| |
Автор:
О.Г. Носов
24 кадра в секунду –
это не новость. В этом стандарте
кинофильмы снимают чуть ли не с момента
изобретения кино. А в телевидении, тоже
чуть ли не с момента его появления,
разрабатывают методы преобразования 24
кадров в секунду в 50 или 60 полей в
секунду. Но лишь совсем недавно было
предложено новое решение: 24 кадра в
секунду с прогрессивным разложением
для самого телевидения. К этой идее
самый большой интерес проявляют
специалисты в США, хотя и в других
странах, в том числе и в Европе,
производители программ не оставляют ее
без внимания.
Первый глобальный
стандарт
Джозеф Флаэрти, старший вице-президент
Technology CBS Corporation, в своем докладе на
пленарном заседании конгресса НАТ 1999 г.
отметил большую роль, которую играет
новый производственный стандарт для
цифрового ТВ и ТВЧ:
«За прошедшие 12
месяцев в области международной
стандартизации и внедрения цифрового
ТВ и ТВЧ произошли значительные
изменения. Международный союз
электросвязи (МСЭ) завершил свою работу
над Рекомендацией BT-709-3 по единому
формату изображения для производства
программ ТВЧ и международному обмену
программами, а США разворачивает свои
цифровые ТВ станции, используя три
основные ТВ сети для выпуска
регулярных программ ТВЧ.»
Компания Quantel дает
следующую, несколько пессимистическую
оценку положения дел со стандартом 24Р (однако
следует отметить, что она относится к
октябрю 1999 г., и к настоящему времени
уже многое изменилось).
В США ведутся жаркие
дискуссии по формату 1080/24Р (1080 строк/24
кадра в секунду с прогрессивным
разложением), и пока, пожалуй, лишь
несколько станций могут найти в себе
смелость начать вещание в этом формате.
Проблема состоит в том, что хотя новые
приемники цифрового ТВ по стандарту ATSC
(Advanced Television System Committee – «Комитет по ТВ
системам улучшенного качества»)
способны работать в данном формате, но
еще не сложился рынок студийного
оборудования (ВМ, микшеров, накопителей
неподвижных изображений),
поддерживающего его. В то же время, всем
ясны большие преимущества такого
варианта, поскольку исключаются
сложные преобразования частоты кадров.
1080 – наивысшее число строк,
допускаемое для цифрового ТВ в США, а
использование прогрессивного
разложения позволяет получить
максимальную вертикальную четкость.
Формат 1080/24Р
заслуживает того, чтобы назвать его «глобальным»,
поскольку он способен обеспечить
результаты самого высокого качества
для принятых в мире ТВ стандартов. Это
означает, что для распределения
программ достаточно иметь один
смонтированный оригинал, а не два, как
это часто необходимо сейчас – отдельно
для PAL и NTSC.
Однако сказанное не
означает, что этот формат претендует на
то, чтобы стать универсальным,
единственным производственным
форматом. Безусловно, даже при развитой
технологии ТВ производства высокой
четкости в программы еще многие годы
будут включаться архивные и актуальные
материалы, снятые в форматах 525 и 625
строк. Пока же вопрос о выборе
производственного стандарта для
многих компаний остается открытым, и
его решение определяется как
содержанием, так и бюджетом и
сложившимися условиями распределения
программ.
Рынок ТВЧ:
Всегда ли 1080/24Р является наилучшим
решением? Для пространственного
разрешения – да, но что касается
временного разрешения, ответ не всегда
однозначный. При низкой частоте смены
кадров возможна лишь съемка сюжетов с
медленным движением в кадре. Кадровые
мелькания можно легко устранить,
повторяя каждый кадр два или три раза (этот
метод хорошо известен в кинематографии).
24 кадра в секунду вполне достаточно для
большинства программ, включая
драматургию, документальные фильмы и
фильмы о природе. Но там, где есть
динамика (чаще всего это спорт), более
целесообразна съемка в режиме 50/60 полей
в секунду с чересстрочным разложением.
ТВ стандартной
четкости: Для
производства программ ТВ стандартной
четкости частота смены кадров 24 кадр/с
имеет существенные преимущества. Во-первых,
как уже отмечалось, требуется лишь один
оригинал, а не два, и улучшение качества
достигается за счет простоты
преобразования в форматы с
чересстрочным разложением 525/60i и 625/50i.
Облегчаются условия для проникновения
европейской продукции на американский
рынок, что важно для международного
обмена программами. При пересылке
готовой программы, содержащей
европейские материалы, обратно в
Европу, отпадает необходимость в
двойном преобразовании стандартов.
Фирма Philips высказала следующее мнение
о стандарте 24Р (взгляд на проблему
европейской компании).
Когда японская
компания NHK, ставшая пионером в области
ТВЧ, начала в 1964 году реализовывать
свои планы, теоретически у нее имелась
возможность выбрать совершенно новый
подход, который, возможно, привел бы к
появлению единого мирового стандарта.
Этого не произошло по ряду причин.
Одной из них была надежда, что за время
неизбежного переходного периода будет
обеспечено взаимодействие между новым
стандартом ТВЧ и существующими
стандартами обычной четкости. Однако
исторически возникшее разделение
частот сохранилось: Европа не может
принять 60 Гц, и точно также
неприемлемыми являются для США и
Японии 50 Гц.
В 1998 г. в Северной
Америке появилось цифровое ТВ DTV в
Северной Америке в настоящее время
означает цифровое наземное ТВ с
возможностью внедрения ТВЧ по желанию
вещательной компании., и ситуация еще
более осложнилась. Американское
цифровое ТВ допускает:
- три частоты полных
кадров (24, 30 и 60 кадр/с);
- прогрессивное или чересстрочное
разложение;
- «точные» частоты кадров или их
замедление на 0,1% для обеспечения
совместимости с NTSC;
- четыре формата изображений (1920 х 1080, 1280
х 720, 704 х 483 и 640 х 480 активных элементов)
- два формата кадра (4:3 и 16:9).
Не все из вышеуказанных комбинаций
допускаются на входе компрессора ATSC –
только около 36! Когда в 1993 г. эта матрица
форматов впервые была представлена
общественности, ожидалось, что система
передачи будет обладать всей
необходимой гибкостью, и производство
может осуществляться в любом формате.
На деле же оказалось, что на этапе
компоновки программ используется лишь
один стандарт, причем у каждой сети
вещания он свой: компании CBS и NBC выбрали
59,94 Гц, 1080 строк, чересстрочное
разложение; АВС – 59,94 Гц, 720 строк,
прогрессивное разложение, а Fox просто
удваивает вертикальную частоту в
классическом стандарте NTSC – 60 Гц,
прогрессивное разложение. Таково
положение дел в США, что оставляет
остальной мир в полной растерянности.
Первое решение,
которое напрашивается само собой –
снимать программы в основном на
кинопленку. Это универсальный формат,
обеспечивающий простоту обмена
программами. Однако проблемы
появляются на этапе монтажа и
компоновки. Телевидение с его
развитыми системами спецэффектов
намного опередило кино. Но как только
мы переходим от кинопленки к
видеоленте, универсальность 24 кадров в
секунду теряется, и мы попадаем в
ограничения форматов передачи. Для
крупнейших сетей США это означает
необходимость создания трех
оригиналов: 1080i для CBS и NBC, 720р для АВС и
480р для Fox, что совершенно неприемлемо с
финансовой точки зрения и из-за
непроизводительных затрат времени.
Следующий
естественный шаг в унификации – строго
преобразовывать один кадр на
кинопленке в один видеокадр, а это и
есть 24Р! Все остальные преобразования в
различные стандарты передачи могут
быть выполнены позднее, с одного
смонтированного оригинала.
24Р представляет
наиболее экономичный подход к решению
проблемы производства программ для
мультиформатного цифрового ТВ,
поскольку обеспечивается
универсальность мастеринга, который
как бы моделирует производство на базе
кинопленки. Это позволяет даже
выбирать, что лучше для конкретного
применения: кино или ТВ-производство, и
находить разумные компромиссы. В
результате производственные расходы
могут быть снижены при одновременном
сокращении затрат времени.
Стандарт 24Р появился
на базе существующих стандартов ТВЧ, и
поэтому для его использования
требуется внести в оборудование ТВЧ
лишь несущественные изменения. Это
одно из преимуществ. Поскольку
используется видеотехнология, второе
преимущество – работа в реальном
времени. И третье преимущество также
связано с видеотехнологией: для
переобучения персонала не требуется
больших затрат.
Все вышесказанное
относится к производству программ
цифрового ТВ и ТВЧ для американского
рынка. В Европе ТВЧ пока нет и, по-видимому,
скоро оно не появится. Однако и
европейские фирмы проявляют
повышенный интерес к стандарту 24Р.
Одна из основных
причин – возможность совместно
международного производства программ
и их распределения. Например,
Великобритания – мастер драмы. Сегодня
можно предполагать, что некоторое
время еще сохранится старый метод
производства со съемкой на кинопленку
(35 мм или супер 16 мм), но смонтированный
оригинал для показа по ТВ в стандарте
625/50, безусловно, будет непригоден для
американского рынка ТВЧ (даже
преобразование 625/50 525/60 никогда не
обеспечивало приемлемого по качеству
результата). Изготовление
смонтированного негатива на пленке,
предназначенного специально для
экспорта, приведет к увеличению
стоимости производства на внутреннем
рынке. Так что теперь, с появлением
стандарта 24Р, самое время оценить
экономическую сторону: один оригинал 24Р
позволит создать высококачественную
версию для внутреннего рынка и все
необходимые версии для экспорта. При
этом исходный негатив требуется только
один раз – для перевода отснятого
материала с кинопленки на видеоленту.
Европейские компании также будут
заинтересованы в сотрудничестве с
американскими для совместного
производства программ цифрового ТВ, и
их опыт будет, безусловно затребован на
американском рынке.
Разработка
оборудования для стандарта 24Р
Стандарт 24Р не требует внесения в
аппаратуру серьезных изменений, и
поэтому существующая техническая база
позволяет компаниям-производителям
достаточно быстро предложить на рынке
новые решения на основе этого
стандарта. Уже на NAB-2000 ряд компаний
предполагает продемонстрировать свои
достижения в этой области. Все эти
решения – мультистандартные. Как
следует из высказываний
представителей различных компаний-производителей,
перед разработчиками не возникает
серьезных технических проблем с
адаптацией к стандарту 24Р уже
существующего или нового оборудования.
Также немаловажное
значение для рынка ТВ и
видеооборудования имеет новая
политика, проводимая корпорацией Sony.
Корпорация Sony входит в группу лидеров в
области производства
высококачественного ТВ оборудования и,
кроме того, она – известный системный
интегратор. Sony – пока единственная –
предлагает для глобального стандарта
ТВ-производства глобальные решения, от
видеосъемки до отображения на экране.
Однако, несмотря на ведущее положение
вы отрасли, Sony не стремится к
предложению системных решений с
использованием только собственного
оборудования. Ее новая стратегия «открытого
мира» может быть обозначена одним,
ставшим недавно очень модным словом
interoperability – «интероперабельность», то
есть способность работы с различным
оборудованием (аналоговым и цифровым),
в том числе и третьих фирм. Это связано
с тем, что сегодня, в условиях жестокой
конкуренции, ни одна компания, даже
самая крупная и самая влиятельная, не
может занять исключительное положение
на рынке, предлагая законченные
системные решения только на основе
собственного оборудования. Наоборот,
позиция производителя, по мнению Sony,
должна быть максимально гибкой, и право,
как строить систему – с учетом
имеющейся технической базы, финансовых
возможностей и планов перспективного
развития – должно быть предоставлено
пользователю. Это значит, что
современные устройства должны иметь
входы и выходы для работы в самых
различных форматах (хотя бы как опции),
в том числе и в стандарте 24Р.
Видео- и ТВ-камеры
На основе большого опыта в цифровой
кинематографии Sony разработала новый
мультистандартный камкордер HDW-F900,
который может работать в том числе и в
стандарте 24Р. Камкордер имеет
переключаемую вертикальную частоту (24p,
25p, 50i или 60i) и высокую чувствительность
(F10 при 2000 лк, что примерно
соответствует кинопленке 600 ISO).
Применение 12-битного АЦП и новейшей
системы обработки сигнала позволили
расширить рабочий диапазон яркостей и
обеспечить лучшую передачу полутонов.
Получаемые изображения отличаются
практически полным отсутствием шума и
зернистости. Немецкая компания Krausser &
Co. GmbH, которая провела испытания нового
камкордера, осталась удовлетворенной
его высоким качеством, что
подтверждается размещением заказа на
HDW-F900 на Sony Broadcast & Professional Europe. По-видимому,
мнение большинства компаний
относительно перспектив стандарта 24Р
высказал в связи с этим Б. Виденман,
управляющий директор Krausser & Co.: «Хотя
стоимость материалов для больших
проектов в кино составляет лишь пять
процентов от общего бюджета, все-таки
разумнее экономить. Если снизить
производственные расходы, то
сэкономленные деньги можно пустить в
другие области, чтобы улучшить
качество конечной продукции.»
Для
высококачественного производства
программ Sony разработала две новые
модели ТВ-камер, студийную HDC-900 и
портативную HDC-950, которые
предоставляют широкие возможности
оператору благодаря наличию большому
набору функций, а новая система
обработки сигнала ADSP позволяет
получать изображения самого высокого
качества. Камеры работают как с
прогрессивным разложением и частотой
кадров 24/25/30 Гц, так и с чересстрочным
разложением и частотой полей 50/60 Гц.
Телекинодатчики
При высоком уровне развития
современных видеомонтажных систем и
систем спецэффектов они позволяют
организовать производство фильмов, на
уровне, недостижимом для кино. Так,
например, около 80% последнего варианта
«Звездных войн» создано электронным
способом. Если исходный материал снят
на кинопленку или используется уже
смонтированный оригинал на кинопленке,
то в начале цепи ТВ-производства стоит,
естественно, телекинодатчик. Данный
вариант ТВ-производства весьма
актуален, так как и Голливуд, и другие
кинокомпании за многие годы накопили
огромное количество
высококачественных оригиналов фильмов
и других программ на негативной
кинопленке, которые могут быть
использованы для демонстрации по
телевидению в любом формате.ю Это может
быть и ТВЧ, и ТВ стандартной четкости.
Стандарт 24Р существенно облегчает
международный обмен программами в
электронном виде.
Корпорация Sony, сама
активно участвующая в
кинопроизводстве, считает, что
говорить о «смерти» кинопленки пока
еще рано. Кинофильмы будут продолжать
снимать, и их распространение в виде
оригиналов на кинопленке также
продолжится и в будущем, наряду с
изготовлением цифровых электронных
версий. Телекинодатчики еще долго не
потеряют своей значимости не только
для демонстрации архивных материалов,
но и современной кинопродукции.
Vialta Telecine – новый ТВЧ-телекинодатчик
Sony, поддерживающий стандарт 24Р. Три ПЗС-матрицы
1920 х 1080 (более двух миллионов пикселов)
обеспечивает получение изображений
очень высокого качества. Разработчики
телекинодатчика уделили большое
внимание минимизации шума. Шум,
вызываемый первичной цветовой
коррекцией, сведен к абсолютному
минимуму за счет оригинального
технического решения: цветовая
коррекция производится еще в
оптическом тракте с помощью
светоклапанных устройств, изменяющих
уровень красной, синей и зеленой
составляющих. Полностью устранен шум,
возникающий при вращении изображения,
поскольку оно осуществляется не
электронным способом, а механически,
путем вращения всего ПЗС-узла. Также к
важным достоинствам Vialta Telecine следует
отнести исключительно высокую
стабильность транспортирования пленки.
Одной из первых
поддержала глобальный
производственный стандарт молодая
английская компания Innovation TK,
разработавшая новый телекинодатчик
для 24Р – Millenium Machine. Это уникальная
разработка, в которой воплощены многие
идеи, ранее не использовавшиеся в
телекинодатчиках. Millenium Machine работает
как в стандарте ТВЧ (1080 строк) и с
частотой вертикальной развертки 24Р, 50i
и 60i, так и в обычном стандарте 525 или 625
строк. Гибкость работы телекинодатчика
обеспечивается за счет программного
обеспечения.
В современных
телекинодатчиках применяются три
принципиально различные технологии:
сканеры с бегущим лучом на базе
кинескопов, сканеры на базе
однострочных ПЗС и сканеры на базе ПЗС-матриц.
Взвесив преимущества и недостатки всех
концепций, ITK выбрала традиционную
кинескопную технологию, поскольку она
появилась еще в 30-х годах и в течение
более чем полувека достигла
совершенства. Millenium Machine легко
перестраивается под пленку любого
размера, от 8 до 70 мм. Обеспечивается
разрешение 2048 х 2048 в реальном времени и
до 4096 х 4096 не в реальном времени (наивысшее
качество достигается при частоте один-два
кадра в секунду). Система развертки
поддерживает все стандартные эффекты,
используемые в телекинодатчиках:
масштабирование, панорамирование,
вращение и др.
Интересное решение
предложила фирма Philips. Оценив
конструкцию своего ранее
разработанного телекинодатчика Spirit
DataCine, специалисты Philips быстро
обнаружили, что при переходе на 24Р
схема телекинодатчика лишь
существенно упростится, и к
существующим опциям 1080/60i, 720/60p и опции
экспорта данных DPX был оперативно
добавлен вариант 24Р. Предлагается
также модернизация телекинодатчиков,
уже находящихся в эксплуатации.
Отличительной особенностью Spirit DataCine
является возможность его работы с
сервером большой емкости Specter Virtual DataCine,
который выполняет роль виртуального
телекинодатчика, позволяя эмулировать
для монтажа все его функции (в том числе
и челночный поиск), не прибегая к
многократному прогону кинопленки.
Видеомагнитофоны
Компактный и элегантный цифровой ТВЧ-видеомагнитофон
Sony с переключаемой вертикальной
частотой быстро становится основным
устройством для производства на базе
кинопленки. Он прекрасно сопрягается с
камерой Sony HDW-F900 и телекинодатчиком Sony
Vialta Telecine, обеспечивая качество ТВЧ даже
при многократной перезаписи. Наряду с
возможностью переключения
вертикальной частоты (24/25/30Р, 50/60i), этот
ВМ позволяет устанавливать
дополнительные платы понижающих
преобразователей стандартов,
обеспечивающих на выходе сигнал
стандартной четкости. ВМ легко
интегрируется в монтажные системы и
подключается непосредственно к
основным рабочим станциям через
интерфейс HD-SDI или SDTI.
В 1993 г. появился
стандарт записи на магнитную ленту SMPTE
D-6, который до сих пор остается
единственным стандартом записи
сигнала ТВЧ в полной полосе частот, без
сжатия. В том же году фирма Philips
выпустила ТВЧ-видеомагнитофон D-6,
который поддерживал два
существовавших в то время формата
передачи ТВЧ 1125/60 и 1250/50. В 1999 г. Philips
выпустила новую версию этого аппарата
– Voodoo Media Recorder. Он все также
поддерживает формат передачи 1125/60, но
вместо режима 1250 теперь поддерживается
24Р.
Видеомикшеры и
системы спецэффектов
Новая серия Sony HDS-7000 – три видеомикшера
высокой четкости (HDS-7000, -7100 и –7150) –
обеспечивает различные структуры
микширования/спецэффектов (1, 1,5, 2,5 или 3
М/Е), что позволяет (благодаря
переключаемой вертикальной частоте)
легко адаптировать их под многие
системы производства и компоновки
программ.
Данная серия,
пригодная для самых разнообразных
применений – от небольших ПТС до
полнофункциональных производственных
аппаратных, а также для различных
систем компоновки программ, позволяет
иметь от 10 до 30 входов HD-SDI с 2, 6 или 10
дополнительными (AUX) шинами, в
зависимости от модели. Опции включают
цветовую рирпроекцию, цветовую RGB-коррекцию,
кадровую память и различные режимы для
видеомониторов.
Цифровая система
спецэффектов Sony HDME-7000 высокой четкости
является идеальным дополнением для ТВЧ-видеомикшеров
и монтажных систем Sony и обеспечивает
прекрасную интеграцию и системную
гибкость для самых разнообразных
применений. В этой новейшей системе
спецэффектов используются стиль
работы и терминология, принятые в
других DME-системах Sony, благодаря чему ее
освоение не занимает много времени.
HDME-7000 можно конфигурировать для
одноканального или двухканального
режима; она поддерживает DME-шторки и
работу с видеомикшерами серии HDS-7000.
Видеомониторы
32-дюймовый контрольный видеомонитор с
четкостью 1000 твл является новинкой в
производственной линейке Sony. Этот
монитор дополняет существующую серию
BVM-D, отличающуюся высоким качеством,
модульной конструкцией и
функциональной гибкостью, в которую до
сих пор входили модели с размером
экрана от 9 до 24 дюймов.
Новую «мультиформатную»
серию отличает от остальных
вещательных мониторов наличие функции
автоматического определения
параметров входных сигналов и
формирования изображений с различными
частотами развертки без необходимости
применения преобразователей
стандартов. В мониторы заложена
возможность формирования изображений
при подаче следующих входных сигналов:
480i/p, 575i, 720p и 1080 с частотой кадров 24/25/30p
или частотой полей 50/60i.
Заключение
Сегодня мы стоим на пороге больших
перемен, каких еще не знало телевидение.
Наконец нам предоставляется шанс
объединиться на основе единого
производственного стандарта 24Р, и этот
шанс нельзя упустить. Пройдет совсем
немного времени, и, будем надеяться,
производство программ цифрового ТВ и
ТВЧ станет во всем мире вполне
обыденным делом.
Литература
1. Broadcast HARDWARE International, No. 81, December 1999
2. IBE, October 1999
3. Фирменная информация компании Quantel (www.quantel.com)
4. Фирменная информация,
предоставленная московским
представительством компании Sony United
Kingdom, Ltd.
5. Доклад Дж. Флаэрти «Цифровое ТВ и ТВЧ
– телевидение следующего тысячелетия»
на ежегодном конгрессе НАТ 1999 г. |
|
