Цифровая техника стала постепенно проникать в телевидение в 70-егоды. Первыми появились цифровые корректоры временных искажений,затем - кадровые синхронизаторы, генераторы специальных эффектов,микшеры, коммутаторы. Но говорить о полномасштабном переходе к цифровому телевидению стало возможным десять лет назад, когда появился первый промышленный цифровой видеомагнитофон. Следует отметить, что параметры, характеризующие качество воспроизводимого изображения и звука в цифровом аппарате, превосходили те значения,которые были типичными для аналоговых видеомагнитофонов.
Появление цифровой видеозаписи означало не просто значительное улучшение параметров. Эффект накопления искажений, присущий всем аналоговым системам, ограничивает предельно допустимое число перезаписей, которые могут быть сделаны на аналоговом видеомагнитофоне. Цифровые системы практически свободны от эффекта накопления искажений. Если в аналоговом аппарате предельно допустимое число перезаписей исчисляется единицами, то в цифровом видеомагнитофоне визуальное качество изображения не изменяется после десятков перезаписей. А это уже не просто количественное улучшение. Можно сказать, что предельно допустимое количество перезаписей уже практически не ограничивает возможности создателей телевизионных программ.
Много лет основным носителем в системах видеозаписи была магнитная лента. Но сегодня запись на диск завоевывает свое место в видеотехнике. Дисковые системы дороже ленточных и имеют меньшую емкость, но они обладают очень важным преимуществом - практически мгновенным (в сравнении с ленточными системами) доступом к любому фрагменту записи.
Но сам факт преобразования аналоговых сигналов в цифровую форму и использование двоичных сигналов в качестве носителя информации еще не гарантирует высокого качества записи. Для его достижения надо разрешить многие проблемы. Например, полоса частот цифровых сигналов значительно больше полосы аналоговых. При записи телевизионного сигнала в цифровой форме требуются системы с пропускной способностью до сотен мегабит в секунду. Использование систем, не вносящих ошибки в цифровой поток и обладающих столь большой пропускной способностью, может оказаться невозможным или экономически неэффективным.
Например, в цифровом магнитофоне расход ленты должен быть сравнимым с расходом в аналоговых аппаратах. Плотность записи, которую приходится при этом использовать, столь высока, что отношение сигнала к шуму невысоко и ошибок в канале записи-воспроизведения избежать невозможно. Надо также иметь в виду, что визуальные проявления ошибок в цифровой системе и флуктуационных шумов в аналоговой существенно отличается друг от друга. Ошибка всего в одном двоичном разряде в цифровой системе может изменить значение отсчета изображения во много раз, если она произошла в старшем разряде кодового слова. Даже несколько белых или черных точек на изображении могут оказаться заметными. Вероятность ошибки в одном бите может составлять, например, 10...105. Это означает, что при скоростях цифрового потока данных 150-200 Мбит/с каждую секунду будут происходить тысячи ошибок. Качество такого изображения будет неудовлетворительным. А современные цифровые видеомагнитофоны отличаются от аналоговых очень небольшим расходом ленты. Принципиальный способ решения проблем передачи и записи с высокой степенью помехозащищенности известен это кодирование. К системам кодирования в цифровой видеозаписи предъявляются весьма многочисленные и часто противоречивые требования. Поэтому кодирование выполняется в 3 этапа:
- кодирование источника, имеющее целью преобразование телевизионного видеосигнала в цифровую форму и его экономное представление путем видеокомпрессии;
- кодирование с целью обнаружения и исправления ошибок;
- канальное кодирование с целью согласования параметров цифрового сигнала со свойствами канала связи и обеспечения самосинхронизации.
Таким образом, именно способы кодирования сигнала определяют в значительной степени принципиальные особенности аппаратов для цифровой магнитной видеозаписи.
