ТЕЛЕВИДЕНИЕ И РАДИОВЕЩАНИЕ

Реклама на сайте


Форум  / Глоссарий  / Энциклопедия  / Подписка  / Публикации  / iMag  / Объявления  / Журнал  / Медиакиты  / Мероприятия  / Услуги

Новости проекта

Слияния, поглощения

Назначения, кадры

Жизнь отрасли

Операторы доступа

Рекламный рынок

Контент

Закон и порядок


Карта активности

Энциклопедия

Исследование

Проекты и Решения

Стандарты

Объявления

Исторический календарь

Открытки


О журнале

Каталоги продукции

Спутниковая связь и вещание

Техника кино

Авторам!

Наши партнеры


Бесплатная подписка

Платная подписка

Контакты

Ссылки

Мероприятия

    Первые шаги цифрового телевидения в СССР. Часть 1

Реклама на сайте

В рубрику "Машина времени" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

Первые шаги цифрового телевидения в СССР
Часть 1

Сейчас слова "цифровой”, "цифровое” стали, пожалуй, основными прилагательными в радиоэлектронике. Все новаторское теперь связано с цифровой технологией, и она ныне в большом почете. Но начиналось все совсем в другой обстановке. Зачастую новое очень нелегко прокладывает свой путь в борьбе с привычным и освоенным старым


Борис Певзнер

Бывший начальник лаборатории ВНИИТ,
к.т.н., Пенсильвания. США

На подступах к проблеме

В 1975 году во ВНИИТ (Всесоюзном НИИ телевидения) была проведена поисковая НИР “Прогноз” по определению дальнейших путей построения оборудования цветного телевидения. В процессе ее выполнения нужно было проанализировать состояние и тенденции развития ТВ-техники в мире и предложить пути ее развития в СССР. В это время в телецентрах страны работали на аппаратуре 2-го поколения (на транзисторах), а в лабораториях НИИ разрабатывали аппаратуру 3-го поколения (на микросхемах) по системе СЕКАМ. Задачей поисковой НИР было определить основные черты ТВ-аппаратуры 4-го поколения.

К этому времени за рубежом появились первые ТВ-устройства, в которых осуществлялось преобразование телевизионных сигналов в цифровую форму и их обработка. Это новшество основывалось на последних достижениях микроэлектроники, благодаря которым было создано устройство памяти на интегральных микросхемах, позволяющее запоминать целый кадр изображения, если сигнал представлен в цифровой форме. Приемлемые размеры этого устройства (менее одного типового шкафа аппаратуры) позволили использовать его для решения двух насущных проблем вещательного ТВ: синхронизации сигналов от разных источников и преобразования их из американского стандарта разложения 525/60 в европейский стандарт 625/50 и обратно. Цифровая обработка оказалась весьма полезной и для многих прикладных применений ТВ, в связи с чем ею заинтересовались в отделах ВНИИТ, занимающихся телевидением не для вещания.

Пионерами цифрового ТВ стали д.ф.-м.н. Илья Иоаннович Цуккерман и к.т.н. Вячеслав Павлович Мандражи. Под их руководством были разработаны первые отечественные цифровые устройства - блоки для кодирования ТВ-изображений и введения их в ЭВМ для анализа, включавшие 6-разрядные аналого-цифровые преобразователи (АЦП). В дальнейшем И.И. Цуккерман и его сотрудники (к.т.н. Борис Моисеевич Кац, Сергей Витальевич Сардыко и др.) разрабатывали алгоритмы и экспериментальные цифровые устройства для сокращения избыточности цифровых сигналов (кодирование источника), для их фильтрации с целью повышения качества и т.п.

В дальнейшем работы в этом направлении позволили, в частности, создать аппаратуру для повышения чувствительности телескопов путем цифровой обработки сигналов и формирования изображений методом счета фотонов. Но, не будучи участником этих работ, я не смогу их описать здесь, как они того заслуживают.

Отчитываясь о результатах НИР “Прогноз” в нашем главке (5-м главном управлении Министерства промышленности средств связи), я обсуждал возможность использования цифровой техники в аппаратуре телецентров 4-го поколения с заместителем главного инженера главка П.К. Кирилловым. Именно он стал первым человеком, который высказал мне свое твердое мнение, что эта аппаратура должна быть цифровой (Павел Константинович Кириллов пришел в главк из Московского научно-исследовательского телевизионного института, где был заместителем директора. Позднее он перешел на работу в промышленный отдел аппарата ЦК КПСС).

Так как я руководил указанной выше темой “Прогноз”, то по ее результатам мне было предложено открыть НИР “Определение путей построения передающего оборудования цветного ТВ 4-го поколения” (шифр - “Рисунок", 1976-1978 годы). Составляя техническое задание на НИР “Рисунок", мы записали в нем требование к цифровому кодированию ТВ-сигналов внутри телецентра. Зная всю последующую историю, сейчас можно сказать, что для 1975 года это было весьма преждевременное решение, так как элементная база того времени, да и весь уровень техники были еще не готовы к такому резкому рывку вперед. Но нами двигало желание держаться на переднем крае мирового технического прогресса, были надежды на более быстрое развитие элементной базы, и чрезвычайно привлекали возможности, которые открывала цифровая техника. Переход на цифровое 4-е поколение - это было согласованное решение как многих (но не всех!) ведущих специалистов, так и всех моих тогдашних начальников (иначе оно и не могло бы быть принято). Среди них были: начальник отдела Яков Абрамович Шапиро, который был руководителем разработки телецентров 1-го, 2-го и 3-го поколений; заместитель главного инженера Виктор Тимофеевич Есин, который курировал во ВНИИТ все вещательное ТВ, и директор института Игорь Александрович Росселевич. Задача стояла действительно грандиозная: в отличие от прикладного ТВ в вещательном речь шла не об отдельных цифровых устройствах или небольших замкнутых системах, а в конечном счете о переводе на цифровую технику таких крупных технических систем, как телецентр.

В этот период была опубликована статья сотрудников ВНИИТ докторов наук И.А. Росселевичаи И.И. Цуккермана, кандидатов наук Е.К. Овчинникова и Б.М. Певзнера, инженеров СВ. Сардыко и В.Е. Тимофеева “Цифровое кодирование телевизионных изображений и перспективы использования его на телецентрах" (“Техника Телевидения". 1976. Вып. 4). Насколько я знаю, это была первая отечественная статья по цифровому ТВ. В ней, в частности, была выбрана точка аналого-цифрового преобразования ТВ-сигналов (выход камерного канала), определена оптимальная структура дальнейшего тракта, указаны принципиальные преимущества цифрового кодирования и конкретные задачи предстоящей разработки.

В ходе трехлетней НИР “Рисунок" нам приходилось заниматься прежде всего разработкой АЦП и цифро-аналоговых преобразователей (ПАП) поскольку серийно выпускаемых устройств с 8-разрядным кодированием и с быстродействием, нужным для вещательного ТВ, еще не существовало. Эта работа была поручена Одесскому филиалу ВНИИТ (разработчики - Вадим Евгеньевич Тимофеев и Сергей Адольфович Горьев). Много сил также было потрачено на разработку цифровых кодов для ТВ-сигналов, поскольку международных норм на цифровое кодирование еще не было. (Известная Рекомендация 601 МККР была принята лишь в 1982 году, а более детальная Рекомендация 656 - в 1986 году.) К окончанию темы “Рисунок" были созданы лабораторные макеты основных устройств цифрового ТВ-тракта, но стало ясно, что выполнять на их основе опытно-конструкторскую разработку для серийного производства аппаратуры телецентров еще не представляется возможным. Комиссия, принимавшая законченную НИР, согласилась с нашим предложением об открытии еще одной НИР. Однако в институте это решение было встречено весьма неодобрительно. Как правило, за НИР должна следовать ОКР (опытно-конструкторская работа) с передачей чертежей в серийное производство, а у нас с учетом поисковой темы “Прогноз” получалась третья НИР подряд! Докладывая на научно-техническом совете ВНИИТ о результатах темы “Рисунок", я говорил о неготовности элементной базы, об отсутствии стандарта на цифровое кодирование, о других трудностях, связанных с новизной цифровой техники, и в итоге все-таки было принято решение о проведении еще одной трехгодичной НИР. Однако директор И.А. Росселевич бросил мне реплику, которую я хорошо помню до сих пор: “Эх, был бы я моложе, заставил бы вас сразу делать ОКР!” Ему было тогда 60.

Рядом с будущим

Фактически в 1979-1881 годах были проведены не одна, а две параллельные НИР - “Офорт" (как продолжение “Рисунка") и “Эстамп” для создания цифровых микшера и блока видеоэффектов на основе кадровой памяти. Руководителем НИР “Эстамп" стал к.т.н. Альберт Константинович Бухаров, а ведущими разработчиками - Игорь Владимирович Нагибин и Вячеслав Васильевич Рыбаков.

В ходе этих двух скоординированных работ был изготовлен действующий макет сквозного цифрового ТВ-тракта от выхода камерного канала до выхода телецентра. В нем были реализованы все необходимые функции для создания цветной телевизионной передачи, включая новые эффекты, осуществимые лишь в цифровом виде. На макете тракта были не только испытаны все блоки в их взаимодействии, но и проведены экспертизы по субъективной оценке качества изображений. Большую работу по сборке и испытаниям этого комплекса провела Татьяна Фирсовна Елинекене.

На основании этих работ было решено, наконец, организовать ОКР по разработке телецентра 4-го поколения. Главным конструктором новой темы, которой дали шифр “Студия”, директор назначил заместителя главного инженера В.Т. Есина, а я стал его первым заместителем. Это была большая пятилетняя работа, занимавшая по объему второе место среди всех работ института. Кроме ВНИИТ, в ней участвовали ВНИИРПА, разрабатывавший всю аппаратуру звукового сопровождения 4-го поколения (руководил этой работой к.т.и. Виктор Семенович Неманов), Кировоградский и Александровский радиозаводы, а также несколько учебных институтов. Изготовление звукового оборудования ВНИИРПА заказал в Венгрии и Чехословакии, это оборудование было в основном аналоговым (с цифровой системой управления), и в данной статье о нем не говорится.

Уже самый первый этап работы - составление технического задания и согласование его с заказчиком - оказался сложным и длительным процессом. Наш постоянный заказчик - Гостелерадио СССР, которого представляли главное производственно-техническое управление (ГПТУ, гл. инженер В.М. Палицкий) и ведущие специалисты Московского телецентра (ТТЦ) -требовал воплотить все известные в мире достижения техники и технологии ТВ-вещания, а также обеспечить максимальные удобства эксплуатации. Требования в общем-то вполне законные, но их выполнение приводило к сильному увеличению объема и стоимости оборудования и его энергопотребления.

По теме “Студия” были разработаны аппаратно-студийный блок (зам. гл. конструктора по АСБ Татьяна Моисеевна Ляхова), цифровой сектор центральной аппаратной телецентра (зам. гл. конструктора по АЦ Семен Абрамович Шерман), а также цифровые соединительные линии между аппаратными. АСБ является основной аппаратной телецентра, в нем формируются телепередачи. Его цифровая система телеуправления, допускающая подключение управляющей ЭВМ, позволяла легко скомпоновать на его базе аппаратно-программный блок (АПБ) для монтажа и автоматического выпуска в эфир текущей телепрограммы. Таким образом, в ОКР “Студия” были созданы почти все составные части будущего телецентра.

В рамках отдельной ОКР “ТКА-4” была поставлена задача разработки телекинопроекционной аппаратной 4-го поколения (ведущий разработчик телекинопроектора Владимир Николаевич Ролдугин, ныне генеральный директор фирмы “ПРОФИТТ"). Цифровая техника с ее памятью на кадр позволила изящно решить сложную проблему передачи кинофильмов по ТВ с чересстрочным разложением. Раньше для этой цели создавались сложные оптико-механические кинопроекторы, позволявшие каждый кадр кинопленки считывать два раза -нечетными и четными строками. В новой ТКА использовался простой аппарат с непрерывной протяжкой кинопленки и однострочным ПЗС для каждого цвета и полученные три видеосигнала после АЦП записывались в кадровую память. Из памяти они считывались двумя полукадровыми циклами, образуя чересстрочное разложение. Цифровая техника позволила также обрабатывать сигналы для устранения дефектов кинопленки, подавления шумов и т.п.

Как уже говорилось, важной проблемой было определение параметров цифрового кодирования ТВ-сигналов. Поиски оптимального цифрового кода продолжались 10 лет. В упомянутой выше статье 1976 года предлагалось 8-разрядное кодирование для сигнала яркости и 7-разрядное - для сигналов цветности. Также была выбрана частота дискретизации сигнала яркости 12,5 МГц, а сигналов цветности - 3,125 МГц (два сигнала цветности передавались поочередно, через строку, как в системе СЕКАМ, так что на 4 элемента яркости передавался 1 элемент цветности). Тактовая частота кода получалась равной 15,625 МГц, а поток информации видеосигнала - 125 Мбит/с.

Со временем предложения в отношении размеров потока информации становились все смелее. В статье Б.М. Певзнераи И.И. Цуккермана “ О нормах на цифровое кодирование сигналов для ТВ-центров 4-го поколения" (“Техника кино и телевидения". 1977. № 9) предлагалось передавать в каждой строке уже оба сигнала цветности с 8-разрядным кодированием. Это приводило к тактовой частоте 18,75 МГц и цифровому потоку 150 Мбит/с. Такой код и был реализован в лабораторных макетах по темам “Офорт" и “Эстамп". Но в 1981 году стало понятно, что МККР примет более высокие частоты дискретизации - 13,5 МГц для сигнала яркости и 6,75 МГц для сигналов цветности, что давало тактовую частоту 27 МГц и цифровой поток 216 Мбит/с.

Параметры синхронизации цифрового кода были выработаны МККР значительно позже. Но советские специалисты принимали активное участие в работах МККР, отслеживали все поступающие вклады, и мы рискнули разработать аппаратуру заказа “Студия” в 1982-1984 годах уже в соответствии с готовившимися нормами, которые официально были приняты МККР лишь в 1982 и 1986 годах.

Продолжение следует

Опубликовано: Журнал "Broadcasting. Телевидение и радиовещание" #4, 2010
Посещений: 8530

Статьи по теме


  Автор
Борис Певзнер

Борис Певзнер

Эксперт

Всего статей:  7

В рубрику "Машина времени" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций


Обсуждение

Автор: Дмитрий Александрович Новик, DIMAGE Inc. | 24-02-2011 20:15

Надо сказать практически случайно я натолкнулся на 'историческую' статью Б. Певзнера – я искал сведения о дальнейшей судьбе Павла Константиновича Кириллова, прекрасного инженера, с которым я работал в Московской Телевизионной Филиал-Лаборатории в 1955-1957 гг и продолжал сотрудничать по его инциативе и приглашению в МТФЛ, будучи аспирантом ВНИИТ'а в 1957-1959гг, для продолжения разработок и ислледований цифровых ТВ систем со статистическим кодированием (сжатием), вплоть до того времени, когда П.К. Кириллов был переведен из МТФЛ и назначен Зам. Гл. ингенера 5 Главка в Министерстве.
Чтение статьи Б. Певзнера лишний раз подтвердило народную мудрость – «врёт как очевидец». Б. Певзнер не мог не знать, что начиная с 1960 г. по моей инциативе и по моим конкретным идеям, защищённым авторскими свидетельствами, во ВНИИТ'е при решительной поддержке директора ВНИИТ'а И. А. Росселевича наперекор отчаянному сопротивлению, как время доказало дутыми авторитетами, возглавляемыми И.И. Цукерманом, началась разработка цифровой ТВ системы со статистическим сжатием.
И.А. Росселевич пошёл на довольно необычный шаг, предоствив для разработки комнату напротив своего кабинета, разрешив набрать для разработки небольшую специальную группу инженеров и техников с целью разработки и демонстрации цифровой ТВ системы со статистическим кодированием. В эту группу перешёл В.П. Мандражи с 2-мя своими сотрдниками из отдела передатчиков, где он занимался разработкой специальных антенных устройств и где у него сложились сложные и обострённые отношения с руководством отдела и его сотрудниками. И.А. Росселевичем было поставлено условие – к концу 1960 г. разработать и продемонстрировать макет цифровой ТВ системы со статистическим кодированием 'от света до света'. Такая полностью цифровая ТВ система со статистическим кодированием 'от света до света' была успешно разработана и продемонстрирована в конце 1960 г. Вскоре при посещении ВНИИТ'а Министром Калмыковым И.А. Росселевич продеонстрировал работу этой системы Министру. Обьяснения и ответы на вопросы Министра Калмыкова, проявившего неподдельный интерес к разработке и демонстрации, давал я непосредственно.
Одно научно-техническое замечание – статья Б. Певзнера не упоминает и попросту игнорирует абсолютную необходимость статистического кодирования ТВ сигнала дла устранения внутрикадровой и межкадровой избыточности цифрового ТВ сигнала, без которого переход к цифровому ТВ теряет всякий смысл.

Обсуждение на форуме


Добавить комментарий

Автор:
Компания:
E-mail:
Уведомлять о новых сообщениях в этой теме да
нет
Текст сообщения:
Введите код:









Реклама на сайте


Вызов консультанта


Регулирование и стандарты
Оборудование и технологии
Экономика и менеджмент
Контент
Новые продукты
Гуманитарные технологии
Оборудование для передачи сигнала
Профессиональное HDTV-производство
Малобюджетное производство в HD-формате



Социальная реклама


Rambler's Top100

Яндекс цитирования


Бесплатная подписка | Форум | Контакты | Ссылки | Реклама на сайте

Copyright © 2003-2013, ООО "ГРОТЕК"
Использование материалов сайта возможно при указании активной гиперссылки на главную страницу этого сайта. Ссылка должна выглядеть так: Broadcasting.Ru.