摘要 这是CBS公司高级副总裁Flaherty博士于今年在北美举行的“皇家电视学会”Shoenberg纪念讲演会上的讲演稿,涉及将取代NTSC的换代产品——高清晰度电视的技术背景,也谈到美国胶片和电视摄制工业的商业潜力——排在军火、飞机和农产品之后,是美国第四大出口创汇工业。
1865年,英国皇家学会主席开尔文勋爵曾断言:“比空气还轻的飞行机器是不可想象的。”而现在,许多人们以前认为不可想象的事正在变为现实,技术革新的浪潮波及全球,改变着我们的日常生活方式。新技术所带来的变化经常使那些怀疑论者目瞪口呆。
改变冲击着固定的思维模式,技术变革,特别是富于想象力的技术创新很难马上为人们所接受。1906年H. G. Welss写道:“在英国,从一个概念的形成到实际的完成往往需要50~100年的时间。”
确实,今天对电视的功效表示怀疑的仍大有人在,更不用说HDTV(高清晰度电视)了。但电视毕竟是20世纪20年代出现的新生事物,它从出世到现在,在短短的几十年时间里,一直是信息传播领域领风气之先者,目前全世界看电视的人比看书的人多,而且电视广播技术一直在改进,由此导致商业电视广播、有线电视、卫星电视及家庭电视的改进。
本世纪末,“信息社会”的先锋——电视广播——将面临巨大变革,我们满足和控制这种变革的能力将在很大程度上决定电视广播的前途和命运,在新技术和激烈竞争的洪流中,传统的电视广播要在21世纪的电视广播领域占有一席之地,必将面临巨大压力。HDTV将使电视观众看到具有电影画面质量的电视画面,各种传播媒体将在HDTV领域展开竞争。
我们评论明天的电视和制订计划时不要忘记,今天观众所认可的“服务标准”将不适合于明天。今天所谓“蛮不错”到了明天可能变成“不满意”。电视节目和技术的质量标准是个变量,我们对未来的判断不能基于今天的标准,小的改进也不行,在电视广播技术领域进行小改进,无论是时间还是财力都不允许。
HDTV将从根本上改变电视广播技术,这是一个飞跃,如果逐步过渡到HDTV,不仅浪费时间和金钱,而且损害电视观众的利益。因为电视观众要收看HDTV节目,必须购买好几种接收装置,况且逐步过渡到HDTV需要几年的时间。
在美国,真正的HDTV已为期不远了,我所要谈的就是我们现在已经走到哪一步了?为什么要这么走?什么时候HDTV能问世?
今天,美国的HDTV也是靠民间部门开发的,既没有政府资助,也没有政府产业政策的支持,它是由民间部门之间及民间部门与FCC(联邦通信委员会)之间联合开发的。
1987年,为了推动高级电视的发展,FCC向民间企业征询意见,成立了高级电视服务咨询委员会(A-CATS),主席是威利(Richard E. Wiley),ACATS的职责是:研究高级电视全球广播问题、试验新提出的高级电视系统及针对选择电视广播HDTV传送标准向FCC提出建议。
其他国家打算通过卫星电视和有线电视传送HDTV节目,美国则正在寻找通过已有的广播电视台传送HDTV节目的方法。
在1988年1月召开的CBS会员委员会会议上,我概括了CBS关于开发广播电视HDTV系统的观点:“考虑到VCRs、视盘、有线电视未来的DBS服务能以很窄的频带传送HDTV,我们必须保证广播电视台在HDTV中的突出地位,尽管现在看来还有困难,我们必须一开始就建立起竞争伙伴关系,并使这种关系贯彻HDTV开发的始终。
到1989年为止,美国公司及跨国公司共开发出了21个高级电视系统,但它们都是模拟系统,其中10个是增强系统,11个是高清晰系统,那时还没有数字系统的建议,并且这21个系统都还只是“纸上谈兵”,那时人们所津津乐道的还是“改进的”或“增强的”电视系统,或“无线电和电视同时联播”的HDTV系统的优点,1990年,FCC主席Sikes宣布:“……建议选择一个与目前信道兼容的同时联播离清晰电视标准,所用的新设计原理完全不同于NTSC技术,我们不打算……采用增强信息标准,如果采用的话,也是最后采用HDTV标准的过渡。”
现在美国有了一个目标——高质量的HDTV。
从1990年起,FCC和ACATS把开发的目标定为不兼容的HDTV同时联播系统,并且保证在HDTV系统出来之前,将对任何建议系统进行全面的客观测试。
美国和日本均采用与过去一刀两断的战略,建议采用使HDTV最优化的新的不兼容的HDTV系统。如果强迫使新HDTV服务系统与NTSC兼容,只会使它与老的NTSC、PAL及SECAM系统一样的拘束、造作和过时。这对大屏幕HDTV尤为重要,公众必须购买新接收机才能欣赏具有改进分辨率、彩色质量及5频道立体声的大屏幕画面。这种全新的接收机一直没有面市,因为若干年之内这种大屏幕电视不会问市,正是在这种情况下,放弃老的制式、以一种基于现代技术的全新系统取而代之,不仅可以大大改进服务质量,还可以为进一步改进奠定基础。
因此,美国对高级电视采取的策略是用不兼容的、同时联播的HDTV服务系统、通过广播电视台传送到家庭电视屏幕上。这种方式可以提供最广泛的HDTV服务,并且可以保持美国在广播领域的地方主义特色。
到去年为止,有5种HDTV系统具有竞争优势,只有一种是混合系统,而其它四种都是基于使用离散余弦变换运动补偿技术的全数字系统,这5种系统是:
——NHK的混合模拟/数字“Narrow Muse”系统;
——General Instrumen的“Digi Cipher”系统;
——AT&T公司和Zenith公司的“数字频谱兼容HDTV或DSC-HDTV系统;
一一Thomson Philips Sarnoff Labs及NBC的“高级数字HDTV”或“AD—HDTV”系统;
——General Instrument和MIT的“频道兼容Digi Cipher或CC-Digi Cipher"系统。
FCC在1992年8月最新的“NPRM”中建议为实现HDTV有4个HDTV分配目标:
——接受所有已有的NTSC电视台,例如,在所有的电视台为HDTV服务系统提供第二频道;
——使所有HDTV电视台的服务区域尽可能大,保证HDTV电视台有一个最小为85~90公里的服务范围;
——在UHF频谱范围内分配所有的HDTV频道;
——如果需要在为最新HDTV提供更大服务范围,还是为已有的NTSC提供额外保护之间做出抉择时,选择前者。
FCC为包括系统选择、频谱分配及频道分配在内的HDTV标准所采取的最后一个行动是在1993年的下半年。
1993年2月8日,ATACS专门小组开会讨论测试结果和系统改进性能,并向ATACS推荐一个最终的HDTV系统。
上述5种系统都能在6 MHZ频道产生极佳的HDTV画面,但由于全数字系统比混合系统性能更佳,不再考虑混合系统。专门小组认可4种数字系统的改进,建议马上再进行试验。
2月24日,ATASC开会同意专门小组的意见,再次测试4种数字系统的性能。同时,4种数字系统的倡议者开始寻求把它们各自的系统结合成后来称之为“大联盟”的统一的HDTV系统。
1993年5月24日,4个数字系统的倡议者AT&T/Zenith、General Instrument、DSRC/Thomson/Philips及MIT宣布“大联盟”正式诞生,“大联盟”HDTV系统把4种数字系统各个部分联合起来,形成单一的全数字HDTV传送系统。
技术小组对“大联盟”系统的评价是:
1. 该系统具有双重扫描速率:720条有源线,每条线1280个像素,每秒59.94和60画幅连续扫描;1080条有源线,每线1920个像素,每秒59.94和60场隔行扫描。两种扫描方式均可在每秒30和24画幅下进行连续扫描;
2. 系统使用MPEG-2兼容视频压缩系统和传送系统;
3. 系统使用Dolby AC-3,384 Kbs音频系统。
发射系统将于1994年2月确定,推荐的发射系统有:Vestigial Sideband(VSB),Quadrature Amplitude Modilationl QAM)系统及欧洲和日本共同开发的COFDM系统。
双重扫描速率及MPEG-2压缩系统和传送系统与其它传媒如计算机兼容,也与未来国家信息高速公路相兼容,但据消费仪器工业估计,系统的上述兼容性将使HDTV接收机和VCRS的用户增加2~5%的费用。
一旦今年2月ATACS通过“大联盟”系统方案,原定于1994年10月开始的系统样机的建立将提前。假如在实验室和现场试验成功,ATACS将于1994年12月向FCC推荐。
1995年FCC最出最后决定之后,消费市场HDTV的增长将取决于HDTV接收机的可靠性、成本及HDTV节目的质量。节目才是问题的关键,观众看的是节目,不是技术。
估计HDTV的普及速度会比彩色电视要快,因为规定电视台必须提供HDTV服务,而且与彩色电视机时代不同的是,不仅仅是3个国家电视广播网,而是更多的广播媒体。今天,除了PBS和FOX外,有线电视系统、DBS及家庭视频也可以向家庭传送HDTV节目。况且美国的HDTV节目质量很高,“黄金”时间的70%的节目是由高清晰度的35毫米胶片产生的。因此,尽管从来还没有一幅这样高清晰的画面传送到家庭电视屏幕上,充满冒险、神秘和连续摄制的美国“黄金”剧场实际上就是HDTV。
在新世纪到来之前,没有一个国家,即使是美国,仅为其国内观众提供电视节目。世界范围的电视节目竞争将很激烈,广播电视台、政府和民间均可参与节目摄制的竞争。
为了与已有的625个扫描线50 Hz系统相兼容,欧洲选择了具有50 Hz场速度的地区性HDTV摄制标准。一旦这种兼容不仅不必要而且不受欢迎,欧洲失去了最后一次机会,它本来可以在下一个25年里增加画幅速度、改进动态范围。具有固态CCD取景器的HDTV摄影机的出现将使真空管摄影机拍摄的50 H,画面相形见绌。要使用现代技术提供电视服务,就不能用50 H,的画幅速度,HDTV将选择一个较高的画幅速度。
今天,35毫米胶片是国际节目交换的唯一世界性高清晰画面摄制标准。如果将来仍如此的话,那么好莱坞的节目仍占主导地位。节目摄制和国际交换需要一个普适HDTV标准,尽管欧洲没有电视胶片工业,毕竟也需要一个世界性HDTV标准。
在很大程度上,美国的问题不在于HDTV节目的制作,而是如何使1657个电视广播台转向提供HDTV服务。
3年前,根据当时已有或正在设计中的HDTV设备价格,每个电视台的转换费用将超过1100万美元,其中“起动”费超过400万美元。从那时起,HDTV设备价格以每年25%的速度下降,随着HDTV设备市场的扩增,价格有望继续降低,电视台的“起动”费用还可能大大降低。
至于高达200万美元的转换费并不重要,它比几年前的估计少多了,并且如上所述,随着专业HDTV市场竞争加剧,该费用还会进一步下降。撇开HDTV不谈,广播电视台进入增强型525或625扫描线的“数字王国”后有诸多好处,数字信号的高质量、数字压缩可以进行多频道传送等。和HDTV—样,电视台也必须购买同时播放发射机、传送线、天线及数字摄制设备。
因此,电视台提供标准的§25或625扫描线的数字发射所需起动费用与HDTV差不多。
简言之,发射机、传送线及天线的费用应视为数字费用,不仅仅是HDTV费用。
数字技术对电视台似乎是新生事物,其实数字通信的基础——二进制系统早在1623年,费兰西斯,培根先生就想到了这一点,只是受当时技术水平的限制,没有开发出来。今天,所有的通讯媒体;电传、电话、传真和计算机都已经数字化了;所有的专业电视摄制、照相制版、特殊效果及录像装置均可数字化;摄影机、转换装置及ENG装置正在数字化,家庭接收机及家庭录像机在5年之内也将数字化。
为了利用数字压缩技术进行多频道传送,美国的DBS将提供数字服务,欧洲的DBS也将同期转向全数字传送。
美国的有线广播网已经完成数字压缩技术的研究,较大的有线广播公司如TCI,为了增加频道,已经开始向用户传送数字电视节目。DBS和有线广播公司成为数字传送系统的急先锋。
光纤自然成为向用户传送多频道高质量音视频节目数字系统的首选载体。在美国,可以通过有线电视、光纤及DBS提供全数字多频道电视节目服务,包括提供具有光盘质量的多频道数字音乐节目服务。而对电视台来说,必须附加一个同时联播的“过渡”频道才能从将要废弃的模拟电视节目服务过渡到全数字电视节目服务。在美国,所谓“第二频道”即HDTV频道,HDTV将提供全数字服务。当美国观众转向大屏幕的HDTV时,广播电视台可望在这个“新”电视市场一试身手。“第二频道”成为广播电视台生死存亡的关键。如果它不能抓住这个机会通过数字技术和HDTV改进服务,那它将在与DBS、有线电视、光纤及家庭视频的竞争中处于不利地位。
数字时代就在眼前。不久,全世界的观众将能看到数字电视节目,广播电视台将在新电视系统中起重要作用,无论是公共电视台还是私人电视台,最重要的是获得提供全数字电视服务的频率,那时,525和625扫描线的模拟电视服务将被数字式HDTV所取代,DBS、有线电视及家庭视频都将提供数字服务。
总之,HDTV仅仅靠工业界人士和政治官僚是不行的,电视行业的管理者、团体及工程技术人员必须共同把欧洲电视带入21世纪。
“如果电视科学技术再次成为政治的婢女和权术与地方保护主义的同盟者,那么可以肯定,欧洲的文明、创造性将同电视一起被断送。”
最后,希望欧、亚、美能联合起来,共同进入数字时代。我们的共同目标是,为地球村的居民提供高质、快速的HDTV服务。
[Image Technology,1994年1月2日]