллельные и последовательные входы/выходы которого соответствуют стандарту МККР601

• переключение из меню Set-up формата записи и воспроизведения 3:4 или 16:9
• универсальные последовательные протоколы управления RS-422/232 обеспечивают совместимость с разнообразным монтажным оборудованием
• единственный в мире цифровой компонентный видеомагнитофон, который имеет возможность переключения стандартов записи и воспроизведения 525/60 и 625/50
• высококачественное звуковое сопровождение на 4-х независимых каналах с квантованием 18бит/48кГц в соответствии со стандартами AES/EBU
• совместимость программ по временному коду с другими аналоговыми и цифровыми стандартами
• 8 битовая обработка. Ampex применяет нетривиальный алгоритм коррекции ошибок Рида-Соломона, что исключает использование системы маскирования или заклеивания ошибок, и использование 10 битовой обработки становится абсолютно нецелесообразным. Качество видеосигнала определяют только первые 8 бит, а дополнительные 2 бита необходимы в случае высокого уровня шумов и ошибок

Ни для кого не является секретом, что японская фирма Sony выпускает цифровые композитные видеомагнитофоны формата D2 по лицензии фирмы Ampex. Так вот, первоначально этот формат был разработан для стандарта США и Японии - 525 строк или NTSC. Для записи использовались дорожки шириной 35 микрон, и все шло хорошо. Когда же возникла необходимость выпуска видеомагнитофона формата D2 для европейского ТВ стандарта 625 строк, немедленно возникла проблема взаимозаменяемости (надежного воспроизведения записи, выполненной на любом видеомагнитофоне). Эту проблему удалось решить только лишь за счет увеличения ширины дорожки записи ВСЕГО НА 4 МИКРОНА !!! Ширина дорожки стала равной 39 микрон.

... долговременной 100% взаимозаменяемости - воспроизведения записи на разных видеомагнитофонах, это:

- оптимизация параметров ЛПМ под требования цифровой записи на ленте шириной 19 мм, а не выполнение цифровой записи при заданных параметрах ЛПМ аналоговых 1/2" видеомагнитофонов. В DCT ширина дорожки 39 мкм (против 20 мкм), плотность записи 60 Кбит/мм2 (против 160 Кбит/мм2), то есть менее напряженный и рисковый режим записи (в скобках указаны параметры магнитофонов на ленте 1/2" ):

- на сканере направляющая ленты выполнена из прочной нержавеющей стали, которая обеспечивает прецизионное и неизменное положение ленты в течение всего срока службы сканера. У других форматов эта направляющая выполнена из основного мягкого материала сканера, cо временем стачивается и "уводит" ленту

• эффективные алгоритмы системы коррекции ошибок (вероятности выпадения ошибок 10-13), которая исключает применение методов маскирования (заклеивания) ошибок - достигнута более, чем 200-я прозрачная последовательная копия через полный видеотракт (видеомикшер, спецэффекты)
• применяемая система компрессии менее, чем 2:1, на деле представляет собой исключение избыточности видеосигнала при его записи и генерирование такой информации, например, гасящего импульса обратного хода луча при воспроизведении

... максимальной безопасности или сохранности программы на магнитной ленте, это:

- проверенная технология ЛПМ - его конструкция позаимствована из магнитофонов D2, который выпускается фирмой более 6 лет

• воздушная смазка между лентой и направляющими, практически исключающая трение между ними
- отсутствие прижимного ролика, (сколько программ загублено из-за неисправности или неправильной регулировки узла прижимного ролика в Betacam SP ?!)
• постоянно контролируемое и минимально необходимое натяжение ленты при всех режимах работы
• лентопротяжный механизм, а не кассета, как это происходит в Betacam SP, активно контролирует и управляет намоткой ленты на кассету
• аварийная, но все-таки плавная - в течение 2,5 сек - разгрузка кассеты из любого режима работы при обрыве электропитания

... скоростных характеристик ЛПМ, это:

- прецизионный и промышленный, а не усовершенствованный бытовой, лентопротяжный механизм, в котором отсутствуют пластмассовые детали

• максимальная скорость перемотки равна 60-кратной скорости воспроизведения - время перемотки 1 часа программы - 1 минута
• максимальное ускорение в режиме поиска 7,9м/сек2
• разгон из режима СТОП до максимальной скорости перемотки - менее, чем за 1,5 сек
• откат от точки монтажа менее, чем за 1,5 сек
• из режима готовность (READY) воспроизведение синхронного изображения через 20 миллисекунд (Betacam через 3-5 сек)
• перемотка 30 сек сегмента программы за 1,5 сек
• плавно изменяемая скорость воспроизведения в диапазоне от -1 до +3 с точностью 0,01, что делает работу с видеолентой аналогичной работе с кинопленкой
• даже в режиме ускоренной перемотки скорость движения ленты управляется мотором тон-вала, а не подкассетными моторами, как это происходит, например, в Betacam SP
• режим покадровой записи с циклом в 1,8 сек, возможен в прямом и обратном направлении
• компланарный режим: высокоскоростной режим поиска программы по адресно-временному коду без загрузки ленты на сканер, а значит и без износа головок

... обслуживания, диагностики и эксплуатации, это:

- сканер содержит 6 индивидуально заменяемых головок (2 - записи, 2 - стирания, 2 - воспроизведения). Для замены головок: а) не требуется высокой квалификации обслуживающего персонала, б) нет необходимости извлекать видеомагнитофон из стойки - достаточно выдвинуть видеомагнитофон из стойки, в) время на проведение замены - несколько минут, при этом необходимая настройка осуществляется электронным способом из меню на дисплее видеомагнитофона. При выходе из строя даже одной головки не требуется замена всего дорогостоящего блока видеоголовок

• гарантированное время работы головок - не менее 2000 часов или 2 года, а стоимость - на уровне комплекта БВГ для Betacam SP
• постоянно действующая разветвленная система диагностики электронных и механических частей видеомагнитофона и запись результатов диагностики на 3,5" флоппи диск с возможностью последующего анализа на стандартном PC
• на дисплей ведомагнитофона могут быть выведены схемы видео и звукового трактов, для коммутации внутренних переключателей которых используются кнопки на лицевой панели видеомагнитофона
• ЛПМ может быть приведен в вертикальное положение, при этом сохраняются все функции ЛПМ и обеспечивается легкий доступ к деталям ЛПМ и во внутреннее пространство видеомагнитофона
• в режиме диагностики - возможность отработки отдельно любых функций и операций ЛПМ с нормальной скоростью и в замедленном режиме в любом направлении
• наличие кадровой памяти в видеомагнитофоне позволяет иметь высококачественный стоп-кадр без необходимости постоянного считывания кадра с магнитной ленты (головки не стираются, лента не изнашивается), Через 30 сек (может быть отрегулировано иначе) после включения режима "пауза" лента разгружается со сканера и монтажеру требуется менее 2 сек, чтобы продолжить воспроизведение. При паузе видеомагнитофоны других форматов для предупреждения повреждений ленты вынуждены постоянно сдвигать ленту, а это значит, что неподвижный кадр все время будет изменяться во времени. Все это приводит к тому, что износ видеоголовок DCT как минимум на 50% ниже, чем у Betacam SP (Digital Betacam)
• керамический фильтр воздушного компрессора при загрязнении просто промывается водой

... новых (уникальных) возможностей видеомагнитофона, это:

• продолжительность записи на одной кассете более 3 часов
• используемая при изготовлении магнитной ленты металлопорошковая технология допускает не менее 5000 часов рабочих прогонов ленты (сравните с Betacam SP!)
• целевая кадровая память на один кадр
• индивидуально заменяемые видеоголовки: для режима цифрового трекинга в головке воспроизведения применен принцип громкоговорителя (сердечник и катушка): малым напряжением и с большой точностью регулируется положение видеоголовок (в Betacam SP используется пьезокристалл, управляемый высоким напряжением). Усилитель генератора стирания расположен непосредственно на головке, что исключает наводки
• компланарный режим поиска записи по тайм-коду без загрузки ленты на сканер
• возможность введения до 100 монтажных точек по тайм-коду с клавиатуры видеомагнитофона, либо по стоп-кадру
• в режиме монтажа любой видеомагнитофон в любой момент может быть назначен мастер магнитофоном - монтажный комплекс, содержащий всего 2 видеомагнитофона DCT1700d, является полноценным
• постоянно действующая система диагностики всех узлов и электронных схем
• видеомагнитофон оборудован внешним дисководом: новые программы управления загружаются с дискетты 3,5" - не требуется замена микросхем
• дисплей высокого разрешения размером 21х8 см
• Set up магнитофона и регулировка всех параметров осуществляется из меню на дисплее видеомагнитофона, в памяти хранится до 8 различных установок
• система оптимизации монтажа, позволяющая выполнять монтаж с точностью ± 0 кадров
• режим "Accumark" - возможность прослушивания звукового сопровождения при покадровом воспроизведении - возможен на любом из 4-х звуковых каналов и в обоих направлениях воспроизведения
• кассеты изготовлены из ударопрочной негорящей пластмассы (исключены термодеформации), подвергаются 100% проверке на предприятии и поставляются с размеченными служебными дорожками (pre-striped)
• при загрузке кассеты видеомагнитофон осуществляет считывание служебных дорожек и выдает на дисплей данные о ленте и координаты перемотки ленты
• при загрузке кассеты осуществляется также предварительный тест ленты - и результаты выдаются на дисплей. С некачественной лентой видеомагнитофон не работает
• срок хранения ленты - не менее 14 лет

... отсутствия съемочной техники...

Ampex не предлагает видеокамеры и портативные видеомагнитофоны формата DCT. И это не случайно, потому что:

• при существующих на сегодняшний день стандартах вещания качество мастер-записи, сделанной, например, на видеокамере Betacam SP, с лихвой перекрывает эти стандарты по качеству, и при перегоне в цифру потерь не происходит. Пользователь в большей степени испытывает ограничения в количестве перезаписей, скорости и точности работы видеомагнитофонов. Инженер компании обеспокоен поддержанием оборудования в исправном и рабочем состоянии. Если Вы работаете на DCT - Вы будете приятно удивлены отсутствием ограничений и предоставленными Вам широчайшими возможностями, надежностью оборудования и простотой ее обслуживания

До 70% высококачественной видеопродукции для тиражирования поступает в Европу из США на видеокассетах формата DCT

• пользователю предоставляется свобода выбора съемочной техники - аналоговый Betacam SP, композитная или компонентная цифра, новые компактные узкопленочные форматы видеозаписи, либо дисковые рекордеры, или - для самых требовательных клипмэйкеров - кинопленка 16, 35 или 70 мм с разрешением до 4000 точек
• Ampex всегда был лидером в области видеозаписи и обработки сигнала и никогда не претендовал на "законодателя мод" в разработке съемочной техники

... и еще один немаловажный вопрос,

которого, пожалуй, стоит коснуться в заключение - стоимость видеомагнитофона. Теперь, когда Вы знаете его параметры, характеристики и возможности, мы можем назвать его "космическую" стоимость - $ 67,000 ФОБ США и Вы сами решите, стоит ли он того. Расходы по содержанию монтажного комплекса Betacam SP (Digital Betacam) в течение 10.000 часов работы составляют 46,000 долларов США против менее чем 20,000 долларов США при работе на DCT. В эту стоимость включены расходы по закупке быстро- изнашивающихся запчастей, прежде всего видеоголовок, стоимость обслуживающего персонала, а также убытки в связи с простоем аппаратной (последние подсчитаны по средним европейским ценам)

Все, что здесь сказано о возможностях и характеристиках видеомагнитофона DCT, может показаться либо нереальным, либо выдумкой, либо просто рекламным декларированием. Ampex, занимая лидирующее место в разработке новых технологий регистрации данных на магнитной ленте и их обработки, за все время своей истории никогда не выдавал желаемое или планируемое за действительное, а всегда просто заявлял о том, что сделано, демонстрировал новые разработки и готов был предложить их любому, кто нуждается в высокой технологии и современной надежной технике. В надежности оборудования Ampex вряд ли следует убеждать тех специалистов телевидения, кому приходилось работать в аппаратных Ampex.

ОНИ СДЕЛАЛИ СВОЙ ВЫБОР И РАБОТАЮТ НА DCT: США: Encore, Post Group, Sunsct Post, 4MC, Crest National, Film Lab, Warner Bros., Video Cent, Editel, VDI, Dubs, E-Entertainment, Film Technology, Varitel, Digital Labs, HBO, Post Perfect, Tape House, Charlex, Broadway Video, Zink Communications, Reuters/D-Net, MTI, Crawford, Video Tape Associates, Turner Broadcasting, Softimage, WTTW, AM/AR Int'l, Producers Video, Naval Imaging, Post Edge, Cinema East, Samsung, C-Cube, Highlight Productions, Edit Masters, КАНАДА: Gastown, Command Post, Dan Krech, Int'l Image, CBC, Studio Post & Transfer, Hybrid, АВСТРАЛИЯ: Omnicon Video, Apocalypse Video, ГЕРМАНИЯ: Beta Technik, Guertler, Bavaria, Hippo, VCM, TVT, Klangsicht, Alsterstudios, Studio, Samburg, MAZ u.Movie, Video Copy Company, АНГЛИЯ: SVC, Telecine, Chariton, Color Film Serv., Picture Company, РОССИЯ: Интелком (Нефтеюганск), Сиб-ТВ (Тюмень), Пресс-служба Правительства РФ (Москва). ЮЖНАЯ КОРЕЯ: Korea cable TV system и др.

В линейку оборудования Ampex DCT входят также: цифровой компонентный видеомикшер DCT700s, генератор спецэффектов DCT500a, электронные контроллеры монтажа DCT500e и DCT700e, цифро-аналоговые, аналого-цифровые интерфейсы, цифровые усилители-распределители. Но об этом оборудовании - в другой раз.

С февраля 1994 года официальным дистрибъютором и уполномоченным торговым представителем Ampex Corporation на территории России, СНГ и стран Балтии является фирма Alinex.