Реферат: Современные форматы видео
Во всех ныне используемых
вариантах системы МАС применяется временное разделение аналоговых составляющих
сигналов яркости и цветности. Это позволяет не только свести практически к нулю
фазовые и перекрестные искажения видеосигнала, но и добиться сокращения спектра
сигнала за счет применения систем его частичного сжатия.
Эти системы обеспечивают
следующие, улучшенные по сравнению с традиционными аналоговыми системами,
характеристики телевизионного вещания:
- Отсутствие перекрестных
искажений сигналов яркости и цветности.
- Значительное снижение шумов в
канале цветности.
- Передачу сигналов звукового
сопровождения, синхронизации, телетекста и другой служебной и дополнительной
информации в цифровой форме.
- Повышение разрешения (четкости
изображения) за счет большей полосы частот сигналов яркости и цветности.
На основании базового стандарта
МАС в различных странах было разработано несколько его версий для систем
спутникового телевизионного вещания. Они различаются главным образом способами
передачи цифровых и аналоговых сигналов.
Несмотря на заметное
преимущество перед аналоговыми методами передачи телевизионной информации,
стандарт МАС так и не смог завоевать значительной доли на рынке спутникового
телевидения.
Во-первых, он по сути своей
является компромиссным и не в состоянии полностью устранить все недостатки
аналоговых систем. Качество изображения оказалось не намного лучше, чем в
хорошо отлаженных аналоговых системах. А внедрение систем ТВПК и ТВВЧ, где
стандарт МАС заметно выигрывал, сильно затянулось.
Во-вторых, установка декодеров МАС
в приемники СТВ и обычные телевизионные приемники приводило к заметному
повышению их стоимости, что отрицательно сказалось на спросе на них.
В-третьих, появление в каждой из
стран своей версии стандарта МАС привело к появлению проблем несовместимости оборудования
различных фирм. В результате, попытка создания единого стандарта привела к
противоположному - появлению нескольких новых. В-четвертых, серьезный удар по
стандарту МАС был нанесен весьма успешным выходом на европейский рынок системы
многоканального СТВ "Астра", отказавшейся от использования технологии
МАС. В результате, более дешевые приемники для этой системы стали весьма
популярными и очень быстро система "Астра" смогла завоевать до 90%
зрительской аудитории спутникового телевидения в Европе.
Существенный перелом на рынке
спутникового телевидения произошел лишь после разработки чисто цифровой системы
вещания, использующей технологию видеокомпрессии.
Цифровой метод
Возрастающие требования к
качеству телевизионного вещания, подготовки программ и их сохранения, а также
необходимость снижения расходов на всех этапах производства и трансляции,
требуют разработки новых эффективных методов обработки и передачи телевизионных
сигналов. Всем этим требованиям отвечает использование цифровых методов в телевидении.
Цифровое телевидение - область
телевидения, в которой операции обработки, записи и передачи телевизионного
сигнала связаны с его преобразованием в цифровую форму. Системы цифрового
телевидения можно условно разделить на два основных типа:
1. Аналоговый телевизионный
сигнал преобразуется в цифровую форму только для его цифровой обработки,
сохранения телевизионной программы (видеозапись) или передачи их по каналам
связи, а затем трансформируется назад в аналоговую форму. При этом используются
существующие телевизионные передающие и ретрансляционные станции, и приемное
оборудование.
2. Преобразование передаваемого
изображения в цифровой сигнал производится непосредственно в преобразователе
свет-сигнал (обычно видеокамера), а обратное преобразование - в преобразователе
сигнал-цвет (телевизионном приемнике). Во всех остальных звеньях тракта
телевизионная информация обрабатывается и передается в цифровой форме.
В настоящее время в основном
применяются системы цифрового телевидения первого типа. Цифровые методы уже
достаточно давно используются в профессиональном телевидении. Это, в первую
очередь, цифровая обработка изображений, создание специальных эффектов,
цифровая видеозапись и так далее. Цифровые методы начали также применяться в
бытовой видеоаппаратуре.
А несколько лет назад, наконец,
появилась цифровая система спутникового телевидения. Единственным аналоговым
прибором в тракте остался телевизионный приемник. Однако внедрение цифровых
методов в телевидении идет настолько быстро, что недалеко то время, когда весь
телевизионный тракт станет цифровым. Главными факторами, влияющими на темпы
перехода от аналогового телевидения к цифровому, являются время и средства,
необходимые на модернизацию распределительных и вещательных сетей и замену
огромного парка аналоговых телевизионных приемников цифровыми.
Глава
10. Телевидение высокой четкости (HDTV: High-Definition Television)
Под телевидением высокой
четкости (ТВЧ) понимают передача изображения с числом строк, приблизительно
вдвое превышающим показатель у существующих стандартов, и форматом кадра
(отношение ширины кадра к его высоте) 16:9. Объем информации содержащийся в
каждом кадре ТВЧ изображения, возрастает в пять-шесть раз по сравнению с
обычным телевидением. На ТВЧ изображении отсутствуют дефекты, свойственные
принятым сегодня стандартам ТВ вещания, - недостаточная разрешающая
способность, заметность поднесущей, перекрестные искажения сигналов яркости и
цветности, мерцание изображения из-за недостаточно высокой частоты кадров,
дрожание строк и т.д. ТВЧ обеспечивает существенное повышение качества ТВ
изображения, приближая его восприятие к зрительному восприятию естественных,
натуральных сцен и сюжетов. Такое радикальное улучшение качества изображения не
может быть достигнуто ни модификацией существующих стандартных систем цветного
ТВ, ни ТВ системами повышенного качества.
В США, Японии, европейских
странах в последние пять-семь лет ведутся многочисленные разработки новых ТВ
стандартов с улучшенным качеством изображения. Разработаны совместимые системы
телевидения повышенного качества (ТВПК), в которых устранены наиболее
характерные искажения ТВ сигнала, несколько увеличена разрешающая способность,
введен формат изображения 16:9 (стандарты МАС, PAL-плюс).
HDTV (High Definition
Television - Телевидение Высокой Четкости) - сегодня это самая передовая и
высокотехнологичная область цифрового телевидения, сравнимая по своему значению
с появлением цветного телевидения в 60-х годах 20 века. В буквальном смысле англоязычных
аббревиатур - HDTV (High Definition Television) - это часть DTV (Digital
Television).
HDTV поддерживает
стандарты 1080i и 720p, обладает широкоэкранным 16:9 изображением, звуком Dolby
Digital 5.1., соответственно, является наивысшей точкой развития телевизионных
технологий.
Посредством HDTV
обеспечивается доставка в каждый дом необыкновенно чистого, яркого и четкого
изображения, практически совпадающего по качеству с 35-мм кинопленкой, и с
многоканальным звуковым сопровождением.
Высокая четкость (HD) означает,
что число линий и число пикселей в каждой линии телевизионной картинки
существенно увеличены по сравнению с телевидением стандартной четкости (SD). В
то время, как телевизионное SD-изображение передается с разрешением 720х576
пикселей, HD-изображение имеет разрешение 1920х1080 пикселей. Число элементов
изображения, передаваемых за одну секунду, увеличено в 5 раз. Это позволяет
существенно увеличить чистоту, четкость и детализацию изображения и объясняет
тот восторг, который вызывает просмотр HDTV-картинки на высококачественных
плоскопанельных дисплеях или на проекторах в домашних кинотеатрах.
Преимущества цифрового кодирования
в телевидении очевидны: даже при приеме «цифры» на обычный телевизор качество
изображения повышается из-за отсутствия искажений на различных этапах
телевизионного тракта. При этом развертка луча остается чересстрочной и
разрешающая способность экрана не возрастает. Для существенного повышения
качества телеизображения необходимо ввести новые стандарты для формирования и
приема видеосигнала, такой системой является телевидение высокой четкости
(ТВЧ). Американский стандарт (ATSC) рассчитан на просмотр передачи как на
телеэкране, так и на мониторе компьютера. При этом высокое качество картинки
можно получить лишь на экране специального широкоформатного телевизора с 1080
активными строками, чересстрочной разверткой.
Для ТВ-приемников
Число активных строк – 1080;
Полевая частота, Гц. – 60;
Перемежение в развертке - (2:1)
интерлейсинг;
Формат кадра - 16:9.
Для мониторов ПК
Число активных строк – 720;
Полевая частота, Гц. – 60;
Перемежение в развертке - (1:1)
прогрессивная развертка луча;
Формат кадра - 16:9.
Согласно ATSC-стандарту,
каждый ТВ-приемник должен декодировать любой из многочисленных (а всего их 18
разновидностей) ATSC-форматов и выводить его точно в соответствии с
возможностями конкретного подключенного приемника.
Внешне цифровой приемник ТВЧ
отличается от аналогового более широким экраном: если соотношение сторон
обычного телевизора составляет 4:3 (ширина к высоте), то в цифровом варианте -
16:9. Качество телевизионного изображения заметно повышается за счет
двукратного увеличения строк разложения и прогрессивной развертки (впрочем,
развертка может быть и чересстрочной). При прогрессивной развертке яркость
экрана может быть повышена на 40% . Количество воспроизводимых деталей на
экране возрастает в несколько раз. В новой системе расширена частота сигнала
яркости и цветоразностных сигналов, поэтому оптимизирована цветопередача.
Многоканальная система передачи звука позволяет добиться эффекта присутствия,
так как аудиоинформация поступает к зрителю с разных сторон.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 |