O Futuro

dos formatos pré-gravados em alta resolução

27 de fevereiro / 3 de março

Hi-Fi & Home Theatre Show 2003 Moscou, Rússia

Por Gary Reber

Copyright © 2003 Widescreen Review

Gary Reber, editor da revista Widescreen Review, em sua apresentação O Futuro dos formatos de alta resolução pré-gravados cobriu as origens e elementos técnicos da plataforma D-VHS D-Theater da JVC, o sistema de proteção contra cópias, o apoio oferecido pelos estúdios e a disponibilidade de títulos. Reber também aborda o desenvolvimento de um DVD de alta resolução, e os desafios a frente, como a proteção contra cópias e interfaces A/V protegidas para produção de conteúdo de alto valor e alto perfil.

- Introdução

O primeiro dispositivo

funcional para produção de sinais elétricos para transmissão de TV era um sistema mecânico desenvolvido por Paul Nipko em 1884. Então, Valdimer Zworykin imigrou para os Estados Unidos, deixando sua terra natal, a Rússia, e desenvolveu um sistema totalmente eletrônico de TV. Após a entrega das especificações para David Sarnof, então vice-presidente da RCA, houve inspiração suficiente para criar um novo negócio. Sarnoff ofereceu a Zworykin um laboratório com recursos para que pudesse tornar seu sonho realidade. Em 1939, a empresa anunciou ao mundo o início de uma nova era, durante a Feira Mundial de Nova Iorque. Uma era de imagens em movimento e som em cada casa estava chegando.

Sarnoff passou a controlar a fabricação de aparelhos de TV através de sua marca RCA e os sinais de transmissão eram emitidos por sua controlada, a NBC (National Broadcasting Corporation). Ele entendeu que só a combinação de aparelhos de TV disponíveis e sinais sendo transmitidos poderia fazer a indústria nascer. Este cenário de equipamentos e programação foi a base de inúmeros sucessos na indústria de eletrônicos de consumo. O maior deles foi o DVD.

Em 1996, cinquenta e sete anos após a feira mundial de Nova Iorque, a Victor Company of Japan (JVC) introduziu um formato de alta definição com a maior qualidade possível para uso doméstico. O D-VHS foi introduzido um ano depois do DVD. Kazuno Kohda foi o inventor do formato (Digital ou Data-VHS).

O D-VHS estabelece o padrão de maior qualidade para imagens de alta definição, bem como qualidade de som em um formato de vídeo doméstico. Mas o HD-DVD está claramente no horizonte e inevitavelmente terá a preferência dos consumidores enquanto formato pré-gravado. Vou abordar os possíveis formatos de HD-DVD e como eles poderão igualar ou superar a performance atualmente obtida pelo D-VHS.

Em 1992 fundei a Widescreen Review como entusiasta de Home Theater e com a intenção de educar e funcionar como recurso técnico para explorar o melhor que podemos obter em Home Theater. A WR é uma revista sem interesse específico em uma determinada tecnologia. Por isto, a WR tem sido criticada por algumas pessoas, entre elas algumas da mídia, que afirmam que tratamos o D-VHS como competidor do HD-DVD ou mesmo do atual DVD. Isso não é absolutamente verdade. Como publicação entusiasta, só estamos interessados no melhor possível, independente de qual seja a tecnologia, fabricante ou preço. Apreciamos qualquer conquista que melhore a qualidade de imagem e som.

Mostramos a plataforma D-VHS para nossos entusiastas leitores em nossos recentes eventos D-Theater Movie Festivals. Mostramos, pela primeira vez, a extraordinária dimensionalidade e resolução do D-VHS para pessoas-chave da indústria, oferecendo qualidade HD-plus ao Home Theater, excedendo as capacidades do melhor DVD e até mesmo do padrão ATSC de TV de alta definição.

O D-VHS foi desenvolvido para atender a demanda de gravação de transmissões digitais, enquanto mantém compatibilidade com as imagens gravadas em VHS, assegurando que as fitas não vão ficar obsoletas.

No século 21, não só as transmissões de TV e cinema serão digitais, como também uma grande variedade de informação será transmitida através de sinais digitais (fluxo de dados) e um eletrodoméstico poderá receber e armazenar informação quando for necessário. A fita magnética serviu como excelente meio de distribuição até o advento do armazenamento ótico de dados, comercialmente bem sucedido na forma dos Compact Discs para áudio, e distribuição de software e DVD (discos versáteis digitais) para distribuição de vídeo. Tornou-se menos atraente como forma preferida de armazenamento doméstico. As empresas envolvidas com as tecnologias de armazenamento de dados óticos do futuro estão trabalhando em soluções que permitam o armazenamento e distribuição de sinais em alta definição. Em termos de tecnologias específicas de armazenamento ótico, entretanto, há diferenças visíveis, que irão determinar o volume de dados a ser armazenado e, com isto, terão impacto na qualidade do áudio e vídeo. Seguimos com a descrição de vários aspectos técnicos associados com o D-VHS e tecnologias de armazenamento ótico em disco.

A tabela I mostra a comparação entre o D-VHS e tecnologias de discos óticos em vários parâmetros. Três destas tecnologias estão listadas. Há o HD-DVD-9 (tecnologia criada pela Warner Bros., atualmente sendo desenvolvida pelo DVD Forum, o grupo que estabelece os padrões do formato), o Advanced Optical Disk (AOD, da Toshiba e NEC), o Blu-Ray Disk (agora chamado BD, desenvolvido pelo consórcio de nove empresas: Hitachi, LG, Matsushita, Pioneer, Philips, Samsung, Sharp, Sony e Thomson), que tem características semelhantes ao Digital Video Recorder (DVR, abandonado). Todos as três tecnologias tem o potencial de tornarem-se comercialmente bem sucedidas em termos de distribuição de HDTV. O AOD e o Blu-Ray também possuem o potencial de gravar HDTV.

D-VHS

Entre os vários tipos de mídia de armazenamento, a fita D-VHS tem a vantagem da capacidade de armazenamento (50 GB). Até mesmo os discos da próxima geração poderão armazenar de 15 a 27 GB em um lado, metade do que é possível com o D-VHS.

Como dissemos antes, o D-VHS foi lançado pela JVC, a empresa de desenvolveu o VHS, em 1996. O formato possibilita gravar e reproduzir sinais de alta resolução e pode receber os 18 formatos de vídeo digital propostos pelo ATSC. O D-VHS tem o mesmo formato físico das fítas standard VHS e é compatível com as fitas S-VHS e VHS para reprodução e gravação.

O D-VHS oferece uma taxa de transmissão incrível, 28,2 megabits por segundo. Esta é, substancialmente, maior que a taxa de dados da TV de alta definição ATSC (o padrão americano) para transmissões abertas e também superior aos 4,5 Mbps obtidos no DVD-Video em filmes de duas horas. O ATSC e DVD-Video empregam o formato MPEG-2. Com sua taxa de 28,8 megabits, o D-VHS grava transmissões ATSC sem compressão adicional, capturando 100% da qualidade de transmissão original.

A densidade de informação é de 1920 x 1080 pixels, contra 720 x 480 no DVD, com taxa de ocupação de até 50 GB. Esta capacidade torna possível armazenar até quatro horas de gravação em alta resolução a 28,2 Mpbs e dezesseis horas em SD (qualidade de DVD) a 6 Mbps ou ainda oito horas a 14,1 Mbps.





O formato D-VHS adota o IEEE 1394 (Firewire) como interface digital de entrada e saída, incorporando as tecnologias de proteção contra cópias DTPC e 5-C.

O primeiro aparelho D-VHS D-Theater da JVC, o HM-DH30000U permitirá a saída de vídeo digital MPEG através da interface IEEE 1394 (quatro pinos), mas somente quando o conteúdo não for protegido. O vídeo digital de DVD que não for protegido poderá ser gravado através das saídas analógicas do DVD player utilizando o conversor A/D e MPEG embutidos no gravador de D-VHS. Lembramos, porém, que a maioria dos DVDs é protegida. Entre seus recursos, estão as saídas analógicas HDTV compatíveis com a maioria dos displays. O aparelho fornece sinais em 1080i, 720p, 480p e 480i. O formato e o aparelho também são capazes de reproduzir 1080p. Os estúdios que apóiam o formato estão trabalhando com a JVC para desenvolver uma interface de masterização em 1080p. Há a intenção de lançar filmes D-Theater em 1080p.

A plataforma D-VHS D-Theater é compatível com Dolby Digital 5.1 com taxas de até 640 kilobits. Quando gravando através da interface IEEE 1394, a taxa de dados da fonte DD será mantida. Em relação ao DTS, a JVC está trabalhando em um codificador no formato para garantir que os futuros títulos D-Theater possam ser codificados com a taxa de dados máxima do DTS. Os estúdios também tem a intenção de lançar títulos DTS em D-Theater.

Durante a CES 2003, realizada em janeiro na cidade de Las Vegas, a JVC mostrou o protótipo HM-DH40000U, que será lançado no quarto trimestre de 2003, provavelmente durante a CEDIA Expo, em setembro. A JVC não forneceu mais informações a respeito dos recursos, incluindo interfaces A/V.

A Marantz também apresentou, durante a CES, seu novo modelo MV8300, com lançamento previsto para março de 2003. O produto é baseado no modelo da JVC e também não tem DTS.

Para conseguir apoio dos estúdios de Hollywood, a JVC introduziu o sistema de proteção contra cópias D-Theater. Baseado em uma robusta criptografia, o formato foi apresentado em 2001. Testes exaustivos foram realizados pelos estúdios (Artisan, Dreamworks, Fox e Universal) em conjunto com a JVC para que pudessem apoiar o formato. Os estúdios ficaram satisfeitos com o esquema de criptografia, que oferece um nível de proteção seguro para prevenir duplicação não autorizada de filmes e outros conteúdos pré-gravados de valor. O apoio dos estúdios representou uma nova fase, com a aceitação da alta definição como novo padrão para entretenimento doméstico e televisão.

Em 25 de fevereiro de 2003 havia 49 títulos disponíveis, sendo 34 oferecidos pelos estúdios de Hollywood com criptografia D-Theater e 24 lançados pela HDNet em D-VHS sem a proteção D-Theater. O HDNet é um canal de alta resolução distribuído pela DirecTV. Todos os títulos D-Theater HD são masterizados no modo 28,2 Mbps, uma taxa substancialmente superior aos 19,3 obtidos no ATSC, portanto o D-Theater pode mostrar filmes com mais qualidade que as próprias transmissões de TV de alta definição. Na verdade, algumas transmissões terrestres e por satélite de ATSC sequer utilizam toda a taxa disponível.

O primeiro título lançado simultaneamente com DVD e VHS foi o desenho Ice Age, da Fox. A data de lançamento foi 26 de novembro. Este não foi somente o primeiro lançamento simultâneo, mas também o primeiro lançamento de Edição Especial no formato HD, apresentando um novo curta CGI animado, Scrats Missing Adventure. Dando continuidade ao apoio a nova tecnologia de alta definição, a Artisan e a Universal anunciaram seus planos para lançar nove títulos D-Theater nos primeiros meses de 2003. Esperamos que vários sejam lançados simultaneamente com o DVD.

Quando os planos para o D-Theater foram apresentados em 2001, a JVC fez do sistema parte do D-VHS, em termos de licenciamentos. Mesmo assim, ainda há somente dois modelos sendo comercializados nos EUA, com o recurso D-Theater disponível - o JVC HM-DH30000U e o Marantz MV8300. A Mitsubishi vende aparelhos D-VHS, porém não licenciou o formato D-Theater e, portanto, os filmes D-Theater não podem ser reproduzidos pelos seus modelos. O D-Theater só pode ser utilizado atualmente nos EUA. O recurso D-Theater adiciona ao D-VHS novas características, como procura de capítulos, seleção de áudio, comentários, idiomas estrangeiros alternativos, closed-captions. Mesmo que estes recursos sejam impressionantes para um VHS, outros encontrados no DVD não podem ser obtidos na plataforma D-VHS.

Porque apoiar o D-VHS?

A maior razão para isso é a atração por filmes pré-gravados em alta definição. A capacidade de gravar HD, arquivar conteúdo por um longo período e compatibilidade com VHS também são importantes. Filmes pré-gravados estão disponíveis já e podem ser comprados diretamente no site da revista, www.widescreenreview.com ou no www.dvhsmovieguide.com. Analisando os doze anos de existência do WR, notei que o D-VHS D-Theater significa um grande marco na história da ciência de imagens. Sempre fui um proponente do vídeo em alta resolução, desde os primeiros debates em torno da tecnologia e cobrimos estes debates ouvindo tecnólogos, emissoras, o governo e a CEA (associação que reúne os fabricantes de produtos eletrônicos). Estive profundamente envolvido com a transição das transmissões analógicas e digitais, de modo que sei que existem problemas ainda sem solução e há muito o que escrever sobre isso. É importante lembrar que o D-VHS tem papel importante na transição para a HDTV. Recentemente, fizemos uma série de comparações entre o D-VHS e o formato de master de estudio D-5 (codificado a 375 Mpbs) em nosso laboratório de referência (equipado com projetores Sony e Runco CRT com canhões de 9 polegadas e telas Stewart) e os resultados foram praticamente indistinguíveis. É mais que HDTV.

Discos óticos de alta resolução (HD)

Tenho esperança de que um formato de HD baseado em disco tenha qualidade igual ou superior a obtida pelo D-VHS, para que possa ser adotado pelos entusiastas. Dois dos três concorrentes ao trono, ambos baseados em lasers azuis, prometem atingir ou superar a performance do D-VHS. Cada um tem um combinação própria de formatos e codecs. Todas as três novas tecnologias exigem novos players para reproduzir os discos. O DVD Forum, entidade que estabelece os padrões do formato, está desenvolvendo um um disco de 0,6 mm colado, proposto pela Toshiba e NEC como tecnologia base para a próxima geração de DVD utilizando laser azul. Esta nova geração, chamada AOD, representa uma extensão mínima do formato atual, com trilhas e sulcos menores, mas sem mudanças na profundidade da camada de dados. Mesmo com a leitura sendo realizada através de laser azul, o vídeo seria codificado com MPEG-2 ou um novo coded será utilizado. Enquanto a Toshiba e NEC propuseram o AOD para o DVD Forum em agosto de 2002, o Blu-Ray, utilizando uma tecnologia de laser azul concorrente, foi lançado por nove empresas (veja acima) que fazem parte do DVD Forum. O terceiro competidor é o formato proposto pela Warner, que utiliza um disco convencional DVD-9, porém com codecs diferentes para vídeo.

Nos sistemas de discos óticos, a capacidade de armazenamento é maximizada através da combinação de lasers com comprimento de onda pequeno e trilhas menores. Para assegurar de que não haverá contaminação, a camada de proteção do disco deve ser a mais grossa e resistente possível. Entretanto, a combinação de qualidade camada com alta concentração de dados nem sempre é possível. Com uma enorme quantidade de dados armazenada, estes discos estão sujeitos a problemas com a espessura de camada de proteção e vibrações. Pequenas variações durante a fabricação causam aberrações na leitura dos sinais. Para limitar estes efeitos, o substrato do disco deve ser o mais fino possível, porém sem permitir a contaminação.

A tecnologia mais convencional em matéria de disco ótico de vídeo é o VideoCD, com uma camada de proteção bastante grossa, pouca concentração de dados e comprimento de onda longo. Isto produz discos com ranhuras de 1.6 microns que não são tão sensíveis a fatores ambientais, como poeira e arranhões. No DVD, são 1,1 microns. Sua camada protetora é mais fina e os DVDs são mais sensíveis a arranhões e sujeira que os CDs, mesmo com um sistema de correção e erros mais robusto. O AOD utiliza a mesma camada de proteção do DVD e mesma lentes e as ranhuras tem 0,6 nanos, com sensibilidade a poeira e arranhões semelhantes ao do DVD e variações na fabricação piores que nos DVDs. Os Blu-Ray tem uma concentração ainda maior e, para eles foram desenvolvidos estojos para acondicionar o disco.







Comparação com o D-VHS

Ambos os formatos tem potencial para gravar e reproduzir até duas horas de HDTV. O D-VHS no modo HS pode gravar até quatro horas de HDTV. O AOD e o Blu-Ray pode gravar e reproduzir HDTV, o HD-DVD-9 da Warner apenas reproduzir.

A diferença básica entre os discos e o D-VHS está na taxa de transferência. A fita é serial, taxa de transferência constante com nenhuma variação. Os discos têm acesso randômico, o que permite utilizar taxas variáveis que armazenam vídeo com mais eficiência que no D-VHS e sua taxa fixa. Por isto, menos gigabytes são necessários para armazenar uma mesma quantidade de vídeo HDTV.

As diferenças físicas são importantes. O D-VHS não tem camada protetora. Não há distância de trabalho entre a cabeça de leitura e fita, porque a tecnologia de fita magnética exige contato. Por isso a fita está sujeita a contaminação e rompimento. As cabeças igualmente desgastam-se. Mesmo arranhado, um disco ótico pode ser recuperado com polimento. O procedimento para limpar as cabeças do aparelho D-VHS não é tão simples. Comparado com a tecnologia robusta e confiável dos discos óticos, a fita não é uma mídia eficaz para armazenar HDTV.

O D-VHS requer um cartucho. O único disco digital que requer algo semelhante é o Blue-Ray, já que este tem capada protetora de apenas 0,1 mm.

O Futuro sistema HD-DVD-9 é o que requer o menor desenvolvimento entre as três tecnologias óticas propostas. Novos chips decodificadores e mudanças na arquitetura dos sistemas são necessários, mas não há mudança no sistema ótico do DVD. Se aceita pela indústria, a tecnologia da Warner será a primeira, baseada em disco ótico, disponível comercialmente e capaz de armazenar HDTV. Pode ser lançado em breve, mas provavelmente será apresentado comercialmente junto com o AOD. A Warner está incentivando a adoção do HD-DVD-9, mas somente como parte do formato de alta resolução. Exatamente como hoje, como existem discos DVD-5 e DVD-9 e a maioria dos consumidores não sabe ou não se importa com a diferença, pode não haver interesse em saber se está sendo utilizado laser vermelho ou azul. Os discos HD de laser vermelho seriam mais baratos, assim como são os DVD-5 hoje, e os lidos por lasers azuis seriam como os DVD-9. Com o tempo, a diferença de custo cairia.O HD-DVD-9 é considerado complementar, mais do que competidor. A Warner e Toshiba gostariam de oferecer a tecnologia integrada aos aparelhos de laser azul. A visão da Warner é de que os discos DVD SD (convencionais) e HD devem coexistir, bastando os consumidores irem as lojas e comprarem discos e players SD e HD. Os players SD não lêem conteúdo HD, porém os players HD serão capazes de ler os discos SD e HD.O AOD requer mudanças significativas no sistema ótico, incluindo a adoção de um laser azul e detectores associados, mas a tecnologia para produção dos discos é semelhante a encontrada nos discos atuais. O Blu-Ray pode ser considerado um formato HD verdadeiro: tem grande capacidade e altas taxas de transferência (até 36 MBps), portanto é possível obter a mesma qualidade HD que o D-VHS usando MPEG-2. O sistema, porém, requer a maior mudança entre os três, incluindo um laser azul, detector e lentes objetivas avançadas. O Blu-Ray também exige novos discos e cartuchos, cuja tecnologia de fabricação pode ser difícil de implementar em um curto período de tempo. O grupo Blu-Ray está trabalhando independentemente do DVD Forum para concluir o formato. É possível que gravadores Blu-Ray ainda não estejam disponíveis no Natal de 2003, mas deveremos ve-los nos EUA somente em 2004 (N. do T.: um modelo está sendo vendido pela Sony no Japão - maio de 2003). Inicialmente o grupo Blu-Ray ignorou os filmes pré-gravados e se concentrou somente na capacidade de gravação, mas recentemente os responsáveis chegaram a conclusão que conteúdo (pré-gravado) faz o sucesso ou derrota de um formato. Sem os filmes de Hollywood, o DVD não teria chegado a lugar algum. Os trabalhos agora levam a uma versão de dados e as especificações do sistema de navegação e interatividade. Será que iremos conseguir esperar até que os discos e aparelhos estejam amplamente disponíveis.

Consuma-se considerar que discos HD-DVD-9 serão bastante atraentes nos próximos anos, por causa da disponibilidade e custos (menos de US$ 1.00 para serem produzidos).

Alguns cenários podem ser traçados:- Caso realista: dois formatos (versão laser azul + vermelho (HD-DVD e AOD) versus Blu-Ray)- Pior caso: três formatos incompatíveis (HD-DVD versus AOD versus Blu-Ray) - Caso realmente ruim: rompimentos na aliança Blu-Ray resultando em ainda mais formatos - Caso utópico: um formato único (azul ou vemelho+azul)Uma coisa é quase certa: a compatibilidade com discos antigos (CD e DVD) será preservada. Os players terão que ser maiores para mostrar todos os logos em seu painel. Aguarde compatibilidade com:CD (CD audio) CD-R (CD audio, MP3)

CD-RW (CD audio, MP3)

DVD (DVD-Video)

DVD-R (DVD-Video)

DVD-RW (DVD-Video)

DVD+R (DVD-Video)

DVD+RW (DVD-Video)

HD-DVD-9 (laser vermelho HD)

HD com laser azul

- Conclusão

A conclusão, conforme previ anteriormente nas revista Widescreen Review, é uma batalha impiedosa entre os formatos, bastante iminente. Mesmo assim o D-VHS D-Theater está provando que podem satisfazer os atuais e futuros entusiastas de vídeo de alta resolução, como podemos constatar nos fóruns online e com as vendas dos aparelhos e títulos atuais.



Espero que o HD-DVD atinja ou supere as especificações do D-VHS e um padrão único chegue logo. Ainda assim apoio o D-VHS porque, neste momento, ele é o melhor formato disponível em termos de qualidade de imagem e som e consegue atingir os nível alcançados pelo D-Cinema.

Acredito que o D-VHS será parte importante na transição para a HDTV, já que estamos em um momento onde software tangível, real, deve demonstrar a uma audiência maior as capacidades do HD, bem como atender os antigos e atuais usuários que investiram em displays HD e aguardam ansiosamente por material HD. A existência de programação em HD com filmes é aspecto fundamental para este mercado.

PS. Agradecimentos especiais a Jim Taylor e Tom Milster, colaboradores da Widescreen Review e a Perry Sun, editor assistente.

Fonte: Widescreen Review Caso tenha alguma sugestão ou crítica, entre em contato conosco.

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