Марк Кривошеев. Скачки в восприятии ТВ. (источник -comnews.ru)
Эффект реальности в телевизионном вещании можно резко повысить путем расширения динамического диапазона яркости изображения, а также за счет многоканального звукового сопровождения. Такой звук обеспечат компактные воспроизводящие аудиосистемы, которые будут доступны по цене и смогут массово использоваться в обычных жилых помещениях.
В течение многих лет качество доставки ТВ-контента оценивалось путем замера в точке приема ряда технических параметров. Однако с ростом количества сред и форматов передачи контента проявились отличия в его доставке, как и различия в воспроизведении на множестве оконечных устройств. Поэтому прежняя система оценки качества доставки контента представляется недостаточной. Сегодня вещатели и провайдеры отдают приоритет удовлетворенности пользователя качеством доставленной ТВ-программы, то есть степенью близости передаваемой сцены к реальности.
Поэтому вещательная Исследовательская комиссия (ИК-6) Бюро радиосвязи МСЭ (МСЭ-R) создала специальную группу для изучения качества восприятия ТВ-программ именно с таких позиций (это решение - Annex 11 to WP6C Chairman’s Report. Doc 6C/380 - было принято 1 декабря 2014 года). Таким образом, поставлена задача, чтобы прогресс технологий оценивался не только при помощи технических параметров и характеристик, а главным образом в той стадии и при таких условиях, когда достигается резкий скачок в интегральной оценке качества их восприятия. Это новый подход в интересах зрителей.
В качестве первого шага в таком подходе ограничимся лишь вкладом системных инноваций. Поэтому мы не будем рассматривать прогресс технологий, который значительно способствовал повышению качества ТВ-вещания и стал той благодатной основой, на которой смогли успешно проявиться рассматриваемые системные инновации.
После перехода на цветное телевещание в 60‑70‑е годы прошлого столетия, когда коренным образом повысилось качество ТВ-изображения, следующий скачок был связан с принятием в 1990 году на пленарной ассамблее Международного консультативного комитета по радио (МККР, ныне - МСЭ-R) в Дюссельдорфе первой версии Рекомендации по ТВЧ (ВТ-709 «Значения параметров стандарта ТВЧ для производства и международного обмена») и затем пакета новых рекомендаций, касающихся этой темы. К слову, международное изучение ТВЧ начала еще в 1972 году ИК-11 МККР по инициативе Японии (Doc. 11/31, 17 марта 1972 года).
В 1992 году в Рекомендации BS.775 впервые были приведены параметры объемного звукового сопровождения с аудиосистемой 5.1. Рекомендация ВТ-798 впервые включала требование по передаче цифровых сигналов ТВЧ (или нескольких программ со стандартной четкостью) в одном канале наземного аналогового ТВ-вещания - 6, 7, 8 МГц, а также через один спутниковый транспондер (Doc. 10‑11/5, TEMP/86, 22 октября 1993 года). Так был дан старт цифровому многопрограммному ТВ-вещанию без дополнительного частотного ресурса с использованием огромного парка аналоговых телевизоров у населения.
Уместно отметить, что 21 августа 1992 года в нашей стране были впервые приняты компрессированные цифровые ТВ-сигналы, передаваемые из США через российский спутник «Стационар-11». Затем четверть века во всех используемых ТВ-системах практически не возникало системных инноваций, позволяющих улучшить восприятие телезрителей путем значительного усиления эффекта реальности передаваемых событий. Но в 2015 году были приняты важные решения по двум такого рода инновациям.
Первая из них касается телевизионного изображения: это расширение динамического диапазона яркости (РДД), которое существенно улучшает восприятие самых темных и самых ярких участков изображений. За счет РДД все части изображений четко просматриваются и при показе освещенных солнцем трибун стадиона, и при съемках в ночной темноте. Предварительный проект рекомендации на эту тему опубликован 5 августа 2015 года (Annex 2 to Doc. 6C/511).
В ТВ-системах с РДД используется нелинейное кодирование видеосигнала, при котором наиболее светлые области изображения квантуются более грубо, чем его затемненные участки, то есть с меньшим числом уровней квантования. Это позволяет учесть нелинейность восприятия разных уровней яркости зрительной системой.
Большим вкладом является принятая в 2012 году Рекомендация ВТ.2020 по ТВ ультравысокой четкости с форматами 4К и 8К, значительно улучшающими четкость изображения. При этом системы РДД кардинально повысили качество восприятия изображений в этих форматах. Особенность систем РДД состоит в том, что они обеспечивают такой эффект при просмотре изображений ТВ-систем стандартной и высокой четкости на экранах всех размеров.
Второй скачок связан с совершенствованием звука. С самого начала ТВ-вещания звук служит важным информационным дополнением изображения. В последние годы в связи с прогрессом в разработках систем многоканального звукового сопровождения его роль коренным образом возросла. Это, в частности, отмечает Михаил Житомирский в статье «Звук трансформирует телевидение» (Media Vision, №9/59 за 2015 год).
Весьма впечатляющее воздействие при просмотре ТВ стандартной, высокой и ультравысокой четкости в жилых комнатах разных размеров производит объемное звуковое сопровождение. Слух активизирует воображение. Достигнутое погружение в объемное звучание способствует ощущению присутствия и вовлечения в передаваемую сцену, дает новое восприятие аудиовизуальной информации в целом, радикально отличающееся от существующих способов восприятия. Таким образом, многоканальное звуковое сопровождение с погружением приведет к новому формату ТВ-вещания. Особо впечатляет дополнение многоканальным объемным звуком изображений спортивных и других динамичных событий.
В октябре 2015 года МСЭ утвердил Рекомендацию МСЭ-R BS.2088 «Формат файлов данных для международного обмена материалами звуковых программ, содержащих метаданные». Она предусматривает запись в одном файле многоканального звука с эффектом погружения, включая метаданные, описывающие звуковую картину, что существенно упрощает международный обмен такими звуковыми материалами.
Это достижение высоко оценил генеральный секретарь МСЭ Хоулинь Чжао: «Глобальный стандарт МСЭ для аудиокомплектов с эффектом «погружения» – важный шаг к новой интересной эпохе звука для вещания. Эти передовые аудиосистемы обеспечат новые характеристики и показатели работы, намного превосходящие те, которые существуют сегодня». Его поддержал директор МСЭ-R Франсуа Ранси: «Роль звука в СМИ недооценивается. МСЭ совместно с другими организациями, занимающимися разработкой стандартов, создает заманчивое будущее для производства, доставки и составления звуковых программ».
Значимость и своевременность этого решения МСЭ проиллюстрировали демонстрации на выставке потребительской электроники и мультимедийных технологий IFA 2015 (Берлин, сентябрь 2015 года). Они наглядно показали, что приблизилось время, когда зритель может достичь значительного эффекта присутствия и без множества размещенных по периметру большого помещения аудиоколонок - в результате прогресса компактных звуковых устройств.
Это тот особый случай, когда разработка рекомендации может кардинально повлиять не только на медиаотрасль, но и на мировой рынок профессиональной техники и бытовой аппаратуры массового производства. Ведь речь идет о выпуске миллиардов компактных устройств многоканального звука как для сферы ТВ-вещания, так и вообще для комфортного прослушивания объемного звука от других источников, включая многоканальное радио, системы аудиовидеозаписи и т. п.
По мере развития многоканального звукового сопровождения в ТВ-вещании подобные компактные звуковые устройства будут пользоваться все большим спросом и способствовать широкому внедрению преимуществ объемного звука.
Также в месте просмотра телепрограмм нужно предусмотреть новый элемент ТВ-тракта - адаптирующее устройство, которое будет автоматически оптимизировать режимы работы телевизора и звуковоспроизводящей системы с учетом условий освещения и акустической обстановки.
Предстоит одновременно передавать видеоконтент и многоканальный звук, например, в мультиплексах наземного ТВ-вещания, в пакетах цифрового вещания, транслируемых через спутниковые транспондеры, КТВ, Интернет, в системах мобильной связи и др. Необходимо проработать вопросы вывода на приемной стороне сигналов объемного звука с погружением и их сопряжения со звуковоспроизводящей аппаратурой. В рамках ИК-6 МСЭ-R разрабатываются требования к такому устройству, получившему наименование renderer.
Теперь решающий шаг во внедрении нового формата ТВ-вещания с улучшенным объемным звуковым сопровождением предстоит сделать вещателям, создателям контента и другим участникам рынка. Это значительно повысит привлекательность и комфортность просмотра телепрограмм, увеличит ТВ-аудиторию и расширит ее состав.
Технологии, связанные с созданием многоканального звука в вещании и домашних условиях телеприема, рассмотрены в Отчете МСЭ-R BS.2159‑7.
Объемный звук неожиданно для многих ворвался в планы модернизации и разработки новых ТВ-комплексов, и он появится в каждой квартире. Альтернативы этому нет.