Главная » Статьи » Статьи » Видеотехника

Эволюция цифровой записи звука и изображения на оптические диски

Об истории создания компакт-дисков (CD) и их выпуска, о разработке различных стандартов записи и воспроизведения звуковых и видеосигналов (CD, Video-CD, DVD, DVD-Audio, SACD) довольно кратко рассказано в публикуемой статье. Начав разбираться в устройстве и схемотехнике проигрывателей DVD, можно придти к выводу, что их построение во многом сходно с построением звуковых проигрывателей CD. Действительно, основные системы и узлы обоих типов проигрывателей практически не отличаются друг от друга. К таким системам и узлам относятся приводы дисков, источники питания, системы управления и авторегулирования, высокочастотные блоки. Существенные отличия заключены только в блоках обработки видео- и звуковых сигналов. Несмотря на кажущуюся простоту современных дисковых проигрывателей, заниматься их ремонтом или доработкой с целью улучшения технических характеристик на радиолюбительском уровне не просто. Кроме того, в связи со значительным снижением цен на массовые модели проигрывателей DVD во многих случаях их послегарантийный ремонт экономически не целесообразен, так как стоимость ремонта может оказаться выше цены новых проигрывателей соответствующего класса. Однако ситуация существенно изменяется, если речь идет о дорогостоящих моделях проигрывателей классов Hi-Fi и Hi-END. К тому же большинство массовых моделей современных проигрывателей с ценой дешевле 4000...5000 руб., а тем более 2000 руб., не удовлетворяют требованиям любителей высококачественного изображения и особенно звука. В таких случаях ремонт и усовершенствование проигрывателей дисков среднего и высокого классов в радиолюбительских условиях вполне оправданы. Для эффективного проведения диагностики неисправностей и ремонта различных дисковых проигрывателей необходимо детально представлять их устройство и функционирование, иметь доступ к технической документации и запасным частям. Важно, на взгляд автора, иметь представление и об основных разработчиках систем цифровой записи — фирмах iSONY, PHILIPS, MATSUSHITA, JVC, TOSHIBA, внесших наибольший вклад в разработку аппаратуры и стандартов записи информации на диски, а также об истории создания и эволюции дисковых устройств цифровой записи звука и изображения. Более 60 лет назад, 7 мая 1946 г., когда в СССР впервые отмечали День радио, на Дальнем Востоке произошло другое знаменательное событие. В этот день японские энтузиасты Масару Ибука (Masaru Ibuka) и Акио Морита (Akio Morita) основали компанию Tokyo Tsushin Kogyo, впоследствии (с 1958 г.) — SONY Приверженность к непрекращающемуся стремлению изобретать все новые и новые технологические решения стала основным девизом компании. Привычные сейчас всем 12-сантиметровые оптические диски также появились в большей степени благодаря усилиям разработчиков фирмы SONY. He многие любители высококачественного звука знают, что и принятое стандартным время записи на компакт-диск выбрал исполнительный директор SONY Акио Морита (рис. 1): 74 мин 33с звучит 9-я Симфония Людвига Ван Бетховена [1]. Работы по оптическим дискам совместно проводили разработчики фирм PHILIPS и SONY Впервые предприятия PHILIPS Акио Морита посетил в 1953 г. Первое, что его поразило — небольшой голландский городок Эйндховен со статуей доктора Филипса на привокзальной площади. Впоследствии Морита писал: "... для меня оказалось неожиданностью, что громадная фирма моей мечты "Филипс" находилась в небольшом городке в одном из уголков маленькой сельскохозяйственной страны" [2]. В последующие десятилетия компании сотрудничали в разработке стандартов и совместной работе, что привело к реализации многих важнейших технических достижений: от стандартной магнитофонной компакт-кассеты до эпохальной разработки компакт-диска для воспроизведения звука в домашних условиях. Усилиями специалистов SONY были разработаны основные схемные и конструкторские решения в устройствах импульсно-кодовой модуляции, а разработчиками PHILIPS — в лазерной технике. В 1977 г. в журнале "Радио" впервые в СССР появилось сообщение о том, что на Западе начата разработка принципиально новой системы цифровой звукозаписи [3]. К концу 70-х годов стало ясно, что речь идет о системе цифровой записи звука на оптические диски. Разработка формата CD SONY/ PHILIPS была в основном закончена в 1980 г. В то же время многие другие фирмы вели работы по созданию систем цифровой записи звука на диски. Однако сочетание достоинств оптического способа записи фирмы PHILIPS с эффективностью метода коррекции ошибок и высокой плотностью записи информации поставило совместную разработку двух фирм вне конкуренции. Окончательную точку в выборе формата компакт-диска поставила фирма MATSUSHITA. В 1981 г. она отказалась от дальнейших работ по собственной системе записи и присоединилась к SONY и PHILIPS. После этого все ведущие фирмы бытовой электроники и звукозаписывающие компании одна за другой приобрели лицензии на систему CD и приступили к выпуску компакт-дисков и аппаратуры для их воспроизведения. Внешний вид одной из первых моделей проигрывателей CD фирмы SONY — CDP-101 показан на рис. 2, а фирмы PHILIPS — на рис. 3. Одновременно с решением проблем технического характера еще задолго до официального объявления об окончании работ и появления дисков в продаже была развернута широкая рекламная кампания. Важным событием в становлении нового формата записи стала презентация компакт-диска в австрийском Зальцбурге. 15 апреля 1981 г. на ней авторитетным экспертом в поддержку CD выступил всемирно известный дирижер Герберт фон Караян (близкий друг Акио Мориты) [3]. Первый в истории серийный компакт- диск был изготовлен 17 августа 1982 г. в городе Лангенхаген (близ Ганновера) на заводе компании PolyGram. Ma этом диске была записана Альпийская симфония Рихарда Штрауса, исполненная оркестром Берлинской филармонии, которым дирижировал Герберт фон Караян [1]. Производство компакт-дисков в СССР было официально открыто только в 1990 г. на Московском опытном заводе "Грамзапись" (МОЗГ), входившем в состав Всесоюзной фирмы грампластинок "Мелодия". Однако неофициальный пуск завода состоялся 10 декабря 1989 г. На нем были выпущены первые десять наименований компакт-дисков. Официально первым с надписью на этикетке "Первый русский комлжг-диск — the first RUSSAN produced compact disc" был объявлен CD "Иван Грозный-Стихира" Родиона Щедрина. Фактически же первенцем) стал внекаталожный диск, изготовленный с матрицы, привезенной шведскими специалистами фирмы CD-plant из города Мальме, участвовавшими в строительстве московского завода. На этом диске записаны песни группы Roxette. Было отпечатано 180 экземпляров. На этикетке под словами We made it расписались специалисты России, Швеции и Германии, работавшие на последних этапах пуска завода [1]. В 1993 г. был запущен Уральский электронный завод (сейчас Laser Craft) в Екатеринбурге. В 1995 г. в России появились первые дупликаторы (системы тиражирования) дисков CD-R. К 2005 г. около сорока заводов имели лицензии на производство дисков CD и DVD. К сожалению, первое в СССР производство компакт-дисков МОЗГ в 2003 г. прекратило существование (перепрофилировано в торгово-офисный центр). Компакт-диск проложил дорогу практически всем появившимся после него оптическим дискам, многие из которых не получили заметного распространения. До практического внедрения был доведен интерактивный диск CD-i фирмы PHILIPS, на котором может храниться в цифровом виде самая разнообразная информация, в том числе небольшие фрагменты движущегося изображения. Однако формат не имел широкого успеха у потребителей, но послужил прообразом формата Video-CD (оба формата имеют похожие алгоритмы сжатия цифрового потока видео- и звуковой информации). В сентябре 1993 г. фирмы MATSUSHITA, JVC, PHILIPS и SONY договорились о едином техническом стандарте для Video-CD — Video CD v 1.1 technical standart. Через год появилась его вторая версия — Video CD v.2 с возможностью работы в двух режимах разрешения: "нормальной" (352x288 точек) и повышенной (704x576 точек) четкости [4]. Алгоритмы цифровой обработки сигналов в системе Video-CD базируются на стандарте сжатия МPEG-1, разработанного консорциумом специалистов ведущих фирм и университетов мира. Диски Video-CD в конце 90-х годов получили заметное распространение. В России их ассортимент исчислялся сотнями наименований. Однако выбор проигрывателей был невелик, и основными воспроизводящими устройствами для них служили персональные компьютеры с приводами CD-ROM, причем даже без платы декодера MPEG-1, так как возможно декодирование потока MPEG-1 программными методами. Внешний вид популярных в России проигрывателей Video-CD с системой "караоке" фирм LG (FL-R888K) и SAMSUNG (KCD-22V) представлен на рис. 4 и 5 соответственно. Однако существование Video-CD оказалось недолгим. К концу 90-х годов стало ясно, что формат не имеет перспективы. К настоящему времени диски Video-CD практически исчезли из продажи. Внедрение нового формата DVD, разработанного к середине 90-х годов, началось с заявления компании MATSUSHITA (PANASONIC), сделанного на пресс-конференциях, прошедших одновременно в Токио, Осаке, Париже и Голливуде. Суть заявления состояла в следующем: альянс производителей бытовой аппаратуры HITACHI, MATSUSHITA, PIONEER, THOMSON, TOSHIBA и кинокомпании MCA, TIME WARNER пришли к общему соглашению и предложили формат третьего поколения цифровых видеодисков (DVD) со сверхвысокой плотностью записи (SD). Компаниями, поддерживающими новый формат, стали MITSUBISHI, JVC, NIPPON COLUMBIA TOSHIBA-EMI, PIONEER LDC [5]. Хотя к этому времени фирмы SONY и PHILIPS разработали собственный формат цифровых дисков высокой плотности, "война форматов" даже не началась. Производители кинопродукции Голливуда одобрили формат альянса, и практически все основные производители аппаратуры, включая и SONY с PHILIPS, поддержали основные положения нового формата. Вскоре он был окончательно стандартизован. Внедрение формата DVD несколько раз откладывали. Однако осенью 1996 г. новые диски и аппаратуру для их воспроизведения начали продавать в Японии, весной 1997 г. — в США, а осенью этого же года — в Европе. Следует отметить, что диски 1-й и 2-й зон, а также проигрыватели для них можно было купить и в Москве уже в 1997 г. [6]. Одними из первых серийных моделей проигрывателей DVD были THOMSON — DTH-100 И PANASONIC — DVD-A100. Внешний вид последнего показан на рис. 6. Модификация PANASONIC — DVD-A100EU, предназначенная для воспроизведения дисков 5-й зоны и сертифицированная Ростестом, появилась в России в 1998 г., что можно считать началом распространения DVD в России. Однако в этот год на отечественном рынке присутствовало сравнительно небольшое число моделей проигрывателей, многие из которых были "серыми" (не предназначенными для российского рынка). Цены на них достигали 800... 1000 долл. США и более. К пятилетнему юбилею формата DVD (в 2001 г.) рынок проигрывателей довольно четко структурировался на ценовые группы. Число моделей на российском рынке исчислялось многими десятками. Цены массовых моделей лежали в пределах 6000...8000 руб., а класса Hi-END — до 60000...90000 руб. Последующие события проходили и проходят в настоящее время под воздействием мощного "китайского" фактора. В продаже появились модели проигрывателей дешевле 2000 руб., а в некоторых специализированных изданиях даже стали поднимать вопрос о необходимости самого существования проигрывателей DVD дороже 5000...6000 руб. Однако проводимые рядом изданий тесты современных проигрывателей дают однозначные результаты. Качество изображения и особенно звука классов Hi-Fi и Hi-END могут обеспечить лишь модели с ценой не ниже 8000...10000 руб., причем различие в качестве можно заметить только при воспроизведении высококачественных стандартных дисков промышленного изготовления. Рассматривая эволюцию систем оптической записи, нельзя не отметить некоторые негативные стороны технического прогресса при внедрении новых форматов для пользователей дисков и аппаратуры для их воспроизведения. Так после успешного внедрения формата CD было разработано множество новых дисков и новой аппаратуры для них, но только немногие из них поучили безоговорочное признание покупателей. Одной из причин неприятия нововведений можно назвать форматное соперничество ведущих фирм-разработчиков бытовой и профессиональной аппаратуры — SONY MATSUSHITA, JVC, TOSHIBA и некоторых других. Примерами этого можно назвать перипетии внедрения форматов DVD-AUDIO и SACD, а также еще не закончившуюся "войну форматов" Blu-ray и HD-DVD. Работы по созданию формата DVD-AUDIO были начаты в 1996 г. образованной DVD-форумом рабочей группой WG-4. В1999 г. формат стал стандартом и был поддержан 44 компаниями, входящими в DVD-форум, а также RIAA (ассоциация американских фирм звукозаписи). Одна из первых моделей проигрывателей такого формата — универсальный проигрыватель PANASONIC — DVD-A7 (2000 г.). К 2005 г. возможность воспроизведения дисков DVD-AUDIO имели десятки моделей универсальных проигрывателей самых различных фирм, в том числе китайских, например, BBK-965S, цена — 5500 руб. Однако тестовые прослушивания массовых проигрывателей, проводимые рядом специализированных изданий, не выявляли существенного улучшения качества звучания дисков DVD-AUDIO по сравнению со стандартными дисками СD и DVD, а в отдельных случаях было даже ухудшение качества (JVC — XV-NA77, цена —6500 руб.) [7]. Формат Super Audio CD (SACD) разработан фирмами SONY и PHILIPS. Первые модели проигрывателей такого формата начали продавать в Японии в 2000 г. (по ценам 3000... 10000 долл. США). Эти проигрыватели способны воспроизводить обычные компакт-диски, что разработчики формата считают его существенным преимуществом над форматом DVD-AUDIO. Однако их соперничество фактически закончилось "вничью". Ни один из них не получил заметного распространения. Диски с записями востребованы только в узком кругу любителей высококачественного звука. В последние годы началась и продолжается очередная "война форматов", на этот раз — дисков высокой плотности Blu-ray и HD-DVD фирм SONY MATSUSHITA и TOSHIBA. На прошлогодней выставке CeBIT- 2006 корреспондент "Газеты. RU" побеседовал с представителем компании MATSUSHITA (PANASONIC) Питером Ве- бером. По его мнению, стандарт Blu-ray поддерживают компании, занимающие 85 % рынка потребительской электроники, а также производители компьютеров DELL, HP, Apple. Игровая приставка SONY — Play Station-3 уже рассчитана на диски Blu-ray. В свою очередь, представитель фирмы TOSHIBA Франк Эш- хольц на этой же выставке заявил, что на стороне формата HD-DVD пять крупных голливудских студий, компании Microsoft, LG, Intel. Проблемы с дисками DVD-AUDIO и SACD, а тем более Blu-ray и HD-DVD, в России пока не очень актуальны. Однако для читателей могут представить интерес некоторые характерные мнения американских потребителей по этим вопросам, опубликованные в New York Times [8]: "...первый плейер TOSHIBA — HD-A1 для дисков HD-DVD стал первым залпом в абсурдной и бессмысленной войне стандартов, в которой участвуют крупнейшие игроки киноиндустрии, производители компьютеров и бытовой электроники... Самый главный вопрос здесь: а зачем вообще нужен новый стандарт, что не так с сегодняшними DVD — для производителей большая популярность и насыщенность рынка DVD означает, что пора "выбросить стандарт DVD на помойку" и начать все сначала... . Чтобы почувствовать разницу в детализации картинки, нужно смотреть фильмы на большом экране, преимущества повышенной детализации практически сводятся на нет на телевизорах с диагональю, меньшей 35 дюймов (88 см). ...Плейеры "новых" форматов DVD несовместимы между собой... Прекрасную картинку с HD-DVD можно получить при наличии в телевизоре разъема HDMI, при наличии только компонентных или входов S-VHS обеспечивается только 25 % разрешения... Почему не следует сейчас покупать "новые" проигрыватели DVD: — скачок качества поражает не так сильно, как в свое время изменения при переходе с VHS на DVD; — фильмов на "новых" DVD мало; —можно поставить не на ту "лошадь", может случиться, что эту "войну форматов" не выиграет ни одна из компании — если большинство потребителей решит, что сегодняшние DVD достаточно хороши"
1 2 3 4 5 Категория: Видеотехника \| Добавил: admin (04.05.2012)
Просмотров: 2471 \| Комментарии: 8 \| Теги: CD, диск, DVD, видеотехника \| Рейтинг: 0.0/0