Развитие телевизионных стандартов звука всегда идет следом за эволюцией видео. C появлением телевизоров с поддержкой 4K и HDR повысились и требования к качеству воспроизводимого аудио. Разрабатывая новый стандарт, члены консорциума DVB учли поддержку не только передачи изображения ультравысокой четкости HDR (High Dynamic Range), HFR (High Frame Rate), но и новейших аудиостандартов поколения NGA (Next Generation Audio), к которому относятся технологии Dolby Atmos и DTS:X.
Система многоканального окружающего звука Dolby Atmos предусматривает передачу 128 независимых цифровых потоков, полностью описывающую панораму звука исходной видеопрограммы. В такой системе каждый динамик независим и может воспроизводить свою часть фонограммы, а для создания трехмерного звукового пространства используются потолочные динамики и тыловые сабвуферы. Совместно с высококачественным изображением HDTV или UHDTV это формирует у зрителя полный эффект присутствия (immersion — «погружение») в воспроизводимую видеопрограмму. Технология объемного звука DTS:X работает похожим образом.
По словам генерального директора представительства Dolby в России и СНГ Алексея Угриновича, зарубежные телекомпании уже несколько лет тестируют Dolby Atmos на различных спортивных мероприятиях. Тестовое вещание проходило на Олимпиаде в Рио-де-Жанейро, также французский CANAL+ совместно с американской NBC тестировал технологию на трансляциях французской лиги регби «Топ 14». Кроме того, Dolby Atmos использовалась для передачи звуковой дорожки на чемпионате Европы по футболу во Франции. Весной 2017 года британский телеканал BT Sport запустил первое регулярное вещание со звуком Dolby Atmos, показывая в этом формате два матча в неделю. Финальные матчи теннисного турнира «Роллан Гаррос» в этом году телеканал France Televisions вещал не только со звуком Atmos, но и с изображением в формате Dolby Vision. «В следующем сезоне еще несколько крупных телекомпаний начнут регулярное вещание в Dolby Atmos», — отметил Алексей Угринович.
Предыдущие стандарты
Российские телекомпании следят за новейшими разработками в области аудио, но любые инновации доходят до нас с опозданием на несколько лет. Сейчас на отечественном ТВ используются несколько кодеков для сжатия аудио: MPEG-1 Layer II, MPEG-4 AAC для передачи стереопары и Dolby Digital (AC-3) для передачи пятиканального звука (5.1). По словам руководителя отдела технического контроля телекомпании «Первый ТВЧ» Анастасии Цымбалюк, формат MPEG-1 Layer II считается устаревшим, основной его особенностью является высокий битрейт для передачи качественного звучания, в отличие от более современного стандарта MPEG-4 AAC. Но из-за несовместимости современных стандартов с приемным и передающим оборудованием вещатели часто вынуждены работать со старыми форматами.
Кодек цифрового сжатия MPEG-1 Layer II (MP2) был разработан еще в конце 80-х и активно использовался в вещательной индустрии на протяжении более 20 лет. Он появился в одно время с широко известным MPEG-1 Audio Layer III (MP3), который чаще применялся для работы с ПК, чем на телевидении.
MP2 во многом схож с MP3, он имеет широкий диапазон настроек, влияющих на конечное качество аудио, включая настройку частоты дискретизации и битовой скорости. Звук в MP2 обрабатывается с частотой дискретизации 32, 44.1 и 48 кГц и компрессируется на скорости от 56 до 384 Кбит/с. При битовой скорости 128 Кбит/с и частоте дискретизации 44.1 кГц файл MP2 содержит около 9,1% информации от несжатого CD-файла.
Следующим шагом стало появление кодека AAC семейства MPEG-4, который отличается от MP2 и MP3 улучшенным качеством кодирования. Как и MP3, кодек AAC является форматом компрессии с потерей качества и обладает рядом настроек. Частота его дискретизации составляет от 8 до 96 кГц, количество каналов — от 1 до 48. Этот кодек больше подходит для кодирования аудио с потоком сложных импульсов и прямоугольных сигналов и в целом позволяет добиться более качественного звука, в сравнении с MP3, при одинаковой битовой скорости.
Для кодирования объемного многоканального звука на телевидении используются форматы Dolby, в частности Dolby Digital (AC-3). По словам главного специалиста отдела технического развития службы генпродюсера АО «Первый канал» Андрея Макашова, это достаточно старый кодек. Он имеет ограничения по каналам звука (не выше 5.1), по битрейту, но в целом до сих пор применяется в кино и на ТВ, а также на оптических носителях и в файлах. Звуковой сигнал кодируется в определенный формат Dolby, вкладывается в поток видео и передается. На принимающей стороне звуковая дорожка распознается ресивером и раскладывается в заданное при кодировке количество каналов.
Со временем появилась модификация AC-3 под названием Dolby Digital Plus (E-AC-3), позволяющая поддерживать многоканальный звук в формате 7.1 и более. Данный кодек может передавать 5.1-канальный звук в потоке с битовой скоростью 256 Кбит/с и поддерживает все возможные звуковые форматы: от моно до иммерсивного Dolby Atmos.
Отдельно стоит упомянуть технологию Dolby E, которая используется в производстве программ с многоканальным звуком и не предназначена для передачи конечным пользователям, так как домашнее оборудование данный кодек, как правило, не распознает. Dolby E позволяет записать восемь аудиодорожек в две и передать их по одной паре AES.
Новейшим на данный момент кодеком, разработанным Dolby, является AC-4. По словам Алексея Угриновича, кодек наследует все возможности технологии Dolby Digital Plus, при этом увеличивает эффективность кодирования в два раза. Также он дает пользователю возможность «персонифицировать звук», то есть самостоятельно управлять звуковой картиной. «AC-4 — молодая технология, ее внедрение началось только в этом году, однако уже есть первые успехи: кодек начали использовать во Франции и Испании на платформах наземного и спутникового телевидения», — добавляет Алексей Угринович.
Новый путь
В практике российских компаний эксперименты с новейшими форматами пока редкость. Каналы формата 4K / Ultra HD в лучшем случае идут с многоканальной звуковой дорожкой. Так, например, «Российская телевизионная и радиовещательная сеть» (РТРС) уже год ведет тестовое вещание формата Ultra HD в стандарте DVB-T2 с многоканальным звуком Dolby Digital Plus.
Одним из пионеров в применении звука 5.1 в России является «Первый канал». В феврале 2014 году он первым среди федеральных телеканалов провел трансляции зимних Олимпии?ских игр в Сочи, включая церемонии открытия и закрытия, с многоканальным звуком. А через год с объемным звуком зрители канала смогли увидеть и парад Победы 9 мая. По словам Андрея Макашова, это была первая в России трансляция с объемным звуком 5.1 с настоящим полным циклом звукового продакшна, от процесса съемки до микширования и выдачи сигнала.
В данный момент эфир «Первого канала» передается операторам связи во всех доступных форматах: некодированный (PCM) и кодированный в потоки Dolby Digital и Dolby Digital Plus. «PCM позволяет передать только стереозвук, а через потоки Dolby мы транслируем как стереопрограммы, так и программы с объемным звуком 5.1, — рассказывает Андрей Макашов. — Основная масса программ идет в стерео, например, в новостях или некоторых ток-шоу звук формата 5.1 просто не нужен. А вот некоторые зрелищные фильмы, спортивные мероприятия и красочные шоу мы транслируем с объемным многоканальным звуком. Если программа идет с обычным стерео, то она также кодируется в Dolby, то есть к конечному пользователю в любом случае поступают сигналы и PCM, и Dolby».
Использовать Dolby Atmos «Первый канал» пока не собирается, так как нет уверенности, что много пользователей будут иметь возможность принимать звук данного формата. «Ведь для этого необходимо иметь, по-хорошему, более десятка акустических систем, и неизвестно, будет ли много таких пользователей в будущем. Пока непонятно, приживется ли данный кодек на телевидении», — говорит Андрей Макашов. Тем не менее планы по Dolby Atmos у телеканала есть, но не в близкой перспективе. Если это произойдет, то, скорее всего, это будет вещание в формате прямых трансляций.
Одними из популяризаторов новой технологии могут стать онлайн-кинотеатры, которым не требуются большие затраты на ее поддержку. В середине лета о запуске фильмов со звуковой дорожкой Dolby Atmos объявил стриминговый сервис Netflix, но количество такого контента пока ограничено. На 2017 год запланирован выпуск всего нескольких фильмов и сериалов, в том числе южнокорейского фильма «Окча», триллера «Тетрадь смерти», полнометражного аниме Blame! и фантастической картины «Яркость» с Уиллом Смитом в главной роли.
Российские ОТТ-сервисы пока в лучшем случае могут похвастаться многоканальным звуком Dolby Digital Plus. Поддержку данного формата на своей платформе осуществляет онлайн-кинотеатр Оkkо, при этом, как подчеркнул представитель сервиса, новыми технологиями передачи звука в компании интересуются. Еще один известный онлайн-сервис — SPB TV — использует кодек ААС, но для партнерских проектов занимается поддержкой DTS и Dolby, в частности сейчас ведет работу по запуску объемного звука 5.1 для сервиса «Амедиатека». При этом конкретных планов по реализации технологии NGA у компании пока нет.
К Next Generation Audio пока только присматриваются не только телеканалы, но и производители телевизоров. Официально о поддержке Dolby Atmos на данный момент заявила компания LG, которая недавно выпустила специализированную линейку телевизоров OLED Signature 2017. «Эти технологии относительно новы, и вполне логично, что телевизоров, способных воспроизвести такой контент, на рынке почти нет либо они стоят очень дорого, — говорит руководитель департамента аудио- и видеотехники «Panasonic Россия» Виктория Сомова. — Текущая линейка телевизоров Panasonic эти форматы звука также не поддерживает, но мы активно обсуждаем возможность выпуска соответствующих моделей с 2018 года. Основными стимулами к внедрению могут стать широкая доступность контента со звуковой дорожкой в вышеуказанных форматах и спрос на него у покупателей. В то же время поддержка кодека, вероятнее всего, появится только в старших моделях ТВ».
Массовое распространение технологии осложняется модой на максимально тонкие и плоские телевизоры. Производители пока физически не могут обеспечить встроенным акустическим системам необходимые звуковые свойства. По мнению Виктории Сомовой, намного проще реализовать эту поддержку в компонентных системах домашнего кинотеатра. Звуковые проекторы и ресиверы с поддержкой Dolby Atmos и DTS:X уже доступны в продаже, правда их стоимость по карману далеко не каждому. Для потенциальных пользователей выходом могут стать саундбары, которые продаются по более доступной цене и являются компромиссом для тех помещений, где невозможно установить полноценный домашний кинотеатр.
Все эти факторы говорят о том, что о перспективах NGA в России пока рано рассуждать — эта технология только начинает завоевывать свое место под солнцем. Телекомпании будут всерьез рассматривать возможность ее реализации только после массового распространения телевизоров и аудиосистем с поддержкой Dolby Atmos и DTS:X. А пока перед участниками отечественной телеиндустрии остро стоит вопрос приведения качества звука в соответствие формату 4К/UHD, но речь в первую очередь идет о реализации технологии многоканального звука 5.1.
____________________Подпишитесь на канал «Теле-Спутника» в Telegram: перейдите по инвайт-ссылке или в поисковой строке мессенджера введите @telesputnik, затем выберите канал «Теле-Спутник» и нажмите кнопку +Join внизу экрана.
