#11/2004 • Ж.з.И.

Константин БЫСТРУШКИН, Лариса СТЕПАНЕНКО

ЭТЮД В ГОЛУБЫХ ТОНАХ

В СВЯЗИ С БОЛЬШИМ ИНТЕРЕСОМ ЧИТАТЕЛЕЙ К ТЕХНИКЕ ОПТИЧЕСКОЙ ЗАПИСИ МЫ РЕШИЛИ СООБЩИТЬ НОВЫЕ ПОДРОБНОСТИ О ФОРМАТЕ BLU-RAY DISC (BD). ТЕМ БОЛЕЕ ЧТО ПЕРВЫЙ РАЗ О НЕМ МЫ ПИСАЛИ ДВА ГОДА НАЗАД, А С ТЕХ ПОР ПРОИЗОШЛО СТОЛЬКО ВАЖНЫХ СОБЫТИЙ, ЧТО СЦЕНАРИИ И СРОКИ ВЫХОДА НА РЫНОК НОВОГО ФОРМАТА МОГУТ КОРЕННЫМ ОБРАЗОМ ИЗМЕНИТЬСЯ.

ДЛЯ НАЧАЛА ДАДИМ КРАТКУЮ историческую справку. Blu-ray — следующее после DVD поколение оптических дисков, специально разработанных для записи видеопрограмм высокой четкости и хранения больших массивов цифровых данных. Разработка стандарта BD проводилась совместно рядом ведущих компаний, создавших для его продвижения на рынок ассоциацию BDA. В настоящее время в нее входит 13 фирм: Dell, Hewlett Packard, Hitachi Ltd., LG Electronics, Mitsubishi Electric Corp., Matsushita Electric, Pioneer, Philips, Sony, Samsung, Sharp, TDK и Thomson. Их усилиями в 2002 г. были подготовлены спецификации стандарта. По сравнению с DVD емкость диска увеличена в несколько раз за счет применения голубого лазера с длиной волны 405 нм (в DVD — красный, 650 нм). При этом значительно уменьшились размеры питов, да и упакованы они более плотно. В результате однослойный BD имеет емкость 25 Гб (точнее, 23,3 Гб), а двухслойный — вдвое больше.

На настоящий момент разработаны стандарты трех типов BD — BD-ROM (записанный промышленным способом), BD-R (Recordable) и BD-RE (Rewritable). В отличие от обычных DVD с ограниченной емкостью новая версия отлично подходит для любых массивов цифровой информации. В частности, на основе BD предполагается изготавливать бытовые AV-серверы, которые в перспективе должны стать ядром домашней информационно-развлекательной системы. Но главное предназначение формата, ради чего, собственно, и затевалась его разработка — высококачественная запись видео, в т.ч. и программ телевидения высокой четкости. Поэтому первыми на рынке появились BD-рекордеры HDTV — летом прошлого года в Японии Sony начала продавать HD-DVD рекордер первого поколения BDZ-S77 ($3500). Он имел встроенный цифровой тюнер, поэтому мог записывать передачи непосредственно с эфира. Это весьма актуально для Японии, где уже давно внедряется не только спутниковое, но и наземное ТВ с высокой четкостью изображения. Вслед за Sony еще ряд японских фирм (в частности, Toshiba, Matsushita и Pioneer) выпустили свои рекордеры, а на берлинской выставке «IFA-2003» почти все участники BDA показали собственные версии таких аппаратов. Правда, в серию (и то небольшую) были запущены всего несколько из них, в том числе и упомянутый выше Sony BDZ-S77. Тем не менее конструкторы приобрели бесценный опыт, который был учтен при создании значительно усовершенствованных моделей 2004/2005 года. Примером может служить универсальный BD/DVD-рекордер Panasonic Diga DMR-E700BD. Он интересен тем, что способен записывать двухслойные диски, благодаря чему на одну болванку помещается до 50 Гб данных. Этого вполне достаточно для 4,5-часовой программы HDTV (с компрессией MPEG2) или 63 часов обычного ТВ. При этом рекордер имеет встроенные аналоговые и цифровые тюнеры для приема наземного и спутникового цифрового HDTV. Вдобавок этот аппарат записывает и воспроизводит DVD-RAM и DVD-R. Рекордер настолько уникален, что производитель предоставил дилерам и продавцам право самостоятельно устанавливать на него цену в зависимости от спроса! Остается добавить, что он поступил в продажу в Японии в июле 2004-го и сейчас стоит примерно 195000 иен (около $1800). Для внедрения BD в компьютерную сферу Sony, Matsushita, Dell, Hewlett Packard и другие компании начали серийный выпуск дисководов BD-R/RE.

Первые серийные BD-рекордеры — Panasonic DMR-E700BD и Sony BDZ-S77 (справа).

Как видим, аппараты пока довольно дороги (цена первенца Sony вообще около $4000), так как каждая фирма пока вынуждена самостоятельно производить практически все узлы и компоненты. Однако и в этом деле имеются положительные сдвиги. В частности, Philips, один из мировых лидеров в области CD и DVD-транспортов, объявил о разработке универсальной лазерной головки для мультистандартных компьютерных приводов и рекордеров нового формата. Головка с общей оптической системой содержит в едином блоке три лазера с длиной волны 780 нм (CD-R/RW), 650 нм (DVD±R/RW) и 405 нм для BD-R/RE. Возможна работа с двухслойными BD емкостью 50 Гб. Нет сомнений, что при крупносерийном выпуске этого привода, запланированном на 2006 г., его стоимость будет быстро падать. Что, в свою очередь, создаст предпосылки для массового выпуска BD-рекордеров бюджетной ценовой категории*.

* На самом деле распространение BD сдерживается искусственно, поскольку производители сняли еще не все сливки с DVD. — Прим. ред.

Пока же «голубой DVD» получил распространение в профессиональной технике, где ради качества не принято считаться с расходами. Тем более что BD-RE, помимо всего прочего, обеспечивает легкость монтажа и рассчитан на неограниченное число циклов перезаписи.

С появлением серийных BD-рекордеров начал формироваться спрос и на болванки для них. Сегодня однослойные и двухслойные BD-R и BD-RE-диски серийно выпускаются компаниями TDK, Panasonic, Sony и Technicolor. Их производство потребовало существенной доработки существующих технологий, так как BD-RE по сравнению с DVD-RW имеют гораздо более тонкую и сложную структуру.

Начнем с того, что рабочий слой в BD расположен гораздо ближе к поверхности, чем у DVD. Толщина его защитного слоя составляет всего 0,1 мм против 0,6 мм в перезаписываемых DVD, поэтому для повышения стойкости к механическим воздействиям на поверхность наносят еще очень тонкий слой сверхпрочного покрытия. Во-вторых, шаг и ширина спиральных дорожек BD, на которые осуществляется запись, существенно меньше, чем у DVD-R/RW, так как диаметр лазерного пятна составляет всего 0,32 мкм! Поэтому требования к точности штамповки заготовки BD и нанесения на нее рабочих и защитных слоев стали значительно выше. Наконец, для коротковолнового лазера необходимы иные материалы с изменяемым фазовым состоянием с максимальной чувствительностью в этой спектральной полосе.

Структура диска BD и обычного DVD-RW (справа).

На сегодняшний день все эти проблемы решены: на настоящий момент в Японии уже произведено 500 тыс. однослойных BD и 100 тыс. двухслойных BD. При этом помимо обычных болванок для профессионалов выпускаются специальные версии в защитных картриджах. К примеру, TDK изготавливает два типа таких BD-RW — для камкордеров Sony (Professional Disc System) и устройств архивирования цифровых данных (Professional Disc For Data). Последние находят применение в медицине, в сетевых серверах, государственных архивах и т.д. Необходимо отметить, что, хотя картриджи TDK внешне похожи и имеют почти одинаковые габариты, они не взаимозаменяемы.

Такой уверенный старт Blu-ray Disc свидетельствует, что развитие событий намного опережает наши прогнозы 2-летней давности. Почему?

Все дело в HDTV

Нет сомнения, что одной из причин бурного развития Blu-ray Disc стал начавшийся по всему миру переход на HDTV-вещание. Естественно, для студий и монтажных потребовался новый носитель, обеспечивающий высокую скорость транспортного потока. Для сравнения: в MPEG2 для записи цифрового видеосигнала битрейт составляет в среднем 4 — 6 Мбит/с (576i), а в HDTV (1080i) она возрастает до 26 Мбит/с. Поэтому на двухслойный диск поместится HDTV-программа длительностью не более 4 — 4,5 часов, а это, если учесть высокую стоимость как самого рекордера, так и дисков BD-R/RE, совсем немного.

Поскольку дальнейшее резкое увеличение информационной емкости BD на современном этапе практически невозможно (разве что перейти на двусторонние двухслойные диски, которые очень неудобны в обращении), остается одно — повышать эффективность компрессии звука и изображения. Появление в ближайшем будущем нового поколения AV-аппаратуры на основе Blu-ray, в которой время записи/воспроизведения видеопрограмм HDTV будет увеличено в несколько раз, как раз и стало возможным благодаря впечатляющему прогрессу в создании новых сверх эффективных алгоритмов компрессии видео- и звуковых сигналов.

А так устроены двухслойные и однослойные (справа) диски емкостью 25 и 50 Гб.

Как мы уже рассказывали (см. «Искусство ужимать», «CAV» №8 за этот год) для замены MPEG2 недавно были разработаны две новые компрессионные технологии: MPEG4 AVС/H.264 и WMV-9 компании Microsoft, позволяющие в разы сократить скорость транспортного потока. Это огромное достижение, поскольку теперь можно по одному спутниковому и наземному ТВ-каналу передавать не 1 — 2, а как минимум 4 телепрограммы.

Помимо этого, в европейских странах скоро будет внедряться новая система цифрового телевидения DVB-S2, в которой отношение сигнал/шум удалось довести практически до теоретически возможного. Поэтому принимать HDTV во всей Европе (но, увы, не в России) можно будет на стандартные спутниковые тарелки диаметром 60 и 90 см.

Благодаря двум этим новациям Европа сегодня реально на грани HDTV-бума. Это чувствовалось на недавней выставке теле/видеоаппаратуры «IBC-2004», ежегодно проходящей в Амстердаме в начале сентября. В нынешнем году там была масса экспозиций, на которых показывались «живые» HDTV-передачи с европейских спутников. На основании личных впечатлений подтверждаем, что картинка высокого разрешения на больших плазменных экранах действительно производит неотразимое впечатление.

Интерес к ТВЧ в Европе сегодня настолько велик, что производители HDTV-аппаратуры на выставке просто сияли и давали самые оптимистичные прогнозы. Похоже, они не были слишком далеки от истины, ведь и технические эксперты на этот раз с редким единодушием видят в HDTV локомотив, способный вытащить отрасль из затянувшегося кризиса.

30-гигабайтный двухслойный диск Toshiba.

На волне этой эйфории было официально объявлено, что в Германии уже к концу следующего года будут передаваться три HDTV-программы. Президент вещательной компании Premiere World Георг Кофлер надеется, что на новые каналы в первый же год подпишутся как минимум 300 — 500 тыс. семей. Дэвид Мерсер, главный эксперт Strategy Analytics, заявил, что Олимпийские игры 2008 года будут смотреть на экранах HDTV-телевизоров уже 1,4 млн. европейских семей — к тому времени стоимость цифровой приставки STB/HDTV не превысит 35 — 50 евро. Ну а еще через пару-тройку лет европейское ТВЧ начнет повсеместно вытеснять цифровое ТВ стандартного разрешения.

Кстати, российский проект ФГУП «РТРС» создания в Москве экспериментальной зоны HDTV, о котором мы писали в июньском номере («Второй виток ТВЧ»), похоже, будет реализован. На грядущей в конце октября выставке «НАТ-Экспо2004» будет демонстрироваться опытная зона ТВЧ-формата 1080i на базе MPEG. Распределяться программы будут через инфраструктуру «Космос-ТВ», а в качестве дисплеев предполагается использовать широкоформатные LCD-телевизоры Samsung.

Стало быть, в Европе, в том числе и России, ТВЧ быть! А в Японии и США оно уже практически состоялось: ведь только в прошлом году американцы купили свыше 9 млн. приемников HDTV. По оценкам экспертов Sony, в 2006 году ТВЧ охватит 28% американских семей, а общее число приемников должно достичь 35 млн. шт. Ну а если будет телевидение, то понадобятся и BD-рекордеры, поэтому есть надежда, что они все-таки появятся на прилавках.

Амстердамские сенсации

В этой связи отнюдь не случайно широко рекламируемая ежегодная пресс-конференция BDA, посвященная созданию HD BD-рекордеров нового поколения, проходила в этом году в Амстердаме во время телевизионной выставки «IBC-2004». О размахе мероприятия свидетельствует тот факт, что для его проведения ассоциация арендовали Okura Hotel — один из самых фешенебельных отелей города.

Бурное развитие HDTV провоцирует спрос на рекордеры высокого разрешения.

Главной сенсацией этой пресс-конференции стало официальное заявление, что спецификации MPEG4 AVC/H.264 (High Profile Video Codec) и WMV-9 (VC-1 Advanced Video Codec) отныне являются составной частью стандарта Blu-ray. Пикантность ситуации в том, что MPEG4 — официальный международный стандарт ITU и ISO/IEC (то есть МЭК), а WMV-9 был принят для кинематографии. Кроме того, первый стандарт открыт, т.е. доступно полное описание алгоритмов компрессии видео и звуковых сигналов, а Microsoft хранит в секрете принцип работы WMV-9, доступны только готовые программы для изготовителей микросхем.

Так как технические характеристики обоих типов компрессии вполне сопоставимы, борьба между конкурирующими фирмами перешла в сугубо политическую плоскость: кто больше соберет сторонников под свои знамена, тот и победит. В этой связи едва ли не ключевая роль отводилась Китаю, поскольку этот огромный рынок сейчас как никогда привлекателен для производителей теле/видеотехники. Представляете, какие лицензионные отчисления мог бы получить победитель от страны с населением 1,5 млрд.? Однако китайцы оказались хитрее всех и постарались извлечь из своего положения максимальную прибыль. Вначале они грамотно сбили цену патентных отчислений на MPEG4 AVC/H.264, а когда МЭК уже подсчитывала будущие прибыли, неожиданно передумали, заявив, что будут ориентироваться все же на WMV-9. И что самое печальное для разработчиков MPEG, китайцы уже почти склонили на свою сторону Индию и Бразилию. Таким образом, за счет населения только этих трех стран число потенциальных телезрителей программ, сжатых по алгоритмам Microsoft, может составить почти половину населения Земли!

Компьютерный BD-дисковод Sony уже можно купить в Европе за 2200 евро.

Действительно, положение разработчиков нового поколения BD было «хуже губернаторского», ведь выбор не того алгоритма мог бы обернуться в будущем потерей многих миллионов (а может быть, и миллиардов) долларов хотя бы за счет тех же патентных платежей. И руководство BDA приняло гениальное в своей простоте решение: узаконить в спецификации на Blu-ray Disc 2 сразу оба стандарта.

При этом представлявший BDA Генеральный менеджер отделения Optical Storage Solutions компании Hewlett Packard Морин Вебер объяснил это так: «Мы хотим, чтобы производители контента имели возможность использовать различные алгоритмы компрессии в зависимости от стоящих перед ними задач. Что касается кодека VC-1 компании Microsoft, то мы считаем его наиболее оптимальным для упаковки на Blu-ray Disc высококачественного видео, что является настоятельным требованием HD-технологий». Звучит весьма убедительно. Правда, тот же Вебер при этом делает реверанс и в сторону стандарта MPEG: «В отношении кодеков MPEG4 AVC High-Profile мы можем сказать, что они сочетают в себе максимальную гибкость и функциональность при использовании для упаковки HD-данных. Поэтому он наиболее показателен в реализации обязательств Blu-ray Disc быть наилучшей средой для хранения HD-информации».

Компания TDK уже приступила к массовому выпуску «голубых» дисков.

Во как! Одна технология хороша, а две лучше. Создан прецедент бескровной победы в войне форматов с помощью универсальной аппаратуры, учитывающей интересы обеих сторон. Причем в самом массовом сегменте, т.е. Home Entertainment.

Еще одним крайне важным результатом скрещивания высокоэффективных технологий компрессии с повышенной плотностью упаковки на Blu-ray Disc является возможность записи в реальном времени видеосигнала с разрешением 1080 х 1920 для электронного кинематографа. При этом, помимо емкости в 50 Гб, эта технология обеспечивает скорость считывания данных с диска до 36 Мбит/с. Что, в свою очередь, означает, что фильмы и видеопрограммы для электронных кинотеатров D-Cinema можно будет тиражировать на заводах по производству BD-ROM. Таким образом, решается одна из самых трудных проблем на пути массового внедрения электронного кинематографа — доставка HD-контента. Последствием этого может стать бурное развитие сети таких кинотеатров и в перспективе изменение всей структуры индустрии развлечений. Например, появление электронных игровых автоматов с HDTV-картинкой.

Различные варианты BD — в защитных картриджах и без оных.

Гений — парадоксов друг

Мы бы добавили — технический гений. В Европе еще никто толком не видел первого поколения аппаратов Blu-ray (выставочные прототипы не в счет), а нам уже предлагают второе. Технологии хранения данных на оптическом диске и новые алгоритмы компрессии развиваются так быстро, что массовое сознание за ними не поспевает. Вполне возможно, что смена поколений на этот раз произошла вовремя — аккурат к началу набирающего обороты бума телевидения высокой четкости. А это значит, что новые рекордеры имеют все шансы уже в ближайшие годы совершить настоящий прорыв на рынок бытовой аппаратуры и в перспективе вытеснить традиционную DVD-технику. Подобно тому, как последние убили продажи видеомагнитофонов VHS. Правда, реальную конкуренцию BD могут составить не только аппараты с жестким диском или твердотельной памятью, но и сетевые технологии, максимально упрощающие доступ к удаленным базам данных. Так что не будем торопиться с выводами. Ясно одно — борьба за наш кошелек обещает быть острой, и наблюдать за ней с каждым годом все интереснее. n

Демонстрация кодеков AVC H.264 на выставке «IBC-2004».

 

   
ListenListen

Top.Mail.Ru
Top.Mail.Ru

Яндекс цитирования

Яндекс.Метрика

 
           

н а в е р х

ГЛАВНАЯ | РУБРИКИ | АРХИВ | КОНТАКТЫ | АВТОЗВУК
Copyright © "Салон Аудио Видео"