Переход «на цифру»: все ли подсчитали?
Директор НИИ телевидения Александр УМБИТАЛИЕВ. Фото Дмитрия Соколова
К 2015 году Россия должна перейти на цифровое телевидение — так запланировано в федеральной целевой программе. Предположительно, у нас будет более 20 бесплатных каналов, однако пока четко обещано (то есть войдут в обязательный пакет) восемь: «Первый канал», «Россия», «Вести+», «Культура», «НТВ», «Пятый канал», «Спорт», «Детский канал».У населения, собственно, два вопроса: что нам это цифровое телевидение даст и во что оно нам встанет? Однако в беседе с Александром Умбиталиевым, доктором технических наук, специалистом в области связи, систем искусственного интеллекта, информационных, вычислительных систем, оказалось: вопросов и проблем гораздо больше.
— Александр Ахатович, условно говоря: завтра нам дают восемь цифровых каналов; остальные что, пропадут? Картинка исчезнет с экрана?
— В проекте федеральной целевой программы предусмотрено, что до 2015 года будет осуществляться постепенный переход на цифровое телевидение. То есть оно будет вводиться параллельно с ныне существующим аналоговым. После 2015-го, видимо, будет предоставлено восемь основных каналов — гарантированно бесплатных. Остальные, вероятно, окажутся платными.
Вообще пока не очень ясна ситуация с другими телевизионными программами: то ли они будут ждать в очереди на создание дополнительных мультиплексов, то есть пакетов — подобных тому, который создается сейчас, то ли телекомпании, не попавшие в число восьми названных, станут создавать собственные вещательные сети.
— Опять же условно: завтра наши телевизоры начнут показывать цифровую картинку. Перемены к лучшему будут заметны?
— Вряд ли. Более того: с учетом неизбежных потерь из-за чрезмерной компрессии, сжатия сигнала цифровая картинка, возможно, окажется хуже аналоговой. В качестве получаемого изображения, на мой взгляд, потребитель несколько проиграет, если не будут приняты соответствующие меры для защиты его, потребителя, прав. К сожалению, эта проблема не нашла отражения в проекте федеральной целевой программы. Поэтому может оказаться, что выиграет лишь тот телезритель, который сейчас где-нибудь в глухой деревне с трудом принимает одну программу, — ему будет доступно восемь. Правда, для этого придется существенно расширить сеть передающих станций.
— Если я потеряю в качестве — закономерный вопрос: оно мне надо? Точнее, кому такое телевидение надо?
— Давайте определимся. Во-первых, потеря качества изображения при переходе к цифровому телевещанию отнюдь не фатальная неизбежность. Это скорее потенциальная опасность, с которой мы столкнемся, если не возобладает разумный взвешенный подход. Об этом чуть позже.
Переход к цифровому телевидению нужен всем: и гражданам, и государству, и бизнесу. Телезритель независимо от места его проживания получит гарантированный бесплатный доступ не менее чем к восьми телевизионным каналам. Государство, как обладатель частотного ресурса, получит прямую экономическую выгоду в результате более рационального использования этого ресурса.
Эфирные частоты в отличие от нефти — ресурс неиссякаемый, но крайне дефицитный. Претендентов на него много. Переход на новые технологии позволяет существенно экономить этот ресурс за счет более эффективного его использования — использования меньшей полосы частот для тех же целей. Высвободившийся частотный ресурс можно снова использовать. Стоимость этого ресурса большая: например, недавно были торги в США — частотная полоса шириной 20 мегагерц была продана за несколько миллиардов долларов.
В нашем случае восемь телевизионных программ будут передаваться в полосе частот одного аналогового эфирного канала. Это достигается, во-первых, повышением пропускной способности канала (применением стандарта вещания DVB-Т); во-вторых, сжатием передаваемой информации, для чего применяют так называемые видеокодеки. У нас предполагается использование видеокодеков стандартов MPEG-2, MPEG-4 Но как раз здесь возможны «перегибы».
Давайте представим себе, что ожидает нас при внедрении системы цифрового телевидения обычного формата с использованием стандарта эфирного наземного вещания DVB-Т в совокупности со стандартом сжатия (видеокодека) MPEG-4. На восемь бесплатных телеканалов будет выделена полоса частот в 8 мегагерц. В рамках стандарта DVB-Т в такой полосе предельно достижимая скорость передачи — 32 мегабита в секунду. Реальная же скорость, как показывает практика, не будет превышать 24 мегабита в секунду. То есть на каждый из общедоступных телеканалов будет отведено примерно 3 мегабита в секунду. Для этого требуется очень высокая степень сжатия видеосигнала, при которой кодеки стандарта MPEG-4 не в состоянии обеспечить должное качество изображения обычного формата. Не говоря уже о формате телевидения высокой четкости. Думаю, на экране телевизора в таких условиях нормально будут смотреться разве что «говорящие головы», но не динамичные сцены. Качество изображения будет примерно таким же, как на пиратских DVD «шесть фильмов на одном диске».
— Так какое дело потребителю до экономии ресурсов, если он проиграет?
—Давайте исходить из того, что потребитель не должен пострадать ни при каких обстоятельствах. Для этого необходимо либо транслировать восемь общедоступных каналов в более широкой полосе частот, либо отказаться от применения уже устаревшего стандарта DVB-Т. Первый вариант очевидно нецелесообразен. В пользу второго варианта говорит тот факт, что на сегодня уже разработан новый более эффективный стандарт вещания DVB-T2. А мы находимся в такой стадии внедрения цифрового телевидения, когда еще возможен разумный выбор.
Однако можно — а я считаю, и нужно — идти еще дальше... Дело в том, что в России выбрана схема поэтапного внедрения цифрового телевидения: сначала — цифровое телевидение обычного формата, а затем ТВЧ — телевидение высокой четкости.
«Обычное» цифровое телевидение, кстати, уже было внедрено в нескольких опытных зонах: первая была создана в Санкт-Петербурге в 2001 году, затем — в Нижнем Новгороде, есть несколько зон в Татарстане, последняя вводилась в прошлом году в Твери. В Петербурге установлен цифровой передатчик, так что можно либо купить абонентскую цифровую приставку к своему обычному телевизору и принимать 34-й канал, либо купить телевизор с уже встроенным цифровым приемником. Но, повторю: картинка — ничего выдающегося .
Другое дело — ТВЧ: это все равно что сравнивать фото в газете двадцатилетней давности и цветное фото с глянцевой обложки современного журнала. Вот тут эффект будет разительный: кто увидел картинку высокой четкости, изображение обычного формата будет смотреть с неудовольствием или даже с раздражением.
—А сразу переходить на ТВЧ—никак?
— Это возможно и, на мой взгляд, необходимо. Хотя справедливости ради отмечу: при переводе сразу всех программ в формат высокой четкости мы не получим такой экономии частотных ресурсов, как в случае с обычным форматом, и столкнемся с рядом технических трудностей.
Для передачи одной программы в формате ТВЧ требуется в четыре раза больше ресурсов каналов и иное студийное оборудование. Поэтому сразу все программы переводить в формат ТВЧ, видимо, нецелесообразно. Однако необходимо помнить: ТВЧ — потребность и реальность сегодняшнего дня. И уже появляются системы сверхвысокой четкости, это мы обязательно должны учитывать именно сейчас, при внедрении цифрового телевидения. Телевизионная вещательная сеть страны создается не на один год, это очень дорогое удовольствие. Поэтому применяемые в ней основополагающие технические решения не должны быть препятствием в естественном процессе развития этой сети.
Думаю, что именно здесь можно совершить серьезную ошибку. Почему — хороший вопрос, но он не ко мне. Тут вот в чем сложность: в России для передачи сигнала будет использоваться стандарт DVB-Т, а для сжатия, компрессии — MPEG-4. Все технические решения для этих систем разработаны в 1990-е годы. Помните, как в девяностые нам сплавляли подержанные иномарки? А с учетом того, что цифровое телевидение — сеть глобальная, создается на десятилетия... Внедрив сейчас систему 15-летней давности, через 10 лет мы станем счастливыми обладателями телевидения, которому исполнилась четверть века.
Принципиально важно то, что использование видеокодеков MPEG-4 станет непреодолимым препятствием в развитии телевизионной сети. Уже сейчас специалисты пришли к пониманию того, что MPEG-4 не перспективен для ТВЧ. Не говоря уже о системах будущего. Но мы выбираем путь, следуя которым фактически дважды оплатим внедрение системы цифрового телевидения: сначала обычного формата, потом — высокой четкости.
— У нас есть выбор?
— Есть! Необходимо отказаться от MPEG-4 в пользу более эффективных видеокодеков. Причем это надо сделать прямо сейчас — при внедрении цифрового телевидения обычной четкости. Говоря о более эффективных видеокодеках, я имею в виду разработку НИИ телевидения. Она уже признана в мире — четыре золотые медали мы получили на специализированных международных выставках.
Наш видеокодек, реализованный программно, способен кодировать и декодировать картинку формата ТВЧ в реальном времени — для MPEG-4 это принципиально невозможно. Это означает, что наш видеокодек применим не только в системах высокой четкости, но и сверхвысокой четкости. Степень сжатия — в полтора раза выше, чем у MPEG-4, при том же качестве изображения. Справедливо и обратное: при одинаковой степени сжатия отечественный видеокодек обеспечивает заметно лучшее качество изображения.
— Интересно: есть свои разработки, но внедрять собираемся чужое.
— Я вас огорчу: это происходит довольно часто. Наш институт — один из старейших, если не старейший институт телевидения в мире. Всему миру известен американский инженер Владимир Зворыкин, который создал первую передающую электронно-лучевую трубку и в 1933 году реализовал электронное телевидение. Так вот до эмиграции он был сотрудником лаборатории при Физтехе (теперь им. Иоффе) — лаборатории, из которой вырос НИИ телевидения.
Дальше. В стандарте DVB используется технология OFDM, при которой входной цифровой поток преобразуется в передаваемый сигнал, так первая в мире заявка на эту технологию была подана НИИ телевидения в 1952 году! Причем нам об этом сказали представители фирмы Samsung: мы-то знали, что есть такая заявка, но что она первая...
— То есть цифровое телевидение — наше изобретение.
— Именно так. И первая в мире цифровая телевизионная студия была нашей — на выставке в Женеве в 1983 году она получила золотую медаль.
В конце 1980-х в Красном Селе на нашем институтском заводе был заложен специальный цех по производству телевизионных журналистских камер — они были бы сейчас конкурентами продукции «Сони» и «Панасоника». Но — случились 1990-е...
Иногда я думаю: может, в этом наше предназначение — придумывать, чтобы внедряли другие.
...А то, что сейчас называется MPEG, было под другим названием разработано в начале 1980-х годов нашим институтом совместно с «Дойче Телеком».
— Ну так и эту вашу разработку купят другие страны...
— Интерес зарубежных компаний, и немалый, имеется. Пока есть только компьютерная версия кодека — сама аппаратура будет готова в сентябре-октябре. Если удастся внедрить нашу разработку в качестве средства в национальном стандарте ТВЧ — будем продвигать ее у себя на рынке. Не сумеем — будем торговать лицензиями с теми же японцами, корейцами... Уже практически точно известно, что в виде международных технических рекомендаций наш видеокодек зарегистрировать получится.
— ...А потом будем закупать у них готовую аппаратуру втридорога. Просто замечательно: НИИТ — госпредприятие, работает на нужды государства, но институтские разработки государству не нужны.
— Наше предприятие хотя и государственное, но коммерческое. Найдешь заказ — тем и жить будешь, а сейчас получить заказ трудно, тем более что зарубежные предприятия активно продвигают свои разработки.
Часто заказчики мыслят обывательски: что такое телевидение? Это просто. Пошел в магазин, купил...
— Для НИИ телевидения бытовое, так сказать, телевидение — всего лишь частичка всей работы. Если рассказать о других направлениях...
— Вообще телевидение — это система технического зрения, пользователем которой является человек. Человек — обязательный фактор; без него это уже не телевидение. Соответственно, НИИТ занимается телевизионными системами, которые работают там, где работает человек.
Например, в космосе: голову в иллюминатор не высунешь; чтобы видеть далеко, нужна камера, способная работать в вакууме, при нуле по Кельвину и не слепнуть от солнца. Кстати, недавно мир отмечал 40 лет высадки на Луну, так в этом году исполнилось 50 лет, как наши получили первое изображение обратной стороны Луны. На аппаратуре НИИ телевидения. Цифровое телевидение впервые вошло в практику не в вещании, а именно в космическом телевидении, более тридцати лет назад.
Или под водой—тут другая специфика: давление; к тому же в воде не очень-то подсветишь объект: чем ярче фонарик, тем больше его свет отражается тебе в глаза...
Разные направления: метеорология, охранные системы, навигация, военное дело...
— Если ближе к быту, к «ящику». Многие купили себе здоровенные HD-тeлевизоры, но картинка там жутко растянутая.
— Это как раз пример того, что телевизоры, способные воспринимать картинку высокой четкости, уже есть, а средств формирования сигналов передачи пока нет. «Жуткой» картинки не будет, если все делать правильно, и начинать нужно со стандартов — строго обязательных для исполнения, как это было при СССР. Но с HD-телевизором вы по крайней мере можете понять, что такое высокая четкость. Для этого нужно еще купить плейер BluRay, «блю-рэй», под который уже продаются диски с материалом в формате высокой четкости.
— Вы себе купили?
— Да. Именно для того, чтобы сравнивать. Причем, поскольку в России, видимо, будет использоваться MPEG-4, я сравнил фильм про Джеймса Бонда — «Казино «Рояль», сжатый MPEG-2, и «Идентификацию Борна», сжатый MPEG-4. Специально выбрал боевики, потому что на динамичной картинке качество показательнее.
Так вот: с помощью MPEG-4 картинка сжата примерно на 30% сильнее, чем MPEG-2, но смотреть эту картинку без слез невозможно. Дело в том, что MPEG-4 создавался для систем с пониженными требованиями к качеству изображения, a MPEG-2 — для систем с высокими требованиями. При этом тот факт, что MPEG-4 обеспечивает примерно 30%-ный выигрыш в компрессии, становится решающим при его продвижении на рынке. Почему-то все забывают сказать о его очевидных и принципиальных недостатках.
— Александр Ахатович, а вообще какая картинка будет в наших телевизорах лет через 10 — 20?
— Предел совершенствованию вообще-то есть. Он заложен у человека в голове. Можно привести такую аналогию: обычная фотография в пересчете на цифровые технологии — это 90 мегапикселей информации. Сейчас самый «крутой» фотоаппарат работает с 10 — 15 мегапикселями, и этого вполне достаточно для нашего глаза. Но можно стремиться и кдевяноста. Думаю, HD-телевизора, работающего с частотой кадров в 100 — 200 герц, то есть когда в секунду картинка мигает 100 — 200 раз и поэтому динамичное движение получается более реалистичным, окажется достаточно.
Дальше телевидение будет развиваться в направлении объемного изображения. Не путать со стереоизображением, при котором работают психофизиологические особенности зрения человека и стереокартинка создается в голове. Объемное изображение вы будете воспринимать как нечто реальное, происходящее рядом с вами. И опять встанет вопрос об эффективных средствах передачи информации и ее сжатия, а тут MPEG в принципе не работает. Повторю: внедряя его сейчас, мы автоматически ставим барьер для дальнейшего развития.
— По уму — как следовало бы внедрять систему цифрового телевидения?
— Могу поделиться сугубо личной точкой зрения. Первое: внедрять сразу стандарт ТВЧ. Это не означает необходимость перевода всех программ в формат ТВЧ: кроме того, обеспечивается передача программ и обычного формата. Затраты те же, а эффект другой.
Второе: использовать стандарт передачи не DVB-T, a DVB-T2.
Третье: внедрять отечественный видеокодек, который на 50% эффективнее MPEG-4, тогда и абонентские телевизионные приставки будут исключительно отечественного производства.
Наконец, я не спешил бы: дал время, хотя бы год, чтобы подготовить серийный выпуск аппаратуры в России в соответствии с принятым национальным стандартом. Посудите сами: ну когда так удачно складывалось — чтобы и огромные деньги сэкономить, и при этом быть патриотом, поскольку деньги остаются в стране.
Правда, есть причина, по которой Россия спешит: если ты не используешь частотный ресурс — другие его прихватят. Вот финны у себя внедрили цифровое телевидение и по нашей с ними границе частоты забрали.
— Вы наверняка все резоны доводили до «верхов». Что говорят?
— Доводить пытался — в основном в виде выступлений, публикаций и интервью. Думаю, что я допускал ошибку, делая акцент только на видеокодеке: нужно было выступать, придерживаясь системной точки зрения, то есть рассматривать все аспекты. Отклик на первые публикации был примерно такой: «Что за совковый подход! Нет, чтобы делать так, как во всем мире делают!». Я спрашиваю: где во всем мире? У японцев — свой стандарт, у китайцев — свой, у американцев — свой. Они защищают свой рынок, а мы?
К тому же что значит «совковый подход»?! Советское телевидение давало картинку в 625 строк, в то время как во «всем мире» довольствовались 525 строками. Наше телевидение было телевидением повышенной четкости в сравнении с американским.
...Хотя сейчас отклик на публикации изменился. Кажется, все же призадумались: можно ничего не понимать в телевизионных системах, но довод об экономической выгоде понятен каждому.
И еще. Вот что главное: хотим мы того или нет — к системе телевидения надо относиться как к национальной системе стратегического назначения. Телевизионная сеть всегда выполняла и должна выполнять дополнительные функции — в частности оповещения. Поэтому она должна быть управляема, а потому строиться исключительно на отечественном оборудовании.
Подготовила Анастасия ДОЛГОШЕВА
Комментарии