Кривошеев М.И. Международная стандартизация цифрового вещательного телевидения

Подождите немного. Документ загружается.

141

Одним из первых предметов изучения ТВЧ в МККР стали новые

приемники с форматом экрана 16:9. На заключительном собрании

11- й ИК в октябре 1989 года под руководством V. Stepanian (ABU) был

подготовлен новый отчет «Широкоэкранное телевидение», освещаю-

щий альтернативные возможности использования широкоэкранного

дисплея 16:9. Было высказано твердое убеждение, что при исполь-

зовании современной технологии, в частности, кадровой памяти,

имеется возможность одновременного отображения на одном экране

нескольких изображений (полиэкран) и появления в будущем новых

ТВ служб. Было отмечено, что внедрение нового формата может за-

метно повлиять на уже сложившиеся процессы ТВ производства, пе-

редачи и вещания, а также на невещательные области телевидения,

ориентированные на обычных пользователей (создание новых типов

ТВ приемников, видеомагнитофонов, проигрывателей видеодисков

и др.) (Приложения 45-5, 45-6).

После экстраординарного собрания подготовка к ХVII Пленарной

Ассамблее МККР в мае 1990 года в Дюссельдорфе проводилась на за-

ключительном собрании 11-й ИК в октябре 1989 года [4.284]. Результа-

ты работы 11-й ИК в области ТВЧ предварительно обсуждались в мар-

те 1990 года на совещании в Нью-Йорке в Национальной вещательной

компании NBC (США).

Отметим, что с фирмой RCA и NBC многие годы тесно сотрудни-

чал изобретатель электронного телевидения, наш соотечественник

Владимир Козьмич Зворыкин. В память об этом совещании по ТВЧ

была вручена фотография В. К. Зворыкина (рис. 4.3), которая пере-

дана в музей В. К. Зворыкина, созданный на его родине в г. Муроме

[4.257]. После этого совещания представилась возможность посетить

Научно-исследовательский центр им. Д. Сарнова в г. Принстоне вбли-

зи от Нью-Йорка. Здесь зарождался ТВ комплекс, в котором впервые

был использован иконоскоп, созданный В. К. Зворыкиным. Часть

центра занимают музей телевидения и большая библиотека, в кото-

рой хранится много книг и документов, освещающих историю телеви-

дения. Считал бы нужным обратить внимание на большое уважение

и признание, с которыми относятся к выдающемуся вкладу в развитие

телевидения В. К. Зворыкина и Д. Сарнова. Так, в книге «Д. Сарнов.

Биография», написанной Е. Лионсом (E. Lyons, Harper & Row, 1966),

на стр. 209 указано: «Совместная работа этих двух американцев, ро-

дившихся в России, действительно обозначала начало телевидения».

Автору этой книги посчастливилось встречаться с В. К. Зворыкиным

4.1. ПОДХОД К СТАНДАРТИЗАЦИИ ТВЧ

142

ГЛАВА 4. СТАНДАРТИЗАЦИЯ СИСТЕМ ТВЧ И ИХ ПРИМЕНЕНИЙ

Рис. 4.4. Первая страница проекта Рекомендации по параметрам ТВЧ для студий

и международного обмена программами

143

Рис.4.5. Сообщение о первом мировом стандарте по ТВЧ

(NAB, Атланта, 1 апреля 1990 г.)

4.1. ПОДХОД К СТАНДАРТИЗАЦИИ ТВЧ

144

ГЛАВА 4. СТАНДАРТИЗАЦИЯ СИСТЕМ ТВЧ И ИХ ПРИМЕНЕНИЙ

Рис. 4.6. О международной консолидации исследований по стандартизации ТВЧ

145

Рис. 4.7. Первая страница проекта Рекомендации по базовым параметрам стандар-

та ТВЧ, принятого XVII Пленарной Ассамблеей МККР в Дюссельдорфе в 1990 г.

4.1. ПОДХОД К СТАНДАРТИЗАЦИИ ТВЧ

146

ГЛАВА 4. СТАНДАРТИЗАЦИЯ СИСТЕМ ТВЧ И ИХ ПРИМЕНЕНИЙ

в 1957 году на международном симпозиуме по цветному телевидению

в Париже [4.376] и в 1967 году на международном телевизионном

симпозиуме в Монтрё (Приложение 51). Основные этапы жизни этого

замечательного человека описаны в книге Б.П.Борисова «Владимир

Козьмич Зворыкин» [4.257].

Последние коррективы в проект рекомендации по стандарту ТВЧ

для студий и международного обмена программами были внесены

на специальном расширенном собрании ВРГ 11 / 6 в г. Атланте (США)

(рис. 4.4). Сообщение о разработке первого мирового стандарта по ТВЧ

было сделано на съезде Национальной Ассоциации вещателей США

(NAB) в марте 1990 года в Атланте (рис. 4.5, 4.6, [4.326]). Результа-

ты собрания были освещены в пресс-релизе, приведенном в Прило-

жении 23.

При международном подходе к проблеме часто наблюдается тен-

денция сфокусировать больше внимания на моментах несогласия,

чем на вопросах, по которым все же удалось достичь консенсуса.

Что касается позитивных моментов, то по стандарту ТВЧ для ис-

точника сигналов в основном удалось придти к общему согласию.

Такими согласованными параметрами явились новый формат кад-

ра (16:9) и единое соглашение по цветопередаче и сигналу яркости.

Впервые в истории телевидения все страны мира согласились на тех-

ническое определение базовой трехстимульной цветовой системы

для дисплеев. Также было достигнуто принципиальное соглашение

относительно цифрового потока ТВЧ для студийного интерфейса,

что важно как для передачи сигнала ТВЧ, так и для цифровой запи-

си. Все указанные соглашения были собраны в Рекомендации 709

[4.13], принятой XVII Пленарной Ассамблеей МККР в 1990 году

в Дюссельдорфе [4.11]. Первая страница проекта этой Рекомендации

показана на рис. 4.7. Сообщение о принятии Рекомендации по ТВЧ

приведено в Приложении 24 (Приложение 52, фото 13).

В Рекомендации была отражена концепция «эталонной системы»

в виде набора временных значений параметров, определяемых сущес-

твовавшей в то время технологией видеодисплеев. Наличие эталон-

ной системы помогло оптимизировать преобразования между ТВЧ,

кинофильмами, графикой и цветной печатью. Соглашение по широ-

кому формату кадра дало толчок к разработке совместимых широко-

экранных ТВ систем как шаг к эволюционному переходу к единому

мировому стандарту ТВЧ. Соглашение по эталонной системе охва-

тывало параметры оптоэлектронного преобразования (табл. 4.3),

147

характеристики изображения (табл. 4.4), характеристики разложе-

ния изображения (табл. 4.5), аналоговое (табл. 4.6) и цифровое (табл.

4.7) представление сигналов ТВЧ.

ТАБЛИЦА — 4.3. Параметры оптоэлектронного преобразования.

№ Параметр Значение

1.1

Характеристики оптоэлектрон-

ного преобразования до нели-

нейной предкоррекции

Линейное

1.2

Общие характеристики опто-

электронного преобразования

у источника

V = 1,099 L

0,45

-0,099

для 1 t L t 0,018

V = 4,500 L

для 0,018 t L t 0,

где L — яркость изображения

0 d L d 1

V — соответствующий электричес-

кий сигнал

1.3

Цветовые координаты

(CIE 1931):

Первичные цвета

Красный (R)

Зеленый (G)

Синий (В)

•

0,640

0,300

0,150

0,330

0,600

0,060

1.4

Предположительные цвета

для равных первичных сигналов

= E

(эталонный белый)

0,3127

0,3290

ТАБЛИЦА — 4.4. Характеристики изображения.

№ Параметр

Значение

1125 / 60 / 2:1 1250 / 50 / 2:1

2.1 Формат кадра 16:9

2.2 Число отсчетов в активной части строки 1920

2.3 Сетка дискретизации Ортогональная

2.4 Число строк в активной части кадра 1035 1152

4.1. ПОДХОД К СТАНДАРТИЗАЦИИ ТВЧ

148

ГЛАВА 4. СТАНДАРТИЗАЦИЯ СИСТЕМ ТВЧ И ИХ ПРИМЕНЕНИЙ

ТАБЛИЦА — 4.5. Характеристики разложения изображения.

№ Параметр

Значение

1125 / 60 / 2:1 1250 / 50 / 2:1

3.1 Направление сканирования отсчетов

Слева направо,

сверху вниз

3.2 Коэффициент чересстрочности 2:1

3.3 Частота кадров, Гц 30 25

3.4 Общее число строк 1125 1250

3.5 Частота полей, Гц 60 50

3.6 Частота строк, Гц 33750 31250

ТАБЛИЦА — 4.6. Аналоговое представление.

№ Параметр Значение, мВ

5.1

Номинальный уровень сигналов

Е’

, E’

, мВ

Эталонный уровень

черного — 0

Эталонный уровень

белого- 700

5.2.

Номинальный уровень сигналов E’

СВ

, E’

СR

, мВ ± 350

5.3 Формат сигналов синхронизации

Трехуровневый

Биполярный

5.4 Эталонный сигнал синхронизации Прямоугольный

5.5 Уровень синхроимпульсов, мВ 300

5.6.

Номинальная полоса частот сигнала, МГц 30

ТАБЛИЦА — 4.7. Цифровое представление.

№ Параметр Значение

6.1.

Кодированные сигналы R, G, B или Y, С

, С

6.2.

Сетка дискретизации сигналов

R, G, B, Y

Ортогональная, повторяющаяся

в строках и кадрах

6.3.

Сетка дискретизации сигналов

, С

Отсчеты совпадают по месту друг

с другом и с чередующимися яр-

костными отсчетами.

6.4.

Частота дискретизации сигналов

R, G, B, Y

Кратна 2, 25 МГц

6.5.

Частота дискретизации сигналов

, С

Частота дискретизации цветораз-

ностных сигналов равна 1 / 2 час-

тоты дискретизации сигнала Y.

149

Впервые в разделе «Цифровое представление» была указана

скорость передачи символов сигнала ТВЧ от 0,8 до 1,2 Гбит / с

для систем с чересстрочной разверткой и в перспективе до 2,0-3,0

Гбит / с при прогрессивной развертке. Эта информация вызывала

большой интерес, поскольку приводимые цифры способствовали

дальнейшему прогрессу в исследованиях сжатия полосы частот,

в частности, при передаче цифрового сигнала, записи ТВЧ, ин-

терфейсов и т. д.

По некоторым важным параметрам, относящимся к характерис-

тикам изображения и разложения, все еще требовалось достижение

соглашения. Был предложен ряд концепций, которые могли бы стать

базой для мирового стандарта. В них входили: общий формат изображе-

ния, общий цифровой поток, общая часть изображения и общая сетка

дискретизации. Последние два комбинировали преимущества общего

формата и общего цифрового потока.

Подход на основе общего формата изображения предполагал исполь-

зование общих значений параметров, определяющих активную часть

изображения при различных применениях системы ТВЧ. В этом под-

ходе пространство изображения является двумерным представлением

трехмерного пространства, в котором общий набор пространственных

характеристик и функций передачи сигналов яркости и цветности ис-

пользуется во всех вариантах стандарта.

Данный подход базировался на общем мировом соглашении по сле-

дующим основным параметрам:

формат кадра;

формат элемента изображения;

число активных отсчетов в горизонтальном направлении;

число активных отсчетов (строк) в вертикальном направлении;

распределение отсчетов (ортогональное);

характеристика оптоэлектронного преобразования в камере;

колориметрия, эталонные первичные цвета и эталонный белый;

характеристика электрооптического преобразования в дисплее.

Интервалы гашения, полная длительность строки и общее число

строк могут изменяться для сохранения совместимости с существую-

щими частотами кадров.

Подход на основе общего цифрового потока базировался на Рекомен-

дации 601 и учитывал, что различные значения параметров, определяю-

щих активную часть изображения в разных применениях системы ТВЧ,

могут корректироваться и в связи с этим выбранные значения позволя-

•

4.1. ПОДХОД К СТАНДАРТИЗАЦИИ ТВЧ

150

ГЛАВА 4. СТАНДАРТИЗАЦИЯ СИСТЕМ ТВЧ И ИХ ПРИМЕНЕНИЙ

ют использовать общий цифровой поток. Данный подход предполагал

общемировое соглашение по следующим основным параметрам:

формат кадра;

число активных отсчетов в горизонтальном направлении;

частота дискретизации и скорость передачи данных;

оптоэлектронная характеристика передачи камеры;

колориметрия, эталонные первичные цвета и эталонный белый;

характеристика электрооптического преобразования в дисплее.

Интервалы гашения, формат элемента изображения, полная дли-

тельность строки, число активных строк и общее число строк могли

изменяться, чтобы обеспечить совместимость с существующей скоро-

стью передачи видеоданных.

Была также предложена возможность объединения этих двух подхо-

дов путем размещения предложенной в рамках общего формата изоб-

ражения структуры активной части изображения в структуре полного

кадра с использованием других, но реальных значений строчных и по-

левых интервалов гашения. Отсчеты данных, которые имелись в этих

интервалах в цифровой версии стандарта, отличались по числу и мог-

ли быть использованы для размещения дополнительных звуковых ка-

налов и удовлетворения других требований, касающихся пропускной

способности канала при передаче данных.

Соображения по возможному использованию дисплеев ТВЧ для ком-

пьютеров привели к необходимости рассмотрения критериев, общих

для этих двух областей применения. Они являлись важными для уси-

ления взаимосвязи между производством программ ТВЧ и связанными

с ним компьютерными применениями, а также для создания комбини-

рованного дисплея ТВЧ и персонального компьютера в перспективе.

Концепция общей сетки дискретизации обеспечивала возможный путь

к гармонизации форматов в различных применениях видеоинформа-

ции. Наличие буферной кадровой памяти в ряде участков производства

и доставки программ ТВЧ обеспечивало фундаментальное изменение

в подходе к вопросу о стандартизации изображения ТВЧ и параметров

разложения.

Усилия по дальнейшей гармонизации взаимосвязи между произ-

водством ТВЧ и связанными с ним компьютерными применениями

привели к рассмотрению структуры с квадратным форматом элемен-

тов изображения.

Признавая, что долговременная перспектива для ТВЧ заключа-

ется в применении цифровой технологии и создании уникальных

•