Джакония В.Е., Гоголь А.А., Друзин Я.В. Телевидение (4-е издание, 2007) (1143036), страница 75
Текст из файла (страница 75)
При этом, правда, оказывается, что информация о цвете в этих строках безвозвратно утрачена и при воспроизведении изображения она берется из соседних строк, которые передавались в цвете. Это обстоятельство, однако, не приводит к значительной потере качества воспринимаемого цветного изображения из-за известных особенностей цветового зрения. Например, такой же прием используется в каждой строке на приеме цветного изображения в системе ЯЕСАМ. 13.3.3. Телевизионные системы с уплотнением во времени Рассмотренные выше системы передачи цветного ТВ изображения г1ТЯС, РАБ, ЯЕСАМ имеют общий признак — они изначально должны были удовлетворять требованиям совместимости с системой и ~шп.
Вг ного телевидения. Вместе с тем, попытки избавить их от некоторых характерных недостатков привели к использованию принципа их ш дояательной во времени передачи сигналов цветного ТВ ГЛАВА 13. Аналого-цифровые и цифровые системы ЦТ 333 изобра'кения. Проводимые в этом направлении исследования имели целью улучшить цветопередачу, в особенности, в условиях плохого приема, улучшить качество передачи многоканального зву кового сопровождения, снизить уровень перекрестных искажений между сигналами яркости и цветности. В 1980 г. способ передачи ТВ сигнала под названием МАС (Мп!- 1?р!ехег? Апа!ойне Соп>ропеп1з) был представлен в Великобритании фирмой ?ВА (?пберепг1епг Вгоаосвзт?пй Анг?>ог11у). Идея тогда заключалась в разработке единой для всей Европы системы спутникового ТВ вещания [43).
Стандарт МАС позволяет получить улучшенное изображение на экране телевизора по сравнению с системами РА?, ЯЕСАМ, ??ТЯС, но требует несколько большей полосы частот — она определяется спектром сжатой яркостной компоненты и достигает значения 8,4 МГц. А с учетом высокочастотных предыскаженнй, вводимых на передающей стороне, полоса пропускания радиоканала для приема сигнала 02-МАС без потери четкости должна составлять не менее 10 МГц. В зависимости от выбранного способа передачи звука и данных различают стандарты В-МАС, С-МАС, 0-МАС, 02-МАС, Е-МАС для телевидения повышенного качества и Н0-МАС и Н0В-МАС для телевидения высокой четкости (ТВЧ).
Остановимся подробнее на стандарте 02-МАС, получившем в свое время широкое распространение. Система 02-МАС заняла достойное проме>куточное место па пути к внедрению цифрового ТВ вещания. По сравнению с традиционными аналоговыми системами РА?,, ЯЕСАМ н ??ТЯС для системы 02-МАС характерны следующие признаки: ° отсутствуют перекрестные искажения сишилов яркости и цвет- ности; ° значительно снижены шумы от ЧМ канала в сигнале цветности благодаря его переводу в область низких частот; ° сигналы звукового сопровождения, синхронизации, телетекста и другой служебной п дополнительной информации передаются в цифровой форме; ° повышена четкость изображения за счет более широкой полосы частот сигналов яркости и цветности.
Осциллограмму строки ТВ сигнала в системе 02-МАС (рис. 13.28) можно разделить на две части: аналоговую и цифровую Аналоговые сигналы яркости и цветности передаются в течение активной части строки в с>катом во времени виде, а цифровая часть сигнала ( звук, синхронизация, телетекст и др.) объединена в пакеты, передаваемые в течение обратного хода по строке и по кадру. Рассмотрим структуру сигналов, передаваемых на одной ТВ строке в системс 02-МАС, показанную на рис. 13.28. Начальную часть строки, составляющую около 17,2 мкс, занимает один из цвсторазностных сигналов, которые передаются поочередно через строку.
Далее следует яркостная составляющая видеосигнала, которая т1АСТЫ11. Системы цветного телевидения Цифровые Сигнал синхронизаци звука и данны Площадка О фиксации уровня (15 тактов) Рис. 13.28. Осциллограмма строки ТВ сигнала в системе 02-МАС заннмает около 34,4 мкс. Эти аналоговые сигналы имеют одну особенность по сравнению с обычными — они передаются в сжатом во времени виде; цветоразностные сигналы сжимаются в 3 раза, а сигнал яркости — в 1,5 раза.
Сжатие аналогового сигнала осуществляется стробироваяием с некоторой тактовой частотой (6,75 МГц для цветоразностных компонент и 13,5 МГц для яркостной составляющей). Полученные сигналы накапливаются в запоминающем устройстве, после чего происходит их ускоренное считывание с более высокой тактовой частотой (20,25 МГц). Цифровые данные передаются в так называемом дуобинарном (трехуровневом) коде.
В отличие от бинарного (двухуровневого), в нем логической единице соответствует импульс положительной нли отрицательной полярности. Логическому нулю соответствует импульс нулевой амплитуды. Применение такого кодирования в два раза снижает требуемую ширину полосы пропускания для данной скорости передачи данных, которая составляет 10,125 Мбит/с. Обратвый ход, в течение которого передаются цифровые данные, занимает интервал порядка 10 мкс. Тактовая частота также составляет 20,25 МГц.
Меэкду цифровыми данными и цветоразностным сигналом передается аналоговая площадка для фиксации уровня длительностью около 0,7 мкс и со значением сигнала, равным 0,5 максимального размаха яркосгного и цветоразностного сигналов. Следует отметить, что в стандарте П2-МАС подцерживаются два формата экрана: 4:3 н 16:9. Также предусмотрено три нида 'звукового сопровождения: 1) высококачественный стереофонический звук: 40...15000 Гц (два канала, частота дискретизации 32 кГц); 2) высококачественный монофонический звук: 40...15000 Гц (четыре канала, частота дискретизации 32 кГц); 3) монофонический звук среднего качества: 40...7000 Гц (восемь канплов, частота дискретизации 16 кГц).
Поэтому телезритель при приеме в системе П2-МАС моясет выйрдть один нз нескольких вариантов звукового сопровождения; стерг о илп моно, на том или ином языке. 335 ГЛАВА тэ. Аналого-цифровые и цифровые системы ЦТ нал МАС Рис. 13.29. Схема кодирования сигнала в системе НВ.МАС В начале 90-х годов была пред:тожена дрчгая система ТВ вещания из семейства МАС вЂ” снстеага НП-МАС, ориентированная нл стандарт телевидения высокоИ четкости, со следующими основными характеристиками: 1125 строк разложения, частота полей 50 Гц при чересстрочной развертке.
Формат кадра 16:9. Особенность системы заключается в том, что опа использует свойство зрения хуже замечать мелкие детали в быстро двиясущихся изображениях. На этом и основано сокращение количества информации, передаваемой на приемную сторону. Чтобы сигнал мог быть передан по обычным спутниковым ТВ каналам, как это возмонгно для других систем, 1250-строчное изображение долнсно быть преобразовано в 625-строчное.
Кодер выполняет это преобразование, но делает его адаптивным к движению. При этом ТВ кадр разделяется на отдельные фрагмсн сы, которые после выполнен- ноИ «оценки» движения передаются в приемное уч тройство с различной дискретностью во времени. Это позволяет уменьшить передаваемую ннформацию и ограничить полосу частот сигнала изображения. Структурная схема кодера в системе НП-МАС показана на рис. 13.29.
Кодирование изображения осуществляется по трем «каналам»: Малоподвижные части изображения кодируются так, что передаются с частотой полеИ 12,5 Гц (длительность поля 80 мс), однако с полной вертикальной четкостью 1250 строк. В областях с более быстрым движением объектов в кадре частота полей выбирается 25 Гц (40 мс) и в областях кадра, где двинсение оказывается интенсивным, частота полей равна 50 Гц (20 мс) н вертикальная четкость — 625 строк.
Детектор движения, имеющиИся в кодирующем устройстве, анализирует изображение, разделяет его на фрагменты и выбирает необходимый режим кодирования. Эта дополнительная информация передается в приемное устройство во время кадрового гасящего импульса в виде специального вспомогательного сигнала )УАТТ (1118йв1 АззЫес1 Те1етбз1ог1) со скоростью 20,25 Мбит/с с помощью дуобинарного кода. Приемник декодирует принятые сигналы и после обратной обработки восстанавливает исходный сигнал, соответствующий вертикальной четкости 1250 строк. Информация об изобрангении передается как последовательность отсчетов изображения, следующих с частотой дискретизации ЗЗ6 сгАСтЬ |П. Системы цветного телевидения 20,25 МГц. Минимально необходимал полоса частот составляет, таким образом, 10,125 МГц. При передаче такого сигнала по спутниковому каналу полосой в 27 МГц требуется определенная нелинеИная предкоррекция, позволяющая поднять уровень высокочастотных составляющих при передаче.
Упрощенный декодер системы НП-МАС не выделяет сигнал ПАТУ из гасящего импульса, поэтому расшифровывает передавае- мыИ сигнал исходя из существующего стандартного 625-строчного растра, т.е. в данном случае может воспроизводиться 625-строчныИ «аналог» передаваемого многострочного изображения. Передача звука и дополнительной цифровой информации в системе НП-МАС не отличается от остальных систем семеИства МАС. 13.4. Перспективы развития систем цифрового телевизионного вещания 13.4.1. Возможности интерактивной сети ТВ вещания В соответствии с принятой в России концепцией развития вещательного телевидения ближайшее будущее вещательного телевидения — это цифровая многопрограммная система ТВ вещания [45].
Такая система будет интерактивной, потому что большинство услуг, предоставляемых системоИ ТВ вещания населению, могут быть реализованы только в интерактивноИ системе. Интерактивной ТВ системой называют систему, возможности которой позволяют организовать диалоговый обмен информациеИ мехсду телезрителем и центром подготовки ТВ программ [45]. МеждународныИ союз электросвязи определяет интерактивные службы как службы, позволяющие пользователю реагировать в реальном или квазиреальном масштабе времени па характер и содержание предоставляемых услуг передачей соответствующих сообщениИ в пункты расположения поставщиков услуг [45]. Соответственно, структура интерактивных систем предусматривает не только наличие прямого канала для передачи ТВ программ и дополнительноИ информации, что характерно для традиционного понятия вещательной ТВ системы, но также наличие обратного канала передачи сообщениИ или другоИ информации в обратном направлении, т.е.