HD-MAC

📅 آخر تحديث: ٢٤ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٤ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 5 صور
الموسوعة الحرة

كان معيار HD-MAC ( مكونات تناظرية متعددة الإرسال عالية الوضوح ) معيارًا للبث التلفزيوني اقترحته المفوضية الأوروبية عام 1986، كجزء من مشروع يوريكا 95. [ 1 ] وهو ينتمي إلى عائلة معايير MAC (مكونات تناظرية متعددة الإرسال) . يُعدّ هذا المعيار محاولة مبكرة من جانب المجموعة الاقتصادية الأوروبية لتوفير تلفزيون عالي الوضوح (HDTV) في أوروبا . وهو عبارة عن مزيج معقد من الإشارة التناظرية (المستندة إلى معيار مكونات تناظرية متعددة الإرسال )، مُدمجة مع الصوت الرقمي، وبيانات مساعدة لفك التشفير (DATV). تم ترميز إشارة الفيديو (1250 خطًا/50 حقلًا في الثانية بنسبة عرض إلى ارتفاع 16:9 ، مع 1152 خطًا مرئيًا) باستخدام مُشفّر D2-MAC مُعدّل .

كان بالإمكان فك تشفير HD-MAC بواسطة أجهزة استقبال D2-MAC العادية ذات الدقة القياسية ، ولكن لم يتم الحصول على دقة إضافية، وظهرت بعض التشوهات. لفك تشفير الإشارة بدقة كاملة، كان يلزم وجود موالف HD-MAC خاص.

اتفاقية التسمية

وصف تنسيق الفيديو الخاص باتحاد البث الأوروبي هو كما يلي: العرض × الارتفاع [نوع المسح: i أو p] / عدد الإطارات الكاملة في الثانية [ 2 ]

تستخدم البث الرقمي الأوروبي ذو التعريف القياسي 720×576i/25، أي 25 إطارًا متداخلًا بقياس 720 بكسل عرضًا و576 بكسل ارتفاعًا في الثانية: يتم تجميع الخطوط الفردية (1، 3، 5 ...) لبناء الحقل الفردي، الذي يتم إرساله أولاً، ثم يتبعه الحقل الزوجي الذي يحتوي على الخطوط 2، 4، 6 ... وبالتالي، يوجد حقلان في الإطار، مما ينتج عنه تردد حقل يبلغ 25 × 2 = 50  هرتز.

كان الجزء المرئي من إشارة الفيديو التي يوفرها مستقبل HD-MAC بدقة 1152i/25، وهو ما يعادل ضعف الدقة الرأسية للدقة القياسية. وتتضاعف كمية المعلومات أربع مرات، نظرًا لأن المُشفِّر بدأ عملياته من شبكة أخذ عينات بدقة 1440×1152i/25.

سجل البيانات القياسي

بدأ العمل على مواصفات HD-MAC رسميًا في مايو 1986. وكان الهدف هو الرد على اقتراح ياباني، مدعوم من الولايات المتحدة، يهدف إلى جعل نظام Hi-Vision (المعروف أيضًا باسم MUSE) الذي صممته هيئة الإذاعة والتلفزيون اليابانية (NHK ) معيارًا عالميًا. إلى جانب الحفاظ على صناعة الإلكترونيات الأوروبية، كانت هناك حاجة أيضًا إلى وضع معيار يتوافق مع أنظمة تردد المجال 50 هرتز (المستخدمة في غالبية دول العالم). في الواقع، كان تردد 60 هرتز تحديدًا في الاقتراح الياباني مصدر قلق للولايات المتحدة أيضًا، حيث أن بنيتها التحتية لتعريف المعايير القائمة على نظام NTSC M تستخدم ترددًا عمليًا قدره 59.94 هرتز، مما قد يؤدي إلى مشاكل في التوافق.   

في سبتمبر 1988، بثّت اليابان أولى مباريات الألعاب الأولمبية بتقنية الوضوح العالي ، مستخدمةً نظامها "هاي فيجن" (كانت هيئة الإذاعة والتلفزيون اليابانية NHK تُنتج موادًا بهذه التقنية منذ عام 1982). وفي الشهر نفسه، عرضت أوروبا لأول مرة بديلًا موثوقًا، وهو سلسلة بث كاملة بتقنية HD-MAC، في معرض IBC 88 في برايتون. [ 3 ] وتضمن هذا المعرض أول نماذج أولية لكاميرات فيديو عالية الوضوح بتقنية المسح التدريجي ( Thomson /LER). [ 4 ]

مقبس SCART الذهبي (على اليمين) على تلفزيون Nordmende Space System 92 HS بمعيار HD MAC.

طُوِّرَت تقنية Golden SCART كواجهة نقل بيانات للأجهزة الاستهلاكية، [ 5 ] وهي عبارة عن تطبيق خاص ومتوافق مع الإصدارات السابقة لوصلة SCART العادية . ويُقال إن بعض أجهزة التلفزيون من شركتي فيليبس وتليفونكن كانت مُجهزة بها.

خلال دورة الألعاب الأولمبية الشتوية في ألبرتفيل عام 1992 ودورة الألعاب الأولمبية الصيفية في برشلونة عام 1992 ، أُقيم عرضٌ عامٌ لبثّ HD-MAC. [ 1 ] وُضعت 60 جهاز استقبال HD-MAC في مواقع أوروبية مخصصة لدورة ألبرتفيل، و700 جهاز في دورة برشلونة، لعرض إمكانيات هذا المعيار. [ 6 ] استُخدمت أجهزة عرض CRT ذات 1250 خطًا (1152 خطًا مرئيًا) لإنشاء صورة بعرض بضعة أمتار في الأماكن العامة في برشلونة خلال الألعاب الأولمبية. [ 7 ] كما استُخدمت بعض أجهزة تلفزيون Thomson "Space system" [ 8 ] ذات شاشة CRT بنسبة عرض إلى ارتفاع 16:9 . واستخدم المشروع أحيانًا أجهزة تلفزيون بتقنية العرض الخلفي . إضافةً إلى ذلك، تمكّن نحو 80,000 مشاهد من مستخدمي أجهزة استقبال D2-MAC من مشاهدة القناة (وإن لم تكن بجودة HD). ويُقدّر أن 350,000 شخص في جميع أنحاء أوروبا شاهدوا هذا العرض التوضيحي لتقنية HDTV الأوروبية. وقد مُوِّل هذا المشروع من قِبَل المجموعة الاقتصادية الأوروبية . استُخدمت الإشارة المُحوّلة إلى نظام PAL من قِبل محطات البث الرئيسية مثل SWR و BR و 3 sat . كما عُرض معيار HD-MAC في معرض إشبيلية 92 ، باستخدام معدات مُصممة خصيصًا للعمل مع هذا المعيار، مثل كاميرات Plumbicon و CCD ، وأجهزة تلفزيون CRT ذات العرض المباشر والخلفي، وأجهزة تسجيل الفيديو BCH 1000 من النوع B ، وكابلات الألياف الضوئية أحادية الوضع، ومشغلات أقراص الليزر مع أقراصها الخاصة. وكانت معدات الإنتاج مرئية للجمهور من خلال النوافذ. [ 9 ]

نظرًا لندرة النطاق الترددي الاحتياطي في نطاق UHF ، اقتصر استخدام تقنية HD-MAC فعليًا على مزودي خدمات الكابل والأقمار الصناعية، [ 1 ] حيث كان نطاقهم الترددي أقل تقييدًا، على غرار تقنية Hi-Vision التي كانت تبثها هيئة الإذاعة والتلفزيون اليابانية (NHK) حصريًا عبر قناة فضائية مخصصة تُسمى BShi . مع ذلك، لم تحظَ هذه التقنية بشعبية واسعة بين محطات البث. ونتيجةً لذلك، لم تستطع تقنية HDTV التناظرية أن تحل محل تقنية SDTV التقليدية (الأرضية) PAL/ SECAM ، مما جعل أجهزة HD-MAC غير جذابة للمستهلكين المحتملين.

كان من الضروري أن تستخدم جميع محطات البث الفضائي عالية الطاقة بروتوكول MAC منذ عام 1986. ومع ذلك، سمح إطلاق الأقمار الصناعية متوسطة الطاقة من قبل شركة SES واستخدام نظام PAL لمحطات البث بتجاوز بروتوكول HD-MAC، مما خفض تكاليف البث. لكن بقي بروتوكول HD-MAC مقتصراً على وصلات الأقمار الصناعية العابرة للقارات.

تم التخلي عن معيار HD-MAC في عام 1993، ومنذ ذلك الحين ركزت جميع جهود الاتحاد الأوروبي واتحاد البث الأوروبي على نظام DVB (البث الرقمي للفيديو)، والذي يسمح بكل من SDTV و HDTV.

تُقدّم هذه المقالة حول معرض IFA 1993 لمحةً عن حالة المشروع قرب نهايته. وتذكر "مجموعة خاصة من إنتاج BBC مُشفّرة بتقنية HD-MAC ومُعاد تشغيلها من مُسجّل أشرطة فيديو D1 ". [ 10 ]

توقف تطوير تقنية HD-MAC بالتزامن مع مشروع EUREKA في عام 1996، وذلك لأن جودة الصورة لم تكن جيدة بما فيه الكفاية، ولم تكن أجهزة التلفزيون المستقبلة تتمتع بدقة كافية، واعتُبرت نسبة العرض إلى الارتفاع 16:9، التي أصبحت فيما بعد معيارًا، غريبة، ولم تكن أجهزة التلفزيون المستقبلة كبيرة بما يكفي لعرض جودة الصورة القياسية، أما تلك التي كانت كبيرة بما يكفي، فكانت أجهزة تلفزيون CRT مما جعلها ثقيلة للغاية. [ 11 ]

التفاصيل الفنية

إشارة MAC محاكاة. من اليسار إلى اليمين: البيانات الرقمية، واللونية، والإضاءة.

الانتقال

تستخدم البثوث التلفزيونية التناظرية PAL / SECAM نطاقات تردد 6 أو 7 ميجاهرتز ( VHF ) أو 8 ميجاهرتز ( UHF ). بينما استخدم نظام 819 خطًا ( النظام E ) قنوات VHF بعرض 14 ميجاهرتز. بالنسبة لتقنية HD-MAC، يجب أن يضمن وسيط الإرسال عرض نطاق أساسي لا يقل عن 11.14 ميجاهرتز. [ 12 ] وهذا يعني تباعدًا بين القنوات يبلغ 12 ميجاهرتز في شبكات الكابل. تسمح المواصفات بقنوات عرضها 8 ميجاهرتز، ولكن في هذه الحالة، لا يمكن فك تشفير بيانات المساعدة بشكل صحيح، ولا يمكن استخراج سوى إشارة تعريف قياسية باستخدام مستقبل D2-MAC. أما بالنسبة للبث عبر الأقمار الصناعية، ونظرًا لتوسع طيف تعديل FM، فسيتم استخدام جهاز إرسال واستقبال كامل، مما ينتج عنه عرض نطاق يتراوح بين 27 و36 ميجاهرتز. [ 13 ] الوضع مشابه إلى حد كبير في البث التناظري ذي التعريف القياسي : إذ لا يمكن لجهاز الإرسال والاستقبال الواحد دعم سوى قناة تناظرية واحدة. لذا من وجهة النظر هذه، فإن الانتقال إلى تقنية HD لا يمثل إزعاجًا.       

تقليل عرض النطاق الترددي

بدأت عملية ترميز تقليل عرض النطاق الترددي (BRE) مع فيديو عالي الدقة تناظري (حتى عندما كان المصدر مسجلاً رقميًا، كان يُعاد تحويله إلى تناظري لتغذية المُشفِّر [ 14 ] ). وتم تحديد  تردد مجال يبلغ 50 هرتز. ويمكن أن يكون متداخلًا، بمعدل 25 إطارًا في الثانية (يُسمى 1250/50/2 في التوصية)، أو يمكن مسحه تدريجيًا بمعدل 50 إطارًا كاملاً في الثانية (يُسمى 1250/50/1). وكانت النسخة المتداخلة هي المستخدمة عمليًا. في كلتا الحالتين، كان عدد الخطوط المرئية 1152، أي ضعف التعريف الرأسي القياسي البالغ 576 خطًا. وكان العدد الإجمالي للخطوط في فترة الإطار، بما في ذلك الخطوط التي لا يمكن عرضها، 1250. وهذا ما جعل فترة الخط 32 ميكروثانية. وفقًا لتوصية الاتحاد الدولي للاتصالات بشأن معايير HDTV [ 15 ] كان الجزء النشط من الخط بطول 26.67 ميكروثانية (انظر أيضًا وثيقة كاميرا LDK 9000 [ 16 ] ).

لو طُبِّقَ التوجه الحديث نحو البكسلات المربعة، لكانت النتيجة شبكة أخذ عينات بحجم 2048×1152. إلا أن المعيار لم يشترط ذلك، إذ لا تحتاج شاشات CRT إلى أي تحجيم إضافي لعرض البكسلات غير المربعة. ووفقًا للمواصفات، كان معدل أخذ العينات للإدخال المتداخل 72  ميجاهرتز، ما ينتج عنه 72 × 26.67 = 1920 عينة أفقية. ثم أُعيد تحويلها إلى 1440 من داخل نطاق أخذ العينات. غالبًا ما كانت إشارة الإدخال تأتي من مصادر أُخذت عينات منها مسبقًا بمعدل 54  ميجاهرتز فقط، لأسباب اقتصادية، وبالتالي لم تكن تحتوي على أكثر من المكافئ التناظري البالغ 1440 عينة لكل سطر. في النهاية، كانت نقطة البداية لتقنية BRE هي شبكة أخذ عينات بحجم 1440×1152 (ضعف الدقة الأفقية والرأسية للدقة الرقمية SD)، متداخلة، بمعدل 25 إطارًا في الثانية. [ 17 ]

لتحسين الدقة الأفقية لمعيار D2-MAC ، كان لا بد من زيادة عرض نطاقه فقط. وقد تم ذلك بسهولة، إذ على عكس نظام PAL ، لا يُرسل الصوت على موجة حاملة فرعية، بل يُدمج مع الصورة. مع ذلك، كانت زيادة عرض النطاق الرأسي أكثر تعقيدًا، حيث كان يجب أن يبقى تردد الخط عند 15.625 كيلوهرتز ليتوافق مع D2-MAC. وقد أتاح ذلك ثلاثة خيارات:

  • 50 إطارًا في الثانية مع 288 سطرًا فقط للمشاهد سريعة الحركة (وضع 20 مللي ثانية)
  • 25 إطارًا في الثانية مع 576 خطًا للمشاهد المتحركة بشكل طبيعي (وضع 40 مللي ثانية)
  • 12.5 إطارًا في الثانية مع جميع الخطوط الـ 1152 للحركة البطيئة (وضع 80 مللي ثانية)

بما أن أياً من الأوضاع الثلاثة لم يكن كافياً، لم يتم اختيار طريقة التشفير للصورة كاملةً، بل لأجزاء صغيرة بحجم 16×16 بكسل. احتوت الإشارة حينها على تلميحات (البث الرقمي DATV) تتحكم في طريقة فك التشابك التي يجب أن يستخدمها جهاز فك التشفير.

قدّم وضع 20 مللي ثانية دقة زمنية محسّنة، بينما كان وضع 80 مللي ثانية الوحيد الذي وفّر تعريفًا مكانيًا عاليًا بالمعنى المعتاد. أما وضع 40 مللي ثانية، فقد تخلّص من أحد حقول التعريف المكاني العالي وأعاد بناءه في جهاز الاستقبال بمساعدة بيانات تعويض الحركة. كما وفّر بعض المؤشرات في حالة حركة الإطار بالكامل (تحريك الكاميرا أفقيًا، إلخ) لتحسين جودة إعادة البناء.

يمكن للمشفر أن يعمل في وضع التشغيل "الكاميرا"، باستخدام أوضاع التشفير الثلاثة، ولكن أيضًا في وضع "الفيلم" حيث لم يتم استخدام وضع التشفير 20 مللي ثانية.

استغل وضع 80 مللي ثانية معدل الإطارات المنخفض البالغ 12.5 إطارًا في الثانية لتوزيع محتويات إطار عالي الدقة على إطارين قياسيين، مما يعني أن أربعة حقول 20 مللي ثانية = 80 مللي ثانية، ومن هنا جاء الاسم.

لكن ذلك لم يكن كافيًا، إذ يحتوي إطار HD واحد على ما يعادل 4 إطارات SD. كان من الممكن "حل" هذه المشكلة بمضاعفة عرض نطاق إشارة D2-MAC، وبالتالي زيادة الدقة الأفقية المسموح بها بنفس النسبة. بدلًا من ذلك، تم الحفاظ على عرض نطاق قناة D2-MAC القياسي، وتم حذف بكسل واحد من كل اثنين من كل سطر. تم إجراء هذا الحذف الجزئي بنمط خماسي . بافتراض أن البكسلات على السطر مرقمة بشكل مستقل من 1 إلى 1440، تم الاحتفاظ بالبكسلات 1، 3، 5... فقط من السطر الأول، والبكسلات 2، 4، 6... من الثاني، 1، 3، 5... مرة أخرى من الثالث، وهكذا. بهذه الطريقة، تم نقل المعلومات من جميع أعمدة إطار HD إلى جهاز الاستقبال. كل بكسل مفقود كان محاطًا بأربعة بكسلات مُرسلة (باستثناء الجوانب) ويمكن استكماله منها. تم تقليص الدقة الأفقية الناتجة البالغة 720 إلى حد 697 عينة لكل سطر في تقنية D2-HDMAC لتعدد إرسال الفيديو. [ 18 ]

نتيجةً لهذه العمليات، تم تحقيق عامل تخفيض بنسبة 4:1، مما سمح بنقل إشارة الفيديو عالية الوضوح عبر قناة D2-MAC قياسية. جُمعت العينات التي احتفظ بها مُعالج BRE في إشارة رؤية D2-MAC قياسية صالحة، ثم حُوّلت إلى إشارة تناظرية للإرسال. وقد صُممت معلمات التضمين بحيث حُفظت استقلالية العينات. [ 19 ]

لفك تشفير الصورة بالكامل، كان على جهاز الاستقبال إعادة أخذ عينات من الإشارة ثم قراءتها من الذاكرة عدة مرات. بعد ذلك، يقوم مُفكِّك استعادة عرض النطاق الترددي (BRD) في جهاز الاستقبال بإعادة بناء شبكة أخذ عينات بحجم 1394×1152 من الإشارة، تحت سيطرة دفق DATV، ليتم إدخالها إلى مُحوِّل الإشارة الرقمية إلى التناظرية (DAC).

كانت النتيجة النهائية عبارة عن إشارة فيديو عالية الدقة تناظرية متداخلة مكونة من 1250 خطًا (1152 خطًا مرئيًا)، بمعدل 25 إطارًا في الثانية،  بتردد مجال 50 هرتز.

المسح التدريجي

تُعرف الأنظمة الأوروبية عمومًا  بمعايير 50 ​​هرتز (تردد المجال). يفصل بين المجالين 20 مللي ثانية. وقد ذكر مشروع Eu95 [ 20 ] [ 21 ] أنه سيتطور نحو 1152p/50، ويُؤخذ هذا المعيار في الاعتبار كمصدر محتمل في مواصفات D2-HDMAC. في هذا التنسيق، يتم التقاط إطار كامل كل 20 مللي ثانية، مما يحافظ على جودة حركة التلفزيون ويُضيف إليها إطارات صلبة خالية من التشويش تُمثل لحظة واحدة فقط في الزمن، كما هو الحال في السينما. مع ذلك، فإن تردد الإطارات في السينما البالغ 24 إطارًا في الثانية منخفض نسبيًا، ويتطلب قدرًا كبيرًا من تشويش الحركة لتمكين العين من إدراك حركة سلسة. أما 50  هرتز فهو أكثر من ضعف هذا المعدل، ويمكن تقليل تشويش الحركة بنسبة مماثلة، مما يسمح بصور أكثر وضوحًا.

عملياً، لم يُستخدم معدل 50 إطارًا في الثانية كثيرًا. بل أُجريت بعض الاختبارات بتصوير الفيلم بمعدل 50 إطارًا في الثانية ثم تحويله إلى فيلم رقمي. [ 22 ]

قدمت شركة Thomson / LER كاميرا متطورة. ومع ذلك، فقد استخدمت شكلاً من أشكال أخذ العينات الخماسية، وبالتالي كانت تعاني من بعض قيود عرض النطاق الترددي. [ 23 ]

تطلّب هذا الشرط تجاوز حدود التكنولوجيا المتاحة آنذاك، وكان من شأنه أن يزيد من مشكلة انخفاض حساسية بعض كاميرات Eu 95 (وخاصةً كاميرات CRT). وكان هذا التعطش للضوء أحد المشاكل التي عانى منها المصورون أثناء تصوير الفيلم الفرنسي " L'affaire Seznec (قضية سيزنيك)" بتقنية 1250i. وقد طُوّرت بعض كاميرات CCD في سياق هذا المشروع، انظر على سبيل المثال LDK9000  : نسبة الإشارة إلى الضوضاء 50 ديسيبل عند 30  ميجاهرتز.1000  لوكس عند فتحة عدسة F/4.

كان نظام Eu95 ليُوفر توافقًا أفضل مع تقنية السينما مقارنةً بمنافسه، أولًا بفضل المسح التدريجي، وثانيًا لسهولة وجودة النقل بين  معايير 50 ​​هرتز والفيلم (بدون تشوهات في الحركة، يكفي عكس عملية "تسريع PAL" المعتادة عن طريق إبطاء معدل الإطارات بنسبة 25/24). كان من الممكن الحصول على فيديو 25P مناسب كنقطة بداية لهذه العملية باختيار إطار واحد من كل إطارين من بث 50P. إذا تم تصوير المشهد بمعدل 50P مع فتحة عدسة مفتوحة بالكامل، فسينتج عنه نفس مقدار تشوه الحركة الناتج عن تصويره بمعدل 25P مع فتحة عدسة مفتوحة جزئيًا، وهو إعداد شائع عند التصوير بكاميرا سينمائية عادية.

من الناحية العملية، يبدو أن تقنية Hi-Vision كانت أكثر نجاحًا في هذا الصدد، حيث تم استخدامها في أفلام مثل Giulia e Giulia (1987) وكتب بروسبيرو (1991) .

تسجيل

جهاز تسجيل فيديو من بكرة إلى بكرة BCH 1000 HD-MAC

مستهلك

عُرض نموذج أولي لجهاز تسجيل صوتي للمستهلكين عام 1988. كان يتمتع بمدة تسجيل تبلغ 80 دقيقة، ويستخدم  شريطًا معدنيًا بعرض 1.25 سم موضوعًا في علبة تشبه علبة VHS. وكان عرض النطاق الترددي 10.125  ميجاهرتز، ونسبة الإشارة إلى الضوضاء 42  ديسيبل. [ 24 ]

نموذج أولي لجهاز تسجيل فيديو عالي الدقة (HD-MAC VCR)
نموذج أولي لقرص فيديو HD-MAC

تم تصميم نموذج أولي لقرص فيديو عالي الدقة (HD-MAC) أيضًا. [ 25 ] وكانت النسخة التي عُرضت عام 1988 قادرة على تسجيل 20 دقيقة لكل وجه من  قرص قطره 30 سم. وكان عرض النطاق الترددي 12  ميجاهرتز ونسبة الإشارة إلى الضوضاء 32  ديسيبل. [ 26 ] وقد استُخدمت هذه الوسيلة لعدة ساعات في معرض إكسبو 92. [ 27 ]

معدات احترافية

أما في الاستوديو والإنتاج، فقد كان الوضع مختلفًا تمامًا. تعمل تقنيات تقليل عرض النطاق الترددي HD-MAC على خفض معدل بكسلات HD إلى مستوى SD. لذا، نظريًا، كان من الممكن استخدام مسجل فيديو رقمي SD، بافتراض أنه يوفر مساحة كافية لتدفق DATV المساعد، الذي يتطلب أقل من 1.1  ميجابت/ثانية. يحتاج فيديو SD باستخدام تنسيق 4:2:0 (12 بت لكل بكسل) إلى 720×576×25×12 بت في الثانية، وهو ما يقل قليلًا عن 125  ميجابت/ثانية، مقارنةً بـ 270  ميجابت/ثانية المتاحة من جهاز D-1 .

لكن لا يوجد سبب حقيقي لتقييد معدات الاستوديو بتقنية HD-MAC، فهي مجرد معيار نقل يُستخدم لنقل المحتوى عالي الدقة من جهاز الإرسال إلى المشاهدين. علاوة على ذلك، تتوفر الموارد التقنية والمالية اللازمة لتخزين الفيديو عالي الدقة بجودة أفضل، لأغراض التحرير والأرشفة.

لذا، في الواقع العملي، تم استخدام طرق أخرى. في بداية مشروع Eureka95، كانت الوسيلة الوحيدة لتسجيل إشارة HD من الكاميرا هي جهاز تسجيل ضخم من نوع بكرة إلى بكرة مقاس 1 بوصة، وهو BTS BCH 1000، والذي كان يعتمد على تنسيق شريط الفيديو من النوع B ولكن مع 8 رؤوس فيديو بدلاً من الرأسين المستخدمين عادةً، بالإضافة إلى سرعة خطية أعلى للشريط تبلغ 66  سم/ثانية، مما يلبي متطلبات النطاق الترددي الأعلى لفيديو HD.

كان الهدف من مشروع يوريكا 95 هو تطوير  مسجل رقمي غير مضغوط بتردد 72 ميجاهرتز، أُطلق عليه اسم مسجل "جيجابت". كان من المتوقع أن يستغرق تطويره عامًا، لذا في هذه الأثناء، تم تجميع نظامين بديلين للتسجيل الرقمي، وكلاهما يستخدم مسجل المكونات الرقمية غير المضغوط "D1" ذي التعريف القياسي كنقطة انطلاق.

استخدم نظام D1 المزدوج/الخماسي، الذي طوره تومسون، مسجلين رقميين من نوع D-1 متزامنين بنظام رئيسي/تابع. وبذلك، سُجلت الحقول الفردية على أحد المسجلين والحقول الزوجية على الآخر. أما أفقيًا، فقد سجل النظام نصف عرض النطاق الترددي فقط، مع أخذ العينات وفق شبكة أخذ عينات خماسية. وقد منح هذا النظام أداءً كاملًا لعرض النطاق الترددي في الاتجاه القطري، ولكنه انخفض إلى النصف أفقيًا أو رأسيًا تبعًا للخصائص الزمنية المكانية الدقيقة للصورة.

طُوّر نظام كوادريغا [ 28 ]  من قِبل هيئة الإذاعة البريطانية (BBC) عام 1988 باستخدام 4 مسجلات D1 متزامنة، بمعدل أخذ عينات 54 ميجاهرتز، حيث وزّع الإشارة بطريقة تُرسل فيها كتل من 4 بكسلات إلى كل مسجل بالتتابع. وبالتالي، عند مشاهدة شريط واحد، تظهر الصورة كتمثيل دقيق، وإن كان مشوّهًا، للصورة الكاملة، مما يُتيح اتخاذ قرارات التحرير بناءً على تسجيل واحد. كما يُمكن إجراء تحرير ثلاثي الأجهزة على جهاز كوادريغا واحد من خلال معالجة كل قناة من القنوات الأربع بالتتابع، مع إجراء تعديلات مماثلة على القنوات الثلاث الأخرى لاحقًا تحت سيطرة وحدة تحكم تحرير مُبرمجة.

كانت مسجلات D1 الأصلية تقتصر على واجهة فيديو متوازية مع كابلات قصيرة ضخمة، لكن هذا لم يكن مشكلة، إذ كانت الإشارات الرقمية محصورة داخل الرفوف الخمسة نصفية الارتفاع (أربعة مسجلات D1 ورف الواجهة/التحكم/التداخل) التي تُشكل جهاز Quadriga، وكانت جميع الإشارات الخارجية في البداية مكونات تناظرية. أدى إدخال تقنية SDI (  واجهة البيانات الرقمية التسلسلية بسرعة 270 ميجابت/ثانية) إلى تبسيط عملية التوصيلات بحلول الوقت الذي أنشأت فيه هيئة الإذاعة البريطانية (BBC) جهاز Quadriga ثانيًا.

قامت شركة فيليبس أيضاً بتصنيع جهاز كوادريغا، لكنها استخدمت تنسيقاً مختلفاً قليلاً، حيث قُسّمت الصورة عالية الدقة إلى أربعة أرباع، يُرسل كل ربع منها إلى أحد أجهزة التسجيل الأربعة. وباستثناء تأخير معالجة أطول قليلاً، فقد عمل الجهاز بشكل مشابه لنهج هيئة الإذاعة البريطانية (BBC)، وصُممت نسختا جهاز كوادريغا لتكونا متوافقتين، وقابلتين للتبديل بين وضعَي العرض المتداخل والعرض الرباعي.

في عام 1993 تقريبًا، أنتجت شركة فيليبس، بالتعاون مع شركة بوش ( BTS )، نظام تسجيل "BRR" (أو تقليل معدل البت) لتمكين تسجيل إشارة الوضوح العالي الكامل على مسجل D1 واحد (أو D5 HD ). ويمكن عرض نسخة منخفضة الدقة من الصورة في منتصف الشاشة عند إعادة تشغيل الشريط على مسجل D1 تقليدي، محاطة بما يبدو أنه تشويش، ولكنه في الواقع مجرد بيانات مشفرة/مضغوطة، على غرار تقنيات الضغط الرقمي MPEG اللاحقة، بمعدل ضغط 5:1، بدءًا من  معدل أخذ عينات 72 ميجاهرتز. كما احتوت بعض أجهزة BRR على واجهات Quadriga لتسهيل التحويل بين تنسيقات التسجيل، مع إمكانية التبديل بين إصداري BBC وفيليبس من تنسيق Quadriga. في ذلك الوقت، كانت إشارات Quadriga تُنقل عبر أربعة كابلات SDI.

وأخيرًا، وبمساعدة من شركة توشيبا، في حوالي عام 2000، تم إنتاج مسجل جيجابت، المعروف الآن باسم D6 HDTV VTR "Voodoo"، بعد سنوات من توقف العمل على نظام 1250 خط لصالح تنسيق الصورة المشترك، وهو نظام HDTV كما هو معروف اليوم.

وبالتالي فإن جودة أرشيفات Eureka 95 أعلى مما يمكن للمشاهدين رؤيته عند إخراج جهاز فك التشفير HD-MAC.

التحويل إلى فيلم

لإنتاج فيلم "L'affaire Seznec" بتقنية الوضوح العالي ، صدّقت شركة تومسون على قدرتها على نقل صور الوضوح العالي إلى  فيلم 35 ملم. لكن جميع المحاولات باءت بالفشل (إذ تم التصوير بتقنية Dual-D1). مع ذلك، يُزعم أن فيلمًا فرنسيًا آخر صُوّر عام 1994، بعنوان " Du fond du coeur: Germaine et Benjamin" ، قد حقق هذا النقل. ويُقال إنه صُوّر بتقنية الوضوح العالي الرقمي بـ 1250 خطًا. [ 29 ] [ 30 ] إذا صحّ ذلك، فسيكون بلا شك أول فيلم رقمي عالي الوضوح، باستخدام  معدل مجال 50 هرتز مناسب للفيلم، وذلك قبل 7 سنوات من فيلم "Vidocq" وقبل 8 سنوات من فيلم "حرب النجوم: الحلقة الثانية - هجوم المستنسخين" . ولإعطاء لمحة تاريخية عن الأفلام التي نشأت بتقنية الوضوح العالي، يمكن ذكر محاولات مبكرة مثل فيلم " Harlow "، الذي صُوّر عام 1965 باستخدام عملية تناظرية قريبة من الوضوح العالي بـ 819 خطًا، والتي تطورت لاحقًا إلى دقة أعلى (انظر Electronovision ).

حياة المشروع بعد الموت

اكتُسبت خبرةٌ في أساسياتٍ هامةٍ كالتسجيل الرقمي عالي الوضوح، والمعالجة الرقمية بما فيها تعويض الحركة، وكاميرات CCD عالية الوضوح، بالإضافة إلى العوامل المؤثرة في قبول أو رفض صيغةٍ جديدةٍ من قِبل المختصين، وقد وُظِّفت كل هذه الخبرة خير توظيفٍ في مشروع البث الرقمي للفيديو اللاحق، الذي حقق نجاحًا عالميًا باهرًا، على عكس تقنية HD-MAC. ورغم ادعاءات المنافسين المبكرة بعدم قدرتها على البث عالي الوضوح، فقد سُرعان ما تمّ نشرها في أستراليا لهذا الغرض تحديدًا.

أُعيد استخدام الكاميرات وأجهزة التسجيل في التجارب المبكرة في مجال السينما الرقمية عالية الدقة.

أحضرت الولايات المتحدة بعض كاميرات Eu95 إلى الوطن لدراستها في سياق جهودها الخاصة لتطوير معيار HDTV.

في فرنسا، استخدمت شركة تسمى VTHR (نقل الفيديو عالي الدقة) أجهزة Eu95 لبعض الوقت لإعادة بث الأحداث الثقافية إلى القرى الصغيرة (لاحقًا، تحولوا إلى  MPEG2 SD المحسن بسرعة 15 ميجابت/ثانية).

في عام 1993، قامت شركة تكساس إنسترومنتس ببناء نموذج أولي لشاشة DMD بدقة 2048×1152. [ 31 ] لم تُذكر في الأوراق أي مبررات لاختيار هذه الدقة تحديدًا بدلًا من نظام الخطوط النشطة الياباني ذي 1035 خطًا، أو بديلًا عن ذلك مضاعفة عدد خطوط التلفزيون الأمريكي القياسي من 480 خطًا إلى 960 خطًا، ولكن بهذه الطريقة كان من الممكن تغطية جميع الدقات المتوقع وجودها في السوق، بما في ذلك الدقة الأوروبية، التي كانت الأعلى. يمكن رؤية بعض آثار هذا التطور في أجهزة عرض الأفلام الرقمية "2K" و "4K" التي تستخدم رقائق TI DLP، والتي تعمل بدقة 2048 × 1080 أو 4096 × 2160 أعرض قليلاً من المعتاد، مما يعطي نسبة عرض إلى ارتفاع تبلغ 1.896:1 بدون تمديد أنامورفي (مقابل 1.778:1 للنسبة العادية 16:9، مع 1920 أو 3840 بكسل أفقيًا)، وتعطي دقة أفقية أكبر قليلاً (6.7٪) مع العدسات الأنامورفية عند عرض أفلام بنسبة 2.21:1 (أو أعرض) تم إعدادها خصيصًا لها، وتحسين إضافي (~13.78٪) من خلال تقليل الأشرطة السوداء إذا تم استخدامها بدون هذه العدسات.

اعتبارًا من عام 2010، كانت بعض شاشات الكمبيوتر متوفرة بدقة 2048 × 1152 (مثل Samsung 2343BWX 23 وDell SP2309W). من غير المرجح أن يكون هذا إشارة إلى معيار Eu95، خاصةً وأن معدل التحديث سيكون افتراضيًا على "60  هرتز" (أو 59.94  هرتز)، ولكنه ببساطة دقة "HD+" ملائمة تم تصميمها للتفاخر على شاشات HD 1920 × 1080 المنتشرة، مع أقل تحسين ممكن في الدقة الفعلية مع الحفاظ على نفس دقة 16:9 لتشغيل الفيديو دون اقتصاص أو إضافة أشرطة سوداء (أقرب دقة "ملائمة" 16:9 هي دقة 2560 × 1600 "2.5K" الأكبر حجمًا والأكثر تكلفة بكثير، كما هو مستخدم في شاشات Apple Cinema وRetina على سبيل المثال)؛ كما أنها تتميز بعرض "أنيق" من مضاعفات العدد 2، أي ضعف عرض معيار XGA السابق (لذا، على سبيل المثال، يمكن تكبير مواقع الويب المصممة لهذا العرض بسلاسة إلى 200%)، وهي أيضاً أكبر بأربع مرات من شاشات 1024×576 المستخدمة عادةً في أجهزة الكمبيوتر المحمولة الصغيرة والأجهزة اللوحية منخفضة التكلفة (تماماً كما أن معيار 2.5K أكبر بأربع مرات من معيار WXGA 1280×800 المستخدم في أجهزة الكمبيوتر المحمولة فائقة النحافة والأجهزة اللوحية متوسطة المدى). وبهذا المعنى، يمكن اعتبارها شكلاً من أشكال تطور المواصفات المتقاربة - على الرغم من أن احتمالية وجود علاقة مباشرة بين المعيارين ضئيلة، إلا أن تفاصيلهما قد تم التوصل إليها من خلال أساليب متشابهة إلى حد كبير.

على الرغم من أن هذه المعلومة ذات أهمية تاريخية في المقام الأول، إلا أن معظم شاشات الكمبيوتر الشخصي ذات أنابيب CRT الكبيرة كانت تتمتع بمعدل مسح أفقي أقصى يبلغ 70  كيلوهرتز أو أعلى، مما يعني أنها كانت قادرة على عرض دقة 2048×1152 بمعدل 60  هرتز متتابع إذا تم ضبطها على دقة مخصصة (مع هوامش تعتيم رأسية أضيق من HD-MAC/Eu95 نفسها للشاشات المصنفة بأقل من 75  كيلوهرتز). أما الشاشات التي تدعم معدل التحديث المنخفض، بما في ذلك الطرازات الأصغر التي لا تدعم 70  كيلوهرتز ولكنها تدعم 58  كيلوهرتز على الأقل (ويُفضل 62.5  كيلوهرتز) والتي تدعم معدل التحديث الرأسي المنخفض، فيمكن ضبطها بدلاً من ذلك على 50  هرتز متتابع، أو حتى 100  هرتز متداخل لتجنب الوميض الذي قد يحدث.

انظر أيضاً

أنظمة بث التلفزيون

المعايير ذات الصلة:

مراجع

  1. 1 2 3 باوشون (1992). "التلفزيون عالي الوضوح التناظري في أوروبا". المراجعة الفنية لاتحاد البث الأوروبي (ملف PDF) (  طبعة الخريف). اتحاد البث الأوروبي. الصفحات 6-19 . 
  2. ↑ إيف، جون (يوليو 2004). مراجعة فنية من الاتحاد الأوروبي للبث - تنسيقات الصور للتلفزيون عالي الوضوح (ملف PDF) . الاتحاد الأوروبي للبث.
  3. ↑ كيز، جيف (خريف 1988). "مركبة التلفزيون عالي الوضوح" (ملف PDF) . معلومات باللغة الإنجليزية : 14. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 22-02-2014.
  4. ↑ التلفزيون عالي الوضوح؛ ابتكار وتطوير وتطبيق تقنية التلفزيون عالي الوضوح، فيليب ج. سيانسي
  5. ↑ جيم سلاتر: أنظمة التلفزيون الحديثة إلى التلفزيون عالي الوضوح وما بعده. دار نشر بيتمان، 1991، رقم ISBN 0-203-16851-8، ص 180/181
  6. ↑ سكوت، ب. (خريف 1992). "إنتاج برامج التلفزيون عالي الوضوح" (ملف PDF) . المراجعة الفنية لاتحاد البث الأوروبي : 52.
  7. ↑ "موقع أنبوب أشعة الكاثود. أجهزة التلفزيون المزودة بأنبوب أشعة الكاثود" . www.crtsite.com . تاريخ الاسترجاع: 15 يناير 2023 .
  8. ↑ ""نظام الفضاء" يمنح التلفزيون مظهرًا سينمائيًا . شيكاغو تريبيون . 1991.
  9. ↑ تيجيرينا1، فيسينتين2 (1992). "عروض التلفزيون عالي الوضوح في معرض إكسبو 92". المجلة الفنية لاتحاد البث الأوروبي (ملف PDF) ( الطبعة الشتوية). اتحاد البث الأوروبي. الصفحات 25-32 .  {{cite book}}: صيانة CS1: الأسماء الرقمية: قائمة المؤلفين ( رابط )
  10. ^ "Fernsehmuseum1- Sie sind im Bereich : تقرير EUREKA 1993 (2)" . www.fernsehmuseum.info . 
  11. ↑ "مراجعة موجزة عن تقنية التلفزيون عالي الوضوح في أوروبا في أوائل التسعينيات | LIVE-PRODUCTION.TV" . www.live-production.tv . تاريخ الاطلاع: 15 يناير 2023 .
  12. ↑ مواصفات ETSI لنظام D2-HDMAC/Packet (ETS 300 352)، القسم 4.1
  13. ↑ مواصفات ETSI لنظام D2-HDMAC/Packet (ETS 300 352)، القسم 10.3
  14. ↑ بيرتفيلد (1989). مسجل فيديو رقمي عالي الوضوح باستخدام مجموعة من أربعة مسجلات فيديو رقمية من طراز D1 (ملف PDF) . قسم الأبحاث في بي بي سي.
  15. ↑ التوصية ITU-R BT.709-5 - قيم المعلمات لمعايير HDTV للإنتاج وتبادل البرامج الدولي (ملف PDF) . ITU-R. 2009. مؤرشفة من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 22-10-2012.
  16. ↑ "كاميرا تلفزيون عالي الأداء وكامل النطاق الترددي تستخدم أول مستشعر CCD لنقل الإطارات بدقة 2.2 مليون بكسل" (ملف PDF) . مجلة SMPTE : 319. مايو 1994.
  17. ↑ مواصفات ETSI لنظام D2-HDMAC/Packet (ETS 300 352)، القسم 5.2.1
  18. ↑ مواصفات ETSI لنظام D2-HDMAC/Packet (ETS 300 352)، 5.3.6 تنسيق النطاق الأساسي
  19. ↑ مواصفات ETSI لنظام D2-HDMAC/Packet (ETS 300 352)، 10.2.2 ترشيح نايكويست
  20. ↑ غريمالدي، ج.؛ ثومي، ف.؛ دوهاميل، هـ . (10 سبتمبر 1990). "التحويل التصاعدي من التداخل إلى التقدمي باستخدام كشف الحركة وترشيح الخماسي" . الصفحات 111-115 - عبر IEEE Xplore. 
  21. ↑ هايوارد، جاك (29 مايو 2008). أوروبا بلا قيادة . مطبعة جامعة أكسفورد. رقم ISBN 978-0-19-156014-9– عبر كتب جوجل.
  22. ↑ http://www.bbceng.info/Eng_Inf/EngInf_34.pdf مؤرشف بتاريخ 22 فبراير 2014 على موقع Wayback Machine. هندسة بي بي سي في مؤتمر IBC 88
  23. ↑ إيوزان، جيه واي؛ بوير، آر . (10 سبتمبر 1988). "كاميرا ملونة عالية الوضوح 1250/501 بتقنية المسح التدريجي ومعالجة تعتمد على أخذ عينات خماسية" . الصفحات 174-176 - عبر IEEE Xplore. 
  24. ↑ http://www.itu.int/dms_pub/itu-r/opb/rep/R-REP-BT.2003-1994-PDF-F.pdf تنسيق معايير TVHD...، القسم 3.3.5.1 (بالفرنسية)
  25. ↑ هورستمان، ر. أ. ( 10 سبتمبر 1988). "قرص الفيديو ومشغله لنظام HDMAC" . الصفحات 224-227 - عبر IEEE Xplore. 
  26. ↑ http://www.itu.int/dms_pub/itu-r/opb/rep/R-REP-BT.2003-1994-PDF-F.pdf تنسيق معايير TVHD...، القسم 3.3.5.2 (بالفرنسية)
  27. ↑ https://tech.ebu.ch/docs/techreview/trev_254-tejerina.pdf معرض إكسبو 92، القسم 6.1.1
  28. ↑ bbc.co.uk وثيقة قسم البحث والتطوير في بي بي سي حول سيارة كوادريغا
  29. ^ "Du fond du coeur (1994) – المواصفات الفنية" . شجونه .
  30. ↑ http://www.lesechos.fr/01/03/1994/LesEchos/16593-96-ECH_vision-1250-parie-sur-la-video-haute-definition-dans-le-cinema.htm مؤرشف بتاريخ 21 فبراير 2014 على موقع Wayback Machine. أُنتجت هذه النسخة من قِبل جيرمين وبنجامين بتقنية Vision 1250 (باللغة الفرنسية).
  31. ↑ "أنظمة عرض الإسقاط القائمة على جهاز المرايا الدقيقة الرقمية (DMD)" . 2002-01-06. مؤرشف من الأصل في 2002-01-06 . تم الاطلاع عليه في 2023-01-15 .