Джакония В.Е. Телевидение (4-е изд., 2007) (1143033), страница 137
Текст из файла (страница 137)
По значениям М векторов ошибок объектов рассчитываются их среднее значение и стандартное отклонение (нормализовав~ос к Яеп„, определяемое как среднеквадратичное значение координат точек в диаграмме), называемые как системная средняя выходная ошибка (ЯТЕМ), и системная девиация выходной ошибки (ЯТЕВ): 594 ВЛАСТЫ е'. Телевизионное вещание Для контроля качества работы ЦТВ разработан ряд приборов: генераторы и анализаторы транспортных потоков, мониторы сигналов, векторные анализаторы 1Я-сигналов, широкополосные осциллографы, анализаторы спектра н т.д. Для контроля кодеров и декодеров необходимо использовать МРЕС-2 анализаторы и генераторы ТБ.
Анализаторы захватывают пакеты от выхода кодера и проверяют их на совместимость с МРЕС-2 стандартом. Анализаторы также декодируют ТБ МРЕС-2 в их компоненты — видеопрограммы, аудиопрограммы и информацию, которая сообщает декодерам, как декодировать ТБ и правильно объединить видео- и аудиопрограммы. Анализаторы могут измерять параметры ТЯ, и они помогают решить, сколько буферной памяти необходимо декодирующему устройству. В системе МРЕС-2 генераторы ТБ могут записывать и воспроизводить МРЕС-2 кодированное видео. Эти инструменты можно использовать, чтобы проверить модуляторы и МРЕС-2 декодирующие устройства (см.
рис. 22.8). Тестируемые потоки могут приходить из кодеров или мультиплексоров. Для измерения коэффициента битовых ошибок (ВЕК) в ТЯ можно использовать МРЕС-2 анализаторы. На битовом уровне джиттер контролируется осциллографом с использованием глазковой диаграммы ~102). Если раскрытие глазковой диаграммы слишком малое или исчезает, то декодирующее устройство не будет восстанавливать закодированную программу. Изделия и программы должны быть с ВЕВ.
на уровнях нигке того, при котором зрители могут заметить искажения. Даже одна битовая ошибка в ТВ кадре — слишком много. На уровне пакетов джиттер относится к временным отличиям между временами поступления пакетов. МРЕС-2 декоднрующее устройство содержит буферы, чтобы захватывать поступающие пакеты перед выходом ими с постоянной скоростью передачи бита, так что декодирующее устройство может обрабатывать их.
МРЕС- 2 анализаторы могут проверить буферы, чтобы гарантировать, что декодирующее устройство имеет достаточное пространство памяти. Декодирующие устройства должны иметь минимум 512 байтов для хранения поступающих ТЯ. Для контроля цифровых систем передачи используются также МРЕС-2 мониторы. Их отличием от анализаторов является возможность проверки для МРЕС-2 совместимости для множества ТЯ. МРЕС-2 мониторы проверяют качество ТЯ после того, как они передаготся через локальную сеть ТВ студии, региональную сеть, сеть общего пользования или линию микроволновой связи к ТВ передатчику.
После того как ТЯ становится модулированным радиочастотным, это — модулированный аналоговый сигнал, эффективно передающий биты. Модуляция и демодуляция сигнала ЦТВ повышают вероятность увеличения числа ошибок данных. 595 ГЛАВА 22. Телевизионный контроль и измерения 64-чЯМ б) 8- в'5М а) Рис.
22.9. 8-95В (а) н 64-ДАМ (б) диаграммы сигнального созвездия В отличие от аналогового ТВ, где сигнал постепенно ухудшается, в ЦТВ сигнал либо принимается, либо не принимается. Под последним следует понимать, что при достижении сигналом определенного барьера он содержит слишком много битовых ошибок для приемного декодера, чтобы восстановить программу. Это происходит, когда принимаемый Т5 содержит более, чем 10 битовых ошибок в пакете МРЕС-2.
Модулированный сигнал должен вписаться в ширину полосы 6 МРц, иначе сигнал может интерферировать с сигналами в соседних каналах. Монитор сигнала ЦТВ или векторный анализатор сигналов могут измерить сигнал, чтобы удостовериться, что он вписывается в маску. Высокочастотный модулированный ЦТВ сншил также необходимо контролировать. Полезным измерением является анализ диаграммы сигнального созвездия (ригз 22.9).
Эталонный 8-Ъ'БВ сигнал напоминает восемь вертикапьпых колонок то шк, в которых кюкдая точка соответствует присутствию сплм1ола, и постлать вертикальных и горизонтальных колонок для эталонного 64-чАМ сигнала. Если колонки расширяются, то сигнал содержит шум, превышающий норму, и искажения. Кривизна в строках точек указывает на фазовый шулс Цифровые телевизионные сигнальные мониторы могут оценивать модуль вектора ошибок (Е1гМ), который характеризует качество вещательного сигнала.
Когда увеличиваются результаты измерения ЕЪ'М, расстояние от идеального положения символа до барьера уменьшается, и зрители в некоторых зонах слабого приема могут потерять ПТ1г прием. Как правило, пытаются поддерживать ЕЧМ на уровне 7 % или меньше. 22.3.3. Контроль качества изображений в цифровых телевизионных системах Очевидно, что для контроля качества работы ЦТВ системы недостаточно анализа протоколов цифрового потока и измерения параметров модулированного сигнала. Основным критерием испытаний ЦТВ систем является качество восстановленного после декодирования изображения. оценка которого используется для проверки работоспособности системы сравнения кодеков, выбора эффективных ЧАСТЫ т'.
Телевизионное вецхаиие Вход ви Рис. 22.10. Оценка качества изображения с использованием сравнения зта- лояной и испытуемой видеопоследовательностей алгоритмов кодирования н декодирования видеоинформации и решения других задач. Для оценки качества изобраакений в ЦТВ системах используют субъективные экспертизы. Существующие методы субъективной оценки качества основаны на визуальном сравнении изображений, соответствующих видеосигналам на входе и выходе проверяемой системы или определении качества изображений, отвечающего сигналу на выходе системы. Такие экспертизы используют в качестве испытательных неподвижные изображения, которые слабо характеризуют качество сжатого изображения. Для субъективной оценки качества изобралсений в современных ЦТВ системах может применяться процедура с одним стимулом и непрерывной оценкой качества. Эта процедура, в которой качество непрерывно оценивается за длительный период; от 10 до 20 минут.
Данные берутся па непрерывной шкале каждые несколько секунд. Оценкой является распределение количества времени, которое занимает частная оценка. Этот метод хорошо согласуется с изменением во времени качества сегодняшних цифровых систем, однако при использовании этого метода содержание программы сильно влияет на оценку качества изображения. Такие экспертизы требуют большого объема испытаний и значительных затрат времени. Это затрудняет практическое применение стандартных методов в процессе эксплуатации систем и в аналогичных случаях, когда требуется достаточно быстрая оценка качества ТВ изображений, в том числе в реальном времени.
Длительность процесса оценки и объем испытаний заметно уменьшаются, если перейти к объективным методам определения качества изображения. Они основываются на инструментальном измерении изменений параметров цифрового видеосигнала, вносимых системой, включая выпадение отдельных его фрагментов и появление новых компонентов в виде помех (105]. Существуют следующие системы для объективной оценки и нзьн ргций качества нзобраокений в цифровом телевидении. 1 Системы с применением источника эталонного сигнала, соотщ тгтпующгго видеопоследовательности до ее кодирования (рцг.
22.10). В этих системах, отличающихся высокой точностью результатоп измерений, используется сравнение эталонного сигнала с сигналом на выходе проверяемого участка тракта или всего тракта. Очевидным методом сравнения сигналов является вычисление 597 ГЛАВА 22. Телевизионный контроль н измерения Видеокомпрессия, системы записи или передачи Рис. 22.11. Оценка качества с использованием сравнения параметров иа входе и выходе проверяемого тракта разности между ними без какой-либо фильтрации или обработки.
Если разность нулевая, то изображения пдгптичны. Когда сигналы отличаются, может быть рассчитана грод<и квадратическая ошибка. Другим способом вырюкать отличие гпгпплол является вычисление отношения сигнал/шум, при котором рщт <птыпагтся логарифм отношения квадрата максимального гипшла и < ргдцгкввдратической ошибке. Однако хорошо известно, по злк<гй крит< риИ может давать ошибочные показания. Напривнр, рштмотрим с<тплисние двух типов искалсений: один -- добавлгпп< шумни, коп<рыс вызывают изменение пяти уровней квантования, и п<о<ийй добавление несколько меньшего числа блоковых ошибок, кон<рьн ~ызылшот изменение двух уровней квантования. Поглгьцнг пгкюкгпис имеет меньшее значение среднеквадратичсской <лппбкн, однако губъпктивпо воспринимается значительно хуже. Из-за этого был п роднов<оп рял и< толов улучшения оценки качества, основанных tа разпогти < ипялов, например, л<етод моделирования зрительной системы человека.
Базирующийся на этом методе качественнь«2 показатель изображения был разработан для автоматической и точной оценки воспринимаемой величины различия ме>кду эталопноИ и испытуемой последовательностью. Общим недостатком этих и подобных им методов является то, что результаты зависят от выбора эталонных видеопоследовательностей. Поэтому для их использования необходимо иметь набор стандартизованных видеопоследовательностей. Кроме того, необходимо очень точно совмещать сравниваемые последовательности. Такие системы не предназначены для работы в реальном времени и их используют, например, для исследований качества ТВ изобра- жениИ в цифровых кодеках или системе в целом, включая устройства для кодирования,передачи и декодирования сигналов. 2.
Снстемы, основанные на сравнении параметров эталонного и проверяемого цифровых сигналов (рис. 22.11). Эти системы имеют меньшую точность. работают в реальном времени и могут применяться для проверки готовности службы для гарантии прозрачности процесса передачи цифровых сигналов, а также при контроле цифровых сетей передач. Очевидным преимуществом этого метода по сравнению с предыдущим является то, что измерительная ннфорл<ация о ка- ЯАСТЫЪ'.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
