Кибернетика и телевидение

Почему непосредственный прием московских телевизионных передач в Харькове невозможен? Только потому, что телевизионное вещание ведется на ультракоротких волнах, которые, подобно свету, распространяются прямолинейно. На рис. 8 видно, что антенны харьковских телевизоров "отгорожены" от московского телецентра выпуклостью земного шара, непроницаемой для радиоволн ультракоротковолнового диапазона.

Рис. 8. Прямолинейные лучи ультракоротких волн

Более длинные радиоволны способны "огибать" эту выпуклость, обеспечивая надежную связь с любым пунктом. Так почему бы не перевести телевидение на эти волны? Тогда ведь не пришлось бы строить такого количества телецентров! Теория информации дает на этот вопрос исчерпывающий ответ.

В отличие от обычного (звукового) радиовещания, в телевидении приходится передавать гораздо больше информации. Ведь за каждую секунду демонстрируется 25 кадров, а в каждом из них - полтора миллиона знакомых нам единиц информации. Это примерно в тысячу раз больше, чем при самой высококачественной передаче музыки или речи.

Но раз нужно передавать в тысячу раз больше информации - придется использовать во столько же раз более широкую полосу частот. Этого требует "золотое правило", обойти которое никак нельзя. Вот почему каждый телевизионный центр занимает "в эфире" полосу частот шириной более шести миллионов герц, что в несколько раз шире всего диапазона длинных и средних волн, вместе взятых. Что же касается коротких волн, то отдав их для нескольких телецентров, мы лишили бы "жилплощади в эфире" все существующие радиостанции.

Казалось бы, положение безнадежное - телевидение должно навсегда# остаться в диапазоне ультракоротких волн с их ограниченной дальностью распространения. Можно только увеличивать эту дальность, поднимая антенны на самолетах или даже искусственных спутниках Земли, либо используя весьма нерегулярно наблюдающееся явление "дальнего" распространения.

Но никогда не нужно спешить с провозглашением "принципиальной невозможности" решения технической задачи. Конечно, "золотое правило" обойти нельзя, и такое количество информации, как в современном телевидении, в более узкой полосе частот не передашь. А нельзя ли обойтись меньшим количеством информации- разумеется, без ухудшения качества изображения?¹

¹ (В тридцатых годах телевизионные передачи велись в узкой полосе частот на длинных волнах. Но четкость изображения составляла всего... тридцать строк (вместо теперешних 625). Дерево от человека отличить было трудно. Разумеется, к такому телевидению, несмотря на неограниченную дальность действия, возвратиться никто не пожелает.)

Оказывается - возможно. Ведь принятый в настоящее время способ передачи изображений по телевидению крайне неэкономен. Всё различие двух последовательных кадров может состоять лишь в том, что рука актера поднята чуть выше. А это значит, что новой информации второй кадр несет очень мало. Но тем не менее его передают совсем заново, и электронный луч телевизора вычерчивает его на экране так, как будто предыдущего кадра вообще не было.

Художники-мультипликаторы, создавая мультипликационный фильм, работают куда разумнее! Нарисовав один кадр, они затем много раз последовательно переделывают его, изменяя отдельные детали, но оставляя основной фон. Это дает колоссальную экономию труда и времени.

В телевидении можно поступать так же. Передав один кадр полностью, достаточно затем сообщать только немногочисленные отличия каждого последующего кадра от предыдущего. Конечно, при этом телевизор должен каким-то способом "запоминать" ранее принятый кадр и по мере поступления новых сигналов соответственно изменять его. Это не очень просто, но при современных средствах кибернетической техники вполне осуществимо.

Расчеты показывают, что таким путем количество информации, которое необходимо передавать, уменьшается в тысячи раз. Во столько же раз сужается и необходимая полоса частот, что позволяет перевести телевидение в диапазон длинных, средних или коротких волн.

В сущности, речь идет о том же принципе "лаконичной передачи информации", который используется в "вокодере". Только сконструировать не слишком дорогие телевизоры, основанные на этой идее, пока еще не удается.