Новые технологии цифрового телевидения
в Montreux'99
Сергей Федотов
И выставка и симпозиум этого года в швейцарском городе Монтрё были
необычными. Проиграв битву амстердамской конференции IBC за право
быть международной европейской выставкой в области телерадиовещания
и видеотехнологий, организаторы переориентировались и привлекли
внимание участников к симпозиуму. Технологическая выставка, хотя
и состоялась, успеха не имела. Даже в первый день в ее залах можно
было увидеть дремлющих экспонентов. В последующие дни особой активности
не наблюдалось еще и потому, что демонстрировалось очень мало нового
оборудования - выставка в Монтрё состоялась всего через два с половиной
месяца после NAB.
Симпозиум, в отличие от выставки, привлек значительно больше внимания:
залы, где зачитывались доклады, не пустовали. К сожалению, приходилось
выбирать между одновременно проходившими тремя сессиями и утренними
семинарами, на которых делились опытом специалисты.
На симпозиуме речь шла о новых технологиях. Цифровые технологии,
если и не победили окончательно, то отвоевали значительную долю
в производстве теле-, видео- и радиопрограмм, теперь очередь дошла
и до вещания. Как известно, в США начато регулярное цифровое наземное
вещание по стандарту ATSC. В большинстве стран Европы принят стандарт
цифрового наземного вещания DVB-T. Все доклады симпозиума в той
или иной степени касались именно проблем цифрового вещания и методам
их решения. Как, например, начать цифровое вещание в условиях, когда
все частоты распределены, а свободными остались только соседние
и зеркальные каналы? Какое влияние окажет цифровой сигнал на существующие
аналоговые каналы? Какую информацию благодаря цифровому вещанию
смогут получать потребители в будущем, если в настоящее время "видео
по запросу" - один из самых простых применений обратного канала?
Каково будет содержание программ для ЦТВ? Сохранится ли программа
телепередач или она уступит свое место каналам, формируемым зрителями?
Произойдет ли слияние видеопроизводства и кино в рамках ТВЧ? Эти
и множество других вопросов волновали участников симпозиума. На
них пытались ответить представители фирм, уже начавших цифровое
вещание в Европе, Америке и Австралии.
Но, поскольку наш журнал предоставляет читателю прежде всего техническую
информацию, расскажем сначала о выставке оборудования, участники
которой представлены в алфавитном порядке.
Фирма Barco продемонстрировала на выставке приемник Atlas
для цифрового телевидения стандарта DVB-T. Он может работать с сигналом,
модулированным по схемам 2К и 8К. В одном шасси размером 3RU может
разместиться до семи плат Atlas для приема и демодуляции сигналов
COFDM. На выходе приемника формируется транспортный поток MPEG-2
в соответствии со спецификацией DVB ASI. Предусмотрено дистанционное
управление, совместимое с системой управления BARCO Rosa, используемое
также для дистанционного управления кабельным оборудованием фирмы.
При необходимости приемник в шасси можно заменить, не отключая питания.
Видеомонитор
ADVM 10 фирмы Barco
Был представлен и новый цифроаналоговый 10-дюймовый видеомонитор
ADVM 10, имеющий входы: один цифровой SDI, два аналоговых композитных
и один S-Video. Монитор оснащен экранным меню для настройки параметров
геометрии экрана, цветности, форматов развертки и размагничивания.
Встроенный гребенчатый фильтр повышает качество изображения. Выпускаются
модели с размерами экрана 14", 20" и 28", имеющие входы SDI и композитный.
Фирма Fast Multimedia продолжает демонстрировать свою рабочую
станцию blue., тогда как система 601 [six-o-one] уже успешно продается.
На прошедшей в рамках выставки пресс-конференции представитель фирмы
обвинил конкурентов в некорректном использовании термина "без просчета",
ведь просчитывают эффекты все цифровые системы, только одни успевают
просчитать следующий кадр за время отображения предыдущего, а другие
нет. Первые системы работают в реальном времени и, как правило,
имеют специализированные аппаратные ускорители, а вторые просчитывают
эффекты процессором по специальной программе и записывают результаты
обсчетов на диск для последующего воспроизведения. При этом системы,
работающие в реальном времени, могут иметь ограничения на создаваемые
эффекты, чего принципиально лишены системы, просчитывающие эффекты
по программе. Фирма Fast Multimedia создала гибрид из этих систем
- аппаратный многопроцессорный ускоритель InTime. Он напоминает
специализированные ускорители других систем, но работает по программам,
задающим процесс создания того или иного эффекта. Простой клип,
при создании которого комбинируются три потока некомпрессированного
видео с изменением размера и положения одного из них, вращением
другого и наложением рамки продолжительностью десять секунд, был
просчитан за три секунды (для сравнения: процессор Pentium II, 400
МГц, выполнил эту же задачу за одну минуту 47 секунд). Более сложный
клип, при создании которого используются четыре потока некомпрессированного
видео в качестве источников, запись результатов на диск и повторное
использование результатов промежуточной записи для формирования
окончательного клипа продолжительностью две секунды, просчитывался
пять секунд (без InTime - 1:17). Интерфейс разработчика (API) для
системы InTime будет открыт для сторонних фирм. Фирма Artel (пакет
Boris FX) заявила, что скоро во всех подключаемых программных модулях
можно будет использовать этот ускоритель, а следовательно самые
разнообразные эффекты можно будет создавать очень быстро.
Фирма JVC, разместившая свою экспозицию в отдельном павильоне,
представила самое разнообразное оборудование формата Digital S и
некоторые новинки. Видеомагнитофон BR-95 имеет функцию воспроизведения
с переменной скоростью. Для большего удобства он может быть оснащен
пультом управления с Т-образным рычагом. Заданная скорость воспроизведения
отображается на дисплее пульта. Еще один видеомагнитофон формата
D-9 HD (пока не имеет названия) предназначен специально для перевода
кино на видеоленту. Он работает с потоком данных 100 Мбит/с, 720
строк при прогрессивной развертке или 1080 строк при чересстрочной
развертке.
Жидкокристаллический
портативный видеомонитор TM-L500PN
фирмы JVC
Видеокамера GY-DV500 - новая разработка фирмы формата mini-DV -
предназначена для профессионального использования. Она имеет хорошую
балансировку и небольшой вес.
В дополнение к аналоговым выходам она имеет и цифровой стандарта
IEEE 1394.
Высококонтрастный жидкокристаллический портативный видеомонитор
TM-L500PN, имеющий разрешение 400 твл при размере диагонали экрана
5", весит в комплекте с блоком питания всего 3,5 кг. Чтобы продемонстрировать
его яркость, рядом установили мощный фонарь. Изображение на экране
монитора оставалось ярким и хорошо различимым, даже когда свет от
фонаря был направлен прямо на него.
Фирма Odetics Broadcast выпускает оборудование для автоматизации
эфира. До недавнего времени это оборудование предназначалось для
крупных и средних, по мировым масштабам, телекомпаний. Небольшие
компании по финансовым соображениям не могли позволить себе приобретение
системы автоматической выдачи в эфир. Теперь положение изменилось,
появление системы Micro Station, показанной на выставке в Монтрё,
дает возможность даже очень небольшим, по нашим меркам, телекомпаниям,
которые большую часть времени ретранслируют чужие программы, автоматизировать
большинство операций выдачи в эфир местных рекламных блоков и собственных
программ. Станция представляет собой шасси для установки различных
модулей, заказываемых пользователем. Она состоит из встроенного
дискового видеомагнитофона, интерфейса управления внешними видеомагнитофонами
и мощного программного обеспечения. Дисковый видеомагнитофон имеет
емкость от трех до двенадцати часов видеоматериала (при сжатии 8:1),
компрессию M-JPEG с коэффициентом сжатия от 8:1 до 2:1 и может записывать
новые сюжеты одновременно с воспроизведением других в эфир. Станция
оснащена двумя видеовходами и выходами компонентных и композитных
сигналов PAL или NTSC и двумя стереопарами входа и выхода аналоговых
симметричных сигналов звукового сопровождения. Она может управлять
тремя видеомагнитофонами, один из которых используется для загрузки
рекламных сюжетов, шапок и отбивок на дисковый накопитель, а два
других предназначены для выдачи в эфир собственных программ. Коммутация
сигналов осуществляется внешней матрицей 10ХL по сигналам управления
станцией. Предусмотрен 16-портовый интерфейс GPI для управления
любыми внешними устройствами и программируемый пульт дистанционного
управления системой. Станция поставляется с программным обеспечением:
для подготовки программ (media preparation), для управления внешними
устройствами (traffic interface), системой управления базой данных
видеосюжетов (database manager), системой управления эфирным листом
(on-air playlist manager). Для работы необходим компьютер с операционной
системой Windows NT. При желании систему подготовки программ можно
установить на отдельный компьютер, соединенный с основным по сети
Ethernet. Станция имеет плату временного кода SMPTE для синхронизации
работы системы с внешним источником сигналов точного времени. Всё,
как у больших систем, за исключением цены.
Система
Micro Station фирмы
Odetics Broadcast
Дальнейшее развитие формата Panasonic DVCPRO привело к возникновению
DVCPROHD - формата видеозаписи сигналов ТВЧ. Видеомагнитофон AJ-HD150,
работающий в новом формате, имеет вход и выход 1,5 Гбит/с для сигналов
ТВЧ, восемь каналов цифрового звука 16 бит/48 кГц. На кассету, аналогичную
кассетам семейства DVCPRO, записывается сигнал формата 1080i. Видеомагнитофон
может воспроизводить видеокассеты форматов DV и DVCPRO, обеспечивая
формирование сигналов обычного ТВ и ТВЧ. Демонстрировался, кроме
того, и видеомагнитофон AJ-HD3000 формата D-5 HD, который может
работать в новом формате 24p (24 кадра, 1080 строк прогрессивной
развертки). Предусмотрена работа с прогрессивной и чересстрочной
развертками при частотах 24 и 25 кадров. При воспроизведении ленты,
записанной в формате 24p, на видеовыходе формируются сигналы с частотой
50 и 60 Гц, как ТВЧ (1080х1920), так и обычного ТВ (440х720 и 576х720).
Забегая немного вперед, следует отметить, что этот видеомагнитофон
соответствует новой рекомендации ITU для ТВЧ, принятой в Монтрё
во время проведения симпозиума.
Deep Archiving Project - последняя разработка фирмы для организации
долговременного архива на кассетах DVCPRO также демонстрировалась
на выставке. Система имеет поисковый механизм и с помощью роботизированной
библиотеки обеспечивает комбинированный доступ к материалу, хранящемуся
на внутреннем сервере или на кассетах. Емкость системы достигает
7200 кассет, что соответствует 20000 часам материала (при 24-часовом
одноканальном вещании этого хватит более чем на 2 года).
На выставке было объявлено о создании системы для электронного
кинематографа. Она будет состоять из видеомагнитофона D-5 HD, работающего
в формате 1080p/24 и записывающего восемь независимых каналов звукового
сопровождения, новой видеокамеры формата 1080p/24 и соответствующих
видеомониторов. Универсальный преобразователь форматов обеспечит
тиражирование фильмов в любом формате обычного ТВ и ТВЧ.
Демонстрировалась возможность совмещения систем, работающих с компрессией
DV. Через стандартное оборудование SDI по интерфейсу SMTE 305M SDTI
(Serial Digital Transport Interface) можно передавать цифровой звук,
временной код, компрессированное видео. Поскольку сигнал DVCPRO
позволяет смешивать потоки со скоростями 25 и 50 Мбит/с, то сигналы
могут одновременно и передаваться и декодироваться. Данные передаются
с номинальной или четырехкратной скоростью. Интерфейсом SDTI может
быть оснащено и оборудование формата Digital S, его тоже можно встроить
в цепочку обработки. Все данные в процессе передачи не декодируются,
что исключает потери качества сигнала. Кодером DV и интерфейсом
SDTI оснащены также система нелинейного видеомонтажа Avid NewsCutter
и видеосерверы/дисковые видеомагнитофоны Pluto AirSPACE, Quantel
Cachebox, Tektronics Profile PDR400, EMC2,
О новом оборудовании фирмы Snell & Wilcox подробно было
рассказано в обзоре выставки NAB (625. 1999, №5, с. 13). За прошедшее
время каких-либо заметных событий не произошло, лишь изменилось
название системы Aurora Ph.C, предназначенной для восстановления
старых видеозаписей, теперь она называется Archangel.
Все системы семейства вещательных преобразователей стандартов Alchemist
Ph.C TX конфигурируются заказчиком для однонаправленного преобразования
только в один формат, в отличие от других систем Alchemist Ph.C,
предназначенных для производства программ. Это позволяет уменьшить
число органов управления на передней панели и избежать ошибок при
вещании.
Фирма Sony представила оборудование, работающее со сжатием
MPEG-2. Большое внимание уделялось совместной работе разных систем
с этой схемой сжатия. Например, кодек MPEG-2 фирмы Sony встроен
в систему нелинейного видеомонтажа фирмы FAST Multimedia. Совместная
работа видеомагнитофона Betacam SX с оборудованием фирм Quantel
и Tektronix демонстрировалась на стенде Pro-MPEG Forum. Видеомагнитофон
был оснащен платой с видеовыходом MPEG-2 4:2:2P@ML, I-кадры, а для
передачи данных использовался интерфейс SDTI-CP. Возможна передача
потоков MPEG-2 по сетям ATM.
Были продемонстрированы три новые модели видеокамер: DNW-9WSP формата
Betacam SX MPEG-2 4:2:2P@ML, DVW-790WSP формата Digital Betacam
и DSR-500WSP формата DVCAM. Новый видеомагнитофон MPEG с возможностью
воспроизведения видеозаписей Betacam, Betacam SX и Digital Betacam
демонстрировался вместе с дисковым видеомагнитофоном MAV-555. Студийный
видеомагнитофон DSR-2000P формата DVCAM, помимо возможности воспроизведения
записей DV, DV LP, DVCAM, будет иметь и DVCPRO.
Система
ClipMail Pro фирмы Telestream
Система ClipMail Pro фирмы Telestream тематически не вписывалась
в обзор выставки NAB и по этой причине там не упоминалась. Тем не
менее, о ней стоит рассказать подробно. По-видимому, нет читателей,
которые бы не знали, что такое электронная почта. Качество услуг
и скорость доступа данных в Интернет неуклонно повышается, во всяком
случае в крупных городах, благодаря чему появилась возможность за
приемлемое время передавать по Интернету видеосюжеты. Эта идея уже
давно носилась в воздухе, а воплощение получила в системе ClipMail
Pro: корпус размером 2RU, внешняя панель управления, чувствительный
к прикосновению ЖК-монитор 8,4", звуковые стереомониторы. Она имеет
видеовходы и выходы аналогового композитного, S-Video, компонентного
сигналов и цифрового сигнала 259M, ITU-R BT. 601-2. Возможна работа
в стандартах 625/50 и 525/60. Предусмотрены симметричные видеовход
и выход аналоговых звуковых сигналов и два стереоканала звукового
сопровождения, встроенных в сигнал SDI. Внутреннее представление
звука 48 кГц, 16 бит. Поступающие на вход системы видео- и звуковые
сигналы формируются в поток MPEG-2 ML@MP 4:2:0 или ML@4:2:2 P при
скорости потока от 1 до 50 Мбит/с. После задания адреса получателя
система передает данные через локальную сеть Ethernet 10/100 по
протоколам TCP/IP или FTP. Возможна установка интерфейсов T1/E1/J1
для непосредственного подключения системы к глобальным сетям. Она
имеет встроенный жесткий диск емкостью 4 ГБ (есть возможность подключения
внешних дисков), что позволяет одновременно оцифровывать, передавать
и принимать видео. Скорость передачи и приема данных определяется
только скоростью соединения с сетью. Все данные для внешней сети
являются стандартными, поэтому, независимо от типа соединения, они
обязательно дойдут до получателя. Стоимость услуг доступа в Интернет
существенно ниже стоимости аренды линии связи от корреспондента
до студии, правда, и передача сюжета займет несколько больше времени,
но здесь есть повод задуматься. Система довольно легкая: ее вес
составляет всего 6,8 кг, пульт управления - 1,14 кг. Но все-таки
ее лучше устанавливать стационарно на корреспондентских пунктах.
Для этого выпускается вариант системы в стоечном исполнении корпуса
и с внешним управлением через любую программу просмотра веб-страниц.
В этом случае процессом передачи можно управлять даже из центральной
студии.
Фирма Thomson демонстрировала оборудование для цифрового
видеопроизводства и вещания, о котором было рассказано в обзоре
выставки NAB. Однако на пресс-конференции удалось уточнить, что
представляет собой helper channel - фирменная система устранения
накопления ошибок каскадного кодирования MPEG. Результаты работы
helper channel и технологии MOLE фирмы Snell & Wilcox выглядят одинаково
и отличить их по полученному изображению практически невозможно.
Разработка фирмы Thomson, в отличие от технологии MOLE, позволяет,
по утверждению представителя фирмы, устранить накопление ошибок
не только при студийном производстве программы, но и в случае многократного
перекодирования сигнала при его передачи.
Цифровой
видеомикшер ALTEO фирмы Thomson
Фирма выпустила камеры 1657D и 1707 в версии PROSCAN. Они позволяют
вести съемку с прогрессивной разверткой 25 кадров/с, оснащаются
ПЗС-матрицей со строчно-кадровым переносом заряда (FIT) с 1250 элементами
в каждой строке и отношением сторон 16:9. Они значительно дешевле
камер ТВЧ, но качество их изображения сравнимо с качеством настоящих
камер ТВЧ.
Новая серия цифровых видеомикшеров ALTEO имеет от 1,5 до 3,5 линеек
M/E. Видеомикшеры - среднегабаритные, при этом число видеовходов
достигает 54, внешних шин - 25, имеется два силуэт-генератора на
каждую линейку M/E, два генератора шторок на каждую линейку M/E
и корректор временных искажений на каждый вход, каналы обработки
RGB, накопитель кадров, накопитель на жестком диске и др. Видеомикшеры
семейства ALTEO построены по модульному принципу и выполняются в
любой конфигурации в соответствии с заказом.