Видео высокой четкости (ТВЧ) - High Definition Video (HDTV)

Например в США существует 18 различных цифровых телевизионных стандартов (DTV). Не все из этих стандартов являются стандартами высокой четкости. В общем, к HD стандартам относят только так называемые "фильмоподобные" стандарты с широким 16:9 форматом изображения. Но тем не менее, иногда можно услышать, что и 480p формат относится к форматам с высокой четкостью.

Как же удалось достичь всего этого? Развитие видео-индустрии началось с экспериментов 1897 года и медленными шажками добралось до экспериментального вещания 1934, с форматом изображения в 300 строк. Первый  NTSC стандарт (483 строки, черно-белое изображение) появился в 1941 году. В 1949 году,  NTSC стандарт появился для цветного изображения. В 1967 году, в Европе были приняты стандарты PAL (Phase Alternation by Line - "строка с изменяющейся фазой") и SECAM (Systeme Electronique Couleur Avec Memoire - последовательная передача цветов с запоминанием ).

Формат изображения раннего NTSC стандарта был создан из расчета на пленку 35мм, или 4:3. В 1950-х в киноиндустрии стали экспериментировать с форматами большей ширины (другими словами, чтобы не отстать от цветного ТВ). Широкоформатное кино предназначалось для того, чтобы "погрузить" зрителя в изображении на экране, максимально заполнив поле зрения. В основной массе, в кино всё ещё показывали фильмы формата 4:3, но специальные маски или же объективы использовались как на камерах, так и на проекторах. Сегодня вся киноиндустрия работает с широким форматом. В 1968 году ТВ сделало первые шаги по созданию своего собственного широкоэкранного изображения. Исследовательский отдел Японской вещательной корпорации NHK начал разработку HDTV системы (ТВЧ, 1125 строк, 60 полей/сек). В 1981 Sony разработала первую систему видео высокой четкости (High Definition Video System (HDVS)).

В 1995 году ATSC (частная организация Advanced Television Systems Committee - Комитет для разработки перспективных стандартов в области ТВ) предложили стандарт для передачи цифрового ТВ сигнала. Этот стандарт был официально одобрен в декабре 1996 года Федеральной комиссией связи США (FCC). Согласно этому стандарту, возможны 18 различных комбинаций высоты, ширины и частоты смены кадров. Широкоэранные форматы создают основу для современных HD видео форматов.

Комитет для разработки перспективных стандартов в области ТВ  (ATSC)

Частная организация ATSC была создана в 1982 году и насчитывала около 25 участников. В 1984 году их число возросло до 50. Количество членов организации стало стремительно увеличиваться с того момента, как в 1996 году она открыла двери для всех желающих, что сделало её международной. К 2001 году, ATSC насчитывала свыше 200 участников.

Обратите внимание, что ATSC частная международная организация, и не стоит путать её с Консультативным комитетом по ТВ службам повышенного качества Федеральной комиссии связи США (FCC), созданным в 1987 году в помощь Федеральной комиссии для решения технических проблем и связям с общественностью.

Комитет (ATSC) был создан для того, чтобы развивать произвольные стандарты для всех систем ТВ повышенного качества, включая ТВ высокой четкости. Как уже говорилось выше, в 1995 году ATSC разработал стандарт для передачи цифрового ТВ сигнала и в декабре 1996 года данный стандарт был одобрен FCC США. Согласно данному стандарту, скорость передачи данных должна составлять 19,39 МБит/сек. Скорость передачи цифрового ТВ сигнала выше скорости передачи простых данных, из-за цифровой коррекции ошибок. Сигналы, по стандартам ATSC (в дальнейшем - ATSC-сигналы), всё ещё ограничены шириной полосы пропускания в  6 МГц , как в NTSC-стандарте.

ATSC-сигналы могут иметь различные форматы изображения (4:3 или 16:9) и различное число горизонтальных строк на кадр. Они могут иметь разную частоты смены кадров (24,30 или 60 кадров в секунду). Это могут быть нечётные поля (чересстрочные полукадры) или постепенно сканируемые кадры. Звук - цифровой.  ATSC стандарты передачи данных основаны на стандарте MPEG-2. При ТВ-передаче, данные находятся в сжатом состоянии, они "буферизованы" и декодированы, а затем идут на просмотр. Это означает, что когда вы переключаете каналы, происходит небольшая задержка, во время которой данные идут в буфер перед тем, как появится изображение.

The ATSC Table 3, as adopted:

Вертикальный размер	Горизонтальный размер	Формат изображения	Частота смены кадров	Последовательность
1080	1920	Square samples 16:9	23.976, 24, 29.97, 30 *	P
			29.97, 30	I
720	1280	Square samples 16:9	23.976, 24, 29.97, 30, 59.94, 60	P +
480	704	4:3 16:9	23.976, 24, 29.97, 30, 59.94, 60	P
			29.97, 30	I
	640	Square samples 4:3	23.976, 24, 29.97, 30, 59.94, 60	P
			29.97, 30	I

* 60 P не доступен, так, как ширина полосы пропускания слишком велика

+ это разрешение было разработано только для P

Замечания:

Звуковые данные ATSC-сигнала соответствуют AC-3 звуку (система, разработанная  Dolby Labs), который обеспечивает 6 каналов.

SQ = квадратные пиксели (в противоположность прямоугольным)

i = каждый кадр состоит из двух чересстрочных полукадров (например, сначала идут строки 1,3,5 и т.д., затем 2,4,6 и т.д.)

p = каждый кадр является постепенно сканируемым изображением (прогрессивным) (т.е., строки 1,2,3,4 и т.д. идут сверху вниз)

30i часто попеременно переходит как 60i и 25i как 50i

HD стандарты

Создание стандартов для любой отрасли промышленности представляет собой тщательный поиск точки равновесия между  техническими требованиями, политическими решениями и интересами компаний, вовлеченных в данную отрасль. Вот некоторые из организаций, вовлеченных в работу с ТВЧ - Комитет ATSC, FCC США, SMPTE (Общество инженеров кино и телевидения США),  BTA (Объединение по телевещанию, Япония) и ITU (Международный союз телекоммуникаций).

ITU  (Международный союз телекоммуникаций - International Telecommunication Union): ITU-R BT.601 формат (включает формат NTSC SD)

SMPTE стандарты, относящиеся к ТВЧ:

SMPTE 240M – 1035 строк x 1920 активных пикселей; 16:9

SMPTE 259M – 525/625 или 480i60; SDI скорость передачи данных: 270 Мбит/сек

SMPTE 274M – 1080i 60 Гц формат

SMPTE 292M – HD-SDI: 1080i60, 1080p24, 720p60; SDI скорость передачи данных: 1.485 Гбит/сек или 1.485/1001 Гбит/сек

SMPTE 294M – 480p60; SDI скорость передачи данных: 360 Мбит/сек

SMPTE 295M – 1080i 50  Гц формат

SMPTE 296M – 720p 60 Гц формат

SMPTE 344M – SDI интерфейс со скоростью передачи данных 540 Мбит/сек

Видео высокой четкости: сравнение некоторых стандартов

Видео

Стандарт	ITU-R 601	SMPTE 296M	SMPTE 274M	SMPTE 274M
Активные пиксели	486 x 720	720 x 1280	1080 x 1920	1080 x 1920
Общее число пикселей*	525 x 858	750 x 1650	1125 x 2200	1125 x 2200
Форма пикселей	прямоугольная	квадратная	квадратная	квадратная
Активные пиксели /кадр	349,920	921,600	2,073,600	2,073,600
Байты/пиксели (4:2:2)	2	2	2	2
Кадры/сек	29.97	59.94	24	29.97
Чересстрочный или последовательный	Чересстрочный	Последовательный	Последовательный	Чересстрочный
Байты/сек	20,974,226	110,481,518	99,532,800	124,291,708
Активная информация (Мб/с)	20.00	105.4	94.92	118.5
Общая информация (Мб/с)	25.75	141.5	113.3	141.5
Общая информация (Гб/с)	0.201	1.11	0.885	1.11

Аудио

Частота дискретизации звукового сигнала	48,000 Гц	48,000 Гц	48,000 Гц	48,000 Гц
Бит/отсчет	16	16 - 24	16 - 24	16 - 24
Каналы	2 (стерео)	AC-3 звук: 5.1 каналов окружающего звука	AC-3 звук: 5.1 каналов окружающего звука	AC-3 звук: 5.1 каналов окружающего звука
Аудио бит/сек	1,536,000	640,000 max.	640,000 max.	640,000 max.
Аудио байт/сек	192,000	80,000 max.	80,000 max.	80,000 max.

ТВЧ передача

Ширина полосы пропускания	6 МГц	6 МГц	6 МГц	6 МГц
Скорость передачи данных (Мб/сек)	не подсчитано	19 (наземный) 38 (cable)	19 (наземный) 38 (cable)	19 (наземный) 38 (cable)
Компрессия (видео)	Аналоговый, некомпрессированный	MPEG-2	MPEG-2	MPEG-2
SDI / HD-SDI скорости передачи данных	270 Мб/сек	1.485 Гб/сек	1.485 Гб/сек	1.485 Гб/сек

* Включает сэмплы вертикального и горизонтального гасящего  импульса  

Уровень дискретизации: 4:2:2 или 22:11:11 для HD

Цифровое видео (и аудио) использует цифровую дискретизацию для сбора данных. Сигнал измеряется через равные интервалы. Уровнем  дискретизации также называют частоту или периоды в секунду, измеряемые в герцах. Например, для CD звуковые сигналы измеряются 44,100 раз в секунду (44,1 кГц). В общем, при дискретизации сигнала, уровень дискретизации должен по крайней мере в два раза превышать самую высокую частотную характеристику, чтобы не упустить высокочастотные (с короткой длительностью) сигналы. В основном, предпочитают высокие уровни дискретизации, но они в свою очередь вызывают увеличение количества накопленных данных.

SD дискретизация

На первых стадиях существования цифрового SD видео, 4 разовая дискретизация NTSC цветовой поднесущей (3.58 МГц x 4 = 14.3 МГц) использовалась для полного NTSC видео. Чуть более высокий уровень, 17,7 МГц, использовался для PAL. Со временем, как NTSC, так и PAL видео стали работать с дискретизацией 13,5 МГц (приблизительно 4fsc)

Компонентный видео сигнал имеет сигнал яркости (Y) и два различных цветовых сигнала (R-Y и B-Y). Компонентный цифровой сигнал, включающий все три составляющие на уровне 13,5 МГц, принято называть сигналом 4:4:4 (где первая 4 относится к яркости, а следующие две четвёрки - к цветности). Иногда, вы можете заметить, что цифровой сигнал называют 4:2:2 сигналом."4" в данном случае - это яркость на уровне 13,5 МГц. "2" - сигнал на уровне 6,75 МГц (½ от 13,5 МГц ). Некоторые цифровые сигналы могут быть 4:1:1 сигналами, где"1" означает сигнал на 3,375 МГц (¼ от 13,5 МГц). Иногда вы можете встретить изображение цветового сигнала в 4:2:2:4 виде. Последняя четвёрка означает сигнал альфа канала. Цифровым сигналам 4:2:0 соответствуют Y на 13,5МГц, R-Y и B-Yна 6,75 МГц каждой следующей строки (одна строка - 4:0:0, только Y, а следующая строка - 4:2:2)

Стандарт ITU-R 601 специализируется на 4:2:2 дискретизации для цифрового студийного оборудования. Цифровые сигналы 4:2:2 определяют цветовую контрастность в два раза реже, чем яркость.  Глаза менее чувствительны к цветовой контрастности, чем к яркости, таким образом, уменьшение скорости передачи данных с помощью сокращения частоты коммутации цветов, создает большую чувствительность. Профессиональные SD DV камкодеры с 4:2:2 дискретизацией используют до 720:360:360 пикселей на строку развёртки.

DV камкодеры со скоростью передачи данных 25 Мбит/сек работают с дискретизацией 4:1:1. Цифровым сигналам 4:1:1 соответствуют Y на 13,5МГц, R-Y и B-Y на 3,75 МГц. Домашние цифровые камкодеры с 4:1:1 дискретизацией используют до 720:180:180 пикселей на строку развёртки.

HD дискретизация

Согласно стандартам ATSC, высокая четкость соответствует 74,25 МГц, независимо от того, используется ли формат 1080i, 1035i, или 720p, с 1920 пикселями яркости на строку.

В разговорах об HD камерах часто упоминается 4:2:2 схема дискретизации ("4" - Y составляющая, "2" - R-Y составляющая и "2" - B-Y составляющая), но эти показатели обманчивы, так, как "4"  для HD (74,25МГц) означает гораздо большие показатели, чем для SD (13,5 МГц). При высокой четкости 4:2:2 дискретизация означает 1920:960:960 пикселей. В стандарте ATSC, чтобы более точно описать "4:2:2" дискретизацию, используют показатели 22:11:11. (так, как  для SD 1 = 3.375 и 22 x 3.375 = 74.25 ). Тем не менее, 4:2:2 схема (если не требуется высокая точность) всё ещё используется гораздо чаще для HD сигналов. Что касается пикселей, для формата 3:1:1 HD (формат Sony HD CAM их число составляет 1440:480:480. И хотя и кажется, что показатели 3:1:1 дискретизации достаточно низкие, фактически, они больше, чем показатели SD 4:2:2 дискретизации с  720:360:360 пикселями.

SDI и SDTI данные

SDI (Последовательный цифровой интерфейс - Serial Digital Interface, SMPTE 259M) передает некомпрессированные (без сжатия) видеосигналы стандартной четкости. Данные кодируются в последовательном потоке информации со скоростью передачи  270Мб/сек (изначально предназначенный для 10-разрядной системы 4:2:2 YUV данных на 27 МГц) или в последовательном потоке информации со скоростью передачи 360 Мб/сек (изначально предназначенный для комбинированных данных с 8 x PAL частотой поднесущей приблизительно 36 МГц). Существует также новый интерфейс SDI (SMPTE 344M) (540 Мб/сек), который был разработан для 480P потоков видео-данных.

Для некомпрессированных студийных ТВЧ видеосигналов требуется скорость передачи данных 1,495 Гб/сек (для 10-разрядной системы,1125-строк, 2:1 чередование). Активная нагрузка около 1,2 Гб/сек (для 1035/1080 активных строк). Подробно, о   HD-SDI системе рассказывается в стандарте SMPTE 292M. 

SDI сигналы предназначены для передачи видео и аудио данных в специфическом формате. Для передачи большего объёма данных, был разработан  SDTI интерфейс (Последовательный интерфейс по передаче данных -Serial Data Transport Interface)  В основу SDTI был взят SDI стандарт.SDTI сигналы схожи с SDI сигналами. Тем не менее, в SDTI потоке данных, та часть, которая в SDI сигналах успешно несла видео-данные, замещена так называемым "темным" ("opaque") потоком данных. Это позволяет SDTI передавать так называемые "пакетированные" видео- и аудио-данные и данные пользователя.

С тех пор, как SDTI сигналы смогли передавать любые типы данных, появилась возможность передачи компрессированных HD данных (со сжатием). Например, видеомагнитофоны Sony HDCAM имеют дополнительные SDTI платы, которые можно использовать для передачи Sony HDCAM данных в SDTI потоке со скоростью 270 Мб/сек.

Для SDI и SDTI потоков данных можно использовать одно и то же аппаратное обеспечение. Для SDI, так же как и для SDTI (т.е. для 270 Мб/сек), нагрузка составляет 200 Мб/сек ( для SDTI активная часть каждой видеостроки - 1440 слов).Для потоков данных  со скоростью 360 Мб/сек нагрузка составляет 270 Мб/сек (для SDTI активная часть каждой видеостроки - 1920 слов)

Компрессированные и некомпрессированные  HD форматы

Некомпрессированный цифровой магнитофон высокой четкости должен быть способен осуществлять запись со скоростью около 1,2 Гбит/сек (или 150 Мб/сек). Для записи некомпрессированных цифровых сигналов (HD метраж) (SMPTE 277) можно использовать D-6 цифровой формат  записи (19мм, 1 Гб/сек)

На сегодняшний день, некомпрессированных HD видеомагнитофонов практически нет. В 1993 году, компанией BTS был выпущен первый широкополосный ТВЧ рекодер, предназначенный для плёнки кассетного формата - DCR-6000. Позже, Philips приобрели BTS и совместно с Toshiba усовершенствовали данный магнитофон и выпустили ТВЧ кассетный рекодер Voodoo. Voodoo использует формат  D-6.(Philips и  Voodoo принадлежат теперь Thompson Multimedia Broadcast и Network Solutions). Этот рекодер использует 8 бит/пиксель, 4:2:2 структуру и 10 каналов звука. это позволяет достигать скорости передачи данных свыше 1 Гб/сек.

Sony также выпустила некомпрессированный HD видеомагнитофон HDD-1000, но вскоре выпуск данной модели был прекращён.

Некомпрессированные видеомагнитофоны как правило дорого стоят, в основном около 400 000$ США.

Видеомагнитофон который может записывать изображение с 4:1 компрессией (Panasonic D5 формат) или 6:1 компрессией (Sony HDCAM)стоит менее 100 000$ США. И хотя 6:1 компрессия может оказаться слишком высокой для видео стандартной четкости, для HD видео она обеспечивает четкое изображение, практически лишённое цифровых видео-деффектов ("артефактов").

Sony, Panasonic и JVC компрессированные  HD форматы

Для формата Sony ТВЧ камер использована собственная компрессионная технология "полученная от DV и DV подобных", но не принадлежащая к DV семейству. Она обеспечивает скорость передачи данных 135 Мб/сек. 

Как  JVC, так и Panasonic работают с DV-производной продукцией, обеспечивающей 100 Мб/сек. Эта продукция объединяет четыре DV codecs, чтобы получить поток данных со скоростью передачи 100 Мб/сек. Panasonic называет свою продукцию DVC PRO HD (иногда - D7 HD), JVC -  D9 HD.  

Как DVC PRO HD, так и  D9 HD имеют следующие параметры записи: 1280 Y, 640 Cr & Cb в строке, по сравнению с 1440 Y и 480 Cr & Cb у ТВЧ камеры. Таким образом, DVCPROHD и D9 HD форматы имеют более низкую четкость изображения, определяемую сигналом яркости, но более высокую четкость, определяемую цветовым сигналом,  по сравнению с ТВЧ камерой.  

 Panasonic также выпускает переключаемый видеомагнитофон 720p/1080i D5 HD (который не основан на цифровой технологии) и студийный видеомагнитофон AJ-HD2700, ставший популярным в США . 

Сравнение HD форматов и продукции

Panasonic DVCPRO P	Panasonic DVCPRO HD (D7-HD)	Panasonic D5 HD	JVC D9 HD	Sony HDCAM	Sony HDD-1000 Discontinued	Philips/ Toshiba D6 (Voodoo)*
480p	1080i,1035i	1080i, 720p, 1080p24	1080i, 720p, 1080p24	1080i, 1080p24, opt. 720p	1125i	1080i, 1080p24
50 Мб/сек	100 Мб/сек	235Мб/сек	100 Мб/сек	135 Мб/сек	1.2 Гб/сек	1.5 Гб/сек
4:2:0	15:7:7 Y = 1280 C = 640	22:11:11 Y = 1920 C = 960	15:7:7 Y = 1280 C = 640	17:6:6 Y = 1440 C = 480	22:11:11 Y = 1920 C = 960	22:11:11 Y = 1920 C = 960
	до 6.7:1	4:1 (8 бит) or 5:1 (10 бит)	6.6:1 (8 бит)	Фильтрация,  4.4:1; или 7:1 (8 бит данные, 10 бит I/O)	некомпрессир	некомпрессир (10 бит для Y, 8 бит для C)

* Теперь принадлежат Thompson Multimedia Broadcast и Network Solutions

Другие любопытные данные:

Многие цифровые кино-проекторы заполняют экран только 1280 пикселями. Обратите внимание, что 1280 - это количество пикселей в 720p стандарте.

Большинство ТВЧ оборудования имеет в общем 1125 строк развертки, причем 1080 - строки изображения. Тем не менее, в японской системе  NHK, при 1125 строках развёртки, 1035 строк изображения.

 NHK провели ряд исследований, которые показали, что 731 прогрессивная строка развёртки эквивалентна вертикальной разрешающей способности 1125 чередующихся строк. Таким образом, сегодня, 720p может обеспечить большую вертикальную четкость, чем 10801i.

HD-кабели и соединения

При подключении HD-SDI сигнала к монитору высокой четкости, ТВЧ или просто HD проектор, вы можете встретить незнакомые Вам кабели.

Большинство HD мониторов не имеют  HD-SDI входов. Вподлне нормально, если вам придётся преобразовать  HD-SDI цифровой сигнал в аналоговый. Несколько компаний производят для подобных операций специальные преобразователи (например, Leitch, AJA и Evertz).

Для аналогового  HD сигнала можно использовать тройные BNC YUV или RGB соединения, проводящие синхросигналы по одному цветному проводу, обычно зелёному (так называемый RGB sync on green ). Существуют также 5-ные видео-кабели RGBHV. Они разделяют видео на красные, зелёные, синие, горизонтальные и вертикальные синхроимпульсы. 4-ные видео-кабели с  RGV H/V проводят как вертикальные, так и горизонтальные синхроимпульсы по одному H/V проводу.

RGBHV соединители используются на большинстве профессиональных высококлассных мониторах и наиболее популярных ТВЧ декодерах (с RCA). Так же, с помощью RGBHV, компьютеры подсоединяются к проекторам. Пять контактов 15-pin VGA кабеля - RGBHV соединение. Проектор распознаёт тип сигнала и выдаёт изображение в соответствие с типом сигнала. Обратите внимание, что радиокорпорация RCA предпочла пересылать ТВЧ сигнал через кабель 15-pin VGA, вместо компонентного соединителя. Стандартное соединение для ТВЧ тюнеров всё ещё в разработке.

Износостойкость провода 

Наиболее важная особенность, которую следует учитывать при выборе коаксиального кабеля для SDI или SDTI передачи данных, это его износостойкость. Иногда происходит потеря сигнала, и чем длиннее кабель, тем чаще это случается. Как правило, потеря сигнала регистрируется в Дб. Сигналы разной частоты имеют разные показатели потери сигнала. Обычно, чем выше частота, тем выше показатель потери сигнала, причем длина кабеля в обоих случаях одинаковая. 

Для SDI и SDTI сигналов, частота сигнала в МГц такая же, как и скорость передачи битов. Для SDI высокой четкости  со скоростью 1,5Гб/сек, существует SMPTE 292M стандарт потери сигнала. Согласно этому стандарту, при максимальной длине кабеля, потеря сигнала должна составлять не более 20Дб при частоте 740МГц (половина тактовой частоты).

В качестве примера можно привести кабель Belden 1694A, для которого потеря сигнала равна 5Дб на каждые 100 футов при частоте 740МГц. Обратите внимание на то, что потеря сигнала указывается в Дб на определённую длину кабеля и с определённой частотой.

Размер кинокадров (для справки)

Видимая область NTSC кадра составляет  720 x 486 пикселей, а для  PAL кадра -  720 x 576 пикселей.

Для сохранения компьютерного изображения с разрешением эквивалентным 35мм киноизображению, необходимо взять разрешение в 5000 x 3760 пикселей. Тем не менее, изображения редко сохраняют с подобным разрешением. При взгляде на обычный киноэкран, пороговая величина человеческого зрения составляет 2500 пикселей в ширину, таким образом, изображение с 5000 пикселями в ширину будет просто убийственным.

Когда кинокадры сохраняют в виде компьютерных файлов, в основном используются три пиксельных размера - 2K, 3K or 4K. 2K изображение имеет в ширину 2000 пикселей, 3K изображение - 3000 пикселей и 4K изображение - 4000 пикселей. Высота варьируется в зависимости от формата изображения оригинала фильма. Обычно работают с 3K или 4K.

О формате изображения

Реальный формат 35мм фильма составляет 1,33:1 (или 4:3). В основном, этот формат использовался в немом кино, но Голливуд изменил формат изображения, как только появилось звуковое кино, создав пространство для аудио-трэков. Новый формат, 1,37:1, стал известен как так называемый Академический формат и использовался в большинстве американских фильмов вплоть до 1950-х годов.

В 50-е годы, создатели фильмов стали развивать технологию создания фильмов с расширенным форматом. Широкое изображение больше естественного поля зрения человека, которое больше в ширину, чем в высоту, так как наши глаза расположены на одном уровне. Работники киноиндустрии считали, что широкое изображение поможет максимально  "погрузить" зрителя в киноизображение, по сравнению с небольшими форматами ТВ.

С 1960-х годов, практически все кинопроизводители выпускали широкоформатные зрелищные фильмы. Формат изображения, который использовали разные студии, варьировался от  1.5:1 до более распространённого 1.85:1.

Кинопроизводители всё ещё выпускают 35 мм фильмы с форматом изображения 1.37:1. но, несмотря на это, они просто вынуждены осваивать другие форматы. Сегодня, для создания широкоформатных изображений, наиболее часто используют анаморфотные объективы и специальные маски.

Краткая история телевидения

Во времена первых телевизионных трансляций в 1925 году, стандартной разрешающей способности ещё не существовало (да в этом и не было никакой необходимости). Но времена изменились.

1897: Карл Фердинанд Браун, немецкий физик, изобрёл первую электронно-лучевую трубку - основу всех современных телекамер и приёмников.

1919: Создана Радиокорпорация Америки RCA.

1923: Владимир Зворыкин, работая на Westinghouse, решил приобрести патент на так называемый "иконоскоп". В выдаче патента было отказано. Позднее, когда Зворыкин работал на RCA, этот самый патент стал причиной распри между RCA и Фило Фарнсвозом (см.1927 год).

1926: Английским изобретателем, Джоном Л. Байердом, была изобретена механическая видео система, которую он успешно использовал для передачи изображения из одной комнаты в другую. Эта система могла передавать до 60 строк в кадре. В начале 30-х годов, BBC разрешило Джону Байерду использовать для проведения своих экспериментальных трансляций изображений один из своих каналов. К 1934 году, Байерд распродал более 20 000 телеприёмников по всей Европе.

1926: Состоялась премьера фильма компании Warner Bros. "Дон Жуан". Это был первый полнометражный фильм, с синхронизированным саунд-треком и звуковыми эффектами. Звук был записан на пластинку и звучал в течение всего фильма.

1927: 7 января 1927 года Фило Фарнсвоз подал заявку на приобретение патента на свою электронную Телевизионную систему (1,773,980) и Телеприёмник (1,773,981), включая так называемый "диссектор". Оформление было завершено в августе 1930 года.

1928: Венгру Каламану Тиханьи впервые удалось успешно запатентовать  идею светочувствительной запоминающей изображение трубки (другими словами - иконоскопа). Американский патент, предназначенный RCA, перешёл к Тиханьи, учитывая приоритетность 1928 года.

1928: Выпущен первый звуковой фильм Диснея "Пароход Вилли", с полностью синхронизированным саунд-трэком , звуковыми эффектами и диалогами.

Замечание по поводу формата изображения: Реально, 35 мм формат изображения равен 1,33:1 (или 4:3). В основном, этот формат использовался в немом кино, но Голливуд изменил формат изображения, как только появилось звуковое кино, создав пространство для аудио-трэков. Новый формат, 1,37:1, стал известен как так называемый Академический формат и использовался в большинстве американских фильмов вплоть до 1950-х годов.

1934: Байерд встретился с Фарнсвозом в конце 1934 года. Во время демонстрационного показа в Англии, Фарнсвоз сумел осуществить передачу изображения, содержащего 300 строк в кадре.

1934: После возращения из Англии, Фарнсвоз решил создать телевизионную студию. Они начали с выпуска диссекторных камер с разрешением 441 строка в кадре. Они построили передающую башню, которая охватывала весь центральный район Филадельфии, и первый в мире электронный видеомикшер, позволяющий выбирать между двумя камерами. FCC выдала Фарнсвозу лицензию на проведение экспериментальных телевизионных трансляций с позывными W3XPF. Около 50 домов в Филадельфии были снабжены видео-приёмниками.

1935: AT&T подали свою заявку на патент в 1935 году, когда Bell Labs предложили использовать для передачи телевизионных изображений из города в город провода. Их изобретение получило название "коаксиальный кабель" и заключалось в том, что внутри гибкой медной трубки, по центру, проведён провод. С помощью этого изобретения, AT&T добились наиболее выгодной позиции для компании, занимаясь связыванием воедино телевизионных сетей. FCC выдала  AT&T разрешение на проведение экспериментов, и для проведения испытаний, один из коаксиальных кабелей был туту же протянут от Нью-Йорка в Филадельфию. В то же время, FCC сделала запрос, не собирается ли  AT&T создать новую коммуникационную монополию.

1936: В Англии принят стандарт телевещания (405 строк). (В 1967 году, когда был разработан PAL стандарт (625 строк, 576 - видимое изображение), оба стандарта существовали одновременно. В 1986 году стандарт 405 строк был отменён.)

1936: После многочисленных изменений со времён 1923 года, после решения суда в пользу RCA, патент на "Электронно-лучевую трубку, телевидение"(2,139,296)  в конце  концов был выдан Владимиру Зворыкину, работающему в RCA.  Патент был оформлен в августе 1939 года.(2,168,892).

1939: В 1939 году, Дэвид Сарноф из RCA окончательно прекратил распрю с Фарнсвозом и согласился заплатить ему авторский гонорар как независимому изобретателю впервые за историю существования RCA.

1939: В 1939 году состоялась Международная ярмарка в Нью-Йорке, где Рузвельт стал первым американским президентом, появившимся на ТВ. Спустя неделю, телевизоры появились в продаже в нескольких магазинах Нью-Йорка. Эти первые модели ТВ соответствовали стандарту 441 строка/30кадров.

1940: В 1940 году, Федеральная комиссия связи США (FCC) объявила, что аннулирует разрешение на коммерческое телевещание до тех пор, пока не будет создан единый стандарт. Это привело к созданию Национального комитета по ТВ системам (NTSC).В первый комитет входили 168 участников. Он закончил свою работу в марте 1941 года.

1941: В 1941 году, FCC разработала стандарт для 525 строчного (483 видимого изображения) черно-белого телевещания.

1949: В 1949 году, комитет NTSC был созван второй раз с целью создания стандартов для цветного ТВ. Собралось 315 человек. В марте 1953 года была представлена новая система телевещания NTSC. В декабре 1953 года FCC санкционировала их использование. Её характеризует вертикальная разрешающая способность в 525 горизонтальных строк, 483 из которых несут информацию об изображении, а по 21 строке приходится на длительности гасящих импульсов полей (21 на каждый). За секунду показывается 59,94 полей- полукадров (т.е. 29,97 кадров/сек.). В NTSC используется 6 Мгц канал.

1950-е:  В 50-е, кинопроизводители стали развивать технологии увеличения формата изображения фильмов. Главным здесь стало то, что широкое изображение смогло   "погрузить" зрителя в мир кино с помощь максимального заполнения естественного поля зрения человека (которое больше в ширину, чем в высоту, так как наши глаза расположены на одном уровне).

1952: Первый широкоэкранный фильм был выпущен Cinerama и  назывался "Это Cinerama". Для широкого формата использовались 35 мм изображения.

1953: В конкурентную борьбу широкоформатных фильмов вступила Paramount, выпустившая свой Шейн (Shane), фильм с 1.66:1 форматом изображения. 20 ВЕК FOX представили CinemaScope. Metro-Goldwyn-Mayer и Disney приняли формат 1,75:1.  Universal-International и Columbia Pictures тоже не отставали от них, поняв, что могут использовать формат 1,85:1.

Начиная с 1960-х, почти все ведущие создатели фильмов стали использовать широкий формат, который варьировался в зависимости от студии от 1,5:1 до 1,85:1.

1967:   PAL ("строка с изменяющейся фазой") стандарт был принят в 1967 году. Его вертикальная разрешающая способность составляет 625 горизонтальных строк (576 строк, несущих изображение). За секунду показывается 50 полей-полукадров. (т.е.25 кадров/сек). В Англии этот стандарт действовал одновременно с одноцветным 405 стандартом развертки  телевещания (принятым в 1936 году) вплоть до 1966 года.

1967:  в 1967 году принимают стандарт SECAM ("последовательная передача цветов с запоминанием"). Его вертикальная разрешающая способность составляет 625 горизонтальных строк (576 строк, несущих изображение). За секунду показывается 50 полей-полукадров. (т.е.25 кадров/сек).

1970-е:  Японской вещательной корпорацией и компанией Sony была разработана система NHK Hi-vision, представляющая собой систему ТВЧ с 1125 строками развертки и передачей 60 полей-полукадров в секунду.

1981:  Sony разработала Видео систему высокой четкости (HDVS). В 1984 году Sony выпустила первый аналоговый дюймовый HD видеомагнитофон. В 1989 году, специалисты Sony создали первый цифровой HD видеомагнитофон, также использующий дюймовую плёнку. А в 1997 году, Sony выпустила первый одноблочный HD камкодер совместно с монтажным магнитофоном.

1982:  Создан ATSC (Комитет для разработки перспективных стандартов в области ТВ), частная организация, включавшая в себя  25 членов. (На сегодняшний день ATSC насчитывает свыше 200 участников).

1995:  В 1995 году ATSC представил стандарт для цифровой телевизионной трансляции. Этот стандарт был утверждён FCC в декабре 1996 года. Согласно этому стандарту, возможны 18 различных комбинаций высоты и ширины, типа и частоты смены кадров.