Формат цифровой композитной видеозаписи D-3 был разработан компанией NHK совместно с Panasonic и последней аппаратно реализован. С этим форматом в 1991 г. фирма Panasonic впервые вышла на рынок, поставив их ВВС, и буквально ворвалась в цифровую видеозапись, вызвав немалый переполох - и было от чего! Прежде всего, до этой наглядной демонстрации новых возможностей, скептики уныло тянули старый мотив - теперь на тему невозможности сверхплотной записи на полудюймовую ленту и, соответственно, миниатюризации до размеров, приемлемых для внестудийного производства и видеожурналистики. За год ситуация изменилась настолько, что уже к декабрю 1991 г. в разные страны мира было поставлено около 1000 видеомагнитофонов этого формата, они широко и успешно дебютировали на Олимпийских играх в Барселоне в 1992 г., что не могло не принести солидные дивиденды.
Специалистов в формате D-3 действительно поразил выбор ленты шириной в полдюйма (12,7 мм). Это позволило, наконец-то, создать компактные, с небольшой массой видеомагнитофоны. Более того, повышенная плотность записи (а это 13,7 Мбит на квадратный сантиметр - сейчас наивысшая) позволила почти в два раза сократить расход ленты, а значит и снизить эксплуатационные расходы.
Создав первую цифровую камерную головку AQ-20, Panasonic смог впервые реализовать и цифровой камкордер. Добавив к этому и всю дальнейшую линейку аппаратуры телевизионного производства, фирма явила миру и полную цифровую систему производств, охватывающую студии, внестудийное производство и видеожурналистику, монтаж и выдачу программ в эфир - словом, все известные процессы телепроизводства. Впервые - и это навсегда будет записано в актив Panasonic - была создана полностью цифровая линейка видеопроизводства.
Композитные форматы D-2 и D-3 сближает выбор частоты дискретизации телевизионного сигнала - в обоих случаях это учетверенная частота цветовой поднесущей (4 Fsc, для сигналов PAL это 17,73 МГц), а так же число разрядов квантования - по 8 бит. Со всеми рассмотренными выше форматами D-3 имеет и общую частоту дискретизации звукового сопровождения 48 КГц при квантовании 20 бит на отсчет. Здесь также предусмотрены 4 звуковые канала, применена уже упомянутая азимутальная запись.
Дорожка временного кода непосредственно примыкает книжному краю, ее ширина В=0,45 мм. Промежуток между дорожками временного кода и канала управления 0,45 мм, а ширина последней - 0,4 мм. Впрочем, в формате D-3 и остальные числовые характеристики более миниатюрны. Итак, ширина наклонной строчки почти в два раза уже - N=18 мкм. Общая длина программной строчки R=117,71 мм, а видеосектора на ней К=108,9. Снижение этих параметров в сравнении с D-2 не столь заметно - около 1/3. Оно и понятно, угол наклона строчек здесь самый малый - 4,9 град.
Для защиты от ошибок и здесь используются коды Рида-Соломона - внутренний и внешний. В обоих содержится по 8 проверочных символов. Внутренний код исправляет случайные ошибки, возникающие в канале записи-воспроизведения. Он позволяет исправлять до 4 ошибочных байтов из 86. Внешний код позволяет исправлять пакетные ошибки, основная причина появления которых - выпадения. Потенциальные возможности системы защиты от ошибок значительны, поскольку матрица блока кода соответствует ТВ-полю. Однако они усилены перемешиванием перед записью данных (также на интервале поля), что существенно расширяет маскирование обнаруженных, но не исправленных пакетных ошибок, поскольку они рассеиваются по полю и воспроизводятся как одиночные вспышки или провалы. Все это снижает субъективную заметность ошибок, а, значит, повышает качество воспринимаемого изображения.
В качестве канального применен модифицированный код 8/14, в котором удачно сочетаются преимущества кодов БВН со скремблированием и кода Миллер в квадрате. По этому коду 8-разрядные слова преобразуются в 14-разрядные. Из общего числа 4096 вариантов затем отбираются 256 слов, наиболее полно адаптированных к каналу.
Для видеомагнитофонов формата D-3 были разработаны новые ламинированные аморфные магнитные головки. Их повышенные ЭДС и широкополосность хорошо сочетаются с высококоэрцитивными (высокоэнергетическими) металлопорошковыми магнитными лентами. Вместе с использованием принципа азимутальной записи удалось достигнуть предельно высокой поверхностной плотности записи 200 Кбит на квадратный мм. К слову, рабочие зазоры головок развернуты на +20 и -20 град.
Звукоданные, приходящиеся на интервал поля, объединены в секторы, записываемые с промежутками для монтажа - всего 4 сектора на поле, в каждом секторе две половины с разным азимутальным направлением штрихов. Впрочем, это все не новость, но есть и то, что существенно отличает запись звука в D-3 от D-1 и D-2. В двух последних форматах звукосекторы дублируются - и вот почему. Пока все новое, система защиты от ошибок вполне справляется, однако при появлении царапин, загрязнении головок, а это типично для длительной эксплуатации - вполне вероятны потери целого звукосектора. Вот для этих ситуаций и нужны копии звукосекторов. При этом надо лишь позаботиться о таком размещении основного звукосектора и его копии, когда практически исключена их одновременная потеря.
Идея в целом неплохая, но ее подмачивает также нередкая ситуация появления множества одиночных ошибок после длительной эксплуатации. В этом случае (пусть и не идентично), но поражены будут оба звукосектора, и системе защиты надо будет принимать решение, какой же из них принять за основной. Возникает типичная задача для буриданова осла - не слишком умной, но равно мучимой голодом и жаждой симметричной машины, к несчастью одинаково удаленной и от воды и от стога сена!
При значительных повреждениях, по упомянутым выше причинам, приходится прибегать к маскированию ошибок, эффективность которого в звуковых каналах, где возможно только временное интерполирование, меньше, чем в видео. При этом для маскирования используется не более половины звукоданных. Вот этот недостаток предшествующих форматов и был исправлен в формате D-3. Здесь в системе исправления ошибок используется вся площадь ленты и все записанные данные.
Разработка видеозаписывающей аппаратуры формата D-3 сопровождалась целой серией новшеств. Одна из них - прецизионный лентопротяжный механизм, в котором значительно снижено натяжение ленты. В итоге срок службы видеоголовок возрос в два раза в сравнении с магнитофонами формата D-1. Впервые применены вращающиеся стирающие головки с рабочим зазором, длина которого вдвое превышает ширину строчки записи. Режим сквозного канала позволяет контролировать качество записи. Возможен режим записи с предварительным воспроизведением (Preread mode), когда универсальная головка воспроизводит, а воспроизводящая записывает. Этот режим существенно расширяет возможности монтажа видеофонограмм - один и тот же аппарат можно использовать и как источник, и как мастер.
В формате D-3 используются три типа кассет: малая (65 мин), средняя (125 мин) и большая. Последняя позволяет записывать программы длительностью до 245 мин - прекрасный итог сверхвысокой плотности записи!
При заметно более низкой стоимости и массе аппаратов формата D-3 они не уступают предшественникам по функциональным возможностям и качеству сигнала, защите от ошибок. Многократная последовательная перезапись столь же присуща этому формату, как и предшественникам. Вот почему интерес к формату D-3 с первых его шагов был огромен. Однако фирма Panasonic, удивив композитным форматом, готовила сюрприз в виде компонентного D-5. Первые образцы аппаратуры этого формата фирма показала на полузакрытых выставочных экспозициях еще в 1992 г. Серийный выпуск был налажен совсем недавно - в конце 1993 г. От добра добра не ищут - этот расхожий принцип и лежит в основе формата D-5.
Формат D-5 опирается на аппаратуру, успешно проявившую себя в композитной версии. Видеофонограммы форматов D-3 и D-5 практически идентичны и по составу, и по размещению элементов и их размерам. Единственная проблема, которую надо было решить, сводилась к необходимости двукратного расширения записываемого объема видеоданных в соответствии со стандартом 4:2:2 МККР Принятое решение было простым: скорость движения ленты по сравнению с форматом D-3 была увеличена вдвое. Конечно же, соответственно возрос и расход ленты. Если вспомнить о существенной экономии именно по этому параметру в формате D-3, то большой бедой это не назовешь.
Как компонентный формат D-5, естественно, опирается на Рекомендацию 601 МККР. Частота дискретизации яркостного сигнала 13,5 МГц, однако в видеоканале она может быть переключена на частоту 18 МГц (при 8 битах уровневого квантования). Уровневое кодирование 10-разрядное. Для записи используется специальная металлопорошковая лента, конструкция и размеры кассет те же, что и в формате D-3, но общая длительность записи примерно вдвое ниже.
В формате D-5 не используются системы сжатия информации, поэтому записываемый цифровой поток достигает 270 Мбит/с. При переходе на частоту отсчетов 18 МГц этот поток возрастает до 360 Мбит/с. Весь этот внушительный поток записывается без сокращения, обеспечивая полную прозрачность видеоканала. Сохраняются и резервы для перехода к перспективному формату видеоизображения 16:9. Относительно небольшое сокращение потока видеоданных с коэффициентом 1:4 позволяет просто приспособить видеозаписывающую аппаратуру формата D-5 для ТВЧ, а это уже серьезный аргумент выживаемости и устойчивого спроса в будущем.
Создатели формата D-5 отнюдь не ставили целью вытеснение формата D-3, хотя иные горячие головы и приписали им такие намерения. Напротив, эти форматы создают отличный мост между композитным и компонентным оборудованием. Так, композитные материалы и архивные записи вполне можно воспроизводить на компонентных видеомагнитофонах формата D-5, имея на выходе и компонентный и композитный сигналы - кому как надо!
Назад | Содержание | Вперед