Ж.з.И. • #6/2004

Константин БЫСТРУШКИН, Лариса СТЕПАНЕНКО

ВТОРОЙ ВИТОК ТВЧ

НЕ УСПЕЛИ МЫ ПРИВЫКНУТЬ К СТЕРЕОЗВУКУ NICAM, А НА ПОДХОДЕ УЖЕ БОЛЕЕ СОВЕРШЕННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ — ТЕЛЕВИДЕНИЕ ВЫСОКОЙ ЧЕТКОСТИ. ДА-ДА, НЕ УДИВЛЯЙТЕСЬ! ЛЕТОМ ЭТОГО ГОДА В МОСКВЕ БУДЕТ ЗАПУЩЕН ПИЛОТНЫЙ ПРОЕКТ ЦИФРОВОГО ВЕЩАНИЯ HDTV В ФОРМАТЕ 1080. ЕСЛИ ЭКСПЕРИМЕНТ ПРОЙДЕТ УСПЕШНО, ТВЧ МОЖЕТ БЫТЬ ВНЕДРЕНО В РОССИИ БУКВАЛЬНО В СЛЕДУЮЩЕМ ГОДУ.

УВЕЛИЧЕНИЕ ВЫПУСКА ПЛАЗменных и ЖК-панелей, а также видеопроекторов с высоким разрешением, становится причиной постепенного снижения их стоимости. Они, конечно, все еще недоступны большинству россиян, но со временем все равно задвинут кинескопные телевизоры на свалку истории. Однако прогресс в этой сфере сдерживается не только ограниченной покупательной способностью населения, но и отсутствием программ соответствующего качества. До недавних пор на дисплеях с разрешением до 1000 строк можно было в лучшем случае смотреть картинку в форматах 575р (PAL) или 480р (NTSC) на выходе DVD-проигрывателя с прогрессивной разверткой (о скейлерах мы пока говорить не будем). А отсутствие контента, как известно, всегда сдерживает развитие «железа». И даже цифровое телевидение DVB, широко распространенное в Европе и которое, мы надеемся, начнет внедряться в России в ближайшие годы, предполагает передачу картинки с той же четкостью в 575 строк. Тогда, спрашивается, зачем же производители вкладывают огромные деньги в высокие технологии и увеличивают разрешение панелей?

Один из первых HDTV-телевизоров на стенде Thomson (IFA-1989).

А вот зачем: все новые средства отображения уже несколько лет разрабатываются с перспективой на внедрение ТВЧ. Благо, что с увеличением четкости до 1000 строк и более они получаются не намного дороже базовых моделей стандартного разрешения.

А вот 20 лет назад, когда создавались системы ТВЧ первого поколения (они назывались ТВВЧ — ТелеВидение Высокой Четкости), ситуация была с точностью до наоборот. Если вопросы доставки сигнала через спутниковые каналы связи (HD-MAC в Европе и MUSE в Японии), в принципе, были решены, то создать и освоить в серийном производстве цветной кинескоп высокого разрешения (единственный тип дисплея, доступный массовому телезрителю в те годы), так и не удалось.

При попытке увеличить число пикселей на экране отверстия в теневой маске становились настолько мелкими, что препятствовали прохождению электронных лучей. В результате уменьшалась яркость и контрастность, но это еще полбеды. Проблема была еще и в том, что перфорированная таким образом маска теряла механическую прочность и при работе начинала деформироваться от воздействия тепла. Это приводило к искажению цветопередачи и нарушению чистоты цвета. Поскольку кинескопы высокого разрешения требовали большой точности при изготовлении и юстировке их электродной системы, их стоимость существенно увеличивалась.

Кроме того, отсутствие эффективных алгоритмов видеокомпрессии требовало передачи огромных объемов информации с высокой скоростью, из-за чего приемо-передающая аппаратура получалась сложной и чересчур дорогой для коммерческого использования. Да и быстродействующие видео-АЦП и ЦАП в то время были очень недешевы. В результате цена HDTV-телевизора с экраном 86 — 92 см оказалась очень высокой — $8 — 10 тыс.

Передвижная репортажная студия формата High Definition и контрольная стойка Euro 1080 (справа).

Тем не менее, если вспомнить об уровне технологий тех лет (стандартные нормы изготовления цифровых СБИС в конце 80-х годов составляли порядка 1 мкм против нынешних 0,12 мкм), то изобретательность тогдашних энтузиастов телевидения высокой четкости вызывает еще большее уважение.

ОТ РАССВЕТА ДО ЗАКАТА

В Японии работы по созданию ТВЧ начались в 1968-м, но лишь после 12 лет интенсивных исследований удалось показать в действии полную линейку аппаратуры ТВЧ: телекамеру, видеомагнитофон и цветной монитор с диагональю экрана свыше 80 см. Основные параметры системы были следующими: число строк 1125, число полукадров в секунду 60, формат изображения 16:9. Наиболее активное участие в проекте приняли Sony, Toshiba и NEC. Позднее ими была разработана вещательная спутниковая система MUSE, в которой сигнал передавался в диапазоне 11,7 — 12,5 ГГц. Трансляции начались в 1985-м и продолжались вплоть до конца 90-х. При этом, несмотря на, прямо скажем, немалую стоимость ТВЧ-телевизора (около $10000 с экраном 82 см), уже к 1990 году в японских домах стояло около 150 тыс. (!) таких аппаратов. Что, в общем-то, и не очень удивляет — известна почти маниакальная страсть японцев ко всяким новинкам электроники, и соблазн приобрести такую игрушку оказался непреодолимым.

В Европе старт ТВЧ-вещания был не менее впечатляющим. Ядро разработчиков системы HD-MAC составили специалисты Philips, Thomson и Bosh. Кроме них в проекте «Эврика-95» участвовали Nokia и Grundig, а также целый ряд научно-исследовательских и учебных институтов, образовавших 12 исследовательских групп. Основные параметры европейской системы были почти теми же, что у японцев: частота строк 1250, частота полей в секунду 50, формат изображения 16:9. Среди участников наблюдалось своеобразное разделение труда: Thomson отвечал за телекамеры и кодеры/декодеры HD-MAC, а Philips разрабатывал опытные образцы чипсетов для всей этой аппаратуры. Общая стоимость работ по проекту составила приличную сумму: только в 1986-90 гг. было истрачено свыше $350 млн (примерно $1 млрд нынешних). Однако и результат получился впечатляющим: уже в 1989-м в Европе начались опытные передачи в HD-MAC через французский спутник TDE-2, а уже через год жители Старого Света, включая западные районы СССР, могли смотреть прямую трансляцию чемпионата мира по футболу с невиданным ранее качеством.

В США в те же годы на основе японской MUSE была создана система SMPTE-240M, однако дальше пробного вещания дело так и не пошло.

Телевизор Panasonic TH-36HV30 с декодером Muse (1995 г.).

Впрочем, несмотря на эффектный старт, настоящего коммерческого успеха у ТВЧ не случилось и в Европе. В 1993 году работы по «Эврике-95» были свернуты, а в конце 90-х вещание в MUSE прекратилось и в Японии. С этого момента все финансовые и интеллектуальные ресурсы были сосредоточены на более перспективной технологии цифрового ТВ с компрессией MPEG2. Это, в свою очередь, послужило толчком для создания систем ТВЧ-вещания второго поколения. В США, например, спецификации на цифровой стандарт ATSC изначально предусматривали трансляцию программ высокой четкости в форматах 720р, 1080i и 1080p. Европейская система DVB тоже может обеспечить разрешение 1250 строк с чересстрочной разверткой при частоте полей 50i, 60i, а с прогрессивной — при 25р и 30р.

Таким образом, после неудачного старта в конце 80-х годов прошлого века HDTV, в полном соответствии с законами диалектики, выходит на новый виток эволюции.

Действительно, развитие событий по обе стороны Атлантики за последний год внушает законный оптимизм. В США уже свыше десятка телекомпаний вещают в стандарте ATSC с повышенным разрешением. Прежде всего, это спортивные и развлекательные программы, причем с многоканальным звуковым сопровождением, а кинофильмы и сериалы в режиме HD транслируют ABC, CBS, NBC, HBO, PBS, Discovery HD Theater и др. Помимо США в прошлом году вещание высокой четкости началось в Австралии, Японии, Южной Корее.

Телевизионная камера 1250 строк/50 кадров (конец 80-х).

На этом фоне Европа выглядит явным аутсайдером, и это особенно обидно, так как начинала первой она, и довольно успешно. Правда, после десятилетней паузы тема ТВЧ вновь становится актуальной. Бельгийская телекомпания Euro 1080 с сентября прошлого года ведет опытные передачи ТВЧ, а регулярные трансляции начались с новогоднего концерта. В перспективе показ важнейших спортивных событий этого года — чемпионат Европы по футболу в июне и Олимпийские игры в августе. Картинка будет передаваться с разрешением 1080 х 1920 пикселей с чересстрочной разверткой при частоте полей 50 Гц.

ПРОРОКИ В СВОЕМ ОТЕЧЕСТВЕ

У наших специалистов тоже имеется богатый опыт в разработке ТВЧ. Например, сотрудники научно-исследовательского института радио (НИИР) под руководством В.Е. Теслера в конце 80-х годов предложили оригинальную систему, по изяществу технических решений мало в чем уступавшей европейской HD-MAC. И только отсутствие в СССР необходимой элементной базы помешало осуществить этот проект в «железе». Большой вклад в развитие ТВЧ в мире внес наш соотечественник М.И. Кривошеев, который более 40 лет руководил 11-й исследовательской комиссией МККР, фактически определявшей направления развития телевидения в мире. По инициативе Кривошеева и при его активном участии в конце 90-х была разработана и принята единая спецификация формата видеосигнала для электронного кинематографа и ТВЧ (формат экрана 16:9 при едином стандарте разложения растра 1080 х 1920 пикселей). Кстати, советские инженеры активно участвовали и в проекте «Эврика-95», хотя СССР официально в него и не входил. В рамках советско-французской комиссии по цветному телевидению, созданной еще в 60-е годы для внедрения системы SECAM, у нас совместно с фирмой Thomson проводились эксперименты в области ТВЧ. Причем по ряду позиций мы даже опережали французов на несколько лет. К примеру, рабочий образец цветной телекамеры с четкостью более 1000 строк, разработанный в МНИТИ, демонстрировался в Женеве на выставке «ТЕЛЕКОМ» еще в 1985-м, тогда как французы смогли изготовить ее аналог только через три года.

Тарелка для приема HD-MAC на крыше МНИТИ.

При техническом содействии Thomson, предоставившей декодеры HD-MAC и телевизор, в МНИТИ развернули центр приема и распределения программ по системе HD-MAC. Эта была самая восточная точка, в которой осуществлялся прием европейских программ ТВЧ со спутника. Для этого на крыше института была установлена гигантская антенна диаметром 4,8 метра (она там и до сих пор стоит), сигнал с которой усиливался, а затем распределялся по оптоволоконной линии по всему институту на средства отображения разного типа. Это были кинескопные мониторы, телевизоры, а также ТВ-проекторы с экранами различных размеров. Центром экспозиции был гигантский экран с 9-метровой диагональю, на котором изображение создавалось светоклапанным проектором отечественной разработки.

Эксперименты, в которых авторы приняли самое непосредственное участие, продолжались в 1991 — 1992 гг. Нам особо запомнилась прямая трансляция торжественной церемонии, посвященной 500-летию открытия Америки, когда к её берегу подплывала точная копия каравеллы Колумба «Санта Мария». Ну и, конечно, Олимпийские игры-92 в Барселоне и Альбервиле, которые мы смотрели на огромных девятиметровых экранах. И нужно признать, что столь полной иллюзии присутствия мы больше никогда и нигде не наблюдали, даже в домашних кинотеатрах очень высокого класса. Остается добавить, что работа российских специалистов получила высокую оценку французов на нашей последней с ними встрече в Париже в октябре 1993 года. На этом первый этап развития отечественной системы ТВЧ успешно завершился.

А вот нынешний год может стать поворотным в развитии российского телевидения. По крайней мере, в Москве, где в середине 2004 года ФГУП «РТРС» намерено построить и ввести в эксплуатацию опытную зону ТВ-вещания в формате HDTV 1080. Эксперимент будет длиться около года, и если все пойдет хорошо, трансляции продолжатся, но уже на коммерческой основе.

Оптический рекордер Pioneer для записи программ HDTV.

В реализации проекта будут участвовать несколько российских и зарубежных компаний, а координатором выступает ФГУП «РТРС» (Российские телевизионные и радиовещательные сети). Впервые об этих планах рассказал его Генеральный директор Г.И. Скляр на своей пресс-конференции во время международной выставки «CSTB-2004» в феврале этого года. Взять интервью у самого Скляра не удалось, поэтому мы обратились за подробностями к ведущим специалистам предприятия.

Н.Н. Пасечный, заместитель директора по эксплуатации средств телерадиовещания ФЦРТ, принимающий самое непосредственное участие в проекте ТВЧ: «Координирующая роль ФГУП «РТРС» в данном проекте продиктована стремлением объединить на новом технологическом уровне усилия производителей контента, поставщиков оборудования, состоявшихся операторов цифрового телевизионного вещания, ведущих научных институтов страны для продвижения в России нового и крайне перспективного формата вещания. Результаты работы опытной зоны позволят составить общую картину, оценить объём и готовность нашего рынка к самым последним достижениям в области вещательных технологий. Реализация проекта станет логическим продолжением планов РТРС по полному переводу наземного телерадиовещания России на цифровой формат DVB-Т к 2010 году».

Публичная демонстрация Hi-Vision TV в Японии (1989 г.)

Начальник управления средств телевещания ФЦРТ И.Ю. Качалов рассказал, как будет складываться кооперация между участниками проекта: «Производителями контента в формате HDTV предполагаются отечественные «Первый канал» и «Культура», японская NHK и Европейский канал Euro 1080. Кстати, на «Первом канале» программы в HDTV начали записывать уже в прошлом году. В частности, в Гостином дворе был записан гала-концерт «Мир встречает Рождество в Москве» при техническом содействии бельгийской компании Outside Broadcast. Доставляться программы ТВЧ в Федеральный центр распределения телерадиопрограмм ФЦРТ ФГУП «РТРС» будут по оптоволоконным линиям связи (из Останкинской телестудии) и по спутниковым каналам. Предполагается, что распределение и доставка программ ТВЧ абонентам будет осуществляться через сеть цифрового телевидения MMDS компании «Космос-ТВ», а также через московскую кабельную сеть. Для распределения HDTV-контента между студиями имеется намерение дополнительно задействовать серверы и волоконно-оптические линии ФЦРТ, обеспечивающие скорости обмена информацией до 10 Гбит/с. Планируется участие отечественных и зарубежных партнеров — производителей ТВЧ-оборудования NEC Corporation, Sony, Samsung Electronics, Tandberg, Scopus. Системные вопросы будут решаться с участием ЗАО «МНИТИ» и ФГУП «НИИР».

Опытная зона в Москве организуется для демонстрации преимуществ HDTV перед цифровым телевидением стандартного разрешения DVB и аналоговым SECAM D/K, принятыми в России. Крайне важной задачей проекта является демонстрация возможностей ФГУП «РТРС» по предоставлению каналов сбора, коммутации сигналов HDTV и пригодности существующих сетей цифрового ТВ для доставки таких программ. Успех проекта должен стимулировать развитие ТВЧ-вещания в России одновременно с цифровым форматом DVB-T.

И.Ю.Качалов на международной выставке CSTB-2004 в Сокольниках.

Предварительно маркетинговые исследования, проведенные ФЦРТ ФГУП «РТРС», показали, что потенциальными абонентами HDTV-вещания в Москве уже могут стать примерно 30 тыс. владельцев плазменных и LCD-телевизоров высокого разрешения. Пока это избранная московская аудитория, но по мере демократизации цен на продвинутые мониторы потенциальная аудитория ТВЧ-вещания будет быстро увеличиваться.

Для популяризации новой услуги в ходе полевых испытаний предполагается установить демонстрационные комплекты приемного оборудования в здании администрации Президента, Государственной Думе, в приемной Московской мэрии и других административных зданиях. Помимо прямого экономического эффекта от внедрения и коммерческой эксплуатации вещания HDTV, следует учитывать и повышение инвестиционной привлекательности проекта для зарубежных и отечественных инвесторов.

Г.И.Скляр рассказывает о создании опытной зоны HDTV-вещания в Москве.

Как видим, планы у отечественных телевизионщиков грандиозные. Проект HDTV, что и говорить, подкупает своей смелостью и комплексным подходом к проблеме. Однако столь серьезный состав участников внушает уверенность, что, несмотря на сложность технических и организационных задач, телезритель имеет реальные шансы увидеть в Москве программы ТВЧ. Ну а мы обещаем держать вас в курсе событий и обязательно опубликуем репортаж о запуске московского проекта. До встречи в эфире! n