: архив : архив журнала "625" : 2003 : #9

Вся королевская рать
Михаил Житомирский

Проходящая ежегодно в сентябре в Амстердаме (Нидерланды) выставка IBC является, своего рода, подведением итогов уходящего года. На ней, в отличие от апрельской NAB, появляются не прототипы или концепт-модели, а реально действующие образцы, которые вот-вот будут запущены в серию. Поэтому именно к концу года появляются заявления от различных фирм о поддержке тех или иных прогрессивных технологий: просто у них было время подождать, посмотреть и определиться с потенциальными партнерами. Не стала исключением и IBC 2003, прошедшая 12…16 сентября. Более того, прогнозировавшийся выход телевизионной отрасли из кризиса, похоже, превращается в реальность. Во всяком случае, об этом свидетельствуют если не прямые признаки (например, бурный рост продаж оборудования или что-то в этом роде), то масса косвенных доказательств. И причина этого предвестия подъема отрасли, на мой взгляд, не в том, что в мировой экономике произошли какие-то кардинальные изменения, просто компании-производители спустились с небес на землю и проанализировали действительные запросы и возможности своих потребителей. В частности, даже такие транснациональные гиганты, как Thomson, не стесняются предлагать малобюджетные решения, причем не в виде "коробок", а как комплексные системы полного производственного цикла. Однако оставим на время тему относительно недорогих системных решений и перейдем к тому, с чего начинается телевизионное изображение - к теле- и видеокамерам.

Здесь на сегодня тон задают две компании - Panasonic и Sony. Надеюсь, читатель помнит, что в начале года каждая компания представила свое видение дальнейшего развития съемочно-монтажного оборудования, предложив носители, заменяющие традиционную видеокассету. Panasonic разработала носитель на твердотельной памяти, а Sony - профессиональный лазерный диск. Обе концепции получили продолжение, в результате чего на IBC появились новые модели оборудования на базе вновь разработанных средств хранения материала.

Видеокамера Panasonic серии P2

Слоты для карт памяти

Передняя панель P2 drive

Начнем с Panasonic (не по степени значимости, а исключительно в алфавитном порядке). Самым существенным достижением компании с момента представления своего нового оборудования с записью в карты памяти стала разработка новой стандартной PCMCIA-карты P2, которая без проблем интегрируется с любым оборудованием, оснащенным этим распространенным интерфейсом. Кроме того, практически полностью был изменен дизайн видеокамеры. А ведь с момента представления первого прототипа прошло всего около четырех месяцев! Карта P2 содержит на сегодня четыре SD-карты объемом 1 ГБ каждая, что в сумме дает 4 ГБ. Скорость передачи данных составляет 640 Мбит/с, чего более чем достаточно для передачи видео формата DVCPROHD (100 Мбит/с). Теоретически это позволит осуществлять перенос материала со скоростью, в 6 раз превышающей номинальную. Однако это не предел. Уже обещано появление в ближайшем будущем SD-карт емкостью 2 и 4 ГБ, а в последующем - и до 32 ГБ. Общая тенденция в этом плане - снижение цены на карты твердотельной памяти при ежегодном удвоении их емкости.

Демонстрировавшийся на IBC обновленный образец видеокамеры P2 cam имеет пять слотов для карт P2, что в общей сложности дает 90 минут записи в формате DVCPRO при использовании карт емкостью 4 ГБ. Поскольку есть возможность "горячей" смены карт, то виртуально съемку можно проводить практически бесконечно, просто меняя карты по мере их заполнения. При этом, если в распоряжении съемочной группы есть массив достаточного объема и устройство записи на DVD, то нет необходимости запасать большое число карт. Нужно просто сбрасывать материал в массив, а освободившиеся карты вставлять обратно в камеру. Массив же уже в более спокойном режиме можно освобождать путем перезаписи материала на DVD или иной подходящий носитель для хранения. Кстати, фирма Panasonic предусмотрела такой ход развития событий и показала деку P2, которая позволяет интегрировать карты памяти с существующей производственной средой. Дека имеет такие же органы управления и интерфейсы, как и стандартный ВМ, плюс пять слотов для карт и устройство записи DVD. Работа с ней облегчается наличием ЖК-монитора на передней панели. Этим линейка оборудования P2 не ограничивается. В ее состав входят также система нелинейного монтажа P2 editor и специальный дисковод P2 drive. P2 editor представляет собой ноутбук со слотом PCMCIA и программой нелинейного монтажа. Преимуществом системы является отсутствие стадии оцифровки материала, поскольку доступ к нему организован на файловом уровне, а карта P2 рассматривается системой как стандартный диск. P2 editor имеет интерфейс для подключения устройства записи DVD-RAM/R, что позволяет создавать архивные копии материала.

Профессиональный оптический диск

Видеокамера Sony с записью на оптический диск

P2 drive - это дисковод с пятью слотами для P2-карт и интерфейсом USB 2.0. С его помощью можно быстро и легко переносить отснятый материал в компьютер для последующей обработки.

Краткое резюме: системы P2 имеют следующие преимущества:

• отсутствие движущихся частей внутри камеры;
• полностью интегрируются со стандартным окружением;
• характеризуются малым энергопотреблением;
• обеспечивают быстрый произвольный доступ к материалу.

Ну а чем же ответила фирма Sony? Это линейка оборудования XDCAM с записью на профессиональный оптический диск. Причем на него возможна запись в любом формате. Несомненным преимуществом такого решения является низкая стоимость самого носителя, возможность его многократного использования (до 1000 циклов) либо, при необходимости, применения диска в качестве архивного носителя без перезаписи содержащейся на нем информации. Плюс все те же быстрый произвольный доступ к данным и относительно высокая скорость их передачи.

Естественно, представление XDCAM не ограничилось только декларациями. В линейку оборудования вошли сам диск PFD23, видеокамеры PDW-530/P и PDW-510/P, устройства записи/воспроизведения PDW-3000, PDW-1500 и PDW-1 плюс программа просмотра видео в низком разрешении PDZ-1.

Видеокамера Sony с устройством беспроводной передачи сигнала

Конечно, в случае с оптическим диском не удалось достичь "горячей" замены носителя и отсутствия движущихся частей в камере. Зато налицо другие плюсы. Один односторонний диск емкостью 23,3 ГБ может нести до 85 минут видео и звука вещательного качества в форматах DVCAM или MPEG IMX. В ответ на сомнения в надежности диска при работе в экстремальных условиях Sony поместила его в защитную пластиковую кассету. Диск в кассете имеет размеры 129x131x9 мм и весит всего 89 г.

Технология записи на оптический диск позволяет существенно повысить эффективность последующей обработки, поскольку здесь также отсутствует стадия оцифровки материала. Просматривать содержимое диска можно непосредственно на камере, мобильном плеере или компьютере. Видео в низком разрешении можно передавать на компьютер с 50-кратной скоростью по отношению к номинальной. И хотя эти клипы не имеют вещательного качества, они все же пригодны для выдачи в эфир в сюжетах "горячих" новостей. А листы монтажных решений, созданные прямо в полевых условиях, можно передавать в студию посредством любой широкополосной сети. Видео в полном разрешении переносится с диска в систему монтажа со скоростью, до пяти раз превышающей номинальную.

Прототип Arri D-20

Надо отметить, что к традиционному составу игроков этого поля совершенно неожиданно добавился еще один - компания Arri. Известная своими кинокамерами, она, вроде бы, никогда ранее не покушалась на кусок "телевизионного пирога". Однако соблазн оказался слишком велик. В результате появился прототип, созданный в рамках технологического проекта Arri D-20. Это цифровая камера типа "кино" для применения в сфере телевидения. Она создана на основе скурпулезного анализа существующих на сегодня технологий получения цифровых изображений в плане их сочетания с доказавшими свою состоятельность элементами кинокамер. (Скорее всего, немаловажную роль в разработке Arri D-20 сыграло появление на рынке видеокамер для цифрового кинематографа, созданных на основе традиционных ПЗС. Судя по всему, Arri не смогла остаться в стороне от стремительно набирающего темп цифрового кино, хотя и не позиционирует свою новую камеру для киносъемок).

В частности, проводились испытания специально созданной камеры на основе ПЗС фирмы Lockheed-Martin разрешением 12 мегапикселов, чтобы протестировать ее способность создавать изображение с качеством, превосходящим 35 мм кинопленку. Эти испытания показали, что путь к компактным и экономически эффективным видеокамерам является очень долгим.

В итоге, при поддержке вещательных компаний BBC и France 2, фирмы Snell & Wilcox, исследователей из INESC (Порто) и университета Падовы были разработаны и адаптированы для практического использования новые методы получения и обработки цифровых изображений. Надо сказать, что на эту работу ушло два последних года. Они прошли в сотрудничестве с институтом интегральных схем Франхофера в Эрлангене (Fraunhofer Institute for Integrated Circuits), где разработана специальная матрица разрешением 6 миллионов пикселов на основе КМОП-структуры. Особенностью матрицы является то, что область формирования изображения эквивалентна размеру кадра 35 мм кинопленки. Эта матрица, помимо высокого разрешения, обеспечивает чрезвычайно высокий динамический диапазон, точность цветопередачи (благодаря применению bayer-маски) и возможность съемки с различной частотой смены кадров. Не стоит сбрасывать со счетов и полную совместимость со всеми "киношными прибамбасами": объективами, компендиумами, насадками, фильтрами и т.д.

Помимо КМОП-матрицы, прототип содержит оптический (а не электронный!) видоискатель и зеркальный затвор, что дает оператору возможность не только максимально точно настраивать фокус и выстраивать композицию кадра, но и видеть в окуляре видоискателя значительно большую площадь, чем та, что ограничена активной областью сенсора. Не забывайте также, что оптический видоискатель не потребляет энергии.

Внутренняя обработка изображения также впечатляет: тридцать два 12-разрядных АЦП, работающих параллельно и подключенных к внутренней шине, обеспечивающей скорость передачи данных до 10 Гбит/с. Такой скорости хватает, чтобы за менее чем за секунду заполнить стандартный компакт-диск. Но на этом этапе изображение еще не может быть воспроизведено. Хотя сенсор одновременно захватывает все три основных цвета (красный, синий и зеленый), каждый пиксел поочередно маскируется как красный, зеленый или синий. Для получения полноцветного изображения применяется численная интерполяция.

Для вывода сигнала прототип получил стандартный модуль HD-SDI со скоростью передачи данных 1,5 Гбит/с. Есть возможность одновременного использования трех таких модулей.

Естественно, чтобы обеспечить вывод изображения в различных форматах, пришлось проявить изобретательность. Чтобы реализовать вывод в стандартном разрешении, нужно существенно снизить поток. Это достигается путем объединения пикселов в группы (путем интерполяции), что приводит к созданию нового массива элементов изображения, например, 1920x1080 для формата ТВЧ. И хотя это разрешение изображения ниже, чем обеспечиваемое сенсором, благодаря передискретизации при захвате, картинка получается лучше, чем при съемке в таком же (1920x1080) разрешении стандартными видеокамерами.

Однако без ложки дегтя не обошлось. Помимо передовых технологий, проект Arri D-20 наглядно продемонстрировал и ограничения, которые сдерживают развитие электронного кинематографа. В частности, приемлемые устройства хранения далеки от компактности и удобства в эксплуатации. Как заключают специалисты Arri, электронное кино еще долго не сможет превзойти традиционное пленочное по качеству и удобству в работе. Насколько они правы, покажет время.

До настоящего момента речь шла о технологиях, хотя и реально существующих, но все же больше имеющих отношение к будущему. Однако ведущие фирмы-производители позаботились и о настоящем.

ТВЧ-камера DK-H3

Камера Hitachi HV-D15

Следуя все тому же алфавитному порядку, начнем с оборудования Hitachi. Эта техника, хотя и не очень распространена в России, но имеет своих приверженцев и отличается надежностью, приличным качеством и, что немаловажно, доступной ценой. Из ТВЧ-камер следует отметить модель DK-H3, созданную на базе трех 2/3" ПЗС с числом элементов 2,3 миллиона. Цифровая обработка осуществляется 30-разрядным процессором. Из студийных камер стандартного разрешения интерес представляют две: SK-777A и совсем новая HV-D15. SK-777A с тремя 2/3" ПЗС обеспечивает уровень смаза - 140 дБ, отношение сигнал/шум 63 дБ и оснащена цепями шумопонижения. Подключение камеры осуществляется по триаксиальному кабелю. В качестве дополнительного оборудования к этой камере может подключаться система беспроводной передачи сигнала, соответствующая стандарту MPEG-2 DVB-T.

Модель HV-D15 привлекает внимание своим нетрадиционным внешним видом - эдакий черный ящик с объективом. Однако в этом черном ящике скрыты три 1/2" ПЗС, процессор цифровой обработки сигнала разрядностью 13…18 бит и 10-разрядный АЦП. Камера обеспечивает 800 твл по горизонтали. Все управление камерой осуществляется от базовой станции по многожильному кабелю. Так что у оператора, при полной свободе творчества, не остается возможностей вмешиваться в технические настройки камеры и проводить эксперименты при студийной съемке. Да и цена, по заверениям представителей фирмы Hitachi, доступна даже для региональных телекомпаний.

Рекордер FieldPak для камер Editcam

Ikegami. Специалисты этой фирмы также применили 2/3" сенсоры КМОП в количестве трех штук для своей новой компактной ТВЧ-камеры HDL-40 CMOS. Сенсор КМОП - тенденция, однако! Типы развертки: 1080i (59,94 Гц)/1080p (23,98 Гц) и 720p (59,94 Гц). Аналого-цифровое преобразование - 12-разрядное. Камера оснащена выходами HD-SDI и композитным, горизонтальное разрешение составляет 1000 твл, чувствительность - f8 при 2000 лк.

Не миновала Ikegami и "твердотельная эпидемия". Был продемонстрирован блок записи в память для камер Editcam. По размерам он такой же, как и выпущенный до этого дисковый рекордер FieldPak. Стало быть, пока Panasonic, правда, на совсем ином технологическом уровне только внедряет карты памяти, Ikegami уже эксплуатирует их. Резоны те же - отсутствие движущихся частей внутри камеры и стремление к снижению цены на память при росте ее емкости.

ТВЧ-камера HDL-40 CMOS

HL-60W

HDL-20 с блоком управления

Прибыло полку и в линейке ПЗС-камер Ikegami. Трехматричная HL-60W с 12-разрядным АЦП и внутренней цифровой обработкой с разрядностью до 38 оснащена сенсорами AIT (Advanced Interline Transfer - улучшенный строчный перенос заряда) и отличается высокой чувствительностью и низким уровнем шумов. Область применения этой камеры - новости, студийная съемка, работа в составе ПТС. Предусмотрена возможность подключения камеры как по триаксиальному, так и по многожильному кабелю.

Очень компактная цифровая камера HDL-20 предназначена для вещательных, корпоративных и медицинских целей. Ее размеры - всего 40x53x65 мм, а вес - 200 г (ну чем не вариант для установки, например, на гоночных болидах?). При этом "малышка" несет на борту 2/3" ПЗС и обеспечивает горизонтальное разрешение 1000 твл. Для управления камерой создан блок CCU, обеспечивающий работу при максимальной длине кабеля 30 м. В блоке установлено два выходных модуля HD-SDI (да-да - это камера ТВЧ!).

А вот и еще одна КМОП-камера, на этот раз от компании JVC. KH-F870, созданная на основе трех 2/3" сенсоров КМОП-структуры, обеспечивает съемку в формате ТВЧ 1080i. Сенсоры ProCam HD CMOS разрешением 2,1 мегапикселов изготовлены американской компанией Rockwell Scientific. Размеры области формирования изображения сенсоров составляют 1936x1086 пикселов, а сами сенсоры имеют встроенные 12-разрядные АЦП и широкую полосу пропускания (до 75 МГц при полном разрешении ТВЧ). При этом энергопотребление сенсоров на 20% ниже, чем у традиционных ПЗС. Из "камерных" новинок у JVC это, пожалуй, все. Об относительно новых камерах GY-DV5000E, JY-HD10 и GY-DV300 читатель журнала "625" уже знает.

Теперь подошло время вернуться к "обычным" камерам фирм Panasonic, Sony и Thomson.

Состоялась европейская премьера камеры Panasonic для ТВЧ-производства AK-HC905, которая, вследствие применения технологии нанесения микролинз прямо на ПЗС, обладает чувствительностью более f10 при 2000 лк и уровнем смаза менее -130 дБ. Повышению качества изображения способствует и 38-разрядная внутренняя обработка. Съемка возможна при минимальной освещенности 0,03 лк.

Видеокамеры GY-DV5000E (вверху) и JY-HD10 фирмы JVC

AJ-SDC905

Также впервые в Европе была показана видеокамера стандартного разрешения AJ-SDX900 формата DVCPRO50. В ней установлены три 2/3" ПЗС разрешением 600 тыс. пикселов. Предусмотрена возможность работы в режиме прогрессивной развертки. Чувствительность камеры составляет f13 при 2000 лк, отношение сигнал/шум - 63 дБ, минимальная освещенность для съемки - 0,09 лк. Есть также режим "киношной" гамма-коррекции (Cine-like Gamma). Появилась в линейке DVCPRO50 и еще одна модель - AJ-SDC905. Эта камера способна снимать в форматах кадра 4:3 и 16:9. Она отличается улучшенной матрицей цветокоррекции.

В общем, присутствие Panasonic на IBC 2003 можно без преувеличения назвать одной большой европейской премьерой. Потому что и линейка универсальных камер серии AW также демонстрировалась в Старом Свете впервые. AW-E750 представляет собой относительно недорогую модель на основе трех 2/3" ПЗС с числом элементов 470 тысяч, AW-E655 имеет 1/2" ПЗС с тем же числом элементов. Отношение сигнал/шум для обеих камер составляет 65 дБ, а съемка может быть выполнена при минимальной освещенности 0,00005 лк(!). Скорость срабатывания электронного затвора лежит в пределах 1/120…1/10000 с-1. Предусмотрены режимы подстройки частоты развертки (synchro scan) и электронной компенсации недостатка освещенности.

И, наконец, европейскую премьеру пережила профессиональная видеокамера формата miniDV AG-DVC80. Эта трехматричная (1/3") камера весом всего 2 кг может снимать при минимальной освещенности 3 лк. Встроенный интерфейс IEEE 1394 упрощает перенос материала с камеры в компьютер и обратно. Камера оснащена объективом с относительным отверстием f1.6 и диапазоном изменения фокусного расстояния 4,5…45 мм. Работа с камерой облегчается благодаря наличию откидного цветного 3,5" ЖК-дисплея, который можно поворачивать в пределах 270°. Большой видоискатель можно развернуть как под правый, так и под левый глаз.

У компании Sony в сфере традиционных камер новинка появилась лишь в линейке DVCAM. На смену сверхпопулярной DSR-PD150P пришла модель DSR-PD170P, которая внешне практически не отличается от предшественницы. Но - только внешне. В новой модели учтены пожелания многочисленных пользователей DSR-PD150P, вследствие чего улучшилось качество видео и звука. Прибавилось и удобства в работе: рычаг трансфокатора и кнопка "старт/стоп" теперь расположены на рукоятке большего размера, видоискатель тоже увеличен, компендиум для широкоугольной насадки VCL-HG0758 стал стандартным аксессуаром. Улучшились и другие параметры и характеристики.

Компания Thomson не представила принципиально новых моделей камер. На ее стенде расположились камеры серии LDK стандартного и высокого разрешения, а также камеры для цифрового кино, в частности, модель Viper.

Зато интересной показалась новая система управления камерами C2IP. Управление производится по сети Ethernet на основе протокола TCP/IP. Число камер серии Grass Valley LDK, подключенных к системе, может достигать 99. Кроме того, возможен удаленный доступ к управлению по сети Интернет посредством web-браузера.

Вместо заключения к этой статье хочется поставить многоточие, которое означает, что развитие бесконечно…