вильного отображения видео 16:9 на экране 4:3 весьма актуальна. Существует несколько возможных вариантов ее решения. Первый из них связан с заполнением всего экрана по вертикали и обрезанием части изображения по горизонтали слева, справа или симметрично с обоих краев (вариант Pan and Scan). Второй основан на сохранении изображения по всей ширине, что при соблюдении геометрических пропорций приводит к появлению сверху и снизу горизонтальных черных полос (вариант Letterbox). Наконец, возможен и третий вариант (Anamorphic) - заполнение всего экрана при нарушении геометрических пропорций. Стандартом предусмотрена возможность самостоятельного выбора зрителем любого из этих вариантов.

Файловая система DVD-Video. Как уже отмечалось, для дисков всех типов (DVD-ROM, DVD-Video, DVD-Audio) используется общая файловая система, названная UDF Bridge Format. Она является комбинацией Micro-UDF и ISO 9660. UDF (Universal Disk Format) - это файловая система, разработанная ассоциацией OSTA (Optical Storage Technology Association) на базе стандарта ISO 13346. Она является очень гибким, многоплатформенным стандартом, используемым, в частности, в магнитооптических накопителях и DVD. ISO 9660 -стандарт файловой системы для CD-ROM в РС-приложениях. Он включен в UDF Bridge для обеспечения совместимости с существующим программным обеспечением.

Принципиальная файловая структура диска является следующей. На самом верхнем уровне DVD-диск - это том (Volume), содержащий файлы данных различного типа (в рамках UDF Bridge Format системы). Том делится на зоны видео (директория Video TS), аудио (директория Audio TS) и зону данных остальных типов (например, компьютерных данных общего назначения, обычно составляющих основное содержимое DVD-ROM). Видеозона содержит все цифровые данные, необходимые и достаточные для воспроизведения записанного DVD-Video. Все файлы DVD-Video диска находятся в директории VIDEO TS. Согласно ограничениям формата Micro-UDF, их размер не может быть более 1 Гбайта и они должны быть записаны в виде непрерывной поспедовательности. Имена файлов удовлетворяют правилу 8.3 (8 символов - название файла, 3 - его расширение). Все другие файлы, не соответствующие данным правилам, DVD-плеером просто игнорируются.

Видеозона состоит из видеоменеджера VMG (Video Manager) и набора глав VTS (Video Title Set): VTS 01, VTS 02, VTS /V, где N < 99. Видеоменеджер является мастер-директорией последующего содержимого DVD-Video и фактически представпяет собой базовое оглавление диска. Для зрителя он обеспечивает воспроизведение вводного клипа (короткая аудио-видео поспедовательность, например, логотип компании производитепя) и меню дпя выбора одной из поспедующих

Video Manager Video Title Sets

Video Title Set Info (VTSI)

Video Object (V08)

Video, Audio, Subpictures, Navigation

Рис. 10.17. Структурная схема файловой структуры DVD-диска

гпав. На языке файлов VMG состоит из управляющих данных (файлы Video TS.IFO & Video TS.BUP) и меню (Video TS.VOB). Отметим, что на пульте управления DVD-плеером есть особая кнопка Title, нажатие которой всегда возвращает зрителя именно к этому исходному меню.

Каждая глава в свою очередь состоит из меню-оглавления по разделам (навигационные файлы VTS 01 0.IFO & VTS 01 0.BUP и файл меню VTS 01 0.VOB) и набора файлов VOB с содержимым главы

(VTS 01 1.VOB, VTS 01 2.VOB.....VTS 01 A?.VOB, где п < 9). Всего

в главе может быть до 10 файлов VOB, а их максимальный размер -1 Гбайт.

Базовой единицей файловой системы диска являются файлы VOB (Video Object). Они включают в себя не только видео и аудио, но вспомогательные субизображения и данные по навигации. voB-файпы используются для записи основного содержания соответствующей главы. Кроме того, VOB-файлы могут входить в состав меню главы, если оно кроме статичных картинок включает вводные видеоклипы по поспедующим разделам. При проигрывании VOB-файпа ппеер не только воспроизводит аудио-видео содержание, но и подчиняется заноженным в нем инструкциям по отображению меню, по переходам на пункты программы в соответствии с выбором зрителя (по командам с пульта управления).

Каждый VOB-файл построен из ячеек (Cells) - самых мелких единиц DVD, к которым можно адресоваться при интерактивном просмотре. Они состоят из целого числа групп изображений (MPEG GOP). Минимальная длина ячейки совпадает с MPEG GOP, но ее можно задать и равной всей главе (в этом случае разбиение на разделы уже не имеет смысла). Ячейки связаны друг с другом навигационными цепочками PGC (Program Chains), определяющими порядок

Глава 10. Аудио- и видеозапись

воспроизведения ячеек (переходов между ними) в соответствии с выбранной программой. Очередность взаимосвязанного показа сцен задается соответствующей цепочкой программы PGC. Глава может иметь как одну цепочку (One Sequental PGC Title), так и несколько (Multi PGG Title). Одни ячейки одновременно могут быть задействованы в нескольких цепочках, а на другие зритель будет попадать только в особых случаях.

Разработка полноценного проекта DVD-Video, в котором задействованы все возможности, является трудоемкой творческой задачей, требующей тщательной проработки всех деталей. Программные пакеты, позволяющие реализовывать любые творческие задумки и создавать полноценный образ диска, который соответствует спецификации стандарта, весьма сложны и дорогостоящи. Цена подобных профессиональных программ для DVD-авторинга измеряется тысячами и десятками тысяч долларов. Но уже появились разнообразные облегченные и упрощенные версии таких программ (Impression DVD-SE, Sonic DVDit! LE, Spruce MyDVD, PixelTools SimpleDVD, Ulead GoDVD и др.) стоимостью всего несколько сотен долларов (а некоторые из них условно бесплатны, поскольку входят в комплект поставки плат нелинейного монтажа). Конечно, такие версии ограничивают пользователя минимальным набором функций; только один вариант языка, статичные меню, только стереозвук, упрощенная структура глав. Эти программы ориентированы на непрофессионалов, сравнительно просты в освоении и помогают справиться со сложной задачей построения необходимых связей и создания образа DVD. Только сделав это, можно приступать к финальному этапу - записи созданного образа в формате UDF на DVD-диск.

Контрольные вопросы

1. Перечислите основные достоинства и недостатки магнитной записи электрических сигналов.

2. Поясните принцип работы устройства магнитной записи электрических сигналов.

3. Нарисуйте обобщенную структурную схему устройства магнитной записи электрических сигналов.

4. Дайте общую характеристику АЧХ магнитофона.

5. С какой целью при магнитной видеозаписи используется ЧМ?

6. Поясните основные способы магнитной записи ТВ сигналов.

7. Назовите основные преимущества наклонно-строчной видеозаписи.

8. Перечислите основные форматы наклонно-строчной видеозаписи и дайте их общую характеристику.

9. Нарисуйте обобщенную функциональную схему бытового магнитофона.

10. Поясните особенности цифровой магнитной записи ТВ сигналов.

Список литературы

11. Перечислите основные формы цифровой магнитной записи ТВ сигналов.

12. Каким способом осуществляется оптическая запись электрических сигналов на диски?

13. Расскажите о способе изготовления компакт-дисков.

14. Нарисуйте структурную схему лазерного проигрывателя компакт-дисков.

15. Охарактеризуйте особенности цифрового представления звуковых сигналов при их записи на компакт-диск.

16. Объясните принципы дополнительного применения цифровых компакт-дисков.

17. Чем реверсивные оптические диски отличаются от обычных компакт-дисков?

18. Изложите основные принципы магнитооптической записи электрических сигналов.

19. Расскажите о конструктивных особенностях лазерных устройств для магнитооптической записи и воспроизведения.

20. Каковы перспективы развития реверсивных магнитооптических дисков?

21. Произведите сравнительную оценку CD- и DVD-дисков.

22. Поясните способы компрессии видео- и аудиоданных, используемые в DVD-дисках.

23. Каким образом осуществляется защита от копирования DVD-диска?

24. Как организуется файловая структура DVD-диска?

Список литературы

1. Гитлиц М.В. Магнитная запись сигналов. - М.: Радио и связь, 1990. - 230 с.

2. Афанасьев А.П., Самохин В.П. Бытовые магнитофоны. - М.: Радио и связь 1989 -160 с.

3. Пархоменко В.И., Штейн А.Б. Аппаратура цифровой видеозаписи Техника кино и телевидения. - 1988. - № 10. - С. 62-67.

4. Колесников В.М. Лазерная звукозапись и цифровое радиовещание. - М Радио и связь, 1991.-216 с.

5. Мультимедиа / Под ред. А.И. Петренко. - М.: Бином, 1994. - 272 с.

6. Василевский Ю.А. Магнитооптическая запись. Ч. 1: Процессы и средства Техника кино и телевидения. - 1995. - № 8. - С. 46-51.

7. Василевский Ю.А. Магнитооптическая запись. Ч. 2: Состояние и проблемы развития Техника кино и телевидения. - 1995. - № 9. - С. 36-40.

8. Василевский Ю.А. Лазерные диски фирмы MAXELL Техника кино и телевидения.-1995.-№ 4.-С. 18-21.

9. Андрей Ряхин. DVD-диски: руководство для домашнего пользователя Цифровое видео.-2001.-№4.

Глава 11. Радиорелейные линии связи

11.1. Общие принципы построения радиорелейных линий связи прямой видимости

Радиорелейные линии (РРЛ) представляют собой цепочку приемопередающих радиостанций (оконечных, промежуточных, узловых), которые осуществляют последовательную многократную ретрансляцию (прием, преобразование, усиление и передачу) передаваемых сигналов.

В зависимости от используемого вида распространения радиоволн РРЛ можно разделить на две группы; прямой видимости и тропосферные.

РРЛ прямой видимости являются одним из основных наземных средств передачи сигналов телефонной связи, программ звукового и ТВ вещания, цифровых данных и других сообщений на большие расстояния. Ширина полосы частот сигналов многоканальной телефонии и ТВ составляет несколько десятков мегагерц, поэтому для их передачи практически могут быть использованы диапазоны только дециметровых и сантиметровых волн, общая ширина спектра которых составляет 30 ГГц. Кроме того, в этих диапазонах почти полностью отсутствуют атмосферные и промышленные помехи. Расстояние между соседними станциями (протяженность пролета) R зависит от рельефа местности и вьюоты подъема антенн. Обычно его выбирают близким или равным расстоянию прямой видимости Rq. Для сферической поверхности Земли с учетом атмосферной рефракции

о=4,1(л/+7),

где /7, и - вьюоты подвеса соответственно передающей и приемной антенн (в метрах). В реальных условиях, в случае малопересеченной местности Ro 40 - 70 км при высоте антенных мачт 60... 100 м.

Комплекс приемопередающей аппаратуры РРЛ для передачи информации на одной несущей частоте (или на двух несущих частотах при организации дуплексных связей) образует широкополосный канал, называемый стволом (радиостволом). Оборудование, предназначенное для передачи телефонных сообщений и включающее в себя кроме радиоствола модемы и аппаратуру объединения и разъединения каналов, называют телефонным стволом. Соответствующий комплекс аппаратуры для передачи полных ТВ сигналов (вместе с

УРС /

Рис. 11.1. Условное изображение РРЛ

сигналами звукового сопровождения, а часто и звукового вещания) называют ТВ стволом. Большинство современных РРЛ являются многоствольными. При этом, кроме рабочих стволов, могут быть один или два резервных ствола, а иногда и отдельный ствол служебной связи. С увеличением числа стволов возрастает соответственно и объем оборудования (чиспо передатчиков и приемников) на станциях РРЛ.

Часть РРЛ (один из возможных вариантов) условно изображена на рис. 11.1, где непосредственно отмечены радиорелейные станции трех типов: оконечная (ОРС), промежуточная (ПРО) и узловая (УРС).

На ОРС производится преобразование сообщений, поступающих по соединительным линиям от междугородных телефонных станций (МТС), междугородных ТВ аппаратных (МТА) и междугородных вещательных аппаратных (МВА), в сигналы, передаваемые по РРЛ, а также обратное преобразование. На ОРС начинается и заканчивается линейный тракт передачи сигналов.

С помощью УРС разветвляются и объединяются потоки информации, передаваемые по разным РРЛ, на пересечении которых и располагается УРС. К УРС относят также станции РРЛ, на которых осуществляется ввод и вывод телефонных, ТВ и других сигналов, посредством которых расположенный вблизи от УРС населенный пункт связывается с другими пунктами данной линии.

На ОРС или УРС всегда имеется технический персонал, который обслуживает не только эти станции, но и осуществляет контроль и управление с помощью специальной системы телеобслуживания ближайшими ПРО. Участок РРЛ (300...500 км) между соседними обслуживаемыми станциями делится примерно пополам так, что одна часть ПРО входит в зону телеобслуживания одной УРС (ОРС), а другая часть ПРО обслуживается другой УРС (ОРС). >

ПРС выполняют функции активных ретрансляторов без выделения передаваемых сигналов электросвязи и введения новых и, как правило, работают без постоянного обслуживающего персонала. Структурная схема ретранслятора ПРС приведена на рис. 11.2. При активной ретрансляции сигналов на ПРС используют две антенны, располо-