Современные видеоформаты

Основных ISDB-стандартов в настоящее время четыре:

1.наземное (ISDB-T);

2.спутниковое (ISDB-S);

3.кабельное (ISDB-C);

4.мобильное.

Также как и в  спецификациях ATSC и DVB, для сжатия видеопотока  при ISDB-вещании используется система  кодирования MPEG-2.

Помимо прочего  в стандарте ISDB определена поддержка  функции защиты цифрового контента - RMP (Rightsmanagement&protection). Дело в том, что  любой цифровой контент можно  легко записать с использованием DVD или HD-рекордера, а далее - использовать при тиражировании пиратских  дисков. Голливуд настоял на внесение поправок в цифровой формат вещания ISDB, что и стало причиной появления  системы RMP. Любой цифровой контент  при использовании данной системы  имеет три возможных маркировки – "copyonce", "copyfree" и "copynever". Пояснить работу системы просто. Если программа идёт в режиме "copyonce", то она может быть единожды сохранена  на жестком диске рекордера, однако её не возможно будет записать на какой-либо ещё носитель и т.д.

В ISDB используется транспортный поток MPEG-2 для передачи сжатых видео  и звука, а также дополнительных данных. Для интерактивных приложений применяется BML (BroadcastMark-upLanguage - язык разметки вещания). Определены несколько стандартных  разрешений телевизионной трансляции.

В ISDB-T поддерживаются электронные программы передач EPG (ElectronicProgramGuides) вместе с передачей  данных при обратном канале обычного доступа в Интернет (включая доступ через мобильный телефон, проводную  локальную сеть 10/100Base-T, модем телефонной линии фиксированной связи, беспроводную локальную сеть IEEE 802.11).

Еще одна особенность ISDB - обязательное шифрование информации, даже при передаче бесплатных общенациональных телепрограмм. Для этого нужны  карточки доступа абонента B-CAS одноименной  японской компании, предоставляемые  с каждым проданным аппаратом. Более  того, тщательно проработаны вопросы  защиты контента и управления правом доступа RMP (Rightsmanagementandprotection).

Не меньшее внимание уделяется уверенному приему на внутренние антенны, защите от внешних импульсных помех и передаче на движущиеся приемники. Например, ISDB-T позволяет принимать  сигнал HDTV в автомобиле на скорости 100 км/час, тогда как DVB-T допускает  «автомобильный» прием только программ SDTV, а формат ATSC вообще не предназначен для приема на подвижную антенну.

Обычно ISDB принято  считать чисто японским стандартом, действующим в этой стране с конца 2003 года. Но нужно отметить интересную особенность - во всех спецификациях ISDB в качестве языковых параметров официально утвержден китайский язык, в дополнение ко всем мыслимым алфавитам японского языка.  

4.Форматы  цифровых оптических  дисковых носителей 

• DVD (ди-ви-ди́, англ. DigitalVersatileDisc — цифровой многоцелевой диск; также англ. DigitalVideoDisc — цифровой видеодиск) — носитель информации, выполненный в виде диска, внешне схожий с компакт-диском, однако имеющий возможность хранить бо́льший объём информации за счёт использования лазера с меньшей длиной волны, чем для обычных компакт-дисков. DVD-привод — устройство чтения (и записи) таких носителей.

Техническая информация

Для считывания и  записи DVD используется красный лазер  с длиной волны 650 нанометров.

DVD по структуре  данных бывают четырёх типов:

1. DVD-видео — содержат фильмы (видео и звук);
2. DVD-Audio — содержат аудиоданные высокого качества (гораздо выше, чем на аудио-компакт-дисках);
3. DVD-Data — содержат любые данные;
4. смешанное содержимое.

В отличие от компакт-дисков, в которых структура аудиодиска фундаментально отличается от диска  с данными, в DVD всегда используется файловая система UDF (для данных может  быть использована ISO 9660). DVD-видео диски, для которых существует требование "быть проигранным на бытовых  проигрывателях, а не компьютерах", используют файловую систему UDF с рядом  ограничений (см. документ ECMA-167). Так, например, не допускается фрагментация файлов.

Любой из типов носителей DVD может нести любую из четырёх  структур данных .

Физически DVD может  иметь одну или две рабочие  стороны и один или два рабочих  слоя на каждой стороне. От их количества зависит ёмкость диска (из-за чего они получили также названия DVD-5, -9, -10, -14, -18, по принципу округления ёмкости  диска в Гб до ближайшего сверху целого числа)

Указанные цифры  — приблизительные. На DVD данные записываются секторами; один сектор содержит 2048 байт. Поэтому точное значение ёмкости DVD можно определить умножением 2048 на число секторов на диске, которое  слегка варьируется у различных  типов DVD носителей.

Формат DVD-R(W) не задаёт точное число секторов, а лишь требует, чтобы ёмкость была не ниже 4,7 млрд байт. Однако большинство производителей придерживаются числа 2 298 496 секторов.

Единица скорости (1x) чтения/ записи DVD составляет 1 385 000 байт/с (то есть около 1352 Кбайт/с = 1,32 Мбайт/с), что примерно соответствует 9-й скорости (9x) чтения/записи CD, которая равна 9 × 150 = 1350 Кбайт/с. Таким образом, 16-скоростной привод обеспечивает скорость чтения (или записи) DVD равную 16 × 1,32 = 21,12 Мбайт/с.

Форматы DVD±R и их совместимость

Стандарт записи DVD-R(W) был разработан в 1997 году группой  компаний, входящих в DVD Forum, как официальная  спецификация записываемых (впоследствии и перезаписываемых) дисков. Однако цена лицензии на эту технологию была слишком высока, и поэтому несколько  производителей пишущих приводов и  носителей для записи объединились в DVD+RW Alliance (англ.), который и разработал в середине 2002 года стандарт DVD+R(W), стоимость  лицензии на который была ниже. Поначалу болванки (чистые диски для записи) DVD+R(W) были дороже, чем болванки DVD-R(W), но теперь цены сравнялись.

Все современные  приводы для DVD могут читать оба  формата дисков, и большинство  пишущих приводов также могут  записывать оба типа болванок. Среди  остальных приводов форматы «+»  и «-» одинаково популярны —  половина производителей поддерживает один стандарт, половина — другой. Идут споры, вытеснит ли один из этих форматов своего конкурента или они продолжат  мирно сосуществовать. Однако, поскольку  формат DVD-R(W) появился почти на 5 лет  раньше DVD+R(W), многие старые или дешёвые  плееры вероятнее всего поддерживают лишь DVD-R(W). Это следует учитывать, особенно при записи дисков для распространения, когда тип читающего устройства (плеера или DVD-привода) заранее неизвестен.

DVD-видео

Типичное содержание файловой структуры DVD-Video.

Для воспроизведения DVD с видео необходим DVD-привод и  декодер MPEG-2 (то есть либо бытовой DVD-проигрыватель  с аппаратным декодером, либо компьютерный DVD-привод и программный проигрыватель  с установленным декодером). Фильмы на DVD сжаты с использованием алгоритма MPEG-2 для видео и различных (часто  многоканальных) форматов для звука. Битрейт сжатого видео варьируется  от 2000 до 9800 Кбит/с, часто бывает переменным (VBR). Стандартный размер видео кадра  стандарта PAL равен 720×576 точек, стандарта NTSC — 720×480 точек.

Аудиоданные в DVD-фильме могут быть в формате PCM, DTS, MPEG или DolbyDigital (AC-3). В странах, использующих стандарт NTSC, все фильмы на DVD должны содержать звуковую дорожку в  формате PCM или AC-3, а все NTSC-плееры должны эти форматы поддерживать. Таким  образом, любой стандартный диск может быть воспроизведён на любом  стандартном оборудовании.

В странах, использующих стандарт PAL (большинство стран Европы), сначала хотели ввести в качестве стандарта звука для DVD форматы PCM и MPEG-2, но под общественным давлением  и вразрез с пожеланиями Philips DVD-Forum включил Dolby AC-3 в список опциональных форматов звука на дисках и обязательных форматов в плеерах. 

• Blu-rayDisc, BD (англ. blueray — синий луч и disc — диск; написание blu вместо blue — намеренное) — формат оптического носителя, используемый для записи с повышенной плотностью и хранения цифровых данных, включая видео высокой чёткости. Стандарт Blu-ray был совместно разработан консорциумом BDA. Первый прототип нового носителя был представлен в октябре 2000 года. Современный вариант представлен на международной выставке потребительской электроники ConsumerElectronicsShow (CES), которая прошла в январе 2006 года. Коммерческий запуск формата Blu-ray прошёл весной 2006 года.

 

Blu-ray (букв. «синий  луч») получил своё название от  использования для записи и  чтения коротковолнового (405 нм) «синего» (технически сине-фиолетового) лазера. Буква «e» была намеренно исключена  из слова «blue», чтобы получить  возможность зарегистрировать торговую  марку, так как выражение «blueray»  является часто используемым  и не может быть зарегистрировано  как торговая марка.

С момента появления  формата в 2006 году и до начала 2008 года у Blu-ray существовал серьёзный  конкурент — альтернативный формат HD DVD. В течение двух лет многие крупнейшие киностудии, которые изначально поддерживали HD DVD, постепенно перешли  на Blu-ray. WarnerBrothers, последняя компания, выпускавшая свою продукцию в  обоих форматах, отказалась от использования HD DVD в январе 2008 года. 19 февраля того же года Toshiba, создатель формата, прекратила разработки в области HD DVD. Это событие  положило конец так называемой второй «войне форматов».

Технические особенности

В технологии Blu-ray для  чтения и записи используется сине-фиолетовый лазер с длиной волны 405 нм. Обычные DVD и CD используют красный и инфракрасный лазеры с длиной волны 650 нм и 780 нм соответственно (635 нм для DVD-R for Authoring).

Такое уменьшение позволило  сузить дорожку вдвое по сравнению  с обычным DVD-диском (до 0,32 мкм) и увеличить плотность записи данных.

Более короткая длина  волны сине-фиолетового лазера позволяет  хранить больше информации на 12-сантиметровых  дисках того же размера, что и у CD/DVD. Эффективный «размер пятна», на котором  лазер может сфокусироваться, ограничен  дифракцией и зависит от длины  волны света и числовой апертуры линзы, используемой для его фокусировки. Уменьшение длины волны, использование  большей числовой апертуры (0,85, в  сравнении с 0,6 для DVD), высококачественной двухлинзовой системы, а также уменьшение толщины защитного слоя в шесть  раз (0,1 мм вместо 0,6 мм) предоставило возможность  проведения более качественного  и корректного течения операций чтения/записи. Это позволило записывать информацию в меньшие точки на диске, а значит, хранить больше информации в физической области диска, а  также увеличить скорость считывания до 432 Мбит/с.

• Video CD (сокращённо VCD) — стандарт для хранения данных на компакт-дисках. Формат VCD может быть воспроизведён на специальных VCD-проигрывателях, большинстве настольных DVD-плееров, ПК и некоторых игровых консолях. VCD стандарт был создан благодаря совместным усилиям таких компаний, как Sony, Philips, Matsushita, Toshiba и JVC. Качество изображения сопоставимо с VHS видео.

Параметры

1. Размеры кадра: 1/4 D1 (352x288; 25,000 fps PAL, 352x240; 29,97 fps NTSC)
2. Сжатие видео: MPEG-1 (progressive)
3. Поток видео: 1150 kbps constant bitrate (CBR)
4. Сжатие звука: MPEG-1 layer 2
5. Поток звука: 224 kbps
6. Объемное звучание: Dolby Pro Logic (analogue)
7. Звуковые дорожки: 1 стерео или 2 канала моно
8. Дополнительные возможности: меню, контроль воспроизведения (PBC), последовательное воспроизведение MPEG сегментов (SPI)
9. Размер статичных кадров: 480x480, 480x576, 704x480, 704x576.
10. Для избежания проблем синхронизации видео и звука при записи дисков Video CD используется формат CD-ROM XA.

 

• EVD (EnhancedVersatileDisc)

 

История

В 1999 году Китайское  правительство заявило о своём  намерении произвести замену иностранных  технологий собственными стандартами.

В 2002 году на Тайване  при поддержке правительства  был образован консорциум AdvancedOpticalStorageResearchConsortium (AOSRC), который объявил о своём  намерении разработать свой стандарт оптических носителей EVD. AOSRC мотивировал  разработку собственного стандарта  высокой ставкой лицензионных отчислений разработчикам DVD.

В 2003 году состоялась официальная презентация стандарта EVD.

В феврале 2005 Тайваньский  технологический исследовательский  институт объявил EVD национальным китайским  стандартом оптических накопителей  высокой плотности.

В ноябре 2006 руководство AOSRC заявило, что к 2008 году 19 из 21 членов консорциума прекратят выпуск DVD-проигрывателей.

Индийские киностудии дали добро на выпуск своих фильмов  на дисках EVD.момент в Китае.

Технология

В приводах EVD используется лазер красного диапазона. Ёмкость  однослойного EVD составляет 6 Гб, а двухслойного — 11 Гб.

Для записи видео  используются кодеки VP5 и VP6 американской компании On2 Technologies.

Цена EVD-проигрывателей составит от 75 до 150 долларов США.