Джакония В.Е. Телевидение (4-е изд., 2007) (1143033), страница 138
Текст из файла (страница 138)
Телевизионное вещание Рис. 22.12. Оценка качества изображения по выходной видеопоследователь- ности честве эталонной' видеопоследовательности занимает небольшой объем. Ее моакно легко передать в пункт измерениИ вместе с цифровым сигналом программы ТВ вещания пли каким-либо другим способом, где она сравнивается с аналогичной информацией, соответствующей проверяемому сигналу. В этом случае не требуется иметь в пункте измерениИ прямой доступ к эталонной вндеопоследовательности.
3. Системы, основанные ва анализе лишь проверяемого цифрового сигнала (рис. 22.12). Так как сведения об эталонной видеопоследовательности в пункте приема отсутствуют, то результаты измерений отражают ухудшение качества изображения, как в процессе цифрового кодирования, так и при передаче по каналу. Разделить эти виды искажений практически невозможно. Однако такие методы широко применяются для проверки готовности службы.
Методы объективной оценки качества ТВ изображений используются в следующих цифровых системах: 1. Испытания кодеков и устройств для статистического мультиплексирования цифровых сигналов многопрограммного ТВ вещания. 2. Контроль ЦТВ сетей в перерывах между передачами и в процессе передачи. 3.
Контроль эталонных видеопоследовательностей до их кодирования. 4. Непрерывный контроль и прогнозирование качества изображений в процессе вещания в реальном масштабе времени. 22.3.4. Испытательные таблицы для контроля качества работы ЦТВ С появлением цифровых технологий использовавшиеся ранее в аналоговом ТВ таблицы устарели, и возникла необходимость в разработке новых испытательных таблиц. Основная проблема, связанная с оценкой качества ЦТВ, заключается в новых принципах цифровой обработки динамических изобралсений: цифровое кодирование очень хорошо передает статические изобра'кения и хунте — изображения, быстро меняющиеся во времени.
Поэтому попытки определить качество телевизионных кодеров/декодеров различных фирм с помощью статических таблиц, содсржшцпх моры различного пространственного разрешения, обычно не приводят к положительному результату — разрешение принимаемого сигнала оказывается высоким практически независимо от скорости выходного потока кодера. С другой стороны, просмотр реального ГЛАВА Зз. Телевизионный контроль и измерения видеоматериала показывает, что кодеры различных фирм отличаются по качеству.
При этом наблюдаемые шумы ги нскюкения носят новый характер и не вырагкаются н старых аналоговых терминах, таких как разрешение в «числе линиИ», количество воспроизводимых градациИ яркости и др. Следует отметить, что возможны два основных вида таблиц. динамические последовательности МРЕС-2 [106) и испытательные последовательности для проверки кодеров [107]. Основное отличие таблиц, предварительно закодированных МРЕС-2 тестовыми последовательностями, в том, что они используются для оценки качества канала передачи после кодера, для которого характерна некоторая вероятность потери данных. Назначение этих таблиц — онргделить, насколько хорошо канал передачи подходит для цифрового вещания в стандарте МРЕС-2. Поэтому данные таблицы не могут характеризовать потери качества на этапе цифрового кодирования н связанных с ним аналоговых искэлеениИ.
Основное назначение вторых таблиц — это прежде всего оценка качества и визуальных искагконий, вносимых МРЕС-2 кодером телевизионного сигнала. К элементам испытательных таблиц для анализа специфических искажениИ изображений при цифровом кодировании аш ментов необходимо отнести следующие: области с плавными градациями яркости [так называемые «волны»), двигкущиеся н разных направлениях и с разными скоростями; движущиеся участки г рнгкпмн границами; цветные вращающиеся кольца с постоянной яркостью и изменением цветности.
Характерной чертой двумерных бгшнгных функций ДКП является то, что значение функции па границе блока отлично от нуля и тем больше, чем меньше номер функции Искнгкгния на границе приводят к блокнпг-эффс кту. Отсюда следует, что для анализа блокингэффекта больше подходят сигналы содержащие, главным образом, низкочастотные компоненты, какими янляются плавные волны, Таким образом, эти части таблиц служат для анализа блокинг-эффекта и связанных с ним вторичных искажениИ [ложные границы).
Существенно такгке, что скорости движения волн должны различаться, иметь целочисленные, с точностью до полпиксела, и действительные значения в различных частях таблицы. Такой выбор позволяет оценить максимальное значенве векторов движения, обрабатываемых кодером, определить, проводится ли кодером МРЕС-2 компенсация двигкения с точностью до пиксела или полпиксела, а также насколько хорошо кодер может обрабатывать движение, неприводимое к плоскопараллельному сыещениго на вектор движения, выражающийся в пикселах/полупикселах. Особенную сложность для кодирования представляют объекты. которые имеют резкие границы и наклонную ориентацию по отношению к внешней рамке испытательных таблиц. В этом случае спектр ДКП блоков, на которые попадают наклонные границы объектов.
600 з1АСТЬ ГЧ. Телевизионное вещание содерзкнт ненулевые компоненты, как по горизонтальному, так и по вертикальному направлению. Поскольку ДКП сохраняет энергию сигнала (сумма квадратов яркостей пикселов в блоке равна сумме квадратов коэффициентов ДКП), то спектр ДКП будет содержать большое число гармоник небольшой амплитуды, и, следовательно, относительные ошибки квантования окажутся заметными ухге прн небольших коэффициентах квантования.
Искажения в кодировании рассмотренных элементов таблиц будут проявляться как окантовки на границах, нскангения типа ступеньки, размытие изображения. Возникшие искажения могут накапливаться вслед за движущимся объектом в виде эффекта «комаров».
Если в алгоритм кодера МРЕС-2 заложен поиск векторов движения мш роблоков только по яркостному компоненту или критерий оценки максимально допустимой ошибки кодирования производится только по сигналу яркости, то на цветных вращающихся кольцах с постоянной яркостью и изменением цветности возможны цветовые искажения в виде размытия цвета, неправильных цветов макроблоков, эффекта «привндений». СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Урввлов В.А. Очерки истории телевидения. — Ми Наука, 1990. — 215 с. 2. Шмаков П.В.
Введ<пи< и космическое телевидение: Учебное пособие. — Ли ЛЭИС, 1971. -- 91 с. 3. Брацлавец П.Ф., Росселеиич И.А., Хромов Л.И. Космическое телевидение. — Мл Связь, 1973, --- 248 с. 4. Новаковский С.В. Новая эра ТВ вещания // Электросвязь. 1997. № 10.
С. 20-21. 5. Кривошеев М.И. Новый иолхол к ТВ вещанию // Электросвязь. 1997. № 12. С. 10-16. 6. Горохов П.К. Розииг Б.Л. основоположник электронного телевидения. — Мл Наука, 1964. — 120 с. 7. Домбругов Р.М. Телевидение. — Киев: Вища Школа, 1988. — 213 с. 8. Телевидение: Учебник для вузов / Под ред. В.Е. Джаконии.
— Мл Радио и связь. 199 . -- 640 с. 9. Самойлов В.Ф., Хромой Б.П. Телевидение; Учебник для вузов. — Ми Связь, 1975. — 400 с. 10. Кулаков П.Н., Щелованов Л.Н., Орловский Е.Л. и др. Воспроизведение полутонов в крупных, средних и мелких деталях телевизионного изобраи<ения // Техника кино и телевидения. 1965. № 12. 11. Петропавловский В.А., Постникова Л.Н., Хесин А.Я., Штейнберг А.Л. Передающие телевизионные камеры. — Мл Радио и связь, 1988. — 304 с. 12. ГОСТ 7845-92. Система вещательного телевидения. Основные параметры. Методы измерений. 13.
Певзнер Б.М. Качество цветных телевизионных изображений. — Ми Радио и связь, 1988. — 224 с. 14. Кривошеев М.И. Цифровое телевидение: Учеб. пособие.— Мс ВЗЭИС, 1984. — 95 с. 15. Цуккерман И.И., Кап, Б.М., Лебедев Д.С. и др. Цифровое кодирование телевизионных изображениИ. — Мл Радио и связь, 1981. — 240 с. 16. Цифровая обработка телевизионных н компьютерных изо- бражениИ / Под ред. Ю.Б. Зубарева и В.П. Дворковича. — М., 1997.
— 255 с. 17. Гихии А. Видеостандарт МРЕС // Журнал «625». 1996. № 6 Список литературы 18. Гласман К.Ф. Видеокомпрессия // ?1' урнал «625». 1997. № 7. 19. Быков Р.Е. Теоретические основы телевидения: Учебник для вузов по направлению «Радиотехника». — СПбс Лань, 1998. -- 288 с. 20. 'Гнмофеев Б.С. Цифровое телевидение: Учеб. пособие. СПбс СПбГУАП, 1998 — 49 с. 21. Смирнов А.Б. Основы цифрового телевидения: Учебное пособие.
— Мс Горячая линия-Телеком, 2001. — 224 с. 22. Харатишвили Н.Г., «1хеидзе И.М., Ронсен Д., Инджия Ф.И. Пирамидальное кодирование изображениИ. — Мс Радио и связь, 1996. — 191 с. 23. Пресс Ф.П. Формирование видеосигнала на приборах с зарядной связью. — Мс Радио н связь, 1981. — 136 с. 24. Ангафоров А.П. Цветные кинескопы.
— Мс Радио и связь, 1986. — 128 с. 25. Самохин Б., Ивин Л. Мультимедийные проекторы // Журнал «625». 2000. № 2. 26. Техника цветного телевидения / Под ред, С.В. Новаковского. — Мс Связь, 1976. — 496 с. 27. Баскир И.Н. Бестрансформаторные транзисторные схемы кадровой развертки.