«технології цифрового мовлення: стратегія впровадження»
| Вид материала | Документы |
- Банк даних інноваційних педагогічних технології, що впроваджуються в дошкільних, загальноосвітніх,, 222.01kb.
- Державне підприємство, 734.56kb.
- Інформація про інноваційні педагогічні технології, що впроваджуються в дошкільних,, 621.15kb.
- Стратегія економічного І соціального, 2985.74kb.
- Стратегія це специфічний управлінський план дій, спрямованих на досягнення встановлених, 898.15kb.
- Усне та писемне зв'язне мовлення знаходить своє вираження у трьох своїх основних типах, 279.47kb.
- Метрологічний комплекс для цифрового телебачення. 3 Розрахунки зонової (транкінгової,, 35.2kb.
- Основні завдання І етапу конспект заняття Іетапу «Диференціація [Б]- [Д]», 302.4kb.
- Хто планує майбутнє, той планує його на свою користь, 82.74kb.
- Удк 378. 046. 4 Технологія проектно-впроваджувальної діяльності: впровадження інновацій, 385.13kb.
Характеристики испытательных сигналов для оценки качества
работы видеотракта цифрового телевидения
Олег Гофайзен, Владимир Пилявский (ОНАС им. А.С. Попова, ГП УНИИРТ)
Мохаммед Хасан Хессейн Али (Республика Судан)
In end to end video path tract of digital TV broadcasting “from light to light” a significant impact on the quality of video transmission can have distortions that arise in areas video path to digital encoding and after decoding digital.
Measurement of signal distortion in these areas tract TV system provides test signals defined in Recommendation ITU-R BT.801. This recommendation is limited to the encoding bit 8-bit representation of the video samples. Measuring signals are designed for use in digital TV broadcasting standard definition of the number of lines 525 and 625. Given these limitations, this recommendation has been canceled.
A study was conducted characteristics of signals defined in Recommendation ITU-R BT.801, to remove these restrictions and some inconsistencies that were in the recommendation. Given that the use of these test signals is important to ensure quality work video path, and given that they implemented in widely used in the world measuring equipment that produces industry (Tektronix [1,2], Rohde & Schwarz [3], DK-Technologies [4]), and it is desirable to extend the use of these signals to control the quality of the transmission system for high-definition (with the number of active lines 720 and 1080) and with the ability to vary the bit encoding (eg, 8. 10 and 12 bits) in this work conducted relevant research, and proposed a new set of test signals that can be standardized to replace the signals that they are defined in Recommendation ITU-R BT.801.
В наскрізному відеотракті системи цифрового ТВ мовлення “від світла до світла ” суттєвий вплив на якість передавання відеоінформації можуть чинити спотворення, що виникають на ділянках відеотракту до цифрового кодування та після цифрового декодування.
Вимірювання спотворень сигналу на цих ділянках ТВ тракту забезпечують системою випробувальних сигналів, визначених в Рекомендації ITU-R BT.801. В цій рекомендації розрядність кодування обмежується 8-бітовим представленням відліків відеосигналу. Вимірювальні сигнали розраховані на використання в системах цифрового ТВ мовлення стандартної чіткості з кількістю рядків 525 та 625. З урахуванням цих обмежень цю рекомендацію було скасовано.
Було проведено дослідження характеристик сигналів, визначених в Рекомендації ITU-R BT.801, з метою усунути ці обмеження та деякі невідповідності, що були в тексті рекомендації. Враховуючи, що використання цих випробувальних сигналів важливо для забезпечення якісної роботи відеотрактів, а також враховуючи, що їх реалізовано у широко застосовуваному в світі вимірювальному обладнанні, яке випускає промисловість (Tektronix, ссылка скрыта, DK-Technologies ), та що бажано поширити використання цих сигналів для контролю якості передавання на системи високої чіткості (з кількістю активних рядків 720 та 1080), а також з можливістю варіювати розрядність кодування (наприклад, 8. 10 та 12 розрядів) в цій роботі проведено відповідні дослідження, і запропоновано новий набір випробувальних сигналів, який може бути стандартизовано на заміну сигналів, що їх було визначено в Рекомендації ITU-R BT.801.
Some aspects of 2D and 3D video quality evaluation
Oleg Gofaizen, Elena Baryshnikova (SE UNIIRT, ONAT n.a A.S. Popov, Ukraine)
Некоторые вопросы оценки качества двухмерных и
трёхмерных телевизионных изображений
Олег Гофайзен, Елена Барышникова (ГП УНИИРТ, ОНАС им. А.С. Попова, Украина)
The implemented 3D TV systems suggest their backward compatibility with existing systems of two-dimensional television, and for stereoscopic systems requirements for the transfer and reproducing the information of the third dimension are added.
As for the traditional two-dimensional television, and for stereoscopic systems, the most effective method for image quality evaluation is subjective evaluation with the use of the reference image or objective evaluation with using the models, which embody ideas about mechanisms of human vision and the mechanism of judgments about the quality of the image. However, objective image quality evaluation in stereoscopic television systems and in the existing two-dimensional television systems according to technical parameters is actual, since it can be used to identify specific types of distortions, such as limiting of definition, color errors, etc.
Regarding the evaluation of the technical parameters of three-dimensional image here, in addition to existing approaches, it is proposed to introduce elements of three-dimensional test pattern, such as:
– test items, containing elements with fluctuations in brightness and color in depth direction;
– brightness and color transitions in depth direction;
– single bars and groups of bars with the changes of brightness and color in depth direction;
– test items with different angles in the geometric and color space.
Внедряемые системы 3D TV предполагают их обратную совместимость с действующими системами двухмерного телевидения, при этом для стереоскопических систем добавляются требования к передаче и воспроизведению информации третьего измерения и вообще к трёхмерному изображению в целом.
Как для традиционных систем двухмерного телевидения, так и для стереоскопических систем наиболее эффективным методом оценки качества изображения является субъективная оценка с использованием эталонного изображения либо объективная оценка с использованием моделей, в которых воплощены представления о механизмах человеческого зрения и о механизмах суждения о качестве изображения. При этом остаётся актуальной объективная оценка качества изображения в системах стереоскопического телевидения и в действующих системах двухмерного телевидения по техническим параметрам, поскольку именно она может служить для выявления конкретных видов искажений, таких как ограничение чёткости, колориметрические искажения и др.
Что касается оценки технических параметров трёхмерного изображения здесь в дополнение к уже существующим подходам, предлагается ввести элементы трёхмерной испытательной таблицы, такие как:
- испытательные объекты, содержащие элементы с колебаниями яркости и цвета по глубине;
- яркостные и цветовые переходы по глубине;
- одиночные штрихи и группы штрихов с изменениями яркости и цвета по глубине;
- испытательные элементы с различными углами наклона в геометрическом и цветовом пространстве.
The information thus obtained can be important and useful in the future to implement the correction of three-dimensional image distortions, associated with the limited depth of acuity.
Knowledge of three-dimensional dependence of local image characteristics from the image coordinates can be the basis for the implementation of processing, which enables to get a new level of image quality, even though their shooting is done using the actual equipment, which has limitations. This may be a solution for creation of high-quality reference image for image quality evaluation in a traditional two-dimensional and stereoscopic television.
Полученная таким образом информация может оказаться важной и полезной для организации в дальнейшем коррекции искажений трёхмерного изображения, связанных с ограниченной глубиной резкости.
Знание трёхмерной зависимости локальных характеристик изображения от координат изображения может служить основой для реализации обработки, позволяющей получить новый уровень качества изображения, притом, что их съёмка осуществляется с использованием реальной техники, имеющей ограничения. Это может быть решением проблемы создания высококачественных эталонных изображений для оценки качества изображения в традиционном плоском и стереоскопическом телевидении.
Method of study of stereoscopic television images physiological influence
Nicolay Sulima (ONAT n.a A.S. Popov, Ukraine)
Метод исследования физиологического воздействия изображений
стереоскопического телевидения
Николай Сулима (ОНАС им. А.С. Попова)
Necessity of the quantitative estimation of physiological influence of 3D-images on visual system is caused by wide implementation of systems of volume cinema and television and proving to be true negative influences of these systems on state of health of spectators. Standardization in the field of a quality evaluation of 3D-images is presented by report ITU-R BT.2160 which is not providing the analysis of physiological influence of this type of images.
It is known that at review of simple television the sensation of depth is caused in the core by a binocular parallax. In case of 3DTV in formation of sensation of depth the primary role is played by the convergence and accommodation processes accompanied by involuntary abbreviations of eye muscles.
At review of two-dimensional television processes of accommodation and convergence have the synchronous character and fatigue is identical to both eyes. The analysis of methods of playback of 3D-images has shown that the left and right eye is perceived simultaneously by various images. That causes dissimilarity of processes of accommodation and convergence for each eye.
It is supposed that the dissimilarity of the specified physiological processes can be estimated by difference of the luminous flows for left and right eye at the same time.
On the basis of the given statement the concept of the valuation method of negative influence of the 3D-image is developed. In developed method is required a calculation of difference of luminous flows for stereo pair and its comparison to distinction in accommodation and convergence processes.
Необходимость количественной оценки физиологического воздействия 3D-изображений на зрительную систему обуславливается широким внедрением систем объемного кино и телевидения и подтверждающимися негативными воздействиями этих систем на самочувствие зрителей. Стандартизация в области оценки качества 3D-изображений представлена в докладе ITU-R BT.2160, не предусматривающей анализ физиологического воздействия этого типа изображений на зрение.
Известно, что при просмотре двумерного телевидения ощущение глубины обусловлено в основном бинокулярным параллаксом. В случае стереотелевидения в формировании ощущения глубины первостепенную роль играют процессы конвергенции и аккомодации, сопровождающиеся непроизвольными сокращениями глазных мышц.
При просмотре двумерного телевидения процессы аккомодации и конвергенции носят синхронный характер и утомляемость одинакова для обоих глаз. Проведенный анализ методов воспроизведения 3D-изображений позволил установить, что на левый и правый глаз приходится одновременно пара отличающихся изображений, что обуславливает неодинаковость процессов аккомодации и конвергенции для каждого глаза.
Предполагается, что количественной оценкой неодинаковости указанных физиологических процессов может являться разность световых потоков, одновременно приходящихся на левый и правый глаз зрителя.
На основании данного утверждения разработана концепция метода оценки негативного воздействия 3D-изображения, предполагающая нахождение разности световых потоков кадров стереопары и ее сопоставление с различием в процессах аккомодации и конвергенции.
The state and capabilities of satellite broadcasting technologies
Anatoly Melnik, UNIIRT, ONAT n. a. O.S. Popov
Состояние и возможности спутниковых технологий вещания
Анатолий Мельник, ГП УНИИРТ, ОНАС им. А. С. Попова
As of early June 2011 in a geostationary orbit in the various services operated 323 relay satellite for civilian use.
To send a broadcast programs using resources satellites 255, 8 of which focus only on the radio. Under the Broadcasting Services involved about 3200 transponders and about 700 barrels reserved. For the transmission of television programs hosted by 30.0 thousand satellite channels.
Over the past ten years the number of channels of satellite broadcasting has increased by 2.9 times. The annual growth rate averaged around 14%. In 15% of satellite broadcasting capacity is 200 and more programs.
Currently, the vast majority of channels (99.7%) use digital transmission formats.
Of the total 75.6% of the channels with restricted access. A somewhat different relationship between the channels of the satellites serving the European region - the proportion of closed channels is 64%. In the most important European operators Eutelsat, SES Astra, Telenor, HellasSat, Hispasat third of the channels - open.
On open satellite channels broadcast their television programs 161 countries and Programs - 143 countries.
Over 70% of satellite channels is used to provide direct TV broadcasting services. Only in Europe EUTELSAT CAS organizations that SES Global (Astra) provide the transmission of TV programs about 6000 to about 240 million households. For two years the level of use of satellite channels for broadcasting in Europe has grown by about 20% (the number of programs by 21.6%, the number of channels to 20%).
По состоянию на начало июня 2011 г. на геостационарной орбите в различных службах функционирует 323 спутника-ретранслятора гражданского назначения.
Для передачи программ вещания используется ресурсы 255 спутников, из которых 8 ориентированы только на радиовещание. Под услуги вещания задействовано порядка 3,2 тысяч транспондеров и около 700 стволов зарезервировано. Для передачи программ телевидения организовано 30,0 тысяч спутниковых каналов.
За прошедшие десять лет количество каналов спутникового вещания возросло в 2,9 раза. Ежегодный прирост составляет в среднем около 14 %. У 15 % спутников, объем вещания составляет 200 и больше программ.
В настоящее время в подавляющем большинстве каналов (99,7 %) используют цифровые форматы передачи.
Из общего количества 75,6 % каналов с закрытым доступом. Несколько другое соотношение между каналами у спутников, обслуживающих европейский регион, – доля закрытых каналов 64 %. У наиболее значимых европейских операторов Eutelsat, SES Astra, Telenor, HellasSat, Hispasat третья часть каналов – открытые.
По открытым спутниковым каналам свои телевизионные программы транслируют 161 страна, радиопрограммы – 143 страны.
Свыше 70 % спутниковых каналов используется для предоставления услуг непосредственного телевизионного вещания. Только в Европейском регионе ССС организаций EUTELSAT та SES Global (Astra) обеспечивают передачу около 6000 программ ТВ в около 240 млн. домохозяйств. За два года уровень использования спутниковых каналов для целей вещания в Европе вырос примерно на 20 % (количество программ на 21,6 %, количество каналов на 20 %). В основном (87,7 %) сигналы в системах спутникового вещания формируются стандартах DVB, в Европе 99,5 %.
На начало июня 2011 г. для предоставления услуг высококачественного вещания задействованы ресурсы 126 спутников (в апреле 2009 г. – 86 КА). Организовано до 3920 каналов (в апреле в 2009 г. – 1280 каналов). Количество каналов ТВЧ растет опережающими темпами по отношению к общему количеству каналов вещания. Только за год их доля возросла с 5 %. до 12,6 %. По степени внедрения телевидения высокого качества лидером являются страны Северной Америки (США, Канада), но их доля в общем количестве каналов ТВЧ постепенно снижается за счет активизации стран Европы и Азии. Сложившееся распределение по регионам приведено на рисунке 17. Если на данный период каналы ТВЧ между регионами распределены так: 71,4 % (Америка), 15,0 % (Европа), 11,6 % (Азия), то год назад соотношение было следующим: Америка – 82,2 %, Европа (11,5 %), Азия (6,3 %). Количество каналов ТВЧ в странах Азии возросло примерно на 260 %, в Европе на 80 % в сравнении с Америкой, где рост составлял 20 %
Характерно деление каналов ТВЧ по стандартам вещания. Изменения в их соотношении за достаточно малый период времени начиная с февраля в 2007 г. заканчивая, соответственно, апрелем 2009 года и маем 2011 года. В начале развития ТВЧ (в 2007 г.) основным стандартом на систему передачи было сочетание DVB-S/MPEG-2. Дальше наблюдалось интенсивное внедрение стандарта DVB-S2/MPEG-4, доля которого была 60 %. Преобладающим потом стало использование пары стандартов DVB-S/MPEG-4. На 05.2011 г.) Это обусловлено внедрением нестандартизированых форматов сигналов DVB/ФМ-8/Turbo, DVB/ФМ-4/Turbo Доля стандартов DVB-S/MPEG-4 и DVB-S2/MPEG-4 в общем количестве каналов ТВЧ составляет, соответственно, 45,6 % и 39,8 %.
Most (87.7%) signals in satellite broadcasting systems are formed standards DVB, 99.5% in Europe.
At the beginning of June 2011 for providing high-quality broadcasting satellite 126 resources involved (in April 2009 - 86 SC). Organized prior to 3920 channels (in April 2009 - 1280 channels). Number of channels HDTV grows at a faster rate relative to the total number of broadcasting channels. Only in the year, their share rose from 5%. to 12.6%. TV on the extent to which a leader of high quality are the countries of North America (U.S., Canada), but their share in the total number of channels HDTV is gradually reduced through increased European and Asian countries. The current regional distribution is shown in Figure 17. If the period between the regions of HD channels distributed as follows: 71.4% (USA), 15.0% (Europe), 11.6% (Asia), about a year ago the ratio was as follows: America - 82.2%, Europe (11.5%), Asia (6.3%). Number of channels of HD in Asia increased by about 260% in Europe by 80% compared with the U.S., where growth was 20%
Characterized by the division of HDTV channels on broadcast standards. Changes in their relationship in a fairly small time period since February 2007 ending, respectively, April and May 2009, 2011. In the early days of HDTV (2007), the basic standard for the transmission system was a combination of DVB-S/MPEG-2. Then there was an intensive introduction of standard DVB-S2/MPEG-4, whose share was 60%. Then it became the predominant use of a pair of standards DVB-S/MPEG-4. At 05.2011 was) This is due to the introduction of signal formats non-standard DVB/FM-8/Turbo, DVB/FM-4/Turbo share standards and DVB-S/MPEG-4 DVB-S2/MPEG-4 in the total number of channels of HDTV, respectively, 45.6% and 39.8%.
Begin the transition to more efficient CCM based on international standard DVB-S2 and turbo codes has enabled the introduction of c in May 2010 a three-dimensional television (3D). However, this type of service has not been widely used in satellite systems. For nearly a year, the number of channels remains practically unchanged, ranging from 18 to 35 channels.
In addition to HDTV format signals DVB-S2 is increasingly used in standard television signal transmission quality in the access network. In terms of volume of resources involved the relationship between them: HDTV - 52%, SD - 40%, Services - 8%. Results of DVB-S2 is used in the cores of 182 satellites.
Начавшийся переход на более эффективные СКК на основе международного стандарта DVB-S2 и турбо-кодов дал возможность внедрения c мая 2010 г. трехмерного ТВ (3D). Однако данный вид услуг пока не нашел широкого применения в спутниковых системах. На протяжении почти года количество каналов практически не изменяется, колеблясь в пределах от 18 до 35 каналов.
Кроме ТВЧ формат сигналов DVB-S2 находит все большее применение при передаче сигналов телевидения стандартного качества, в сетях доступа. По объему занятых ресурсов соотношение между ними: ТВЧ – 52 %, ТСЧ – 40 %, доступ – 8 %. Всего стандарт DVB-S2 используется в стволах 182 спутников.
Synchronous DRM+ Broadcasting Network Designing
Alexandra Kuznetsova, (ONAT n.a A.S. Popov, Ukraine)
Sergey Ganzha, Intertelecom Co Ltd
Расчет синхронной ОВЧ сети цифрового вещания в системе DRM+
Александра Кузнецова (ОНАС им. А.С. Попова),
Сергей. Ганжа, ООО “Интертелеком”
The construction of synchronous DRM+ digital sound broadcasting network is possible on the basis of existing infrastructure of synchronous analog VHF-FM broadcasting network. In this case a possibility of several audio programs high quality reception is provided on the greater area of territory as compared to territory of coverage with the stereophonic analog VHF-FM broadcasting. It should be noted that the required values of the broadcasting stations transmitters power decrease as a result of reducing of the minimum usable field strength values adopted for planning.
With the frequency bandwidth of radio signal, in accordance with a standard equal to 96 kHz, the transmission of several audio programs within one multiplex at subjectively high quality sounding is achieved due to application of MPEG-4 HE-AAC v2 audiocodecs. A question, worthy of the special note, is the implementation of frequency assignment for the examined synchronous digital broadcasting network. The consideration of this question is out of the scope of the thesis, however experience of fields tests conducted in the European countries (Germany, France, Great Britain) of either synchronous single frequency broadcasting DRM+ networks or single DRM+ transmitters in the conditions of existing analog environment, showed that this problem can be solved without the reallocation of frequencies for the analog broadcasting transmitters in broadcasting Band II.
На основе существующей инфраструктуры сети синхронного аналогового ОВЧ-ЧМ вещание возможно построение синхронной сети цифрового звукового вещания с использованием системы DRM+. При этом возможность приема нескольких программ вещания с высоким качеством звуковоспроизведения обеспечивается на большей площади территории по сравнению с территорией покрытия стереофоническим аналоговым ОВЧ-ЧМ вещанием. При этом требуемые значения мощностей передатчиков радиовещательных станций уменьшаются.
При полосе частот радиосигнала, в соответствии со стандартом равной 96 кГц, передача нескольких программ звукового вещания в одном мультиплексе при сохранении субъективно высокого качества звучания достигается благодаря применению кодеков звуковых сигналов MPEG-4 HE-AAC v2. Вопросом, заслуживающим особого внимания, является выполнение частотного присвоения для рассматриваемой синхронной сети цифрового вещания. В рамках настоящей работы авторы не ставили цель подробного рассмотрения этого вопроса, однако опыт проведения в странах Европы (Германия, Франция, Великобритания) полевых испытаний как синхронных одночастотных сетей DRM+ вещания, так и одиночных DRM+ передатчиков в условиях существующей аналоговой среды, показал, что вопрос этот может быть решен без перераспределения частот для передатчиков аналогового вещания в радиовещательном Диапазоне II .