Конференция HD Masters 2006

Дэвид Кирк

17…18 мая 2006 года в Лондоне (Великобритания) прошла конференция HD Masters. Она была организована BKSTS, SMPTE и британским журналом TVB Europe. Мероприятие оказалось более чем своевременным с учетом попыток компании NHK создать нечто, превосходящее по качеству IMAX. Это «нечто» — вновь разработанный 32-мегапикселный телевизионный формат Ultra High Definition.

На HD Masters 2006 глубоко рассматривались практические вопросы, касающиеся форматов 1080i (2К) и 720p. Конференция собрала большое количество участников. Не хватало только президента SMPTE Эда Хобсона (Ed Hobson) — предполагаемого председателя конференции, который не смог присутствовать по состоянию здоровья. На председательском месте его заменил Гевин Шульц (Gavin Schutz) из Ascent Media, который очень хорошо провел мероприятие.

Фил Лавен и продемонстрированный им слайд

Работа началась «с места в карьер» презентацией Фила Лавена (Phil Laven), директора технического департамента Европейского вещательного союза. Первый слайд этой презентации представлял собой рекламный плакат Mullard, опубликованный 65 лет назад в одном британском журнале. Избораженный на этом плакате телевизор с удивительной точностью совпадает по стилю и размеру с современными телевизорами с плоским экраном. Лавен объяснил, почему EBU по-прежнему считает неудовлетворительной чересстрочную развертку («старую, но эффективную технологию уменьшения полосы пропускания»), и указал на то, что прогрессивная развертка является более логичным выбором. Современные схемы компрессии работают куда лучше с прогрессивными источниками, да и дисплеи с плоскими ЖК-/плазменными панелями имеют изначально прогрессивную развертку. Он высказался в пользу 1080p/50 (3 Гбит/с) как привлекательного формата для высококачественной съемки, из которого затем легко получить и 1080i/25, и 720p/50.

Майкл Вэйдсон (Michael Waidson) представил доклад Tektronix, посвященный ТВЧ-сигналам, отметив необходимость в защите от потерь цифрового сигнала при передаче по длинным линиям связи. При многоканальном вещании визуальный мониторинг становится все менее эффективным способом защиты от потерь качества сигнала. Вэйдсон объяснил, из каких компонентов состоит поток цифровых сигналов и какие из них можно отслеживать в автоматическом режиме, а также использовать для предупреждения оператора или переключения на альтернативную входящую линию. Он акцентировал внимание на том, что HD-сигналы более восприимчивы к воздействию отражений, помех и потерь в кабеле, чем SD.

Саймон Фел (Simon Fell), являющийся управляющим отдела современных технологий Британского независимого телевидения, описал испытания наземного ТВЧ-вещания, которые планируется провести в Британии этим летом. Основные тесты пройдут в форматах 1080i/25 и 1080p/25, но некоторые будут проведены и в 720p/50. Будет использована компрессия MPEG-4 Level 10/H.264/AVC, а для доставки по кабельным сетям Telewest применят транспортный поток MPEG-2. Кодирующее и мультиплексирующее оборудование предоставит компания Thomson Grass Valley. Передача начнется на максимальной скорости потока, которая будет постепенно снижаться в течение испытательного периода. Одна из целей тестов — изучение взаимодействия высокоскоростного MPEG-2 с MPEG-4. Выбранные из добровольцев 450 участников тестов получат ТВЧ-приставки. Они должны будут вести дневники просмотра. В тестах примет участие и BBC.

Джон Нейлор (John Naylor) из Thomson Grass Valley сделал обзор свойств магнитной ленты, оптических и магнитных дисков, носителей на твердотельной памяти, акцентировав внимание на гибкости сменных IT-носителей. Работающая с файлами система Aurora компании TGV обеспечивает автоматизированный ввод с видеокамеры материала, включая метаданные.

Йэн Шелдон (Ian Sheldon) продолжил работу конференции, перечислив достоинства различных цифровых съемочных систем компании Sony, в которой он раньше работал. На сегодня в мире эксплуатируется 2500 видеомагнитофонов HDCAM SR (с 12-канальным звуковым трактом), которые используются для записи на съемках фильмов, в лабораториях DI и при производстве рекламы. Менее дорогие аппараты формата HDCAM в количестве 24 тыс. штук работают в вещательной сфере для производства сериалов, документальных фильмов и новостей, что делает формат (по мнению Шелдона) де-факто мировым стандартом для такого рода телевизионного производства. А 60 тыс. более доступных по цене устройств XDCAM HD уже поставлены для корпоративного сектора рынка.

Йэн Лоу (Ian Lowe) в ответ на это выступил с докладом о ленточном формате Panasonic DVCPRO HD, который записывает контент с потоком 100 Мбит/с (внутрикадровое кодирование) в представлении 4:2:2 с восьмью каналами несжатого цифрового звука. На примере полного технологического процесса (от съемки до выхода готовой программы) были описаны видеокамеры AJ-HDX400E и 

AJ-HD27HE с акцентом на обмене материалом 1080i/50 по интерфейсу IEEE1394. Лоу также остановился на новой камере Panasonic P2 HD Minicam, способной записывать и на карту памяти P2, и на видеокассету miniDV.

Майк Кролл (Mike Croll) из BBC Research предположил, что использование компактных ТВЧ-камер на роботизированных панорамных головках может расширить возможности современных вещательных новостных студий. А Рик Янг (Rick Young) из группы пользователей Final Cut Pro остановился на практических особенностях и трудностях работы с компрессированным форматом видео HDV, добавив, что он перешел на монтаж видео DVCPRO50.

Джонатан Кулинг (Jonathan Couling), представлявший Dolby Laboratories, немного рассказал о системе Dolby E, позволяющей сжимать до восьми каналов звука вещательного качества в одну аудиопару AES/EBU или пару звуковых дорожек цифрового ВМ. Он также отметил широкое распространение Dolby 5.1 в ТВЧ-вещании. Его сменил Джон Годфри (John Godfrey), продемонстрировавший микрофон объемного звука, который можно установить непосредственно на видеокамеру.

Крис Джонс из BSkyB

Крис Джонс (Chris Johns) — главный инженер отдела стратегии вещания BSkyB — обобщил опыт создания технической структуры для спутникового ТВЧ-вещания. Sky активно работает в области спортивного вещания, для чего оснащена 12-ю ПТС формата ТВЧ, к которым вскоре присоединятся новые машины. Канал предполагает осуществить мобильное вещания с 1000 событий в 2007 году, 400 из которых будут транслироваться в ТВЧ.

Сеть компании уже имеет 250 HD-камер и ожидает получения новых камер с беспроводными системами передачи сигнала. Монтаж осуществляется на системах Avid DS Nitris, а выдача в эфир — с серверов, способных хранить до 8 тыс. часов материала. На сегодня Sky использует MPEG-2 для доставки видео стандартного разрешения при среднем потоке 2,5…4,5 Мбит/с в зависимости от характера контента. Чтобы сохранить качество при той же схеме сжатия, для ТВЧ потребуется кодирование в диапазоне 12…18 Мбит/с. Набирающий силу MPEG-4 позволяет достичь того же результата при скорости потока 8…12 Мбит/с или даже меньше. Это даст возможность использовать для передачи нескольких каналов ТВЧ имеющиеся транспондеры 28,2 Мбит/с. Созданная компанией Thomson абонентская приставка Sky HD Box совместима с обеими схемами сжатия, позволяя принимать каналы HD и SD. Устройство поддерживает форматы 576i, 720p и 1080i, оснащено интерфейсом HDMI для подключения дисплеев типа HD Ready, а также интерфейсом SATA и разъемом RJ45/Ethernet.

Уэс Симпсон (Wes Simpson) из Telecom Product Consulting описал различные варианты доставки контента с места событий в студию (field-to-base) и из студии в студию (base-to-base). В частности, это оптическое соединение «точка — точка», телекоммуникационные сети SDH/Sonet и G.703, спутниковые каналы «точка — точка» и IP-сети 1 или 10 Gbit Ethernet. Оптическое волокно практически не ограничено по полосе пропускания, позволяет передавать множество сигналов разных форматов, является относительно недорогим и легко заменяемым. Такой канал можно использовать и в многоволновом двунаправленном режиме. Телекоммуникационные системы потенциально покрывают более широкую зону, но предполагают ежемесячную оплату и страдают задержкой примерно в 50 мс. Спутниковые каналы требуют сжатия контента и его шифрования, а полная задержка от передатчика к приемнику составляет около 240 мс. IP-сети пока еще не совсем готовы к передаче видео с большими потоками и могут потребовать дорогих коммутаторов.

Николас Дали (Nicholas Daly) — региональный директор Eutelsat — отметил, что спутники, обеспечивающие только доставку сигнала, готовы к передаче ТВЧ уже сегодня. Спутниковые вещатели получат возможность работы с MPEG-4 (а вскоре и с DVB-S2), чтобы эффективно использовать полосу пропускания. Обычный спутниковый транспондер в настоящее время способен обеспечить 38 Мбит/с. DVB-S2 позволит расширить полосу на 30% и достичь

50 Мбит/с. Переход зрителей на ТВЧ будет определяться требованиями к операторам платного ТВ по замене установленного парка приемного оборудования. Дали добавил, что Европа пока отстает в области ТВЧ-вещания от США и Азии, но уже в скором времени будет иметь достаточно большой рынок ТВЧ.

Брендан Сламин (Brendan Slamin), представлявший ТВЧ-форум группы UK Digital TV, отметил, что схема использования для передачи схемы компрессии H.264 обеспечивает поток, составляющий всего 1…1,5% от того, что поступает с ТВЧ-камеры. Он также сказал, что продажи телевизоров с плоским экраном в Британии и Германии выше, чем в Италии и Испании, что, возможно, является следствием климатических условий (там, где погода хуже, телевизор смотрят больше).

Джон Ив (John Ive) из компании (IveTech) начал с истории записи телевизионного сигнала. Сначала это были диски из шеллака на 78 об/мин, затем пришла магнитная лента, а теперь вновь диски. Он напомнил аудитории, что безленточные системы в большинстве случаев «страхуются» ленточными архивными машинами, такими как Sony SAIT-2 (800 ГБ, 288 Мбит/с), Storagetech (500 ГБ, 120 Мбит/с), Exabyte LTO-3 (400 ГБ, 280 Мбит/с) и Quantum SDLT (300 ГБ, 288 Мбит/с). Голографическая запись на оптический диск, разработанная компаниями InPhase Technologies и Maxell, на сегодня обеспечивает 300 ГБ при скорости 120 Мбит/с на одном диске размером с обычный CD, а конечной целью является достижение к 2010 году показателей 1,6 ТБ и 960 Мбит/с. Ив сказал, что лента все чаще исключается из традиционной вещательной среды и заменяется более эффективными серверными системами. Он резонно отметил, что достоинства таких систем реализуются только в том случае, если правила удаления файлов четко определены. Очевидна также проблема постоянного мониторинга состояния блоков вращающихся головок архивных систем. Если «прозевать» нарушения их работы, то записанные архивные материалы могут оказаться нечитаемыми.

Сан Кабраль (San Cabraal) — старший вице-президент по технологиям и бизнесу Discovery Networks — описал технологический процесс HD, реализованный в Discovery Channel. Контент в настоящее время распространяется из США в региональные ретранслирующие центры на кассетах HDCAM, но канал переходит на HDCAM SR вследствие более высокого разрешения (1920×1080 против 1440×1080), повышенной разрядности (10 бит, 4:4:4 по сравнению с 8 бит, 4:2:2) и наличия 12 аудиоканалов вместо 4. Звуковое дублирование является проблемой для многих систем. Сюда входят вопросы менеджмента и управления кодированием Dolby  E. Контент до настоящего времени сохранялся в версиях HD и SD на серверах канала, но вскоре храниться будет только HD-версия, а в случае необходимости будет производиться понижающее преобразование. Файлы HD пока имеют слишком большой размер для существующих систем распределения контента в файловом виде.

Директор по вещанию компании Walt Disney Television International Кейт Николас (Keith Nicholas) выступил с обобщающей информацией о различных вариантах транспортировки файлов (физические носители, наземное вещание, кабельные и спутниковые каналы, Интернет) и разных типах приемников (включая компьютерные медиаплееры, игровые приставки, спутниковые приемники и мобильные терминалы). Он обратил внимание аудитории на то, что одни и те же изображения можно отобразить в конце концов на чем угодно, от большой ЖК-панели и до миниатюрного экрана мобильного телефона. Он сказал, что в компании Disney контент хранится в формате 1080p/24, что позволяет легко преобразовывать его в любой формат 60 Гц либо, ускорив сначала до 1080p/25, в любой формат 50 Гц. Роб Пинегар (Rob Pinnegar) из EMI Music спросил, допускает ли Disney тоновую ошибку по звуку при ускорении с 24 до 25 кадров/с, на что Николас ответил, что только люди из музыкальной сферы могут услышать ее.

Выступивший вместо Бертольда Хейла (Bertold Heil) из отделения медиа и вещания T-Systems (входит в Beutsche Telekom Group) Ларс Бродерек (Lars Brodereck) рассказал об услугах, предоставляемых компанией по доставке ТВЧ-контента. T-Systems имеет в Германии более чем 300 точек доступа ВОЛС для высококачественной доставки вещательного контента, располагает флотом из девяти машин SNG, имеет 310 точек доступа ATM и два спутниковых телепорта. Во время чемпионата мира по футболу в Германии компания обеспечила передачу 50 каналов видео и звука одновременно по сети WDM, для чего использовались резервированные каналы 20 Гбит/с от каждой студии к IBC (общая полоса — примерно 480 Гбит/с). По ним передавался материал SD и сжатый в MPEG HD. Была также возможность организации каналов для передачи несжатого видео в рамках единой сети доставки сигнала.

Элтан Буш (Elthan Bush) — старший директор по проектам компании National Teleconsultants — представил результаты изучения работы ESPN Digital Centre, который имеет три студии, пять аппаратных управления производством, 10 центральных аппаратных и 19 аппаратных нелинейного монтажа. Центр оснащен для работы с HD и SD, имеет высокую степень защиты от сбоев и является настолько большим (8400 м²), что основной проблемой стала длина кабельных линий и их плотность. Буш также рассказал о компании KQED Television, перешедшей с аналогового к безленточному (цифровому) вещанию, ТВЧ-съемке и производству программ. Особенность в том, что переход произошел без остановки работы. Был выбран режим без компрессии благодаря простоте его реализации и вследствие отсутствия надежных средств оформления эфира для MPEG (на момент принятия решения).

Ричард Сальмон

Темой выступления старшего инженера по исследованиям и разработке проекта HDTV Systems компании BBC Research Ричарда Сальмона (Richard Salmon) были технологии отображения. Он поддержал точку зрения EBU, высказанную Филом Лавеном, что формат 1280×720 с прогрессивной разверткой был хорош для экранов с диагональю до 50". Поскольку чересстрочный режим снижает визуально воспринимаемое вертикальное разрешение на 0,6, формат 1080i реально обеспечивает по вертикали только 700 линий.

Двигателем прогресса в области ТВЧ является массовое появление на рынке плоскопанельных дисплеев, за которыми последовали дисковые ТВЧ-плееры, видеокамеры и игровые приставки. Варианты отображения включают ЖК- и DLP-проекцию, плазменные панели, жидкокристаллические экраны, технологии полевой эмиссии (FED — field-emission display), электронной эмиссии с поверхностной проводимостью (SED — surface-conduction electron-emission), а также при помощи органических светодиодов (OLED — organic light-emitting diodes) и технологию тонкопленочной диэлектрической электролюминесценции (TDEL — thick-film dielectric electro-luminescent). Крупным игроком сейчас является технология ЖК, воплотившаяся в подавляющем большинстве компьютерных мониторов. Их проще производить, чем плазменные панели. Кроме того, постоянно включенная подсветка снижает уровень мерцаний, а масса и энергопотребление у ЖК-панелей относительно невелики. Сейчас разрабатывается вариант ЖК со светодиодной подсветкой, что позволит продлить срок службы панелей по сравнению со стандартной флуоресцентной подсветкой и расширить гамму отображаемых цветов. Плазменные панели продолжают борьбу за выживание на локальных рынках и добились некоторого успеха за счет снижения вероятности прожига маски.

Дэйв Бэнкрофт и слайд из его презентации

Председатель группы SMPTE по изучению технологий отображения и одновременно менеджер по современным технологиями отделения Technicolor and Technology компании Thomson Grass Valley Дэйв Бэнкрофт (Dave Bancroft) уделил внимание проблеме мониторинга качества. Имея в виду, что в ближайшие несколько лет для просмотра ТВЧ будут использоваться в основном плазменные и ЖК-панели, специалисты, отслеживающие качество цветопередачи, не могут более полагаться только на ЭЛТ-мониторы. Устройства отображения на основе ЭЛТ, ЖК и DLP имеют очень разные временные характеристики. Угол поля зрения также имеет большое значение, поскольку сидящие с разных сторон от центра экрана колорист и режиссер будут видеть менее насыщенную картинку.

Эффективный мониторинг качества требует дисплея, равного или превосходящего ЭЛТ-монитор в смысле пространственного разрешения, глубины цвета и цветовой гаммы. Временной отклик необходимо регулировать каким-либо образом, чтобы эмулировать вспышку и послесвечение, характерное для ЭЛТ. Переходные характеристики также должно привести в соответствие с гамма-кривой ЭЛТ, причем без неравномерностей или несоответствия уровней, особенно вблизи черного. Необходимо к тому же добиться очень точного по всему углу поля зрения контроля уровня черного, интенсивности цвета, яркости и насыщенности.

Вместо послесловия

В целом можно сказать, что конференция была информативной. Единственно, чего не хватало — это исходной документации, которая, к примеру, обязательно вручается участникам конференций NAB и IBC. Как минимум, было бы неплохо, если бы выдали хотя бы печатные или электронные копии презентаций, которые сделали во время мероприятия выступавшие.