«технології цифрового мовлення: стратегія впровадження»

Вид материалаДокументы
Оценка качества цветовоспроизведения в видеоприложенияхна основе учета пороговых свойств цветоразличения
Evaluation of interference caused by REM with pulse modulation, acting on the receptors of REM with OFDM modulation
Estimation of interferences, created REM with impulsive modulation, affecting receiving devices of REM with OFDM modulation
Image quality in codecs based on wavelet analysis
Organization and content of training and re-training of specialists of digital broadcasting and related audiovisual and multimed
Problems of Teaching Staff Training For The Introduction Digital TV Broadcasting in the Republic Kazakhstan
Mathematical models in research, training and re-training of specialistsof digital television and multimedia broadcasting
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7   8

Assessment of the colour reproduction quality in video
applications based on visual colour thresholds


Olena Mazurkyewich, ONAT n.a. A.S. Popov


Оценка качества цветовоспроизведения в видеоприложениях
на основе учета пороговых свойств цветоразличения


Елена Мазуркевич ., ОНАС им. А.С. Попова



Modern video technology progress is that the transmission and reproduction of images can be done with quality, which is characterized by the difference between the colors of the transferred and reproduced image scene at the level of the visual colour threshold. Therefore, the study of visual colour threshold properties and development on this basis methods of quality assessment of color reproduction can be considered one of the priorities of television qualimetry. Such studies should be based on relevant experimental data.

To date, the world has accumulated a considerable amount of experimental data on the visual colour thresholds, which allow to developed the metric by which to measure the quality of color reproduction images. Analysis of existing approaches for colour distortions assessment metric development showed the possibility of constructing an uniform colour diagram and each of these approaches is equal. However, in the existing metrics the color perception threshold properties of human visual system is not fully taken into account.

Therefore, the actual problem is continue research in this direction. With the help of optimization methods colour space graphics can be extended to three-dimensions, where the properties of the threshold brightness is taken into account. In addition, on the basis of the given approaches we can derive a generalized metric that best reflects the visual colour threshold properties.

Современный уровень прогресса видеотехнологий таков, что передача и воспроизведение изображений может осуществляться с качеством, которое характеризуется различием между цветами передаваемой сцены и воспроизводимого изображения на уровне порога цветоразличения. Поэтому изучение пороговых свойств цветоразличения и развитие на этой базе методов оценки качества цветовоспроизведения можно считать одним из приоритетных направлений телевизионной квалиметрии. Подобные исследования должны опираться на соответствующий экспериментальный материал.

На сегодняшний день в мире накоплен значительный объем экспериментальных данных о порогах цветоразличения, на основе которых разработаны метрики, позволяющие оценивать качество цветовоспроизведения изображения. Анализ существующих подходов создания метрик оценивания цветовых искажений показал возможность построения равноконтрастных диаграмм цветности, причём каждый из этих подходов является равнозначным. Однако, в существующих метриках пороговые свойства цветовосприятия зрительной системы человека учтены не до конца.

Поэтому актуальной является задача проведения исследований в этом направлении. Методами оптимизации можно расширить данные графики до трёхмерных цветовых пространств, где учтены пороговые свойства по различению яркости. Кроме того, на основе представленных подходов можно вывести обобщённую метрику, наиболее полно отражающую пороговые свойства цветоразличения.


Evaluation of interference caused by REM with pulse modulation, acting
on the receptors of REM with OFDM modulation


Vladimir Lapin, Sergey Ikonnikov

SE UNIIRT, ONAT n.a. O.S. Popov


Оценка помех, создаваемых РЭС с импульсной модуляцией, воздействующих на приемные устройства РЭС с OFDM модуляцией

Владимир Лапин, Сергей Иконников.

ГП УНИИРТ, ОНАС им. А. С. Попова.


With the development and implementation of radio technologies based on the modulation of OFDM (Orthogonal frequency-division multiplexing) all the more acute the problem of compatibility of these systems with existing systems based on other principles of radiation and reception, in particular pulse radio systems. Analysis of existing and emerging radio technologies gives the right to assume the presence of mutual interference between the RECs with a pulse-modulated systems with the following technologies based on OFDM: DVB-T (790 - 862 MHz), IEEE 802.16 (2300 - 2400 MHz, 3400 - 3600 MHz, 5150 - 5350 MHz, 5470 - 5670 MHz), IEEE 802.11g/n (2400 - 2483.5 MHz), IEEE 802.11a/n (5150 - 5350 MHz, 5470 - 5670 MHz, 5725 - 5850 MHz), LTE. Thus, the problem of electromagnetic compatibility is relevant and has a place in assessing the mutual influence of interference with the RES with pulse modulation.

The report aims to assess formulation of the problem of mutual interference between systems with pulse modulation and OFDM modulation. The report analyzes the major international instruments on which to base a decision problem, suggests ways to solve this problem, a preliminary determination of the criteria of coexistent work of these systems.

С развитием и внедрением радиотехнологий на базе модуляции OFDM (Orthogonal frequency-division multiplexing) все более остро стоит проблема совместимости этих систем с существующими системами, основанными на других принципах излучения и приема сигнала, в частности импульсных радиосистем. Анализ существующих и перспективных радиотехнологий дает право предположить наличие взаимных помех между РЭС с импульсной модуляцией с системами следующих технологий на основе OFDM: DVB-T (790 – 862 МГц), IEEE 802.16 (2300 – 2400 МГц, 3400 – 3600 МГц, 5150 – 5350 МГц, 5470 – 5670 МГц), IEEE 802.11g/n (2400 – 2483,5 МГц), IEEE 802.11a/n (5150 – 5350 МГц, 5470 – 5670 МГц, 5725 – 5850 МГц), LTE. Таким образом, проблема электромагнитной совместимости является актуальной и имеет место при оценке взаимного влияния помех с РЭС с импульсной модуляцией.

Целью доклада является постановка задачи оценки взаимных помех между системами с импульсной модуляцией и OFDM модуляцией. В докладе анализируются основные международные документы, на которых базируется решение проблемы, предлагаются пути решения поставленной задачи, предварительное определение критериев совместной работы указанных систем.



Estimation of interferences, created REM with impulsive modulation,
affecting receiving devices of REM with OFDM modulation


Dmitri Makoveyenko, Vasiliy Draganov SE UNIIRT, ONAT n.a. O.S. Popov


Оценка помех, создаваемых РЭС с импульсной модуляцией, воздействующих
на приемные устройства РЭС с OFDM модуляцией


Дмитрий Маковеенко, Василий Драганов ГП УНИИРТ, ОНАС им. А. С. Попова.



Full transition of Ukraine to digital television broadcasting should take place by 2015, according to an international agreement Geneva-06. One particularly-Stay digital transmission methods, including digital TV broadcasting, is a sharp transition from a high quality of the received signal to its total absence. In these circumstances, is of great importance to increase the accuracy of calculation methods coverage that, in the digital television increases the efficiency of spectrum use for the given energy characteristics of the system.

Currently, there are several methods for calculating coverage. In particular the Geneva Agreement-06 is based on the propagation models given in [1]. However, since 2006, proposed two new models [2-3]. Therefore the aim of this paper-you is to determine the degree of convergence of each model with the results of the experimental data and to assess the possibility of applying different models to calculate the coverage in a specific context propagation.

Measurement of the digital broadcast programming carried by specialists provider of digital television services in the DVB-T standard in Kiev Ltd "Gamma-Consulting and staff SE UNIIRT.

Both models predict R.1546-4 and R.1812-1 involve the use of digital-locality maps and significant computational power to calculate the stress-field strength at a given territory

Полный переход Украины на цифровое телевизионное вещание должен произойти к 2015 году, в соответствии с международным соглашением Женева-06. Одной из особенностей цифровых методов передачи, в том числе и цифрового телевизионного вещания, является резкий переход от высокого качества принимаемого сигнала к его полному отсутствию. В этих условиях большое значение имеет повышение точности методик расчета зон покрытия, что в условиях цифрового телевидения повышает эффективность использования спектра при заданных энергетических характеристиках системы.

В настоящее время существует несколько методик расчета зон покрытия. В частности Соглашение Женева-06 базируется на модели распространения радиоволн, указанной в [1]. Однако после 2006 года предложены две новых модели [2-3]. Поэтому целью данной работы является определить степень сходимости каждой из модели с результатами экспериментальных данных и дать оценку возможности применения различных моделей для расчета зон покрытия в конкретных условиях распространения радиоволн.

Измерение сигнала цифрового вещания осуществлялось специалистами провайдера программной услуги цифрового телевидения в стандарте DVB-T в г. Киев ООО “Гамма-Консалтинг” и сотрудниками ГП УНИИРТ.

Обе модели прогнозирования Р.1546-4 и Р.1812-1 предполагают использование цифровых карт местности и значительные вычислительные мощности для расчета напряженности поля на заданной территории.

For these purposes, the authors developed a software package based on the use of models [1-2], including the use of open terrain topographic data (SRTM), giving an error with the results of topography-holographic recording from 15 to 30 m [3].

After reduction of all values in a single system of measurements were made assessment of the degree of convergence results and the quality of each prediction method.

Для этих целей авторами разработан программный продукт, основанный на ис­пользовании моделей [1-2], включающий использование открытые топографические данные местности (SRTM), дающие погрешность с результатами топографической съемки от 15 до 30 м [3].

После приведения всех величин в единую систему измерений были произведены оценка степени сходимости результатов и качество прогнозирования каждой методики.



Image quality in codecs based on wavelet analysis

Sergey Ustinov, Senior teacher of TV and SB Department,
ONAT n.a. A.S. Popov


Качество изображения в кодеках, основанных на использовании вейвлет-анализа

Сергей Устинов, ст. преподаватель кафедры ТВ и РВ
ОНАС им. А.С. Попова



The problem of TV and multimedia content quality assessment nowadays is highly important. Especially this problem is important for development and maintenance of TV image quality monitoring systems. The using of full reference methods in monitoring of TV image quality such as SSIM, EPSNR, and VQM is rather difficult because on the receive end of TV system the reference image is needed and transmission of reference image complicates the monitoring system. Using the blind methods of image assessment can consider only priory known image distortion, so they are not applicable in image quality monitoring system. The most perspective are methods of reduced reference. Applying of such methods there is no need to use the reference image in image quality assessment but only some information about image. The problem of identification of image quality assessment methods for multimedia and TV systems based on wavelet transform are also actual. It is very important to take to account the specifics of image processing algorithms in such codecs.

The research activity in this direction was carried out. The main idea was to use statistics of images in wavelet domain. Using of such statistical metrics as Kholmogorov-Smirnov, Cooper, Anderson-Darling and Kulbac-Leibner for determination of probability distribution function changing applying image assessment was studied. The results of image assessment using designed metric were compared with results of subjective quality assessment. The analysis of results shows that the statistical description of images in wavelet domain with objective image quality assessment algorithms are perspective.

На сегодняшний день существует проблема оценки качества контента телевизионного и мультимедийного вещания. Особенно остро эта проблема стоит при разработке и эксплуатации систем мониторинга качества ТВ изображения. При мониторинге качества ТВ изображения использование объективных метрик с полным эталоном, таких как SSIM, EPSNR, VQM, является затруднительным, поскольку необходимо иметь исходное эталонное изображение, что усложняет систему мониторинга при оценке качества передачи. При использовании “слепых” объективных методов оценки качества изображения в отсутствие эталона можно оценивать степень искажения изображения. Наиболее перспективными являются методы с ограниченным эталоном. При оценке качества этим методом нет необходимости передавать эталонное изображение полностью. Передаются только определенные характеристики изображения. Актуальной на сегодня является проблема определения методов оценки качества изображения в кодеках, базированных на вейвлет-преобразовании, которые бы учитывали специфику обработки в таких кодеках.

В этом направлении проведено исследование. Основной идеей которого является использование для оценки качества изображения статистики изображения в вейвлет пространстве. Для определения величины изменения плотности распределения вейвлет коэффициентов при кодировании со сжатием проанализированы различные статистические метрики, такие как Колмогорова Смирнова, Купера, Андерсона-Дарлинга, Кринковика-Драхмана та Кулбака-Лейбнера. Проведено сравнение оценки изображения посредством разработанной метрики с результатами субъективных оценок. Анализ результатов показал, что использование статистического описания изображения в вейвлет пространстве при объективной оценке качества изображения является перспективным.



Organization and content of training and re-training of specialists of digital broadcasting and related audiovisual and multimedia technology

Oleg Gofaizen, Elena Osharovskaya, Vladimir Balyar, Sergey Ustinov
(ONAT n.a A.S. Popov, Ukraine)


Организация и содержание подготовки и переподготовки специалистов цифрового вещания и родственных аудиовизуальных и мультимедийных технологий

Олег Гофайзен, Елена Ошаровская, Владимир Баляр, Сергей Устинов,
(ОНАС им. А.С. Попова)


Introduction of digital television, sound and multimedia broadcasting systems requires implementation of relevant infrastructure. Currently continuous progress of telecommunication, television and broadcast technologies is main feature of information society development. Taking in account mentioned above important task is knowledge of current status and directions of further development of technologies. This allows during implementation and introduction of digital television, sound and multimedia broadcasting to provide flexibility and extensibility of infrastructure. The most important of implementation of these tasks is existence of the community of specialists, who have special knowledge of technical principles of newest and perspective television systems, program production, digital television, sound and multimedia broadcasting systems in satellite, cable and terrestrial environment of program distribution and directions of further progress in this scope. In presentation long-term experience in development and introduction of preparation program of digital television and other audiovisual services specialists in TV&SB department of ONAT n.a. A.S. Popov is presented.

Внедрение систем цифрового телевизионного, звукового и мультимедийного вещания сопряжено с созданием соответствующей инфраструктуры. На сегодняшний день основной чертой развития информационного общества является постоянный прогресс телекоммуникационных, вещательных и телевизионных технологий. В связи с этим важнейшей задачей является знание текущего состояния и направлений дальнейшего развития технологий. Это позволит в процессе реализации и внедрения систем цифрового телевизионного, звукового и мультимедийного вещания обеспечить достаточную гибкость и расширяемость инфраструктуры. Важнейшим условием реализации этих задач является наличие класса специалистов, обладающих знаниями технических принципов новейших и перспективных систем телевидения, программного производства, систем телевизионного, звукового и мультимедийного вещания в спутниковой, кабельной и наземной средах распределения программ и направлений дальнейшего прогресса в этой сфере. В докладе представлен многолетний опыт разработки и внедрении программы подготовки специалистов цифрового телевидения и других аудиовизуальных служб на кафедре телевидения и радиовещания ОНАС им. А.С. Попова.


Problems of Teaching Staff Training For The Introduction
Digital TV Broadcasting in the Republic Kazakhstan


Altay Aitmagambetov (Kazakh academy of transport and communications),
Bolat Abilmazhinov (North- Kazakhstan state university)


Проблемы подготовки кадров для внедрения цифрового
телевизионного вещания в Республике Казахстан


Алтай Айтмагамбетов, (Казахская академия транспорта и коммуникаций),
Болат Абильмажинов (Северо-Казахстанский государственный университет)



In connection with the introduction of digital television and radio broadcasting networks there appears the problem of training and retraining of engineering staff. For solving this problem it is necessary to take the organizational measures both of national and international nature. Based on the example of the Kazakh academy of transport and communications the measures, conducted for organization and improving training specialists for the TV broadcasting sector of republic Kazakhstan are examined.

В связи с внедрением сетей цифрового телерадиовещания возникает проблема подготовки и переподготовки инженерных кадров. Для решения данной проблемы необходимо проведение организационных мероприятий как национального, так и международного характера. На примере Казахской академии транспорта и коммуникаций рассматриваются мероприятия, проводимые для организации и совершенствования подготовки специалистов для телерадиовещательного сектора Республики Казахстан..


Mathematical models in research, training and re-training of specialists
of digital television and multimedia broadcasting


Vladimir Balyar, SergeyUstinov, Senior teachers of TV and SB Department,
ONAT n.a. A.S. Popov


Математические модели в научных исследованиях, подготовке и переподготовке
специалистов цифрового ТВ и мультимедийного вещания


Владимир Баляр, СергейУстинов, ст. преподаватели кафедры ТВ и РВ
ОНАС им. А.С. Попова



Simulation nowadays is important component both in development of the new broadcasting systems and in scientific research on efficiency increasing of systems currently used. So, for example, at development of the new broadcasting systems at first stage the mathematical model allowing to estimate efficiency of applied technical solutions is often created, and in further a hardware prototype is designed. In addition in main standards on the digital broadcasting systems as reference performance simulation results is used. It became possible due to digital methods and algorithms used in the broadcasting systems for forming and pre-processing of service signals which can be effectively and with high accuracy implemented in the simulation environments.

The current level of simulation environments is such that it is possible to implement the system model which with large accuracy allows to simulate the algorithms and processes of hardware analog. And this is correspondingly gives possibility to analyze the currently and new digital broadcasting systems on efficiency of the applied technical solutions on impact condition of one or simultaneously a few factors influencing on functioning quality. All these advantages of simulation allow to organize and conduct not only scientific researches but also training and re-training of specialists of the digital television and multimedia broadcasting in effective manner. channel systems based on the DVB-RCC/ DVB-RCS standards.


Моделирование на сегодняшний день является важнейшей составляющей как в разработке новых систем вещания, так и в научных исследованиях, направленных на повышение эффективности действующих систем. Так, например, при разработке новых систем вещания зачастую сначала создается математическая модель, позволяющая оценить эффективность тех или иных технических решений, а уже после этого создается аппаратный прототип. Кроме того, в базовых стандартах на системы цифрового вещания в качестве эталонных характеристик используют характеристики, полученные в процессе моделирования. Это стало возможным за счет того, что в системах вещания для формирования и предварительной обработки сигналов служб используют цифровые методы и алгоритмы, которые могут быть эффективно и с достаточно большой точностью реализованы и в средах моделирования.

Текущий уровень развития сред моделирования таков, что стало возможным реализовать модель системы, которая с значительной точностью позволяет имитировать алгоритмы и процессы, проводимые при их аппаратной реализации. А это, в свою очередь, создает возможность анализировать действующие и новые системы цифрового вещания на предмет эффективности применяемых технических решений при условии влияния одного или одновременно нескольких факторов, влияющих на качество функционирования. Все эти преимущества моделирования позволяют организовать и проводить не только научные исследования, но также подготовку и переподготовку специалистов цифрового телевизионного и мультимедийного вещания.

В ОНАС им. А.С. Попова реализован программный лабораторно-практический комплекс, позволяющий проводить подготовку и переподготовку специалистов цифровых технологий вещания. Комплекс позволяет организовать углубленное изучение принципов и исследование основных характеристик практически всех звеньев сквозного тракта цифрового вещания в спутниковой, кабельной и наземной (эфирной) средах распределения программ. Цикл лабораторно-практических занятий включает в себя изучение основных принципов и характеристик систем телевизионного производства на базе методов сжатия неподвижных и подвижных изображений (серия стандартов JPEG/ JPEG-2000 и MPEG), анализ принципов формирования и передачи служебной информации DVB-SI/PSI и транспортного потока MPEG-2 TS. Кроме того, комплекс позволяет проводить исследование характеристик систем цифрового телевизионного вещания первого поколения (DVB-S, DVB-C, DVB-T) с возможностью установки параметров тракта адаптации каждой из систем в соответствии с предусмотренными в стандартах ETSI.

На сегодняшний день уже реализован и внедрен в процесс обучения лабораторный практикум по системе цифрового телевизионного вещания второго поколения в спутниковой среде (система DVB-S2). В развитие этого ведутся работы по включению в процесс обучения изучение перспективных систем цифрового вещания второго поколения в других средах (DVB-T2/DVB-C2). В виду того, что обеспечение качества функционирования систем цифрового вещания является важнейшим фактором в процессе их развертывания и эксплуатации, то в лабораторный практикум включено изучение методов измерения и оценки характеристик систем цифрового вещания во всех средах распределения при влиянии различных искажений.

Важным требованием к системам цифрового вещания является обеспечение интерактивности, что также учтено при разработке комплекса путем включения исследований характеристик систем обратного интерактивного канала в стандартах DVB-RCC/DVB-RCS.

Introduction of digital broadcasting technologies leads to development of multimedia broadcasting technologies. In this connection for providing of development and maintenance of such systems the specialists with possessing knowledge of technical principles and performance are needed. It was also taken into account at development of facilities by inclusion in the education program of study of multimedia broadcasting systems such as T-DMB and DVB-H. During introduction of digital broadcasting systems the problem of audiovisual content delivery with required quality in the conditions of radio frequency resource limitation and influence of various distortions is exist. Considering mentioned above the task of possible technical solution definition for the organization of quality control of digital broadcasting system functioning and definition of a parameter set on which it is possible to estimate level of signal distortions is essential. For realization of this in laboratory and practical work the study of objective and subjective quality estimation methods in the systems with a compression is included, and also estimation of efficiency of this methods.

Внедрение технологий цифрового вещания привело к бурному развитию технологий мультимедийного вещания. В связи с этим для обеспечения развертывания и эксплуатации таких систем необходим класс специалистов, обладающих знанием технических принципов и характеристик. Это также учитывалось при разработке комплекса путем включения в программу обучения изучения мультимедийных систем вещания T-DMB и DVB-H. При внедрении систем цифрового вещания возникает проблема доставки аудиовизуального контента с необходимым уровнем качества

в условиях ограниченности радиочастотного ресурса под влиянием различных искажений. В связи с этим возникает задача в обучении возможным техническим решениям для организации контроля качества функционирования системы цифрового вещания и определения набора параметров, по которым можно оценить уровень искажений сигнала. Для реализации этого в лабораторный практикум включено изучение методов объективной и субъективной оценки качества в системах с сжатием, а также оценку эффективности этих методов.