Нестандартный лазерный видеодиск, HDTV и Cудный День

    Изучая историю лазерного диска на практике, с использованием настоящего плеера и настоящих кинорелизов, я конечно же хотел выяснить, где у этого формата условный «святой грааль». Я имею в виду нечто совсем уж редкое, нестандартное, странное и высокотехнологичное. В случае коллекционирования старых вещей, как правило с трудом добываемое. Для лазерных видеодисков как носителей существует как минимум четыре категории подобной дичи: так называемые Squeeze LD, первые кинорелизы в формате высокой четкости Hi-Vision, записываемые лазерные диски. И одна крайне интересная комбинация лазерного видеодиска с компьютером, известная как Domesday Project.


    Про эти четыре категории я и хочу рассказать в нехарактерном для меня формате «по материалам из интернета». Редкие устройства и диски из этого списка добыть можно, но у меня просто нет столько денег на хобби. К счастью, их довольно подробно описали более состоятельные коллекционеры. Прежде, чем начать, хочу поделиться вот такой мыслью. Мне показалось, что залогом долговременного успеха какой-либо технологии является некий запас прочности. В случае носителя данных я имею в виду задел под последующее расширение функциональности. Например, вслед за штампованными компакт-дисками появились записываемые однократно, а потом и перезаписываемые. Сама технология развилась до современных носителей Blu-Ray с емкостью более ста гигабайт на диск такого же размера.

    Лазерный видеодиск появился слишком рано, чтобы стать массовым, но запас прочности у него был. Для цифрового звука, стерофонического и многоканального, а потом и для записи видео в формате «почти FullHD», и для данных. Его аналоговая природа и большие размеры не позволили ему превратиться в популярный мультимедийный носитель данных для компьютеров в девяностых (им стал компакт-диск). Но попытки были, еще в восьмидесятые, незадолго до CD-ROM, но на самом деле из совершенно иной эпохи. И эти попытки были очень интересные.

    Предыдущая статья про лазерные видеодиски с практическим опытом и впечатлениями.

    Дневник коллекционера старых железок я веду в Телеграмме.

    Squeeze LD


    Начнем с простой «дичи»: диски в формате Squeeze LD. Так как лазерный видеодиск в итоге стал форматом для обеспеченных любителей кино, довольно много фильмов выпускались с «кинотеатральным» соотношением сторон, в широком формате. И это в те времена, когда стандартным телевизором был ящик с соотношением сторон 4:3. Обеспеченный любитель кино мог приобрести ранние широкоэкранные телевизоры или установить проектор (как правило огромный сундук с тремя трубками). Даже в этом случае происходила потеря вертикального разрешения кадра. Например, соотношение сторон фильма Терминатор 2 — 2.39:1. Разрешение кадра в стандарте PAL — 576 линий по вертикали, соотношение сторон 4:3. Получается, что кадр из «Терминатора» в театральной версии по вертикали должен занимать 321 линию. Все остальное — это горизонтальные черные полосы. Что если растянуть кадр по вертикали, используя полное разрешение кадра (576 линий в PAL или 480 в NTSC), а при воспроизведении сжать? Так и сделано на дисках формата Squeeze LD.


    По сути была использована технология съемки на кинопленку анаморфированного изображения, только там за растягивание и сжатие отвечает специализированная оптика.


    База фильмов на LD знает только про 34 релиза в формате Squeeze LD. Технология появилась слишком поздно, и давала слишком небольшой прирост качества изображения, чтобы стать популярной. На плеерах и ТВ, не умеющих «тянуть» картинку, она ломала совместимость. В общем, не прижилась. Из-за малого количества изданий, диски Squeeze LD ныне стоят дорого или очень дорого.


    Hi-Vision и формат MUSE


    Но по ценности артефактов Squeeze LD не может сравниться с дисками Hi-Vision. Представленный в 1993 году, Hi-Vision был по сути первым носителем видео в формате высокой четкости. За 10 лет до Blu-Ray и HD DVD. За пять лет до выпуска еще одного редкого формата D-VHS. Задолго до массового распространения собственно телевизоров и телевещания в формате HD.


    История Hi-Vision подробно описана в видео на канале Techmoan. Эмбед выше — первая часть, а вот здесь можно найти вторую. Hi-Vision — это торговая марка для носителя. Cтандарт кодирования-декодирования видео называется MUSE, он также использовался в Японии для раннего аналогового (!) телевещания в формате высокой четкости. Параметры изображения (некоторые технические данные есть тут): разрешение 1035 линий (совсем немного меньше, чем 1080 линий у современного стандарта FullHD), 30 кадров в секунду, несжатый сигнал требовал полосу частот шириной 30 мегагерц. После сжатия на лазерном диске сохранялся сигнал с полосой частот 8.1 мегагерца, чуть больше, чем стандартные ~6 мегагерц у обычных LD. Сделано это было за счет улучшения нескольких параметров носителя: скорость чуть выше (до 2700 оборотов в минуту против ~1800 у стандартного LD), данные записаны чуть плотнее.


    Из того же видео Мэтта Techmoan приведу сравнение (ок, слегка пожатое ютюбом) обычного LD и релиза Hi-Vision. Разница есть, но она не выдающаяся: помимо возможностей стандарта, требовался еще и правильный перенос, сканирование исходника в высоком разрешении. В общем все то, чего в середине девяностых еще не было. Меня не перестает удивлять, что в тот же момент, когда мои родители радовались первому магнитофону, кто-то (очень богатый даже по меркам Японии) смотрел кино в высоком разрешении.


    Близкий к идеальному пример HD-видео из девяностых показан выше. Это запись 1993 года, но переизданная позднее уже в цифровом формате, на кассете D-VHS. По сравнению с возможностями современных HD-видеокамер, и даже смартфонов, картинка слегка мыльная, но все равно лучше, чем аналоговое видео стандартного разрешения.


    Чтобы сегодня посмотреть лазерный диск высокой четкости, придется отдать очень много денег. 3-5 тысяч долларов за рабочий проигрыватель, или тысячу за нерабочий, если вы хотите поиграть в рулетку с ремонтом. У Techmoan плеер ломался два раза, последний — фатально. Более того, просто проигрыватель не покажет вам кино, нужен еще отдельный декодер формата MUSE — в Японии он использовался и для просмотра Hi-Vision, и для декодирования ТВ-сигнала со спутника. Среди фанатов лазерного диска распространено мнение, что даже обычные издания плеер Hi-Vision читает лучше, за счет лазерного излучателя с меньшей длиной волны (670нм против 780нм). Да, параметры лазера почти такие же, как у формата DVD, выпущенного через четыре года после лазерного диска (там 650нм). Наконец, если вы купили аппаратуру, и она у вас работает, потребуются фильмы. В базе LDDB есть информация о 167 релизах. На eBay эти диски продаются примерно по 300 долларов.

    Записываемые лазерные диски


    Здесь, наконец-то, лазерные диски начинают приближаться к компьютерам тех времен. Но не во всех случаях. Записываемые лазерные диски чаще всего использовались для хранения аналоговых данных — тех же изображений или видео, а не цифровых. Два цифровых формата упоминаются здесь: это LV-ROM компании Philips и LD-ROM компании Pioneer. Используя разные файловые системы, эти диски могли вместить, соответственно, до 324 или до 540 мегабайт данных на сторону. Что, учитывая размеры носителя, как-то мало. У всех записываемых реинкарнаций лазерного диска есть одна особенность: они использовались только в профессиональной среде, стоили огромных денег, а сейчас информацию о них нужно собирать буквально по крупицам.


    Популярное описание еще одного записываемого формата, на сей раз CRVdisc от Sony, есть в видео того же Techmoan. Он не поленился и нашел устройство для записи, а также диски. Данная установка предполагает работу с видеосигналом, и к компьютеру для передачи данных не подключается. Параметры CRVdisc чуть хуже, чем у заводского LD в формате CAV: 36 или 43 тысячи отдельных кадров, то есть 20-24 минуты видео. В видео приводятся примеры использования: библиотека изображений, например древний цифровой каталог в музее. Или динамический «задник» для ТВ-эфира, в который вклеивается изображение с ведущими телепередачи. В общем, записываемый лазерный диск был оправдан там, где требовалось что-то записать один раз, и потом регулярно это воспроизводить без деградации, и с достаточно высоким качеством. Комплект, похожий на тот, что тестировал Techmoan, на момент публикации статьи продавался в Нидерландах всего за 3500 евро (новый!). Диски (записываемые, напоминаю, однократно), нужно покупать отдельно. На eBay сейчас ровно одно предложение: два бэу (!) диска за 150 евро в Германии.

    Domesday Project



    История проекта Domesday начинается 900 с лишним лет назад, когда в средневековой Англии была проведена не то перепись населения, не то инвентаризация ресурсов народного хозяйства. Фолиант с результатами переписи называется "Книга Судного Дня". В названии книги смысловой акцент делается скорее не на библейском «страшном суде», когда всем воздастся за их деяния, а на информации об этих самых деяниях. В смысле, когда бы этот Суд ни произошел, необходимые для воздаяния данные уже собраны в книге. Это ценный источник исторических данных, и много лет спустя, в восьмидесятых годах прошлого века, концепцию решили воспроизвести, используя самые современные технологии. Была собрана информация о современной жизни Соединенного Королевства, записаны видеоролики о тогдашнем быте, написан сопроводительный текст. Все это получило название BBC Domesday Project (в честь книги) и было доступно на системе из компьютера BBC Master, производства компании Acorn, и лазерного проигрывателя Philips.


    То есть: компьютер с восьмибитным процессором MOS 6502, 128 килобайт памяти. Лазерный проигрыватель управляется по интерфейсу SCSI, на дисках хранятся как данные (до 300 мегабайт на стороне), так и видео/изображения. На аналоговую картинку накладывается текст и компьютерная графика, и все это выводится на монитор. На видео выше показана работа этой системы в сборе, в том числе невероятная реализация того, что мы сейчас называем Google Street View. Очень круто: настоящий мультимедийный интерактив, который был сделан в 1986 году, за пять лет до распространения мультимедийных релизов для обычных IBM PC на компакт-дисках. Учитывая невероятно убогое качество видео и картинок на MPC CD-ROM, у Domesday Project было даже некоторое преимущество в качестве.

    Да, но при этом проект является характерным примером преждевременного цифрового устаревания. Была сделана ставка на устаревающую уже тогда компьютерную архитектуру. На нежизнеспособный носитель для хранения цифровых и аналоговых данных. Даже язык программирования (BCPL) — и тот устаревший. При этом нельзя просто взять и перенести кодовую базу на современный язык программирования, или запустить в эмуляторе: весь проект завязан на лазерный диск с аналоговой информацией. Ее мало просто оцифровать, нужно еще восстановить логическую последовательность: при каких обстоятельствах программа воспроизводит ту или иную картинку или видеоролик, обращаясь к необходимой области на определенном диске (их было несколько). В начале нулевых стало понятно, что когда у последнего специализированного LD-проигрывателя сдохнет электроника или лазер, проект Судного Дня, во всей своей интерактивной полноте, будет утерян.


    Были предприняты попытки воссоздания проекта в вебе, которые сами по себе быстро устаревали, терялись в связи со смертью автора. Инициативам по выкладыванию контента мешал копирайт. Короче, можно сказать, что общество столкнулось с большими трудностями в сохранении современного наследия, состоящего из изображений, текста, кода, железа. Трудности были причем не только технические, но и юридические. Все это применимо не только к проекту Domesday, но и, например, к сохранению информации из веба и многим другим компьютерно-архивным задачам. Я вижу в этом некую иронию: с компьютерно-мультимедийным наследием 34-летней давности большие проблемы, а тысячелетний фолиант — пожалуйста, доступен, бери и читай.

    Нестандартная оцифровка лазерных дисков


    И это приводит меня к последней истории про лазерный видеодиск на сегодня. Проект Domesday86 пытается решить все технические (но не юридические) вопросы сохранения BBС Domesday Project. Конечным результатом должна быть достоверная эмуляция оригинального кода, на современном железе. Самой большой трудностью, как я уже говорил выше, является сопряжение софта с железом в виде проигрывателя лазерных дисков, либо с эмулятором LD-проигрывателя, который будет отдавать по запросу то изображение, которое требуется. На сайте проекта есть много технической информации об оригинальном железе. Особенный интерес у меня вызвал проект Domesday Duplicator. Задача его авторов — максимально качественно оцифровать видео и графику с лазерных дисков Domesday.

    Для части материалов существуют исходники, с которых печатали LD — на видеокассетах с дюймовой лентой. Они оцифрованы, но интерес представляет и то, как исходные видео и картинки сохранены на лазерных дисках. То есть недостаточно захватить видеосигнал, нужно каким-то образом записать аналоговые данные во всей полноте, например с метаданными и индексацией.


    Для этого и был разработан Domesday Duplicator. Это АЦП с разрядностью 10-бит, захватывающий полосу частот шириной 20 мегагерц (для данных с LD достаточно 13 МГц с большим запасом). Устройство подключается к порту USB 3.0, а с другой стороны — непосредственно к выводу RF Out лазерного проигрывателя. Таким образом аналоговая схема старого устройства в обработке сигнала не участвует, разделение данных на звук и изображение, сигналы яркости и цвета, происходит уже в цифровом представлении. «Рип» одной стороны лазерного диска (полчаса) занимает больше 100 гигабайт.


    Для обработки сырых данных был разработан открытый софт, результат работы которого показан на картинке выше. Слева — обычный захват видеосигнала с помощью потребительской платы захвата. Справа — обработка сырых данных, считываемых лазером. Самое интересное, что данная технология применима почти к любому проигрывателю лазерных дисков, и к любым дискам. В другой жизни я бы обязательно занялся такой оцифровкой, ради эксперимента. Это же так интересно: вытащить видеосигнал с неидеального (по современным меркам) носителя с таким качеством, которое не обеспечит ни один готовый проигрыватель. Но нет, я пожалуй ограничусь просмотром фильмов, со старых дисков, на старом проигрывателе, и на старом телевизоре. Тем не менее, не могу не восхищаться упорством и фанатизмом авторов проекта Domesday86. Именно благодаря таким людям стремительно устаревающие, редкие, малодоступные технологии способны обрести вторую жизнь. Это такая вершина ретрохобби. Одно дело потратить много денег на воспроизведение редких HD-релизов для собственного удовольствия. Другое — изучить ретроформат досконально и создать для него что-то новое, поделившись с сообществом. Если мне хватит сил и знаний, я таким обязательно займусь, но кажется с другим ретроформатом — моим любимым минидиском.
    «Лаборатория Касперского»
    Ловим вирусы, исследуем угрозы, спасаем мир

    Комментарии 8

      +2
      с другой стороны — непосредственно к выводу RF Out лазерного проигрывателя

      Увы, вся проблема кроется ещё в том, что такого выхода штатно обычно нет, и нужно выводить его самому. Зато в теории получается возможность снимать полный образ диска 1:1

        +1
        Таким образом аналоговая схема старого устройства в обработке сигнала не участвует, разделение данных на звук и изображение, сигналы яркости и цвета, происходит уже в цифровом представлении.
        Ну как не работает? Как раз таки работает — данные с диска выводятся в виде аналогового RF-сигнала. По-настоящему цифровым методом оцифровать диски тоже можно — ведь это по сути дискретная информация: пит или ленд. Аналоговая сущность проявляется в том, что их длина не дискретна. Но с учётом того, что полоса частот ограничена, нет никакой проблемы записать длительность питов и лендов в дискретной форме.
          +1

          Я так понимаю, что после удаления шумов из стогигового raw, как раз и получают "цифровой" слепок информации с такого диска.

            +1
            Я здесь затрудняюсь с определением, насколько точно данный метод позволяет считать исходные данные с диска. Вроде бы круче может быть только непосредственно оптическое сканирование поверхности.

            С другой стороны, в чтении участвует эээ механическая часть проигрывателя: она задает скорость вращения, подстраивает положение лазерного диода. В самом «точном» сетапе по идее нужно управлять и этим тоже, чтобы например, читать один участок несколько раз, или лучше позиционировать лазер. Короче есть где развернуться, но нет в этом смысла: это не кинопленка, из которой можно вытаскивать детали (почти) до бесконечности.
            +1
            разрешение 1035 вертикальных линий (совсем немного меньше, чем 1080 линий у современного стандарта FullHD)

            Если под FullHD подразумевается 1920х1080 точек, тогда тут надо либо «вертикальных» заменить на «горизонтальных» (речь про сканлинии), либо «немного меньше» заменить на «заметно больше» (если речь за вертикальные линии).

            Немного про вертикальные линии.
            В аналоговых телевизионных стандартах с непрерывным сигналом в строке развёртки для характеристики горизонтального разрешения оперируют «линиями», которые должны быть различимы. Т.е., параметр 300 вертикальных линий означает что различимы 300 светлых линий между которыми 299 тёмных промежутков. Или 600 пикселей. И вот тут для FullHD с его 1920 точек линий будет всего 960. Для стандартной развёртки в 15625 Гц 960 линий соответствует частоте примерно 14,3 МГц. 300 же линий дают как раз около 6,25 МГц. В тестовых таблицах обычно подавали частоту (цифра в единицах мегагерц):
            image
              0
              Да, речь идет про сканлинии, так что я действительно неправильно выразился. Цитирую википедию: 1035 active lines interlaced in the standard 2:1 ratio (1035i). Убрал из фразы слово «вертикальные» совсем.

              Перевод аналоговой терминологии в цифровой эквивалент по-прежнему остается для меня темным лесом :)
              0
              А я бы хотел знать, что сталось с роектами многотерабайтных лазерных дисков, в том числе перезаписываемых, которые нам обещали лет двадцать, и даже что-то демонстрировали. Куда пропали, почему не пущены в производство?.. Даже сегодня от них была бы польза.
                +2
                Спасибо классная статья.

                Вот эту штуку

                image

                удалось лицезреть лично году в 95м кажется в Глостере )

                Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                Самое читаемое