Основная проблема при показе видео на больших экранах связана с проявлением строчной структуры видеосигнала, которую специалисты пытаются преодолеть с помощью такого приема, как прогрессивная развертка. Да и количество элементов в строке уже выявляет его дискретную структуру. Понятие «телевидение высокой четкости» охватывает как аналоговое, так и цифровое телевидение формата 16:9 с разрешением в пять раз выше разрешения стандартного телевидения (удвоение по вертикали, удвоение по горизонтали и увеличение за счет широкого экрана). Для США, где по оценке экспертов в 2003 году уже 10% семей будут иметь HD-телевизоры, предлагается изображение с разрешением 1920х1035 пикселей, а для Европы — 1920х1152 пикселя. Разница связана с использованием частоты сети (60 Гц в США и 50 Гц в Европе) в качестве синхронизирующей по кадрам. Заметим однако, что, по оценке тех же экспертов, большинство HDTV-телевизоров в США будут оборудованы простым, а не HDTV-телетюнером. Так что основным источником для них останутся пока DVD-проигрыватели, и поэтому становится понятным требование к наличию прогрессивной развертки для компонентного видеовыхода в стандарте NTSC. К переходу на новые стандарты телевещания с высокой четкостью (HDTV) многие страны готовятся давно, уже согласованы стандарты и несколько лет ведется опытное вещание. Но текущий, 2003, год должен стать началом массового эфирного наземного и спутникового HDTV-вещания во многих регионах мира. Современный телезритель привык не только смотреть, но еще и записывать передачи в свое отсутствие. Для записи сигнала HDTV без потери исходного качества существующие аналоговые видеомагнитофоны и DVD-рекордеры не подходят. Производители уже предлагают выход — цифровой видеомагнитофон формата Digital VHS или накопители на жестких дисках. Но первое не очень удобно в эксплуатации (затруднен быстрый доступ), а второй — слишком дорог. Несмотря на значительное увеличение емкости винчестеров при одновременном падении цены, запись с исходным качеством возможна только в течение нескольких часов.
Поэтому ведущие производители
вплотную заняты разработкой и внедрением оптических дисков со значительно более
высокой плотностью записи, которые должны решить все проблемы. В том числе и
выпуска видеофильмов. При переходе на HDTV существенно, почти в три раза,
увеличивается поток информации. Для стандартного DVD он составляет около 10
Мб/с, а для HDTV требуется более 23 Мб/с. Если при воспроизведении DVD
посмотреть на индикатор скорости передачи данных (битрейта), которые имеют некоторые
DVD-проигрыватели, то значение 10 Мб/с, будет появляться очень редко.
Стандартная величина колеблется около 7–8 Мб/с, а иногда значение и вовсе
падает до 3–4 Мб/с, что лишь незначительно превышает показатель для SVCD. Таким
образом, если попытаться записать без дополнительных обработок сигнал HDTV на
любой DVD, то длительность записи ограничится десятками минут.
В настоящее время обсуждаются три
несовместимых формата DVD высокой четкости, которые по аналогии с телевидением
уже окрестили HD-DVD, но окончательное решение в пользу какого-либо из них пока
еще не принято. Интересно, что на этом этапе требования к новому HD-формату
предъявляются даже более жесткие, чем при создании обычных DVD. Очевидно,
разработчики хотят избежать трудностей, возникших при согласовании стандарта на
DVD. Итак, от нового формата требуется:
— значительно лучшие, чем в
существующих DVD, звук и изображение, в том числе и на экранах
— единый формат для записываемых и
только воспроизводимых дисков;
— дешевое производство
(прессование) дисков, позволяющее сделать приемлемыми цены на фильмы на HD-DVD;
— HD-DVD-проигрыватели должны
воспроизводить существующие DVD и DVD-R.
Два предложения,
которые обсуждает DVD Forum, основаны на использовании новых синих или, точнее,
сине-фиолетовых лазеров. За одним стоят NEC и Toshiba. Последняя — нынешний
председатель в DVD Forum’е, чей проект SDCD (компакт-диск с суперплотной
записью) и был в конце концов утвержден в 1996 году в качестве спецификации на
DVD. Предложенный формат не имеет официального названия, но часто используются
Blue Laser DVD или «DVD нового поколения». У этого диска емкость составляет 15
ГБ на одну сторону (при диаметре
Второй формат Blu-Ray, в котором
также используется синий лазер, поддерживает созданная год назад под таким же
названием группа из девяти фирм. В нее входят японские Hitachi, Matsushita,
Pioneer, Sharp и Sony, корейские LG Electronics и Samsung и европейские Philips
и Thomson Multimedia. Основные параметры предлагаемых «синих» форматов и
стандартного «красного» DVD-video приведены в таблице. Некоторые значения
отсутствуют, поскольку разработчики еще не готовы их обнародовать. Диски с
использованием синих лазеров — это принципиально новый формат, и они не имеют
обратной совместимости, то есть не будут воспроизводиться на существующих
DVD-проигрывателях.
И наконец третий вариант — это
использование нового более эффективного метода сжатия с записью на стандартный
существующий DVD: формат называется HD-DVD-9 и продвигается кинокомпанией
Warner. Этот формат благодаря использованию DVD с красным лазером теоретически
совместим с той частью существующего парка проигрывателей, которая допускает
программный апгрейд: проигрыватель должен научиться понимать новый алгоритм,
пока предположительно MPEG-4. Однако поскольку такой диск может максимально
содержать 135 минут, а звуковое сопровождение в этом формате останется на
прежнем уровне (DTS или Dolby Digital), то говорить о долговременной
перспективе этого формата трудно.
Оценим некоторые характеристики
форматов с использованием синих лазеров. Для дисков Blu-ray предлагается три
варианта, различающихся емкостью от 23,3 до 27 ГБ. Уменьшение длины волны
используемого лазера с 650 нм до 405 нм позволило уменьшить шаг дорожки записи
более чем вдвое (с 0,74 мкм до 0,32 мкм) и почти втрое минимальный размер пита
(с 0,4 мкм до 0,138 мкм). Прямое следствие этого — повышение поверхностной плотности
записи до 19, 5 ГБ/кв. дюйм против 3,4 ГБ/кв. дюйм для обычных DVD. При этом
значение для DVD чисто теоретическое и практически никогда в реальности не
достигается. Использование коротковолнового лазера потребовало линз с большей
апертурой — 0,85. Апертура — это отношение радиуса линзы к ее фокусному
расстоянию. При увеличении апертуры диаметр луча уменьшается, а разрешение
повышается, что необходимо для считывания записи с высокой плотностью. С этим
связана еще одна принципиальная особенность нового формата Blu-ray — уменьшение
толщины оптически прозрачного защитного слоя до
Предполагается, что DVD-рекордеры,
которые могут поддерживать Blu-ray, будут напрямую записывать и воспроизводить
сигнал цифрового телевидения (т.е. MPEG-2) без дальнейшего сжатия или
изменения. То есть эти устройства при записи передаваемых цифровых потоков
будут записывать все передаваемые видеоданные и связанные с ними данные
управления. Более того, формат Blu-ray имеет структуру сигнала, которая
позволяет воспроизводить все записанное в альтернативных режимах, например, с
удвоенной или утроенной скоростью. Когда современный DVD еще только
разрабатывался, то на первом этапе все внимание уделялось только воспроизводимому
диску, а диски для записи появились позднее. В случае HD-DVD с Blu-ray
предполагается, что записываемые диски будут первыми. Первые сообщения о
разработке синих лазеров появились еще в начале 90-х годов, но серьезный
разговор о видеодисках с высокой плотностью стал возможен только после
появления коммерческого предложения лазеров с сине-фиолетовым свечением
мощностью около 30 мвт и сроком службы более 15000 часов. В 2002 году об этом
сообщили сразу несколько фирм.
Несмотря на то, что девять соучредителей
группы Blu-ray являются членами DVD Forum’а, они оставляют за собой право
развивать свой формат и в том случае, если формат не будет им одобрен. Уже
анонсированы варианты Blu-ray для компьютеров и переносной аппаратуры. Весной
прошлого года фирма Philips показала уменьшенную версию Blu-ray-диска диаметром
всего
Новые HD-DVD-проигрыватели должны
будут воспроизводить существующие DVD даже с лучшим качеством за счет
прогрессивной развертки и дополнительной цифровой обработки. Появление первых
видеофильмов на HD-DVD ожидается уже в конце 2003 года, хотя более осторожные
эксперты называют 2006 год. В качестве меры обратной совместимости, то есть
возможности воспроизведения новых фильмов на старых DVD-проигрывателях,
предлагается выпуск двухсторонних гибридных HD-DVD, аналогичных гибридным SACD:
с одной стороны видео на обычном DVD, а с другой — в формате HD-DVD. Ближайшее
будущее покажет, какой формат DVD высокой плотности будет стандартизован, но о
том, насколько серьезны намерения производителей, говорит такой факт: на
прошедшей в начале года выставке CES в Лас-Вегасе (США) несколькими фирмами
(JVC, Sony, Samsung, Pioneer) были показаны опытные модели или прототипы
DVD-рекордеров формата Blu-ray.
Из журнала Stereo&Video, март
