Телевидение высокой четкости – обратный отсчет

28.09.2007 Автор: Екатерина Петухова     

История Телевидения высокой четкости (ТВЧ) восходит к 1969 году, когда инженеры японской компании Nippon Hoso Kyokai (NHK) предложили миру аналоговое изображение с удвоенным количеством строк. Неудивительно, что Япония и стала первой в мире страной, где ТВЧ было принято как государственный стандарт и успешно развивается теперь уже в цифровом варианте. В Японии находится и самая большая в мире коллекция разнообразных программ в стандарте ТВЧ.

Строго говоря, ТВЧ — это не один стандарт, а семейство стандартов, различающихся по количеству строк, частоте кадров и методу развертки — прогрессивной или чересстрочной. Далеко не все специалисты-практики в равной мере владеют этим сложным вопросом. Поэтому на мастер-классе, организованном SMPTE (Society of Motion Picture & Television Engineers) в июне этого года в Лондоне в рамках конференции HD Masters, один из главных экспертов по данному вопросу Джим Уилкинсон (Jim Wilkinson) подробно разобрал все многообразие стандартов и дал практические рекомендации по их использованию. Конференция привлекла широкий интерес, так как проблема ТВЧ сегодня актуальна как никогда. Наше время можно назвать моментом обратного отсчета, перед взлетом космического корабля, потому что ТВЧ — это своего рода технический микрокосм.

Всего насчитывается около 20 разновидностей ТВЧ, которые распространены далеко не в равной мере. Дело в том, что техническая эволюция, подобно биологической, оставляет в живых те стандарты и устройства, которые обеспечивают наилучшее качество изображения по приемлемой цене. Интересный экскурс в историю становления ТВЧ и цифрового телевидения заинтересованный специалист может найти в книге профессора М.И. Кривошеева «Международная стандартизация цифрового телевизионного вещания», Москва, НИИР, 2006.

Как мы знаем, чрезвычайно важным в технике считается обеспечить наилучшую преемственность и совместимость оборудования разных поколений. Таким образом, в силу целого ряда причин, наиболее жизнеспособными и, следовательно, наиболее распространенными оказались стандарты ТВЧ 720p, 1080i и 1080p. Все три используют формат кадра 16:9, притом на североамериканском континенте (по понятным причинам) доминирует кадровая частота 60, а в Европе — 50. Стандарты цифрового вещания ATSC и DVB уже были созданы с учетом ТВЧ.

Около трети населения США сегодня получают сигнал ТВЧ в кабельном пакете или через спутник. Каналы Fox и сеть My Network TV (которая также принадлежит Fox), ABC и ESPN (два последних принадлежат Disney) вещают в стандарте 720p . В то же время каналы NBC, Universal HD (принадлежащие General Electric) и каналы CBS, PBS, CW, HBO, Showtime, Starz!, INHD, HDNet ,TNT, а также Discovery HD Theater в настоящее время вещают программы 1080i.

В Великобритании зритель имеет достаточно широкий выбор от Sky Digital — каналы BBC HD, а также Sky One HD, Sky Arts HD, Sky Movies HD1 и 2, Sky Sports HD1,2 и X, Discovery HD, National Geographic Channel HD, The History Channel HD и Sky Box Office HD1 и 2. А подписчикам MTV, кроме MTVHD, доступны также FX HD, Living HD, Rush HD, Ultra HD и Eurosport HD. BBC HD также можно смотреть на Virgin Media. Стандарт 1080i доминирует у европейских вещателей при наземном и спутниковом вещании, тогда как при интернет-вещании (IPTV) наиболее продуктивным оказался 720p.

Вещание ТВЧ так быстро начинает замещать вещание стандартной четкости не только потому, что изображение ТВЧ является более четким и насыщенным деталями, но и потому, что стандарт также включает спецификацию Dolby Digital 5.1 и обеспечивает стереозвук Dolby Surround. Зритель начинает получать иное субъективное впечатление — он уже не наблюдатель, а непосредственный участник того, что он видит на экране, и однажды испытав такое приближение к событию — футбольному ли чемпионату, театральному ли шоу — он уже не хочет от этого отказаться.

У нас в стране пионером ТВЧ вещания стал спутниковый оператор «НТВ Плюс», который вывел ТВЧ стандарт 1080i в эфир в тестовом режиме в декабре прошлого года. Государственное унитарное предприятие РТРС еще в 2005 году планировало запустить опытную зону ТВЧ, но на деле оказалось, что от коммерческого оператора оно пока отстает.

И, действительно, переход к вещанию ТВЧ не такая простая задача. Для ее решения необходимо преодолеть две главные трудности. Первая — недостаток программного материала (контента), вторая — несовершенство существующих каналов доставки.
Первая трудность, понятно, временная. Она будет преодолена по мере того, как производство программ ТВЧ, которое сегодня на 20-25% дороже, будет дешеветь по мере удешевления техники ТВЧ и вовлечения в производство широкого круга профессионалов телевидения и, что немаловажно, кинематографистов, после соответствующего обучения.

Производители программ гораздо более отзывчивы к нуждам потребителей, которые сегодня активно покупают уже вполне доступные по цене широкоэкранные системы с объемным звуком. Пока они, в основном, предназначены для просмотра домашнего видео с DVD или HDDVD, но как только потребитель сможет получить контент соответствующего разрешения из эфира или из кабельной сети, он немедленно востребует эту услугу.С появлением безленточных камкордеров производству HD контента был дан огромный толчок. Так, на предлагаемые, к примеру, фирмой Panasonic карты памяти P2 емкостью 16 и 32 GB, можно записать, соответственно, 16 или 32 минут в формате 1080/50i (1080/25psf), 720/50p или же 32 или 64 мин в формате 720/25pN (Native). При условии, что в современном камкордере есть пять слотов для P2 карт, общее время записи составляет 80 или 160 мин в формате 1080/50i.

Именно Panasonic несколько лет назад предложил развивать формат 720p как наиболее оправданный с точки зрения однородности для всего тракта «производство-передача-отображение». В качестве средств отображения предлагались HD плоско-панельные дисплеи большого размера, в которых формирование конечного изображения решено аналогично компьютерным мониторам, где используется матрица (элементы изображения по вертикали и по горизонтали), в отличие от типичного для телевидения (уже можно сказать прошлого) принципа формирования изображения по строкам.


Ниже в таблице приведены примеры разрешения цифрового видеосигнала, и далее в графической форме показано их реальное соотношение по количеству передаваемой информации.

Таким образом, оказывается, что узкое место для развития ТВЧ сегодня — это все-таки доставка. Понятно, что сигнал высокого разрешения содержит больше данных (см. иллюстрацию выше) и требует большей полосы.

Характеристики HDTV передачи определяются числом строк развертки, частотой кадров, частотой строк, сигналами цветности, схемой цветовой дискретизации и стандартом сжатия. Несмотря на то, что Международный консультативный комитет по радиовещанию, CCIR (International Consultative Radio Committee), еще в 1986 начал разработку международного унифицированного производственного стандарта для будущего телевидения высокой четкости, общего соглашения на международном уровне достичь до сих пор так и не удалось. Как уже было сказано выше, доминирующее положение получили два стандарта — 1080i и 720p. Ряд специалистов поддерживают 1080p, хотя последний, требуя в два раза большей скорости передачи по сравнению с 1080i и 720p, в настоящее время для вещания экономически невыгоден (к тому же1080p не реализован и поныне аппаратно).

С точки зрения разрешения, стандарты 1080i и 720p примерно равноценны. Различие в том, что 1080i обеспечивает несколько лучшее разрешение при отображении неподвижных объектов, а 720p лучше отображает подвижные изображения и свободен от артефактов, связанных с чересстрочной разверткой.

В таблице ниже приводятся рекомендованные скорости передачи для различных стандартов при использовании компрессии MPEG4/ H.264.


При использовании доминирующей системы сжатия MPEG2 MP@HL HD каналы требуют примерно вчетверо больше передающей мощности по сравнению с обычными каналами. Таким образом, наиболее эффективными технологиями видеокодирования при передаче цифровых HDTV сигналов являются MPEG4/H.264 или даже SMPTE VC. Понимание этого момента нашло свое отражение в приказе Министерства связи и информационных технологий РФ от 23 марта этого года о выборе стандарта компрессии MPEG4 для наземного цифрового вещания у нас в стране.На самом деле, мы находимся в уникальной ситуации, когда переход к цифровому наземному вещанию, намеченный на ближайшие годы, можно сделать одновременно с переходом к ТВЧ.

Технически это не так уж сложно — для этого наземная головная станция должна быть изначально сконструирована с учетом этой потребности, а именно — иметь кодеры компрессии с наиболее совершенным алгоритмом, например, MPEG4/H.264. Тем не менее, полномасштабное наземное вещание HDTV — все еще задача не завтрашнего дня, а ближайшего десятилетия. И практически это связано как с отсутствием доступных приемных устройств для российского массового зрителя, так и недорешенным вопросом о так называемом «социальном» пакете — наборе каналов для бесплатного распространения.

Если же обратить свои взоры к платному телевидению — то есть бизнес-проекту, который должен окупиться за счет абонентской платы, то наличие программ ТВЧ в пакете, несомненно, является конкурентным преимуществом для привлечения широкого круга наиболее платежеспособной аудитории.

Таким образом, если оставить проблему нехватки контента за рамками данной статьи, необходимо пристальнее взглянуть на проблему доставки зрителю контента ТВЧ именно в качестве ТВЧ — без компромисса в насыщенности изображения деталями и с сохранением объемного звука. Распространение сигнала включает четыре основных сегмента: эфирный, спутниковый, кабельный и интернет-вещание (имеется в виду трансляция в IP-сетях – ред.). Периодически появляются публикации о распространении телевизионного сигнала через сети электропитания или о грядущем наступлении мобильного телевидения, но в рамках данной статьи было решено ограничиться классикой.

Итак, первый компонент доставки — эфирное вещание. Этот метод считается весьма практичным в тех странах, которые уже начали переход на наземное цифровое вещание. Так, например, в Великобритании большинство приставок для получения DVB-T продаваемых сегодня, позволяют получать сервисы HDTV. При этом в магазине можно приобрести приемник со встроенной функцией ТВЧ по вполне доступной для среднего потребителя цене. Говорить об эфирном цифровом вещании ТВЧ у нас в стране можно только в рамках перехода с аналога на цифру, а это, как уже говорилось выше, — вопрос, подлежащий регулированию на всех уровнях, а значит не столь быстрый.

Таким образом, нам следует ожидать первоочередного развития ТВЧ в трех сегментах — спутниковом, кабельном и интернет-вещании.

Оплата спутникового ствола или прокладка оптоволокна — существенная затрата. Кроме того, требуется головная станция для компрессии и мультиплексирования сигналов. Как уже было показано выше, для передачи сигнала ТВЧ компрессия неизбежна, а там, где происходит сжатие, велика вероятность ухудшения качества изображения после его восстановления из компрессированной формы. И тогда смысл ТВЧ теряется.

Спутниковый сегмент, как мы уже видим на примере «НТВ Плюс» (в нашей стране) или Sky (в Великобритании), оказался гораздо более динамичным в предоставлении сервисов ТВЧ. Тем не менее, и здесь существуют сложности в практическом воплощении — а именно в области компрессии на головной станции и приемных устройств. В частности, это вопрос транскодирования MPEG2-MPEG4. Дело в том, что подавляющее большинство существующих транспондеров в настоящее время работает в стандарте MPEG2. Чтобы получить MPEG4, оператору приходится производить декодирование сигнала до видео и заново его кодировать.

А, как известно, каскадное кодирование значительно снижает качество сигнала у потребителя. В спутниковом пакете (например, у Sky) не все каналы передаются в ТВЧ качестве. Означает ли это, что приемных устройств должно быть два: одно — для каналов со стандартным разрешением, а другое — для ТВЧ? Это, конечно неудобно, следовательно, приемное устройство должно быть одно и универсальное (SD/HD, MPEG2/4). Стоимость его может оказаться внушительной.Кабельное телевидение ТВЧ — весьма интересное и перспективное направление. На сегодняшний день в кабельную отрасль направлены достаточно серьезные инвестиции по переводу сервиса на цифру. Более того, кабельные операторы нашей страны, объединенные в работоспособную и активную Ассоциацию кабельного телевидения, согласованно борются за карман потенциального абонента, а это значит, что и наличие ТВЧ сервиса в общем цифровом потоке может стать весомым аргументом в этой борьбе. Особенно в том случае, если кабельный оператор может работать в режиме «видео-по-запросу». Именно кабельные операторы в нашей стране развивают многоканальные сети MMDS. Так, например, компания «Космос-ТВ» по этой технологии доставляет около 70 каналов. У кабельной сети есть значительное преимущество в возможности доставлять ТВЧ сигнал конечному потребителю даже в формате 1080i с превосходным качеством; таким образом, можно предсказать появление ТВЧ в кабеле в самом ближайшем будущем.

Интернет-вещание, или, как принято его называть в мире, IPTV, можно назвать младшим ребенком в семье, но его потенциал, пожалуй, самый большой. Строго говоря, речь здесь, скорее, идет о телевидении как части тройного пакета: интернет — телефония — цифровое телевидение. Что это значит для абонента? Прежде всего, удобство. Совокупный расход на единицу услуги у потребителя Triple play падает, хотя абсолютный, как ни парадоксально, — растет. Люди проводят больше времени на телефоне или сидя перед веб-камерой, они узнают новости не по телевидению, а из Интернета, там же совершают покупки, заказывают билеты и тому подобное.

К тому же монитор компьютера и есть ТВЧ монитор. Поэтому если услуга широкополосной сети будет включать доставку киноновинки в формате, скажем, 720р, то Ehernet-вход компьютера и заменит приставку — ресивер, без которой спутниковый оператор работать не сможет. К слову сказать, в прошлом году объем рынка широкополосного доступа в Москве составил 260 млн долларов, по данным Comnews research. На рынке Москвы в этом сегменте активно конкурируют «Комстар-Директ» (Стрим), «Корбина Телеком», «Комкор-ТВ» и локальные провайдеры «Миг-Телеком», Корпорация ЕХЕ и NetByNet.

Тем не менее, широкое внедрение ТВЧ в мультисервисной сети имеет ограничение по пропускной способности. Так, если все или, скажем, большое число абонентов захотят одновременно посмотреть кинопремьеру блокбастера или футбольную трансляцию в режиме ТВЧ, то пропускная способность канала может оказаться недостаточной, тогда как у абонентов спутникового оператора таких сложностей в принципе возникнуть не может...

Итак, даже беглый взгляд на проблему показывает, что у коммерческого оператора, который захочет предложить потребителю программы ТВЧ, сразу появляется конкурентное преимущество. С другой стороны, за удовольствие ему придется платить, и получить это конкурентное преимущество на длинной дистанции сможет тот, кто правильно заложит фундамент новых сервисов с учетом как технологии, так и экономики, а главное — психологии своего абонента, потому что кто платит, тот и заказывает музыку.
А обратный отсчет для ТВЧ уже пошел…

Источник: www.telesputnik.ru
Автор: Екатерина Петухова (Tandberg Television)

Теги:

 


 

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

 

© 2001-2020 «Компания Sat World». Все права защищены.
Порядок использования информации
Создание сайта — веб-мастерская «Хороший проект»

Top.Mail.Ru Яндекс цитирования