Первые шаги цифрового телевидения в СССР (СИ)

На основании этих работ было решено, наконец, организовать ОКР по разработке телецентра 4–го поколения. Главным конструктором новой темы, которой дали шифр “Студия”, директор назначил заместителя главного инженера В. Т. Есина, а я стал его первым заместителем. Это была большая пятилетняя работа, занимавшая по объему второе место среди всех работ института. Кроме ВНИИТ, в ней участвовали ВНИИРПА, разрабатывавший всю аппаратуру звукового сопровождения 4–го поколения (руководил этой работой к. т.и. Виктор Семенович Неманов), Кировоградский и Александровский радиозаводы, а также несколько учебных институтов. Изготовление звукового оборудования ВНИИРПА заказал в Венгрии и Чехословакии, это оборудование было в основном аналоговым (с цифровой системой управления), и в данной статье о нем не говорится.

Уже самый первый этап работы — составление технического задания и согласование его с заказчиком — оказался сложным и длительным процессом. Наш постоянный заказчик — Гостелерадио СССР, которого представляли главное производственно–техническое управление (ГПТУ, гл. инженер В. М. Палицкий) и ведущие специалисты Московского телецентра (ТТЦ) — требовал воплотить все известные в мире достижения техники и технологии ТВ–вещания, а также обеспечить максимальные удобства эксплуатации. Требования в общем-то вполне законные, но их выполнение приводило к сильному увеличению объема и стоимости оборудования и его энергопотребления.

По теме “Студия” были разработаны аппаратно–студийный блок (зам. гл. конструктора по АСБ Татьяна Моисеевна Ляхова), цифровой сектор центральной аппаратной телецентра (зам. гл. конструктора по АЦ Семен Абрамович Шерман), а также цифровые соединительные линии между аппаратными. АСБ является основной аппаратной телецентра, в нем формируются телепередачи. Его цифровая система телеуправления, допускающая подключение управляющей ЭВМ, позволяла легко скомпоновать на его базе аппаратно–программный блок (АПБ) для монтажа и автоматического выпуска в эфир текущей телепрограммы. Таким образом, в ОКР “Студия” были созданы почти все составные части будущего телецентра.

В рамках отдельной ОКР “ТКА-4” была поставлена задача разработки телекинопроекционной аппаратной 4–го поколения (ведущий разработчик телекинопроектора Владимир Николаевич Ролдугин, ныне генеральный директор фирмы “ПРОФИТТ"). Цифровая техника с ее памятью на кадр позволила изящно решить сложную проблему передачи кинофильмов по ТВ с чересстрочным разложением. Раньше для этой цели создавались сложные оптико–механические кинопроекторы, позволявшие каждый кадр кинопленки считывать два раза — нечетными и четными строками. В новой ТКА использовался простой аппарат с непрерывной протяжкой кинопленки и однострочным ПЗС для каждого цвета и полученные три видеосигнала после АЦП записывались в кадровую память. Из памяти они считывались двумя полукадровыми циклами, образуя чересстрочное разложение. Цифровая техника позволила также обрабатывать сигналы для устранения дефектов кинопленки, подавления шумов и т. п.

Как уже говорилось, важной проблемой было определение параметров цифрового кодирования ТВ–сигналов. Поиски оптимального цифрового кода продолжались 10 лет. В упомянутой выше статье 1976 года предлагалось 8–разрядное кодирование для сигнала яркости и 7–разрядное — для сигналов цветности. Также была выбрана частота дискретизации сигнала яркости 12,5 МГц, а сигналов цветности — 3,125 МГц (два сигнала цветности передавались поочередно, через строку, как в системе СЕКАМ, так что на 4 элемента яркости передавался 1 элемент цветности). Тактовая частота кода получалась равной 15,625 МГц, а поток информации видеосигнала — 125 Мбит/с.

Со временем предложения в отношении размеров потока информации становились все смелее. В статье Б. М. Певзнераи И. И. Цуккермана “ О нормах на цифровое кодирование сигналов для ТВ–центров 4–го поколения" (“Техника кино и телевидения". 1977. № 9) предлагалось передавать в каждой строке уже оба сигнала цветности с 8–разрядным кодированием. Это приводило к тактовой частоте 18,75 МГц и цифровому потоку 150 Мбит/с. Такой код и был реализован в лабораторных макетах по темам “Офорт" и “Эстамп". Но в 1981 году стало понятно, что МККР примет более высокие частоты дискретизации — 13,5 МГц для сигнала яркости и 6,75 МГц для сигналов цветности, что давало тактовую частоту 27 МГц и цифровой поток 216 Мбит/с.

Параметры синхронизации цифрового кода были выработаны МККР значительно позже. Но советские специалисты принимали активное участие в работах МККР, отслеживали все поступающие вклады, и мы рискнули разработать аппаратуру заказа “Студия” в 1982–1984 годах уже в соответствии с готовившимися нормами, которые официально были приняты МККР лишь в 1982 и 1986 годах.

Создатели новой техники