Носители информации. 
Механизм восприятия света и звуков

Цифровые магнитные носители.

Цифровая магнитная видеозапись благодаря усилиям фирм SONY, PANASONIC, AMPEX, JVC и др. развивается довольно быстро.

В настоящее время известно более десяти форматов цифровой магнитной записи:

D1- разработан в 1986 г, первый видеомагнитофон выпущен в 1987 г.

02-разработан в 1987 Г.

D3-разработан в 1990 г.

05-разработан в 1993 г.

В 1996 г. было предложено сразу три новых форматаВЕТАСАМ SX, DIGITAL S, DVCAM.

Фирмой PANASONIC в 1996 г. предложен формат DVC-PRO-25, в 1998 г. разработана новая разновидность этого формата DVC-PRO-50 с улучшенными параметрами записанного сигнала, а в 1999 г. разработан формат DVC-PRO-100 для записи и воспроизведения видеосигналов высокой четкости HDTV.

Быстрое развитие цифровой видеозаписи обусловлено общим прогрессом теории информации и кодирования, достижениями микроэлектроники, компьютерной техники, а также стремлением фирм-производителей улучшить технические и эксплуатационные характеристики цифровых видеомагнитофонов, расширить сферу их применения и снизить стоимость.

Аппаратура рассмотренных выше форматов обеспечивает высокие качественные показатели и широкий спектр функциональных возможностей, однако она в настоящее время имеет высокую стоимость и для многих категорий потребителей недоступна.

В связи с этим в последние годы усилия многих фирм-производителей видеооборудования были направлены на снижение стоимости аппаратуры при сохранении высокого качества записи.

Эти усилия привели к созданию принципиально новой системы цифровой магнитной видеозаписи формата DV, базирующейся на эффективном методе сжатия видеоинформации, новых видеолентах и технологии компонентной видеозаписи.

Важнейшим параметром является длительность записи на одной кассете — в системе DV она составляет более 4 часов при размерах кассеты практически аналогичных обычной аудиокассете.

Аппараты формата DV выпускаются фирмой PANASONIC для записи компонентных цифровых сигналов стандарта 4:1:1 или 4:2:0 с внутрикадровой компрессией с коэффициентом 5:1.

На базе формата DV фирма PANASONIC разработала формат DVC PRO профессионального и вещательного назначения. В этом формате, как и в DV, применено внутрикадровое сжатие видеоинформации, не зависящее от межкадрового предсказания, что позволяет избежать появления искажений (артефактов) в движущихся объектах.

В системе DV и DVC PRO применяется металлизированная магнитная лента шириной 6,35 мм при скорости движения 18 мм/с.

На 11 исследовательской комиссии по телевидению Международного союза электросвязи (МСЭ-Р) был принят единый стандарт производства телевизионных программ, который одновременно учитывает интересы киноиндустрии и компьютерной промышленности — рекомендация ITU-R ВТ. 709−3.

Эта рекомендация определяет значения параметров в стандарте ТВЧ для производства и международного обмена программами.

Все предлагаемые стандарты (1080/24/1:1, 1080/25/1:1, 1080/30/1:1, 1080/50/1:1, 1080/60/1:1, 1080/50/2:1 и 1080/60/2:1) основаны на «едином формате изображения» (HD-CiF) предусматривающем 1080 активных строк в кадре с 1920 отчетами в активной части строки.

До принятия единого стандарта в видеопроизводстве допускались только два значения частоты полей 50 и 60 Гц, хотя значительная часть телепрограмм обязана своим происхождением 35-мм и 16-мм кинофильмам, снятым с частотой 24 кадра/с.

Теперь задача преобразования стандартного фильма в электронный эквивалент существенно упрощается.

Операции монтажа программы, включая видеоэффекты, могут выполняться с использованием полученного видеосигнала без искажений изображения. Это очень важно, поскольку примерно половина всех новых фильмов содержит фрагменты, созданные с помощью компьютера. Более того, полностью электронное производство фильмов предоставит кинорежиссерам недоступную до сих пор свободу творчества.

В области кинопроката влияние нового международного стандарта киновидеопроизводства будет поистине революционным.

Кинопрокатные организации мира, еще использующие кинопленку, будут получать по каналам связи электронные «фильмы» и при необходимости изготавливать копии высочайшего технического качества.

Перспективной возможностью следует считать организацию киновидеопроката в мировом масштабе с показом HD изображений на больших кинотеатральных экранах.

Стандартом 1080р/24 уже заинтересовались кинопродюсеры-новаторы, планирующие снимать картины электронными методами. Они хотели бы не только монтировать киноматериал, преобразованный в видеосигнал стандарта 1080р/24, но и смешивать кинои видеоматериалы этого единого стандарта для получения либо смонтированного фильма, либо видеооригинала. Именно такая принципиально возможная технология производства визуальной продукции дает основание назвать стандарт 1080р/24 стандартом киновидеопроизводства Следует отметить, что фирмы SONY и PANASONIC уже разработали линейки аппаратуры для киновидеопроизводства в стандарте 1080р/24.

Фирма PANASONIC BROADCAST & TELEVISION SYSTEM COMPANY (США) продемонстрировала на международной выставке NAB 99 образец специализированного студийного видеомагнитофона AG-HD3000 для киновидеопроизводства. Этот аппарат универсален, он способен записывать и воспроизводить не только сигналы стандарта 1080р/24, но и сигналы стандартов 601, 50i, 25i и 30i.

Фирма JVC PROFESSIONAL PRODUCTS COMPANY экспонировала образец студийного видеомагнитофона D9-HD, предназначенного для записи. сигналов ТВЧ (10 801/60) или ТПЧ (720р/60) с потоком 100 Мбит/с. В этой модели предусмотрена возможность воспроизведения цифровых видеофонограмм стандарта D9(DIGITAL-S), записанных с потоком 50 Мбит/с.

В 90-х годах наметился определенный интерес потребителя к системам видеозаписи, имеющим качественные характеристики, значительно более высокие, чем у существующих систем магнитной видеозаписи, Это привело к появлению на рынке 12-дюймовых лазерных видеодисков LD.

Несмотря на значительные размеры этих дисков, они достаточно прижились на рынках, так как давали потребителю некоторый выигрыш в качестве видеоизображения.

Фильм, записанный на диске LD, воспроизводился с разрешением 400−425 телевизионных линий.

Однако диск LD не мог дать существенного скачка в качестве воспроизводимого с него видеосигнала, так как в нем использовалась технология записи аналоговой видеоинформации.

Дальнейшим развитием технологий оптической дисковой видеозаписи стал формат DVD.

DVDоптический цифровой дисковый носитель информации.

DVD формат, рассчитанный на широкое применение в новом тысячелетие, начал создаваться в 1992 г. Для завершения его разработки и внедрения потребовалось около пяти лет. Внедрение DVD-дисков в США произошло в марте 1997 г. и в настоящее время они почти полностью захватили потребительский рынок, быстро вытеснив диски LD.

Основные общие требования к дискам DVD.

Ввиду того, что диск DVD разрабатывался как универсальный способ хранения как видеои аудио, а также и компьютерной информации, совместные требования к этому носителю информации, выработанные медиа и компьютерными фирмами выглядят следующим образом:

• 1 .Совместимость по старшинству с существующими CD дисками. Единый интерактивный стандарт для компьютерной и видеоинформации.
• 3. Совместимость с будущими записываемыми DVD дисками.
• 4. Единая файловая система для всех приложений.
• 5. Невысокая цена.
• 6. Отсутствие необходимости в жестком корпусе или футляре.
• 7. Надежность хранения данных и их последующего считывания
• 8. Большая информационная емкость
• 9. Высокая скорость записи/считывания, как при последовательном доступе (медиа — данные), так и при произвольном (компьютерные данные).
• 8 декабря 1995 г. десять гигантских компаний-разработчиков пришли к взаимному соглашению и объявили о создании единого унифицированного стандарта — DVD, что в окончательной версии означает DIGITAL VERSATILE DISCцифровой многофункциональный диск.

Как носитель информации для видеозаписей этот стандарт полностью отвечает требованиям SAC (STUDIO ADVISORY СОММ1ТЕЕ)-Союза кино промышленников, а в качестве устройства хранения данных для компьютерной индустрии требованиям TWG (TEHNICAL WORKING GROUP).

Конструктивные особенности диска DVD.

Внешне DVD-диск выглядит так же, как обыкновенный компакт-диск:

диаметр 120 мм (4,75 дюйма), толщина-1,2 мм.

DVD — диск может быть как односторонним, так и двухсторонним. Рабочих слоев на каждой стороне может быть один или два. Различают следующие типы DVD-дисков:

• 1. DVD-5 -односторонний однослойный диск 4,7 Гбайт
• 2. DVD-9-односторонний двухслойный диск 8,5 Гбайт.
• 3. DVD-10-двухсторонний однослойный диск 8,5 Гбайт
• 4. DVD-18-двухсторонний двухслойный диск 17,0 Гбайт. Конструктивно двухсторонний DVD — диск выглядит как два CDдиска, склеенные между собой.

Полное отсутствие механического контакта элементов воспроизводящего устройства с поверхностью диска исключают его износ в процессе эксплуатации.

Система кодирования MPEG-2 работает с потоком информации 3−5 Мбайт/с, что обеспечивает получение высококачественного изображения (применяемая в видеодисках CD система кодирования MPEG-1 может обеспечить поток информации только 300 Кбайт/с.).

Продолжительность воспроизведения самого дешевого, одностороннего диска DVD-133 минуты позволяет поместить на него почти любой фильм (лишь 5% фильмов архива Голливуда имеют большую продолжительность), причем это могут быть и новые фильмы, в которых применяется система DOLBY со стереофоническим звучанием.