Контакты
Подписка
МЕНЮ
Контакты
Подписка

Опыт внедрения HD - вещания

В рубрику "Оборудование и технологии" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

Опыт внедрения HD-вещания


Олег Колесников
Технический директор компании "НТВ Плюс"

Прошло уже несколько месяцев с декабря 2006 года, когда началось тестовое вещание _ каналов HDTV собственного производства "НТВ Плюс".
Подвести первые итоги, поделиться со специалистами опытом и рассказать о возникших проблемах и методах их решения мы попросили технического директора компании "НТВ Плюс" Олега Колесникова. Трудности, возникшие в процессе реализации проекта, как всегда, разделились на предсказуемые и неожиданные

Ожидаемые сложности:

  • Работа с многоканальным звуком. Задача была решена на этапе внедрения многоканального звука в киноканалах собственного производства в 2005 г. Кроме этого, специально для HD было разработано решение по построению производственного цикла с многоканальным звуком в стандарте Dolby E.
  • Доставка видео высокого разрешения. Спутниковые операторы в целом готовы к передаче HD. В настоящее время передача HD MPEG-2 занимает полосу от 25 до 50 Мбит/с. С появлением отработанных профессиональных кодеров и приемников для стандарта кодирования MPEG-4 будет возможно получить выигрыш по полосе минимум в 1,5 раза. Пока же применение последовательного кодирования MPEG-2 с восстановлением до HD SDI с последующим кодированием в MPEG-4 для распространения не сказывается положительным образом на качестве сигнала. Наша компания ведет дополнительные исследования в области поиска оптимальных параметров процессин-га исходного сигнала для получения максимально возможного качества картинки у абонента.
  • Хранение HD, выбор формата записи. На этапе проектирования стандартом хранения и распространения де-факто был HDCAM. Ряд положительных качеств, как то: стандартный размер кассеты, возможность воспроизведения записей предыдущих ступеней форматов вплоть до Betacam SP, удобство в монтаже и, что самое главное, наличие большого количества материала у иностранных партнеров в этом формате позволили сделать выбор в пользу HDCAM. Гораздо " больший поток данных (более чем в 5 раз превышающий цифровой поток стандартного разрешения) поставил нелегкую задачу организации серверного вещания и хранения оцифрованного материала. Использованные серверы для загона и последующего воспроизведения материала HDTV были настроены для хранения материала с максимально возможным битрейтом.
  • Компрессия. Развитие вещания в формате HD в настоящее время вносит существенную путаницу в определение качества транслируемого сигнала и в количественные показатели измерения качества. Масла в огонь добавляют горячие головы, которые, получив информацию о скорости транслируемого абонентам потока, начинают делать скоропалительные выводы о качестве сигнала. В настоящее время не существует стандартизированных методик определения количественных характеристик качества телевизионного сигналав формате HD. Все методики базируются на субъективном восприятии картинки и на сравнении ее с некими эталонными образцами. В связи с этим невозможно, базируясь на таких сведениях, как скорость потока передачи видеоданных к абоненту, сделать однозначный вывод о получаемом качестве телевизионного сигнала. Ведь здесь играет роль каждый элемент в совокупности параметров, составляющих цепочку передачи информации к абоненту: тип кодирования ( MPEG -2 или MPEG -4), наличие или отсутствие пре- и постобработки исходного сигнала, тип STB у абонента, тип устройства отображения ( LCD или плазма) и даже способ подключения телевизора к STB . В результате долгих расчетов и обсуждений был выбран стандарт вещания MPEG-4 AVC . Использование именно этого типа компрессии сигнала представляется наиболее перспективным для ближайших нескольких лет, а существенная (до двух раз, по сравнению с MPEG -2) экономия полосы спутникового сегмента позволяет говорить и об экономической эффективности такого решения.

Неожиданные сложности:

  • Устройства отображения. При воспроизведении динамичных планов современные Full HD LCD-панели не обладают необходимой скоростью реакции. Даже на профессиональных мониторах наблюдается "смазка" или потеря резкости при панорамировании камеры. На контрольном CRT-мониторе такой эффект не наблюдается. Остается ждать, когда производители бытовой электроники и их отделы разработки начнут производить устройства с достаточной скоростью реакции. В настоящее время, устройства с приемлемым временем отклика производятся на базе плазменных панелей.
  • Приемник (STB). Максимальное количество вопросов возникло при выборе приемника для абонентов. В качестве обязательного условия было принято требование, чтобы приемник вместе с приемом сигнала HD продолжал принимать каналы в стандартном разрешении, уже вещаемые на платформе, и по возможности был готов к приему каналов SD MPEG-4. При этом надо отметить, что на рынке к моменту начала проработки проекта (лето 2006 г.) сложилась уникальная по своей парадоксальности ситуация. В ожидании крупнейшего события в мире спорта - чемпионата мира по футболу - многие вещатели были готовы начать трансляцию соревнований в стандарте HD, тем более что производство ЧМ велось полностью в HD. Однако производители STB не смогли предложить достаточное количество стабильно работающих устройств. Те экземпляры, которые попадали в нашу лабораторию, либо не работали достаточно стабильно с системой условного доступа Viaccess, либо не устраивали своим качеством обработки сигнала стандартного разрешения. В связи с этим, а также с рядом других причин, в сотрудничестве с известным производителем, было принято решение начать проектирование и производство собственного приемника HDTV, предназначенного специально для "НТВ Плюс", что не могло не сказаться на сроках запуска проекта.
  • HDMI HDCP. То небольшое количество тестовых установок, которое было сделано у отдельных абонентов, позволило предсказать проблему, с которой компания столкнется с началом массовых продаж. Устройства LCD и плазменные панели ранних выпусков, содержащие порт HDMI, могут не поддерживать стандарт защиты HDCP. В связи с этим у абонента не будет возможности подключиться по полностью цифровому интерфейсу HDMI, так как требования поставщиков контента позволяют нам производить подключение устройств отображения в стандарте HDTV по интерфейсу HDMI только с применением технологии HDCP. В имеющихся в настоящее время в продаже устройствах LCD и плазмах подобного рода проблемы уже не существует.

Производство контента

Особенности съемок в HD. Съемка в HD предъявляет особые требования к операторам и инженерам. Даже небольшие потери фокуса, порой незаметные в видоискателе, становятся отчетливо видны на больших экранах. Если раньше подобные мелкие огрехи позволяла скрывать естественная "нерезкость" изображения стандартной четкости, то теперь все становится видно на устройствах отображения с большой диагональю. Еще одна особенность вызвана большим временем отклика у LCD-панелей. При панорамировании камеры на общих и средних планах наблюдается "смазка" мелких деталей изображения. Глаз зрителя не фиксирует эти смазки на крупных планах, а на средних и общих это выглядит как потеря резкости изображения. При остановке камеры исходная четкость восстанавливается. В качестве рекомендации операторам было предложено по возможности не увлекаться панорамированием во время съемок.

Грим и освещение. Повышенная детализация изображения налагает особые требования к качеству подготовки ведущего в кадре. Особенно тщательно необходимо относиться к наложению грима, к тому, чтобы он лежал ровно, так как все мельчаишие нюансы кожи сразу становятся хорошо видны.
Линии связи внутри комплекса. На тех же расстояниях, что и передача сигнала стандартной четкости по коаксиальным линиям, пришлось использовать оптику для уверенной доставки сигнала.

Работа с "вложенным" звуком. Поскольку в стандарте HD передается до 8 отдельных звуковых каналов, пришлось забыть о традиционной схеме сочетания цифрового видео с аналоговым звуком. В процессе проектирования трактов обработки звука выяснилось, что цепочка устройств преобразований многоканального звука настолько сильно задерживает аудиосигнал, что пришлось применять такие экзотические устройства, как устройства задержки видеосигнала HD. Кроме того, совершенно неожиданные устройства оказались включенными в видеотракт. Чего только стоит команда выпускающего: "А теперь наберите мне по видео выход звукового пульта!". Раньше такие высказывания можно было считать ошибкой персонала. Но теперь, выход звукового пульта представляет также коаксиальный кабель, несущий сигнал HD SDI с внедренным звуком.

Транскодирование. В который уже раз при разработке стандартов при введении новых технологий теплилась слабая надежда, что стандартизирующие органы выработают наконец не "рекомендацию", которая необязательна для исполнения, а настоящий стандарт, который будет неукоснительным образом соблюдаться и который положит конец различным трактовкам и "вольностям" производителей вещательного оборудования. Увы, в отношении HD этим мечтам не суждено было сбыться: мало того, что традиционно разные по частоте питающей сети страны выбрали стандартом 50 и 60 ТВ-полей соответственно, но тут появилось дополнительное разнообразие прогрессивной (р) и чересстрочной (i) развертки, а также количества строк (480, 720, 1080). В результате каждый вещатель - производитель контента выбрал тот стандарт, который по тем или иным причинам более ему подходил. Итак, в очередной раз встал вопрос о качественном преобразовании стандартов, иначе говоря, о транскодировании. Если для сюжетов, не содержащих динамических сцен, подходил достаточно "недорогой" прибор за 50 тыс дол., то для преобразования "тяжелых" сцен с быстроменяющимися планами, содержащими движение, требуется прибор более чем в несколько раз дороже, который позволяет просчитать "компенсацию движения", то есть восполнить тот недостаток информации, который неизбежно возникает при преобразовании форматов.

Остается только надеяться, что в дальнейшем, устройства преобразования упадут в цене, а вещательная индустрия, со своей стороны, приложит больше усердия в процессе стандартизации последующих протоколов.

Дальнейшее развитие HD

Формат 1080р. Об этом формате можно говорить как о "светлом будущем HD", когда наконец улягутся многочисленные споры "720р vs 1080i". И тот и другой лагерь уже сейчас солидарны во мнении, что прогрессивная развертка вкупе с максимальным разрешением позволят передавать максимум информации потребителю, что позволит несколько сократить тот зоопарк форматов, который существует на данный момент. Однако технологически производители как вещательного, так и бытового оборудования пока не готовы продвигать эту спецификацию.

Стандарты защиты. Сейчас производители контента в который раз "высказывают серьезную озабоченность по поводу возможного несанкционированного использования и распространения лицензируемой продукции", иначе говоря, пиратства. Уже сейчас мощное лобби кинопроизводителей пытается продвигать новые стандарты защиты от цифрового копирования. На смену относительно нестойкому HDCP будут приходить все более сложные программно-аппаратные связки, в том числе и с управлением "по воздуху", то есть может быть предложена дополнительная платная услуга "разрешение или временное разрешение записи цифрового потока". Это дело ближайшего будущего.

PVR (приемник с жестким диском). Ввиду небольшой распространенности устройств, воспроизводящих HD-контент (HD DVD, Blueray disk), будут достаточно актуальны устройства, обладающие возможностью записи HD-контента.

Большие надежды для небольших вещателей

Формирование базовой entry-level-линейки оборудования от производителей вещательного оборудования для запуска HD-производства помогло бы небольшим компаниям, обладателям интересных творческих идей, воспользоваться преимуществами стандарта HD для воплощения своих замыслов.

Поскольку процесс собственного производства в HD достаточно затратный, то было бы оправданно создание контент-агрегаторов, которые могли бы поставлять не только разрозненные фильмы и спортивные соревнования операторам платного телевидения, но и готовые каналы - для быстрого запуска HD-сервисов в сетях операторов платного телевидения.

Что нас ждет?

Первые месяцы тестового вещания и реального производства в HD показали, что, несмотря на определенные сложности, подобный цикл может выстроить не только крупный оператор, такой, как "НТВ Плюс", но и средние операторы, или могут быть организованы совместные проекты нескольких операторов. Основная масса оборудования, достаточно дорогого на этапе запуска, в дальнейшем будет становиться более доступной, что позволит в ближайшее время наблюдать не только усиление конкуренции, но и появление большего количества качественного, интересного, причем уже преимущественно отечественного HD-контента. Для небольших студий и независимых производящих компаний можно рекомендовать производить контент в HD, даже если в ближайшее время вы не планируете вещать в стандарте HD. Получающееся в результате понижающего преобразования видео стандартного разрешения смотрится гораздо более профессионально и чисто - как по-киношному.

В заключение можно только пожелать: "Снимайте в HD, вещайте в HD, смотрите HD!".

Опубликовано: Журнал "Broadcasting. Телевидение и радиовещание" #3, 2007
Посещений: 12430

Статьи по теме

  Автор

Олег Колесников

Олег Колесников

Технический директор компании "НТВ Плюс"

Всего статей:  1

В рубрику "Оборудование и технологии" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций