В рубрику "Оборудование и технологии" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
В феврале 2006 г. Конгресс США принял закон, пo которому с 17 февраля 2009 г. аналоговое ТВ-вещание в стране должно быть полностью прекращено. С этого дня все ТВ-программы будут идти только в цифровом виде. На сайте FCC (Федеральной Комиссии Связи США) бегут секунды обратного отсчета времени: "До перехода на цифровое ТВ осталось ...дней, ...часов, ...минут, ...секунд". Таким образом, система NTSC завершает свою историческую миссию.
Борис Певзнер
Эксперт
Переход к новым телевизионным системам
Процесс прощания с системой NTSC идет уже давно. Первое решение Конгресса было принято в 1996 г. и установило срок перехода на цифровое ТВ-вещание на 2006 г. В апреле 1997 г. Федеральная комиссия связи США бесплатно передала вещательным компаниям спектр радиочастот для начала цифрового вещания, оцениваемый в 70 млрд долларов, с условием освобождения ими в 2006 г спектра, используемого для передачи аналоговых сигналов. Но в этот 10-летний срок американцам уложиться не удалось, и теперь он сдвинут на три года. Освобождаемые радиоканалы (номера 52-69) будут переданы другим службам, в первую очередь - службам безопасности и пожарным, так как после теракта 11 сентября 2001 г. было определено, что система связи быстрого реагирования нуждается в серьезной модернизации. Часть каналов получат фирмы Intel, Cisco и другие для создания мощной радиосети, которая обеспечит быстрым "бесшовным" Интернетом всю территорию США.
Система NTSC пока останется в отдельных участках ТВ-тракта, так как из 18 цифровых стандартов, принятых FCC, низший уровень (4800 -это сигнал NTSC, преобразованный в цифровую форму. Парк телевизоров NTSC в США, достигавший в пике четверти миллиарда единиц, к настоящему времени значительно уменьшился и перестал быть препятствием для изменения системы вещания. В 2006 г. подавляющее большинство семей США (88%) уже было подключено к кабельным (59%) или спутниковым (29%) сетям, и задача преобразования цифровых кодов в аналоговые сигналы решается в этих сетях. Те же телезрители, что смотрят программы прямо с эфира, со своей антенны, должны будут приобрести специальные недорогие конвертеры для преобразования цифрового кода в сигналы NTSC. Для покупки указанных конвертеров каждая семья сможет начиная с 2008 г. получить до двух купонов по 40 долларов каждый. Все вновь выпускаемые телевизоры становятся цифровыми, начиная с экранов больших размеров. Уже к середине 2006 г. все новые телевизоры с экраном 25 дюймов и более имели на входе цифровые блоки настройки (тюнеры), а к марту 2007 г. такие тюнеры будут иметь все поступающие в продажу телевизоры. Кроме того, все новые телевизоры уже давно снабжаются входами для компонентных аналоговых сигналов Y, РЬ, Рг.
Параллельно с переходом от аналогового к цифровому телевидению идет переход от стандарта 525/60 к стандарту высокой четкости (в основном - типа 10801). ТВ-вещание высокой четкости началось в США в ноябре 1998 г. и к настоящему времени его программы может получать почти все население страны. Так, ведущая кабельная компания на восточном побережье Америки Comcast Cable в своем максимальном пакете из 250 программ (из них свыше 180 цифровых) предлагает более 30 программ высокой четкости, в том числе варианты семи новостных каналов и популярный у населения набор программ компании Discovery. Число программ ТВЧ быстро возрастает, что наряду с падением цен на телевизоры нового поколения (плоские экраны) стимулирует покупку новых приемников, рассчитанных и на новый, и на старый стандарты. В них уже нет аналоговых сигналов NTSC ни в радио-, ни в видеоканалах.
Выдающаяся роль системы
Созданные в Европе через 10 лет после нее две другие действующие по всему миру системы являются дальнейшим развитием NTSC и используют ее принципы построения (не будь NTSC, они появились бы еще лет на 10 позже). Автор системы PAL, доктор Вальтер Брух, не раз говорил, что это не самостоятельная система, а вариант системы NTSC; своим вкладом и достижением он считал то, что ему удалось найти поднесущую частоту, которая допускала поворот фазы от строки к строке, недопустимый в NTSC. Важным вкладом системы СЕКАМ, использованным затем в PAL, явилась задержка сигналов цветности на строку с помощью ультразвуковой линии; квадратурная модуляция в ней (к сожалению!) была заменена частотной, но в остальном и эта система построена на принципах NTSC. Цветное телевидение распространилось по всему миру - в 2006 г. о его наличии (хотя бы формально) заявила 241 страна (это на полсотни больше государств, чем входит в ООН). Из них система NTSC значится в 61 стране и еще в трех она используется вместе с другими системами. Система PAL значится в 112 странах, SECAM - в 51 стране, и в 14 странах приняты обе эти системы.
Отдавая дань системе NTSC, сегодня хотелось бы вспомнить и о том коллективе специалистов, который впервые воспроизвел эту систему в Советском Союзе, и о том, как это происходило.
Информация "из первых рук"
В конце 1953 г. во ВНИИТе появился небольшой томик - машинописный отчет о разработке в США одновременной совместимой системы цветного телевидения, составленный, видимо, инженерами советского торгового представительства в США. Вскоре, в начале 1954 г., пришло известие, что эта система уже официально принята. Эта новость произвела настоящий переполох. Ведь лишь недавно, в 1951 г, в США была принята последовательная система CBS фирмы "Колумбия" (со сменой цветов по полям) и начаты телевизионные передачи по ней. Во ВНИИТе были в разгаре работы над аналогичной системой, и лишь только что, в декабре 1953 г., были начаты передачи по этой системе, организована опытная станция цветного ТВ на московском телецентре. Все шло к тому, чтобы внедрять эту систему в вещание в СССР. И вот такой крутой поворот. Правда, было известно, что ряд фирм США во главе с RCA разрабатывают одновременную систему, что велась конкурентная борьба, в результате которой вещание по последовательной системе, едва начавшись, было прекращено. Но никто не ожидал, что одновременная совместимая система будет создана так быстро. Сама возможность передачи всей необходимой информации о цветном изображении в одном канале связи черно-белого телевидения сначала представлялась сомнительной. И вот появился толстый том американского журнала Proceeding IRE (№ 1, 1954 „.), целиком посвященный детальному описанию новой системы. На его глянцевой обложке гордо красовался треугольный флаг, символизирующий систему NTSC, - его широкая сторона была трехцветной, середина - двухцветной, а узкий кончик -одноцветным, серым. Статьи этого журнала содержали изложение теоретических основ, начиная с фундаментальной работы о колориметрии цветного телевидения, и описания практических устройств всех звеньев ТВ-тракта, причем вся информация была подана "из первых рук" - статьи были написаны самими разработчиками.
В системе NTSC были реализованы результаты интенсивных научных исследований последних лет:
Беспечные американцы не скрывали своих секретов. Так, сразу после создания атомной бомбы они выпустили в свет книгу Г. Смита "Атомная энергия в военных целях", которая уже в 1946 г. вышла в русском переводе и стала настольным пособием советских физиков. Так что уж говорить о цветном телевидении! Все было расписано детально, только вот понять все это было ой как непросто. Журнал был нарасхват, за ним записывались в очередь. Первым впечатлением о системе NTSC еще по предварительному отчету стала ее чрезвычайная сложность, и многие специалисты с ходу сочли ее неприемлемой для внедрения в условиях СССР. Это нетрудно понять. Лишь 4 года прошло после начала ТВ-вещания в Москве и 2 года - в Ленинграде, и освоение даже этого, казалось бы, простого черно-белого телевидения шло с большими трудностями. Приемники были ненадежны, часто портились (в основном, из-за выхода из строя радиоламп и пробоев строчных трансформаторов) и служили источником многочисленных жалоб их владельцев. Синхронизация держалась нестабильно, нередко срывалась, так что ручки регулировки частот строк и полей были фактически главными оперативными органами управления телевизором.
В углах изображения терялась фокусировка, геометрические искажения растра были очень сильны. Весьма заметны были и искажения, вносимые видеотрактом, в особенности пресловутые "тянучки".
Представить себе внедрение сложной и точной аппаратуры NTSC на таком уровне техники было невозможно. С последовательной системой дело обстояло гораздо проще - в сравнении с черно-белым телевидением она требовала лишь расширения полосы частот. Поэтому в ожесточенных спорах о выборе системы, которые вели советские телевизионщики с самого начала 1950-х гг., позиции определялись вполне четко - работники промышленности (во главе с профессором В.Л. Крейцером), которым предстояло ее разработать, изготовить и внедрять, отстаивали последовательную систему. Большинство других специалистов, в основном работники учебных институтов (во главе с профессором П.В. Шмаковым), приоритетом которых было техническое совершенство, отстаивали одновременную систему. Даже появление системы NTSC не сразу положило конец этим спорам, чему способствовал ряд факторов:
Тем не менее вскоре ВНИИТ принял решение разработать экспериментальный образец телевизионного комплекса по системе NTSC (естественно, измененной под принятый в СССР стандарт 625/50 с радиоканалом 8 Мгц). Лабораторные образцы аналогичного комплекса, правда, в меньшем объеме начали разрабатывать и кафедра телевидения ЛЭИС, возглавляемая П.В. Шмаковым, и лаборатория телевидения НИИ радио (в Москве), возглавляемая СВ. Новаковским. Последовательная система была оставлена ВНИИТом для прикладных применений (и в медицинской аппаратуре работала еще много лет).
Первый комплекс аппаратуры NTSC советского стандарта
К сожалению, работы во ВНИИТе велись очень малыми силами - собственно цветным телевидением занималась лишь одна лаборатория, человек тридцать. Помню, как на одном из производственных совещаний молодой кандидат наук И.И. Цуккерман (впоследствии профессор и один из зачинателей цифрового ТВ) уподобил наши попытки угнаться за Америкой, где систему NTSC создавали 33 фирмы, соревнованию Эллочки Людоедки с миллиардершей Вандербильт. И еще много лет направление цветного вещательного ТВ не расширялось - наш директор был энтузиастом космических и военных применений телевидения, и именно в этих направлениях активно и успешно развивал ВНИИТ. Правда, на базе сильного института с развитыми конструкторским и специализированными отделами и опытным заводом даже наша небольшая лаборатория смогла достичь многого. Уже через два года, к лету 1956 г, был создан экспериментальный образец аппаратной цветного ТВ по системе NTSC, пока еще без студийной камеры - источниками сигналов служили диапроектор, эпипроектор и кинопроектор на бегущем луче. Мониторы (на американских масочных трубках) разработал Лев Александрович Новиков, кинопроектор вел Антон Никитич Киселев, декодирующее устройство делал Семен Абрамович Шерман, блок восстановления поднесу-щей для приемника - Всеволод Федорович Воробьев, кодирующим устройством занимался я (тогда м.н.с. и аспирант-заочник). Колориметрию вела Вера Михайловна Зусманович, общими схемами комплекса занималась Нина Николаевна Волкова, а руководил нами Виктор Леонидович Крейцер. Начальниками лаборатории цветного ТВ были поочередно Павел Иванович Коршунов (на этапе последовательной системы), Виктор Иванович Балетов и Игорь Николаевич Денисенко. Первую трехтрубочную камеру разработали в Москве, в лаборатории Новаковского инженеры Вячеслав Андреевич Петропавловский и Яков Розвал, а камерный канал для нее сделала у нас во ВНИИТе Инна Александровна Воробьева.
В процессе работы отношение к системе NTSC существенно изменилось. Сложность понемногу поддавалась освоению, и становились ясными совершенство и красота технических решений. Тогда вошла в моду теория информации, и расчеты ее методами показали, что в этой системе была достигнута наиболее эффективная передача информации в сравнении со всеми другими предлагавшимися способами. Забегая вперед, можно сказать, что из трех принятых теперь в мире систем цветного телевидения NTSC оказалась самой простой.
Показ цветного телевидения "антипартийной группировке"
Наша опытная аппаратная еще не была как следует отработана, когда поступила внезапная команда - демонтировать ее и перевезти в Москву, прямо в Кремль, для демонстрации руководству страны. Министерство связи предоставило почтовый вагон, и мы загрузили его ящиками с аппаратурой - дюжиной стоек с блоками, мониторами, кабелями, приборами. В пассажирском купе вагона расположилась наша группа сопровождавших во главе с помощником Крейцера Михаилом Эмильевичем Госом. Все было сделано оперативно - вчера вывезли из института и погрузили, сегодня разгрузили и завезли на место. Остальная бригада приехала следом, и уже через неделю комплекс был смонтирован и включен в здании Президиума Верховного Совета СССР, в гигантском фойе Свердловского зала, и инженеры принялись тщательно "выруливать" свои блоки, добиваясь хорошего качества изображения.
Из членов политбюро нас удостоили посещением В.М. Молотов, К.Е. Ворошилов и М.Г. Первухин. С ними были заместители предсовмина М.В. Хруни-чев и И.Ф. Тевосян и другие руководители промышленности, а пояснения давали наш министр В.Д. Калмыков, его заместитель А.И. Шокин и руководитель работ профессор В.Л. Крейцер. Помню, как Шокин с энтузиазмом демонстрировал диковинные стекла, менявшие цвета при повороте, - цветоде-лительные зеркала для передающих камер (их производство предстояло налаживать в оборонной промышленности, в которую входила вся оптическая отрасль). Был поднят вопрос и о производстве масок для кинескопов - тонких листов из особой стали с сотнями отверстий на квадратный сантиметр. "Ничего, - сказал на это Тевосян, - когда разрабатывали атомную бомбу, мы для центрифуг еще и не такие делали, освоим".
Еще несколько дней мы проводили показы для работников Совмина и Госплана СССР. Это нелегкое испытание мы выдержали, аппаратура ни разу не подвела. Да и работа эта была благодарная - контраст цветных изображений с привычным тогда качеством черно-белого телевидения был поразительным. Помню непосредственную реакцию Ворошилова: "Ах, какое отличное изображение! А у меня все скачет, все скачет!".
В целом, демонстрация прошла успешно, и напоследок В.Л. Крейцер пригласил всю нашу бригаду (16 человек, как сужу по сохранившейся фотографии) в ресторан. По итогам демонстрации было предложено срочно готовить Постановление Совета Министров СССР о развитии в стране цветного телевидения по одновременной системе. При централизованной государственной экономике, чтобы освоить цветное ТВ, как и любое другое крупное новшество, требовалось привлечь множество различных отраслей промышленности, что мог сделать только Совмин.
Вернувшись в Ленинград, мы продолжили работы. Через год, когда в СССР состоялось заседание главной международной организации по телевидению -11-й Исследовательской комиссии МККР, - мы смогли у себя дома показать этой комиссии весь действующий комплекс системы NTSC. Это было первое и единственное посещение ВНИИТа иностранцами, если не считать немецких специалистов, работавших по принудительному, хотя и хорошо оплачиваемому контракту в 1947-1950 гг. Теперь в комплексе были уже и передающие камеры, разработанные под руководством В.И. Балетова. Качество изображений было отличное. На следующий день после иностранцев были приглашены соседи нашего института - командование Военной академии связи им. СМ. Буденного. Один дотошный генерал попросил развернуть передающую камеру к окну и показать что-нибудь живое. Повернули турель на самый длинный объектив, и когда все увидели, как взятая крупным планом колышется листва на деревьях парка, раздалось общее "ах!" "Вот теперь я вижу, что все это настоящее, а то с этими куколками (мы показывали кукол) вы могли камеры как-то и специально подстроить", - объяснил этот генерал.
Долгий путь цветного телевидения
Работы развертывались, вышло вышеупомянутое Постановление Совмина, и потом с годами выходило еще не одно. Процесс разработки и промышленного освоения всего комплекса аппаратуры цветного ТВ оказался весьма длительным. Поставленных целей удалось достичь лишь через несколько лет, в ТВ-аппаратуре второго поколения, почти целиком транзисторной, то есть на порядок более надежной и стабильной. За это время был сделан еще один важнейший технический шаг - создан плюмбикон, заменивший суперортико-ны, стоявшие в первом поколении цветных передающих камер. Суперортико-ны, из-за зависимости их характеристик от содержания изображения, не могли обеспечить хорошего качества цветного изображения при сложных передачах, а с появлением плюмбиконов это качество намного улучшилось, и спрос на цветные телевизоры стал быстро расти. Эта разработка голландских ученых была заслуженно удостоена Нобелевской премии.
Опытные передачи по отечественному варианту системы NTSC начались в декабре 1959 г. на Московской опытной станции цветного ТВ (МОСЦТ) и в январе 1960 г. в Ленинграде из лаборатории ЛЭИСа, однако их мало кто видел, так как цветные телевизоры в стране тогда еще серийно не производились. Первая в СССР регулярная передача в эфир по одновременной системе цветного ТВ (но это была уже система СЕКАМ) была проведена 1 октября 1967 г. аппаратурой ВНИИТ с Московского телецентра, из студии на Шаболовке. А вскоре - 7 ноября 1967 г. состоялась и первая внестудийная передача - специально изготовленная к этой дате экспериментальная цветная ПТС "Лотос" провела показ парада и демонстрации на Красной площади по случаю 50-летия Октябрьской революции.
Еще одна, не менее важная причина задержки внедрения цветного ТВ состояла в том, что довольно быстро процесс разработки системы по типу NTSC перешел на другие рельсы - в Европе и в СССР занялись работами по созданию альтернативных, собственных вариантов системы цветного ТВ. Эти работы были движимы как стремлением снизить чувствительность сигнала NTSC к искажениям при передаче, так и - в еще большей степени - политическими и ведомственными интересами. Но драма выбора системы цветного ТВ для стран Европы - это уже другая тема.
Опубликовано: Журнал "Broadcasting. Телевидение и радиовещание" #1, 2007
Посещений: 20030
Статьи по теме
Автор
| |||
В рубрику "Оборудование и технологии" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
