Тема: Разработка упрощенной методики создания HD видео с использованием цифровой камеры XD CAM (стр. 6 )

Рис.2.2. Эволюция форматов оптических дисков.

Blu-ray предлагает три возможных ёмкости: 23,3 Гбайт, 25 Гбайт и 27 Гбайт - из-за трёх различных длин Питов (рис.2.2). Кроме того, длину пита можно ещё больше сократить, увеличив ёмкость одного слоя по мере совершенствования технологии. В отличие от Blu-ray, стандарт HD-DVD использует фиксированную длину пита, предлагая только одну ёмкость

15 Гбайт на слой.

Самые большие изменения Blu-ray коснулись толщины прозрачного пластикового слоя, который защищает подложку. У DVD и HD-DVD она составляет 0,6 мм, в то время как у Blu-ray - всего 0,1 мм. В результате подложка оказывается намного ближе к поверхности, и у лазера возникает меньше рассеивания. Кроме того, лазеру нужно проходить меньший слой материала, что даёт более высокую численную апертуру. То есть можно использовать, меньший зазор между дорожками и меньшую длину пита. Если говорить простыми словами, подобная толщина прозрачного слоя обеспечивает более плотную упаковку данных на диске Blu-ray, чем на DVD или HD-DVD.

Однако при этом повышается вероятность ошибки. Согласитесь, даже 0,5 мм - это слишком тонкая защита от царапин. Данные Blu-ray лежат практически на поверхности, поэтому такой диск следует беречь, как зеницу ока, защищать от царапин и других дефектов. Что ещё хуже, считывающая головка оказывается ещё ближе к диску, поэтому плеер хуже реагирует на толчки и удары.

Производителям устройств Blu-ray следует быть максимально точными во время создания привода, не говоря уже об обязательном механизме защиты от ударов. Но технологии защиты, по крайней мере, уже разрабатываются. TDK объявила новую форму защиты дисков под названием Armor Plating, которая обещает обеспечить более чем в 100 раз надёжную защиту по сравнению с обычными дисками. Blu-ray также обладает более высокой числовой апертурой по сравнению с дисками DVD и HD-DVD. Числовая апертура отвечает за способность линз воспринимать мелкие детали объекта. Чем больше апертура, тем больше света собирает линза, и тем более высокое разрешение возможно. Высокая апертура в паре с меньшей длиной волны означает, что для считывания данных требуется луч лазера меньшего сечения.

Дорожка данных оптического диска закручена по спирали, от центра к периферии. Так как Blu-ray обладает меньшим расстоянием между дорожками (0,32 микрона) против HD-DVD (0,40 микрон) и DVD (0,74 микрон), данные упаковываются на диске более тесно.

2.3. Сравнение сечения лазерных лучей для разных форматов

Ещё одно отличие Blu-ray кроется в системе защиты. Blu-ray использует 128-битное шифрование Advanced Encryption Standard (AES), причём ключ меняется через каждые 6 кбайт данных. Во время демонстрации на конференции Blu-ray в 2004 году Sony показала, как можно использовать один ключ для расшифровки DVD, но во время одной минуты воспроизведения Blu-ray один ключ менялся несколько сотен раз.

Подобная особенность очень важна, так как DeCSS и другие программы по копированию DVD способны снять шифрование CSS именно по причине того, что весь фильм используется один и тот же ключ. Если ключ от диска Blu-ray станет известным, можно будет считать всего 6 кбайт данных.

BD-ROM будет поддерживать уровень Java, так что программное обеспечение BD-ROM сможет автоматически модернизироваться. Кроме того, Java обеспечит большие возможности по анимации меню продукции BD-ROM, динамику и интерактивность, которую мы ещё не встречали на DVD. Различные компании могут передавать на компьютер новую информацию, а пользователи BD-ROM смогут обновлять эту информацию.

К примеру, одним постоянным источником проблем является локализация. С BD-ROM проблема решается проще - выпускается один продукт, а затем пользователь может скачать локализованную информацию. Скажем, новую звуковую дорожку для фильма. Кроме того, в будущем планируется реализовать функцию Blu-Door, которая обеспечит контроль содержания. Её можно использовать, к примеру, для блокировки содержания до тех пор, пока пользователь не заплатит за него.

Если стандарт Blu-ray разработан практически с "нуля", то спецификация NEC/Toshiba Advanced Optical Disc (AOD), известная сегодня как HD-DVD, является модификацией существующего формата DVD. Данные располагаются на том же уровне, что и на DVD, но используется уже голубой лазер, обладающий меньшей длиной волны и позволяющий более плотно упаковать данные. В результате обеспечивается ёмкость 15 Гбайт на слой, в отличие от 4,7 Гбайт у существующих DVD.

Основное преимущество HD-DVD заключается в том, что у него много общего с DVD, и производителям будет легче перестроиться на HD-DVD. А Blu-ray требует от производителей оптических дисков установить полностью новое оборудование.

HD-DVD использует структуры данных (кадры, секторы, блоки ECC), алгоритмы коррекции ошибок и схемы модуляции от стандарта DVD. Единственное отличие от DVD заключается в том, что один ECC-блок HD-DVD соответствует двум объединённым ECC-блокам DVD, что позволяет выполнять больший объём пакетной коррекции ошибок.

У Blu-ray и HD-DVD есть единая общая основа - кодеки. Оба формата поддерживают MPEG-2 (для обратной совместимости с DVD), MPEG-4 AVC (также известный как H.264) и (возможно) Microsoft VC-1. MPEG-2 может использоваться для кодировки видео 1080, но при этом требуется пропускная способность от 20 до 25 Мбит/с. В принципе, и с этим проблем нет, так как HD-DVD поддерживает пропускную способность 36 Мбит/с, а Blu-ray - 54 Мбит/с.

Но формат MPEG-2 постепенно теряет свои преимущества. По мере того, как экран становится больше, становятся более заметны артефакты сжатия и ошибки, ведь и блоки оказываются больше. Кроме того, уменьшать поток данных больше не получается. К чему приводит чрезмерное сжатие, легко можно увидеть на DVD типа "2 в 1", "3 в 1" и т. д.
MPEG-4 AVC может снизить поток в два-четыре раза по сравнению с MPEG-2. Поэтому поток AVC HD потребует скорости передачи около 8-9 Мбит/с вместо 18 Мбит/с (и больше) для MPEG-2.

Уже, примерно, два года компании, поддерживающие формат DVD, осуждают разделение формата DVD следующего поколения, требуя единый стандарт. В апреле, наконец-то, обе стороны прислушались. Между ними начались переговоры по поводу объединения формата. В апреле казалось, что единый формат может появиться, но в мае обе стороны вновь продолжили войну форматов.

Сегодня обычный DVD не слишком хорошо справляется со сменой слоя. Можете ли вы представить себе задержки для четырёхслойного диска?

Кроме того, добавление слоёв не даёт 100% увеличения ёмкости, что наглядно демонстрирует формат DualDisc, гибридный вариант CD/DVD, не предоставляющий полной ёмкости.

На таблице 2.1. представлен сравнение цифровых форматов

Таблица 2.1. Сравнительная таблица цифровых форматов

Параметр	CD	DVD	Blu-ray	HD-DVD
Число сторон	1	1 или 2	1 или 2	1 или 2
Число слоёв	1	1 или 2	1 или 2 *	1 или 2 **
Ёмкость (Гбайт)	0,68	4,7/9,4	25/50	15/30
Толщина защитного слоя (мм)	1,20	0,60	0,10	0,60
Расстояние между дорожками (мкм)	1,60	0,74	0,32	0,40
Минимальная длина пита (мкм)	0,83	0,41	0,149	0,204
Длина волны лазера (нм)	780	650	405	405
Числовая апертура	0,45	0,60	0,85	0,60
Линейная скорость (м/с)	1,30	3,49	7,36	5,60
Модуляция	EFM	От 8 до 16	17PP	ETM
Скорость передачи, Мбит/с	Н/Д	11,1	54	36

Выводы по главе II

Во второй главе рассмотрены особенности формата телевидения высокой четкости и подробно рассмотрены и приведены основные параметры цифрового телевизионного сигнала высокой четкости.

Формат телевидение HDTV (High Definition TV) - это новое направление развития телевидения в мире. Его другими словами называют - телевидение высокой четкости (ТВЧ).

Если обычное ТВ (PAL или SEСAM) предполагает разрешение изображения 720 на 576 точек, то HDTV позволяет смотреть телепрограммы, фильмы с разрешением 1920 на 1080 точек. Таким образом, разрешение изображения в ТВЧ в 5 раз больше чем в обычном телевидении, или можно сказать, что ТВЧ в пять раз четче обычного ТВ.

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

ГЛАВА III. РАЗРАБОТКА УПРОЩЕННОЙ МЕТОДИКИ СОЗДАНИЯ HD ВИДЕО С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЦИФРОВОЙ КАМЕРЫ XD CAM

3.1. Технические проблемы и перспективы внедрения цифрового телерадиовещания в Национальной телерадиокомпании Узбекистана

Переход к цифровому телерадиовещанию, и в частности, к многопрограммному цифровому телевидению (ЦТВ), приобрел особое значение в связи с присоединением Узбекистана к общемировой системе DVB. Практически во всех странах Европы определены сроки полного перехода на цифровое вещание.

Одной из важнейших отличительных особенностей внедрения цифровых систем является использование канала связи в качестве "контейнера данных", обеспечивающего передачу различных сигналов (информационных сообщений, одной или более ТВ-программ, данных) по запросу пользователя. При рациональном мультиплексировании такая система позволяет оператору потока данных в несколько раз увеличить число программ и дополнительных услуг, предлагаемых различным потребителям, без использования дополнительного частотного ресурса.