В рубрику "Регулирование и стандарты" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
Эпизоды выбора системы СЕКАМ
Часть 1
Борис Певзнер
Бывший начальник лаборатории ВНИИТа, к.т.н., автор книг "Системы цветного телевидения" и др. (Пенсильвания, США)
Сейчас невозможно представить телевидение нецветным. Черно-белые телевизоры стали раритетами. Рядовой телезритель имеет довольно смутное представление о том, в какой системе цветного телевидения вещает та или иная телекомпания. А во времена зарождения цветного телевидения вопрос выбора системы для вещания стоял очень остро и решался на самом высоком уровне
Возникновение проблемы
С конца 1953 года одна из немногих студий Московского телецентра, который был тогда расположен на Шаболовке возле Шухове кой башни, была отдана для перспективных работ по новой технике: там была организована Московская опытная станция цветного телевидения (МОСЦТ). Она удобно располагалась в отдельном здании. Здесь не велись регулярные передачи программ, а настраивалась и испытывалась экспериментальная аппаратура, и лишь время от времени режиссеры-энтузиасты, дерзавшие сделать программу в цвете, получали возможность сесть за пульт в аппаратной (таких тогда были единицы - кажется, долгое время единственным был Д. Кознов). Аппаратуру же разрабатывал Всесоюзный НИИ Телевидения в Ленинграде (ВНИИТ) -головной НИИ по телевизионной технике в СССР. Первые два года на МОСЦТ действовала аппаратура последовательной по полям системы цветного ТВ. Затем, после трехлетнего перерыва, там появилась сделанная в том же ВНИ-ИТе аппаратура системы ОСКМ - одновременной совместимой системы с квадратурной модуляцией. Опытные передачи были начаты в феврале 1959-го, а годом позже начались регулярные, раз в неделю, цветные передачи, но их смотрели в основном лишь работники заводов, готовивших к производству цветные телевизоры.
Название ОСКМ в жизни почти не использовалось, все говорили - NTSC, потому что фактически это была американская система NTSC, переработанная на принятый в СССР телевизионный стандарт. Эта переработка могла дать заметное улучшение качества изображения, так как в советском стандарте было на 100 строк в кадре больше, и для телевизионного сигнала в эфире был выделен самый широкий частотный канал - 8 МГц (в США -5 МГц, в Европе - 7 МГц). В США разнос частот между несущими видео и звука составлял всего 4,5 МГц, что оставляло для видеосигнала полосу лишь 4,2 МГц. Чтобы разместить в этой полосе еще два сигнала цветности, один из них пришлось сделать узкополосным - 0,6 МГц, а второй передавать с частично подавленной боковой полосой. В нашем стандарте разнос несущих составлял 6,5 МГц, что позволяло передавать оба сигнала цветности в широкой полосе 1,3 МГц и отказаться от подавления боковой полосы. Поэтому мы, сотрудники ВНИИТа, вполне обоснованно рассчитывали, что вскоре начнем вещание цветного ТВ по системе с наивысшим в мире качеством. В соответствии со всеми планами дело уверенно шло к этому.
Однако в США цветное ТВ в то время развивалось еще очень медленно, в частности из-за необходимости модернизировать линии связи. Для СССР (еще в большей мере, чем для США) важна была передача сигналов цветного ТВ на дальние расстояния, а в этом отношении система NTSC оказалась весьма капризна - она требовала хорошей частотной и линейной характеристик всего тракта передачи сигналов. В ее варианте по советскому стандарту основная энергия сигнала цветности передавалась в области частот от 4 до 5 МГц, в которой частотная характеристика старого телевизионного тракта имела сильный спад, приводивший к падению амплитуды сигнала цветности, то есть к снижению насыщенности цветов ("выцветанию" изображения). Для гигантской сети кабельных и радиорелейных линий, которая требовалась для покрытия ТВ-вещанием всей территории страны, исправление частотной и линейной характеристик представляло весьма сложную задачу и требовало огромных капиталовложений. Поэтому Министерство связи СССР, в ведении которого находились все эти телевизионные тракты, весьма настороженно относилось к возможному принятию системы NTSC.
В Европе также не торопились принимать американскую систему, и некоторые фирмы начали собственные поиски в этом направлении. Конечно, теперь они базировались на системе NTSC, то есть "стояли на плечах гиганта", и это позволяло им двигаться несколько дальше. Первым реальным достижением среди множества появлявшихся тогда предложений явилась система французского инженера Анри де Франса, названная его именем, в которой два компонента сигнала цветности передавались не одновременно, а по очереди, через строку, и в приемнике один компонент получался напрямую, а второй - с выхода линии задержки на строку (на время 64 микросекунды). Идея была достаточно простой, она раньше и мне в голову приходила, однако представив себе в приемнике бухту специального кабеля задержки длиной 64 метра, я ее отбросил. Поэтому главным достижением французов я считал создание компактного устройства для задержки ТВ-сигнала на 64 микросекунды - ультразвуковой линии задержки. Это, конечно, явилось новым словом в технике. В 1956 г. на эту систему был получен первый патент, и еще 4 года продолжалось ее совершенствование. Из стен лабораторий она вышла уже под названием SECAM, и французские фирмы начали активно рекламировать эту систему в европейских странах. Благодаря примененной в ней частотной модуляции цветовой поднесу-щей, система SECAM была гораздо менее чувствительна к искажениям в тракте передачи, чем NTSC с ее квадратурной модуляцией, что сразу привлекло к ней серьезный интерес Министерства связи СССР. Между Францией и Советским Союзом началось сотрудничество в области цветного ТВ, благоприятную обстановку для которого создавали тогдашние хорошие политические отношения между двумя странами. В 1965 г. было заключено межправительственное соглашение о сотрудничестве.
Примерно в 1962 г. на Шаболовке появился первый французский "десант" -представители фирмы CFT во главе с обаятельным г-ном Перолем привезли образцы аппаратуры SECAM. Начальником МОСЦТ на тот момент была одна из лучших специалистов Московского телецентра Ирина Александровна Авер-бух, умный и энергичный человек. Она организовывала все практическое взаимодействие с французами и постановку различного рода сравнительных испытаний и демонстраций, которые многократно проводились на Шаболовке в течение нескольких последующих лет - до официального принятия системы. Она с самого начала этих работ была сторонницей системы SECAM, но все испытания проводила вполне объективно. Ее мужем был научный сотрудник из НИИ Радио Министерства связи СССР Владимир Ефимович Теслер, которого сотрудники ВНИИТа хорошо знали по его выступлениям на наших семинарах, где он предлагал свои изобретательские идеи по цветным воспроизводящим устройствам (взамен масочной трубки). Как и все многочисленные тогда предложения в этой области, они не подходили для реализации. Тем не менее супружеская пара Теслер-Авербух сыграла весьма ощутимую роль в том периоде развития советского телевидения.
Система PAL и ее автор
В начале 1963 г. в журналах появились первые статьи о разработке в Германии системы PAL. Ее автор Вальтер Брух подчеркивал, что это не самостоятельная система, а вариант системы NTSC. Действительно, здесь сохранялась квадратурная модуляция, и отличие состояло в том, что фаза одного из компонентов сигнала цветности в передатчике и приемнике переключалась на 180° от строки к строке, и сигналы цветности соседних строк в приемнике суммировались, что подавляло их фазовые искажения, возникшие в ТВ-тракте. Своим вкладом и достижением Брух считал то, что ему удалось найти частоту поднесущей, которая допускала этот поворот фазы от строки к строке, недопустимый в NTSC. Вместе с тем в системе PAL использовалась и основная идея системы SECAM - задержка сигнала цветности на строку с помощью ультразвуковой линии, причем здесь задержка должна была быть на порядок более точной.
Статьи Бруха излагали результаты тщательно проведенных экспериментов и были документированы отличными цветными макрофотографиями, на которых были сняты детали изображений - до и после коррекции искажений в системе PAL. Они ясно показывали, как детально и глубоко была проработана и испытана эта система. Поэтому, когда в сентябре 1964 г. Вальтер Брух привез аппаратуру системы PAL в Москву, на Шаболовку, ее демонстрация привлекла большой интерес. Но во время демонстрации сломался диапроектор - единственный источник изображений в привезенном комплекте аппаратуры. И Брух вместе с двумя инженерами, приехавшими с ним, самостоятельно занялся его ремонтом, причем проектор пришлось полностью разбирать. Естественно, процесс занял довольно много времени, которого не было у начальства, приехавшего на эту демонстрацию (на уровне руководителей главных управлений министерств). Когда часа через три диапроектор, наконец, починили, Брух сокрушался, что все wichtige Leute (важные, имеющие значение люди) уже ушли. Для него демонстрация во многом утратила смысл, но для нас, инженеров, приобрела двойной, и весьма наглядный: вряд ли кто-нибудь из нас смог бы починить столь сложный прибор чужого изготовления. Дальше весь показ прошел успешно и подтвердил высокое мнение как о системе PAL, так и о ее авторе.
Как раз в дни визита Бруха вышел сентябрьский номер журнала "Техника кино и телевидения'" со статьей "Выбор системы цветного телевидения" трех авторов из ВНИИТа- И.П. Захарова, заместителя главного инженера, И.Н. Денисенко, начальника лаборатории, и меня, старшего научного сотрудника той же лаборатории. При таком составе авторов излишне спрашивать, кто фактически писал статью, но она была тщательно согласована и действительно выражала точку зрения специалистов ВНИИТа: принимать следует систему NTSC конечно переработанную под советский стандарт. Сравнивая системы SEC AM и NTSC (ОСКМ), мы указывали, что "преимущества системы SECAM связаны с конкретными техническими параметрами аппаратуры, а основные преимущества системы ОСКМ связаны с принципом построения системы, т.е. являются принципиальными. По мере совершенствования технической базы преимущества SECAM будут отступать на второй план, а преимущества ОСКМ, напротив, будут возрастать. Другими словами, система ОСКМ, требующая более высокой технической культуры, обеспечит более высокое качество, особенно в период своего наибольшего развития, т.е. она, безусловно, является более перспективной". Делая такой академический вывод (который полностью подтвердился лет через пятнадцать-двад-цать, когда начался перевод телевизионного тракта на цифровую технику), мы не забывали и о практике текущего дня и указывали на то, что "даже исходя из сегодняшнего состояния техники преимущество системы SECAM не является решающим. Оно касается профессиональной аппаратуры, усовершенствование которой будет весьма полезно (если не сказать - необходимо) и для черно-белого телевидения <.. .> и может быть осуществлено ценою относительно небольших затрат, которые смогут окупиться при крупносерийном выпуске телевизоров ОСКМ" (в статье указывалось, что телевизор SECAM будет дороже, чем ОСКМ, на 3-4%.) Здесь мы, конечно, ошиблись в экономике, недооценив затраты на "усовершенствование", а фактически - на модернизацию или замену оборудования сети телевизионного вещания. Но главной ошибкой в нашей статье была недооценка системы PAL, которая тогда еще была для нас малоизвестна и которую мы не рекомендовали ввиду большой сложности приемника. Вообще, надо сказать, что при сравнении разных систем в тот период стоимости декодирующих устройств приемников уделялось особенное внимание, потому что гигантские тиражи производства приемников даже малую относительную разницу превращали в большую абсолютную. Но тогда еще никто не представлял себе, что на пороге -техническая революция перехода на микросхемы, которая сделает эту разницу малосущественной и даже приведет к появлению многостандартных телевизоров. Как бы то ни было, но систему PAL мы поставили на третье место, что делало мое общение с Брухом довольно неуютным (а меня отрядили сопровождать его в культурной программе: москвичи не хотели тратить свои вечера, а я все равно был в командировке, да и немецким немного владел). Но переводы русских журналов столь быстро до немцев не доходили, и объясняться на эту тему мне не пришлось.
Появление системы НИИР
В заключение проведенной Брухом демонстрации произошел небольшой эпизод, имевший, однако, крупные последствия. К одному из инженеров ВНИИТа, моему другу Семену Шерма-ну, подошел Владимир Теслер и возбужденно сказал: "Я сейчас придумал такую систему, что этот Брух может позавидовать!"
Через какое-то время начальник отдела, в котором работал Теслер, Марк Иосифович Кривошеее, попросил ВНИ-ИТ дать предварительное заключение о системе, которую предлагал В.Е. Теслер. Материалы пришли к нам в лабораторию, и наши специалисты - Игорь Николаевич Денисенко, Семен Абрамович Шерман, Евгений Иванович Довгер и я - с интересом изучили их. В.Е. Теслер предложил передавать сигнал цветности в одной строке путем квадратурной модуляции поднесущей, как в NTSC или PAL, а в следующей строке - с сохранением той же модуляции амплитуды, но без модуляции фазы, то есть с фиксированной фазой. В приемнике предлагалось задерживать сигнал цветности на строку и использовать сигнал с фиксированной фазой в качестве опорной поднесущей для синхронного детектирования сигнала цветности с квадратурной модуляцией, взятого из соседней строки. Эта операция выполняется путем умножения сигнала цветности на опорную поднесу-щую, так что в данном случае амплитуда полученного сигнала будет равна квадрату амплитуды исходного сигнала, то есть будет нелинейно искажена. Чтобы избежать этого, предлагалось перед перемножением во много раз увеличить амплиду-ду опорной поднесущей, но при этом сильно возрастали шумы и помехи на малонасыщенных участках изображения, где амплитуда цветовой поднесущей мала. Хотя в описании системы автором были допущены некоторые очевидные ошибки, их было нетрудно исправить, и наш единодушный вывод был один: предложенная система работоспособна и оригинальна; из известных систем она наиболее близка к PAL, но будет несколько уступать ей по помехоустойчивости и влиянию искажений частотной характеристики, поскольку в PAL вся информация о цветности (насыщенность и цветовой тон) передается в каждой строке, а в предложенной системе - лишь в половине строк, во второй половине идет лишь информация о насыщенности. Кроме того, она, в отличие от PAL, совершенно не испытана, и потому в реальных условиях работы может обнаружить скрытые недостатки, поскольку ее слабым местом является весьма малая амплитуда опорной поднесущей на ненасыщенных участках изображения. Тем не менее это была своя, отечественная система, вполне сравнимая с зарубежными. Начались разработки ее аппаратуры -сначала лабораторные макеты кодирующего и декодирующего устройств были изготовлены в НИИ Радио, где работал автор (систему так и назвали -НИИР). Затем Министерство связи настояло на передаче дальнейших работ во ВНИИТ, которому была профильна разработка аппаратуры и ее внедрение в эксплуатацию, так что опытные образцы этих устройств разрабатывались уже в нашей лаборатории под руководством Семена Абрамовича Шермана. Они и были направлены на сравнительные испытания в Париж. (Характерный эпизод тех времен: устройства своей разработки, естественно, должен был вести в Париж на испытания Шерман. Ему оформили все документы, даже билет был уже куплен, но в последний день, когда блоки были отправлены, ему сказали, что состав делегации сокращен, и он не едет. На испытания в Париж поехали В.Е. Теслер (от Минсвязи) и И.А. Авер-бух (от Гостелерадио).
Платок лондонской ведущей
Тем временем продолжались сравнительные испытания двух уже достаточно отработанных европейских систем. Наиболее важная демонстрация состоялась зимой 1964-65 гг., когда был проведен показ изображений в передачах в Москву по международным линиям связи -SECAM из Парижа и PAL из Лондона (к тому времени Англия уже твердо поддерживала эту систему). Показ был организован для советского руководства, для людей, которые могли принимать решения - группы министров во главе с заместителем председателя Совмина Д.Ф. Устиновым. Среди большой группы этих людей, которые рассаживались в аппаратной перед стеллажом с мониторами, я заметил молодого грузина с красивым лицом и идеально подстриженной иссиня-черной шевелюрой. Мне объяснили, что это Гвишиани, заместитель председателя ГКНТ, а главное -зять Косыгина. Госкомитет по науке и технике СССР (ГКНТ) - быть может, это и была та самая организация, которой предстояло сделать выбор системы цветного ТВ, разрешая противоречия между Министерством связи и нашим. Поэтому я повнимательнее присмотрелся к Гвишиани; после демонстрации он знакомился с аппаратурой, и я давал ему кое-какие пояснения. Он меня, конечно, не запомнил, но я в далеком будущем эту встречу использовал.
В это время на МОСЦТ работали английские специалисты во главе с Мак-Ди-армидом, которого я заочно знал по статьям в области нормирования телевизионного тракта - близкой мне проблемы. Это был высокий худощавый человек, немолодой уже, типичный англичанин. Во время демонстрации Мак-Диармид был все время на связи с Лондоном, и микрофон телефонной трубки, которую он не выпускал из рук, был гигиенично обернут белоснежным носовым платком. Начался показ программ - сначала из Парижа, потом из Лондона. Техническое качество везде было хорошим, но надо признать, что французская программа выглядела намного лучше - красивая, эффектно одетая ведущая, отличный видовой фильм о цветах, приятная музыка.
Французские режиссеры хорошо понимали, что надо показывать, а инженеры весьма искусно избегали всех сюжетов, на которых могли проявиться недостатки системы SECAM. Английская программа смотрелась гораздо бледнее: ее авторы явно недооценили, как важно произвести общее впечатление на высокопоставленных зрителей. Большую часть времени у них в кадре находилась ведущая в голубоватой кофточке, которую можно было принять за белую. "А белое-то у них синит!" - сказал кто-то из Минсвязи. "Определенно синит", - поддержали его еще несколько человек, в том числе и сам министр связи Николай Демьянович Псурцев. "Да нет, это кофточка такого цвета!" - возражали им другие, из нашего министерства. До чего поучительно было видеть на таких демонстрациях, как ведомственная принадлежность людей определяла их мнения, насколько по-разному (может быть, и совершенно искренне) они видели одно и то же. Вокруг этой кофточки разгорелся целый спор. И тут Мак-Диармид проявил находчивость. Он что-то сказал в телефонную трубку, и все увидели, как в кадр влетел и упал на грудь ведущей белый носовой платок. Общий вздох раздался в аппаратной. Все сразу определилось - белое было белым, а кофточка голубоватой, и претензии к цветопередаче системы PAL тут же отпали.
Демонстрация подходила к концу, никто и не ожидал, что будет высказано какое-то резюме: итоги обычно подводились за кулисами. "Александр Дмитриевич, а когда ваша система будет готова?" - вдруг во всеуслышание обратился Псурцев к Фортушенко, директору НИИ Радио. "Через два месяца", - пообещал тот. "Вот как, -подумал я, - система Теслера на контроле у самого министра. Ну, дело пойдет!" (Действительно, авторское свидетельство В.Е. Теслеру на его систему было выдано в небывало короткий срок.)
Когда высокие гости стали уходить, то самый старший по должности - Устинов - обошел всех участников демонстрации и попрощался с каждым за руку. Видимо, таким был установленный ритуал, и он произвел большое впечатление на Мак-Диармида: "Я всю жизнь живу в Англии, и мне ни разу не пожимал руку руководитель правительства, -взволнованно сказал он нам, - а здесь мне пожал руку сам заместитель председателя Совета Министров. Советские руководители очень образованные, квалифицированные люди. У нас не так".
Опубликовано: Журнал "Broadcasting. Телевидение и радиовещание" #6, 2007
Посещений: 22227
Автор
| |||
В рубрику "Регулирование и стандарты" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
