#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».
|