Тема: Разработка упрощенной методики создания HD видео с использованием цифровой камеры XD CAM (стр. 5 )

Сделавший очень многое для развития телевидения как нового вида электронного СМИ и создавший в свое время телевизионный стандарт в 625 строк (что для тех лет было само по себе ТВЧ, так как в США вещали всего в 343 строки), Советский Союз разработал два стандарта четкого ТВ - чересстрочные 1525 и 1250. Руководство страны, по всей видимости, считало, что если стандарт 625i, разработанный в СССР, Европа когда-то приняла для себя, то примет и технологически родственный ему стандарт ТВЧ 1250i. Для этого было немало предпосылок, и, собственно, почти так и произошло. Целиком и полностью подготовленный с научной и технологической точки зрения формат был готов к запуску, но сломалась экономика, и тут было не до ТВЧ, а так и не вышедший из стен лабораторий советский стандарт дал толчок развитию первой волны HDTV в Европе. В России же вопрос о ТВЧ вернулся тогда, когда о «родном» стандарте никто уже речь не заводил, а потому, если у нас и появится в ближайшее время ТВЧ, то это будет американский стандарт 1080i.

Европа с ТВЧ-вещанием стартовала просто поразительно. Европейцы, взяв за основу стандарт 1250i, предложили за технологическую основу стандарт уже работавшего на тот момент спутникового телевидения МАС и построили на его основе систему HD-MAC. Проект назвали «Эврика-95», а ядром разработчиков системы выступили Philips, Thomson и Bosh. Кроме них, в проекте участвовали Nokia, Grundig и целый ряд научно-исследовательских и учебных институтов - всего 12 исследовательских групп. Проект обошелся в приличную сумму, за 5 лет работы было потрачено более 350 миллионов долларов.

Европа впервые применила телевидение высокой четкости для демонстрации матчей своего Чемпионата по футболу в 1988 году, и с тех пор спорт считается одним из главных зрелищ достойных HD-разрешения.

Впрочем, эффектный технологический старт не дал коммерческого успеха европейскому HDTV.

Японская вещательная компания NHK в 1964 году начала разработку подобного стандарта и устройств под него. А к началу 80-х NHK предложила миру готовый стандарт HDTV. За 12 лет интенсивных разработок была создана полная линейка HDTV-аппаратуры: телекамера, видеомагнитофон и цветной монитор с диагональю экрана 80 см. Формат имел 1125 строк, 60 чересстрочных кадров в секунду и формат изображения 16:9. В проекте приняли участие Sony, Toshiba и NEC. Тогда же ими была разработана и вещательная спутниковая система MUSE с сигналом в диапазоне 11,7 - 12,5 ГГц. Трансляции NHK начались в 1985 году и, несмотря на просто гигантскую стоимость HDTV-телевизора тех лет. Действие той системы закончилось лишь в самом конце 90-х годов, когда на смену MUSE пришел более дешевый в эксплуатации американский формат HDTV 1080p.

В Соединенных Штатах за 18 лет поисков пришли к тому стандарту HDTV, который Федеральная комиссия по связи (FCC) определила как ATSC. Стандарт совместим с 18 форматами ТВ, причем только 6 из них относятся к HDTV. Все форматы, входящие в ATSC, изначально совместимы с аналоговыми телеприемниками, предотвращая, таким образом, потерю аудитории, смотрящей TV по старинке.

Домашний HD-кинотеатр с источником высокочеткого сигнала в виде BD или HD DVD-плеера это близкое будущее домашнего кино.

Конец 90-х годов ознаменовался концом всех промежуточных форматов высокочеткого вещания, все технологические, финансовые и интеллектуальные ресурсы были сосредоточены на более перспективной технологии MPEG-2, что в свою очередь подтолкнуло разработчиков к созданию систем HDTV-вещания второго поколения.

2.2. Цифровое телевидение высокой четкости

В современном кабельном и спутниковом ТВ используются те же стандарты PAL и SECAM, но в оцифрованном виде и с применением сжатия по алгоритму MPEG-2. В большинстве случаев цифровое телевидение значительно лучше эфирного, поскольку на качество изображения практически не влияют помехи. Но надо отметить, что настолько сжимают передаваемые сигналы, что качество спутникового или кабельного канала становится хуже, чем канала, принятого на эфирную антенну.

Рис. 2.1.Сравнение экранов HDTV и стандартного экрана

Во всех форматах эфирного телевидения (кроме западноевропейского PAL Plus) соотношения сторон картинки - 4 к 3. А в телевидении высокой четкости соотношение сторон 16 к 9. Поэтому обычная картинка на HDTV телевизоре будет либо растягиваться на весь экран с искажением пропорций, либо обрабатываться специальным алгоритмом, чтобы минимизировать это искажение, либо на телевизоре будут отображаться пустые черные полосы по краям.

Абоненты цифрового телевидения могут самостоятельно выбирать способ отображения стандартной картинки 4:3 на HD телевизоре, т. е. могут либо обрезать изображение сверху и снизу, либо показывать все изображение, но с пустыми полосами слева и справа (рис 2.1).

Просматривать фотографии, снятые с высоким разрешением на фотоаппаратах, (матрицы которых имеют большое количество мегапикселей), можно на телевизорах высокой четкости с большим разрешением экрана.

Сигнал аналогового телевещания передается точно так же, как и радиосигнал, поэтому подвержен воздействию помех, таких как появление ореола и снега. Цифровой же сигнал телевещания передается как поток единиц и нулей и менее подвержен воздействию помех. Он также поддерживает новые разработки, такие как реальное широкоформатное изображение, звуковое окружение и высокую четкость изображения.

Изделие может иметь логотип готовности к телевидению высокой четкости, когда оно удовлетворяет следующим требованиям:
- минимальное собственное разрешение дисплея составляет 720 физических строк в широкоформатном режиме.

- дисплей позволяет осуществлять вход сигнала высокой четкости через: аналоговый вход Y Pb Pr (Компонентный) и вход DVI или HDMI.
- входы, способные принимать сигнал высокой четкости, могут принимать видео высокой четкости следующих форматов:

1280x720 при 50 и 60 Гц с последовательной разверткой (“720p”) и 1920x1080 при 50 и 60 Гц с чересстрочной разверткой (“1080i”).
- вход DVI или HDMI должен поддерживать Протокол защиты широкополосных цифровых данных (HDCP).

Два различных способа отображения видеосигналов. Наиболее передовой является последовательная развертка, где обновление экрана дисплея происходит путем перезаписи содержимого экрана за один кадр. При чересстрочной развертке перезапись экрана обычно происходит в два этапа: Сначала переписываются четные строки, а затем – нечетные. Это может приводить к возникновению изображения с зазубренными краями, когда в изображении имеется множество движущихся объектов.

HDCP – это сокращение от High-bandwidth Digital Content Protocol (Протокол защиты широкополосных цифровых данных). Этот способ шифрования используется для защиты цифровых видеосигналов, передаваемых между устройством выхода (DVD-плейер, абонентская приставка кабельного телевидения) и дисплеем.

Композитное видео – это обычно желтый разъем, который используется для передачи видеосигнала стандартной четкости. Эти видеосигналы обычно объединяют резкость цветности и резкость яркости в один сигнал. Резкость цветности (Y) и резкость яркости (C) остаются разделенными в формате

S-Video (Y/C), что улучшает качество изображения.

В компонентном видео компонентные видеосигналы Красный/ Зеленый/ Синий остаются разделенными, что обеспечивает наилучшее качество изображения аналоговых сигналов и в отличие от композитного или S-Video компонентное видео способно передавать сигналы высокой четкости.

HDMI – это сокращение от High Defi nition Multimedia Interface (Мультимедийный интерфейс высокой четкости). Этот интерфейс объединяет в одном кабеле несжатый цифровой видеосигнал И цифровой аудиосигнал. Видеочасть совместима с HDCP. HDMI - это цифровой эквивалент кабеля SCART и, вероятнее всего, он де - факто станет стандартом подключения оборудования высокой четкости.

Практически все цифровые фотокамеры могут создавать изображения высокой четкости, так как обычно их разрешение превышает 2 миллиона пикселей. В настоящее время имеются передающие камеры высокой четкости, которые снимают непосредственно в формате 1080i (HDV и XDCAM). Выпуск видеокамер Sony HDV Handycam привел к появлению на рынке домашних видеокамер устройств высокой четкости, не забывая, естественно, о телевизорах высокой четкости. Ноутбуки Sony VAIO, игровые приставки Sony Playstation 3 и плейеры дисков Blu-ray также входят в основную линейку устройств высокой четкости.

Наиболее распространенной категорией устройств, способных подавать на выход видеосигналы высокой четкости, скорей всего являются плееры Blu-ray. Они позволяют смотреть фильмы в реальном формате высокой четкости 1080p. Также несколько вещательных станций в Европе в настоящее время имеют каналы, передаваемые в формате высокой четкости.

Так как видеоматериалы высокой четкости требуют значительно больше места для записи, чем имеется в настоящее время на DVD-дисках, требуется новая технология для записи фильмов высокой четкости. В настоящее время имеется 2 технологии – диск Blu-ray и диск HD-DVD.

Преимущество диска Blu-ray заключается в том, что на него можно записать больше данных (возможность двухслойной записи уже позволяет получить 50 Гб, а в будущем планируется использование большего числа слоев).

Рынок бытовой электроники, в отличие от компьютерной индустрии, традиционно медленно сбрасывает с себя устаревшую технику. Но выход DVD следующего поколения это правило, похоже, нарушит. Ещё до того, как DVD вышли на рынок в 1997 году, производители бытовой электроники уже работали над стандартом следующего поколения.

Информация о новых технологиях начала просачиваться в начале 2002 года, после чего в январе 2003 года на Consumer Electronics Show (CES) дебютировали демонстрационные накопители.

Создавалось ощущение, что формат Sony Blu-ray обладал преимуществами во всех отношениях, однако Forum выбрал AOD, который затем был переименован в HD-DVD.

В начале 2002 года компании Sony и Phillips, которых связывают долгие партнёрские отношения в сфере технологий оптических дисков, анонсировали новую технологию на основе голубого лазера, названную Blu-ray. (Ошибка в написании слова "Blue" была сделана специально, чтобы зарегистрировать торговую марку.) Формат Blu-ray более революционен, чем HD-DVD. Вместо того чтобы добиваться обратной совместимости с технологией DVD, Sony и Phillips внесли достаточно большие изменения, которые, в конце концов, привели к более ёмкому диску.