ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 06.12.2023
Просмотров: 57
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
, особенно заметных на таких сюжетах, как лицо крупным планом, на плавных перепадах яркости.
Пороговая чувствительность глаза к перепадам яркости в условиях наблюдения, оптимальных для просмотра ТВ передач, по экспериментальным данным около 1%, а это значит, что два соседних фрагмента изображения, отличающихся по яркости на 1%, воспринимаются как раздельные части изображения. Таким образом, кодирование сигнала яркости с числом уровней квантования меньшим или равным 100 ведёт к появлению на изображении ложных контуров, что заметно ухудшает его качество.
Переход к цифровому представлению видеосигналов и сигналов звукового сопровождения и появления методов многократного сжатия данных, рост производительности и объёмов ЗУ персональных компьютеров и рабочих станций при одновременном снижении их стоимости, стремительное развитие Интернет и других сетевых технологий создают предпосылки для широкого применения вычислительной техники в различных частях телевизионных систем. Ниже приведены несколько примеров таких применений.
СИСТЕМЫ НЕЛИНЕЙНОГО МОНТАЖА
Одна из важнейших областей применения компьютеров в телевидении – системы редактирования и монтажа видеоматериалов и подготовки телевизионных программ.
Система нелинейного монтажа содержит один или несколько цифровых видеомагнитофонов (ВМ) для хранения исходных материалов и конечного продукта. Центром системы является высокопроизводительный ПК или рабочая станция (компьютер, по производительности и объёму ЗУ значительно превосходящий обычные ПК), имеющий монитор с экраном, обеспечивающим высококачественное отображение нескольких кадров и различной вспомогательной информации.
Фрагменты телевизионных программ, подлежащие редактированию и монтажу, вводятся в компьютер с помощью специальной платы ввода/вывода (платы «захвата» видеосигналов), сжимаются и записываются на жёсткие магнитные диски (НМД). Для сжатия обычно применяется метод Motion JPEG, в соответствии с которым каждый кадр кодируется независимо от других кадров. Это даёт возможность индивидуального доступа к отдельным кадрам. Операция сжатия в реальном времени выполняется аппаратными средствами в плате компрессии/декомпрессии и видеоэффектов.
Хранение редактируемых материалов на диске даёт возможность быстро находить и переставлять в произвольном порядке фрагменты изображения и отдельные кадры, составляя нужную видеопрограмму. При этом процесс монтажа значительно ускоряется и возникают новые возможности, недоступные ранее применявшихся системах.
ВИДЕОСЕРВЕРЫ
Видеосерверы – новый класс устройств, появившийся с началом перехода к цифровому телевидению. Видеосервер – это компьютер, существенно превосходящий по производительности обычные компьютеры и содержащий дисковую память большого объёма и блоки ввода/вывода аналоговых и цифровых ТВ-сигналов и звуковых сигналов. На современных телестудиях видеосерверы заменяют видеомагнитофоны и становятся основным средством воспроизведения заранее записанных программ.
Использование видеосерверов позволяет автоматизировать ТВ-вещание и существенно увеличить количество одновременно передаваемых телевизионных каналов, что является одной из основных целей перехода на цифровое ТВ-вещание.
Видеосерверы выпускаются многими фирмами, и на рынке есть системы разных уровней сложности и стоимости. В качестве примера можно назвать систему MAV-1000 фирмы SONY, которая обеспечивает хранение видеопрограмм длительностью 11 или 23 часа (в зависимости от конфигурации), одновременную передачу до восьми каналов ТВ-вещания. Другая известная компания IBM производит мощный видеосервер Media Streamer, содержащий дисковую подсистему Media Streamer Archive ёмкостью до 6 Тбайт данных (что соответствует примерно 1000 двухчасовых видеофильмов). Стоимость этого видеосервера от 129 тыс. долл.
Проект MPEG-7.Широкое распространение компьютеров и Интернет, а с другой стороны - бытовых видеокамер и другой видеотехники привело к тому, что производство и распространение аудиовизуальной информации становится доступными массовому пользователю. В результате каждый день в мире производится огромный объём такой информации и задача её идентификации и поиска в Интернет стала актуальной.
Для решения этой задачи группа MPEG в 1996 г. Начала работу над проектом «Интерфейс описания мультимедийного содержания» (Multimedia Content Description Interface), известного сейчас как MPEG-7.
Основные понятия MPEG-7:
Непосредственно в стандарте будут содержаться DDL, набор дескрипторов объектов и набор схем описаний. С помощью DDL можно будет составлять новые описания сцен,
используя как дескрипторы, определённые в стандарте, так и вновь создаваемые по заданным правилам.
Содержание одной и той же аудиовизуальной информации может быть описано на разных уровнях деятельности, начиная с низкого уровня (цвет, форма, текстура, положение визуальных объектов, высота тона, громкость, темп, положение звуковых объектов и т.п.), и заканчивая высоким уровнем, на которым описание может быть задано в виде обычного текста на естественном языке (семантическое описание).
ТВЧ, СТЕРЕО-ТВ. Одним из важнейших достижений в области телевидения самого последнего времени стало принятие Рекомендации ITU-R BT-709-3, которая определяет единый формат для телевидения высокой чёткости (ТВЧ) и производства видеопрограмм. Основные параметры этого формата:
- формат кадра 16:9;
- число активных (видимых на экране) элементов изображения в строке 1920;
- полное число строк 1125, из них активных – 1080;
- частота кадров 24, 25 или 30 Гц при чересстрочной развёртке или частота кадров при прогрессивной развёртке 50 или 60 Гц. Новый единый формат обеспечит международный обмен телевизионными передачами и производством кинофильмов путём видеозаписи (электронный кинематограф).
В США быстрыми темпами разворачивается ТВЧ-вещание. Параметры изображения соответствует указанной выше Рекомендации. Сжатие изображения осуществляется по стандарту MPEG-2 до номинальной скорости передачи двоичных символов 18,9 Мбит/с. Сжатие звука выполняется по стандарту Долби AC-3 до номинальной скорости передачи двоичных символов 384 кбит/с при 5,1-канальном звуке. Транспортный поток основан на стандарте MPEG-2 и включает дополнительные пакеты с различной информацией. Передача транспортного потока по наземным (эфирным) каналам связи с шириной полосы 6 МГц осуществляется с применением решетчатого канального кодирования и 8-позиционной АМн с частичным подавлением одной боковой полосы (8-VSB modulation). Для передачи по кабельным каналам с шириной полосы 6 МГц применяется 16-позиционная АМн (16-VSB).
Развитие ТВЧ в Европе происходит в рамках проекта DVB.
Следующим шагом развития телевидения может быть переход к стереотелевидению, в котором правый и левый глаз зрителя получают, соответственно, правое и левое изображение стереопары, и у зрителя возникает ощущение объёмности наблюдаемого изображения. Стерео-ТВ требует передачи двух видеосигналов.
Далее возможен и переход к многоракурсному телевидению, в котором наблюдаемое зрителем изображение зависит от положения зрителя относительно воспроизводящего устройства. Для реализации такой системы необходимо передавать информацию о вариантах изображений, наблюдаемых при разных положениях зрителя.
Современное развитие цифрового телевидения делают вполне возможной передачу сигналов стерео-ТВ и даже многоракурсного ТВ по обычным каналам ТВ-вещания. Основные проблемы внедрения стерео-ТВ лежат в области создания удобных в эксплуатации и доступных по цене устройств отображения.
ЦИФРОВОЕ ТЕЛЕВИДЕНИЕ В РОССИИ
В 1999 г. Госкомсвязи Российской Федерации одобрил «Концепцию внедрения цифровых наземных систем звукового и телевизионного вещания в России». В основе концепции лежит принцип создания в сетях вещания интегрированного транспортного потока для передачи как вещательных программ, так и мультимедийной и другой информации.
Внедрение цифрового телевидения в России предполагается осуществить в два этапа. На первом этапе создаются несколько опытных участков со смешанным (аналоговым и цифровым) вещанием для практической проверки и выбора методов и параметров. Результатом первого этапа должны стать адаптация международных стандартов к условиям России и выработка временных норм на цифровое вещание.
На втором этапе должны быть утверждены стандарты на цифровое ТВ- и звуковое вещание, после чего может начаться их массовое внедрение.
Список используемой литературы
Пороговая чувствительность глаза к перепадам яркости в условиях наблюдения, оптимальных для просмотра ТВ передач, по экспериментальным данным около 1%, а это значит, что два соседних фрагмента изображения, отличающихся по яркости на 1%, воспринимаются как раздельные части изображения. Таким образом, кодирование сигнала яркости с числом уровней квантования меньшим или равным 100 ведёт к появлению на изображении ложных контуров, что заметно ухудшает его качество.
-
Цифровое телевидение и компьютерные технологии.
Переход к цифровому представлению видеосигналов и сигналов звукового сопровождения и появления методов многократного сжатия данных, рост производительности и объёмов ЗУ персональных компьютеров и рабочих станций при одновременном снижении их стоимости, стремительное развитие Интернет и других сетевых технологий создают предпосылки для широкого применения вычислительной техники в различных частях телевизионных систем. Ниже приведены несколько примеров таких применений.
СИСТЕМЫ НЕЛИНЕЙНОГО МОНТАЖА
Одна из важнейших областей применения компьютеров в телевидении – системы редактирования и монтажа видеоматериалов и подготовки телевизионных программ.
Система нелинейного монтажа содержит один или несколько цифровых видеомагнитофонов (ВМ) для хранения исходных материалов и конечного продукта. Центром системы является высокопроизводительный ПК или рабочая станция (компьютер, по производительности и объёму ЗУ значительно превосходящий обычные ПК), имеющий монитор с экраном, обеспечивающим высококачественное отображение нескольких кадров и различной вспомогательной информации.
Фрагменты телевизионных программ, подлежащие редактированию и монтажу, вводятся в компьютер с помощью специальной платы ввода/вывода (платы «захвата» видеосигналов), сжимаются и записываются на жёсткие магнитные диски (НМД). Для сжатия обычно применяется метод Motion JPEG, в соответствии с которым каждый кадр кодируется независимо от других кадров. Это даёт возможность индивидуального доступа к отдельным кадрам. Операция сжатия в реальном времени выполняется аппаратными средствами в плате компрессии/декомпрессии и видеоэффектов.
Хранение редактируемых материалов на диске даёт возможность быстро находить и переставлять в произвольном порядке фрагменты изображения и отдельные кадры, составляя нужную видеопрограмму. При этом процесс монтажа значительно ускоряется и возникают новые возможности, недоступные ранее применявшихся системах.
ВИДЕОСЕРВЕРЫ
Видеосерверы – новый класс устройств, появившийся с началом перехода к цифровому телевидению. Видеосервер – это компьютер, существенно превосходящий по производительности обычные компьютеры и содержащий дисковую память большого объёма и блоки ввода/вывода аналоговых и цифровых ТВ-сигналов и звуковых сигналов. На современных телестудиях видеосерверы заменяют видеомагнитофоны и становятся основным средством воспроизведения заранее записанных программ.
Использование видеосерверов позволяет автоматизировать ТВ-вещание и существенно увеличить количество одновременно передаваемых телевизионных каналов, что является одной из основных целей перехода на цифровое ТВ-вещание.
Видеосерверы выпускаются многими фирмами, и на рынке есть системы разных уровней сложности и стоимости. В качестве примера можно назвать систему MAV-1000 фирмы SONY, которая обеспечивает хранение видеопрограмм длительностью 11 или 23 часа (в зависимости от конфигурации), одновременную передачу до восьми каналов ТВ-вещания. Другая известная компания IBM производит мощный видеосервер Media Streamer, содержащий дисковую подсистему Media Streamer Archive ёмкостью до 6 Тбайт данных (что соответствует примерно 1000 двухчасовых видеофильмов). Стоимость этого видеосервера от 129 тыс. долл.
-
Перспективы развития цифрового телевидения
Проект MPEG-7.Широкое распространение компьютеров и Интернет, а с другой стороны - бытовых видеокамер и другой видеотехники привело к тому, что производство и распространение аудиовизуальной информации становится доступными массовому пользователю. В результате каждый день в мире производится огромный объём такой информации и задача её идентификации и поиска в Интернет стала актуальной.
Для решения этой задачи группа MPEG в 1996 г. Начала работу над проектом «Интерфейс описания мультимедийного содержания» (Multimedia Content Description Interface), известного сейчас как MPEG-7.
Основные понятия MPEG-7:
-
Дескриптор (Descriptor – описатель) – описание объекта. -
Схема описания (Descriptor Scheme) – структура, содержащая описания отдельных объектов и взаимосвязей между ними. -
Язык определения описаний (Descriptor Definition Language – DDL) – язык, с помощью которого составляются схемы описаний.
Непосредственно в стандарте будут содержаться DDL, набор дескрипторов объектов и набор схем описаний. С помощью DDL можно будет составлять новые описания сцен,
используя как дескрипторы, определённые в стандарте, так и вновь создаваемые по заданным правилам.
Содержание одной и той же аудиовизуальной информации может быть описано на разных уровнях деятельности, начиная с низкого уровня (цвет, форма, текстура, положение визуальных объектов, высота тона, громкость, темп, положение звуковых объектов и т.п.), и заканчивая высоким уровнем, на которым описание может быть задано в виде обычного текста на естественном языке (семантическое описание).
ТВЧ, СТЕРЕО-ТВ. Одним из важнейших достижений в области телевидения самого последнего времени стало принятие Рекомендации ITU-R BT-709-3, которая определяет единый формат для телевидения высокой чёткости (ТВЧ) и производства видеопрограмм. Основные параметры этого формата:
- формат кадра 16:9;
- число активных (видимых на экране) элементов изображения в строке 1920;
- полное число строк 1125, из них активных – 1080;
- частота кадров 24, 25 или 30 Гц при чересстрочной развёртке или частота кадров при прогрессивной развёртке 50 или 60 Гц. Новый единый формат обеспечит международный обмен телевизионными передачами и производством кинофильмов путём видеозаписи (электронный кинематограф).
В США быстрыми темпами разворачивается ТВЧ-вещание. Параметры изображения соответствует указанной выше Рекомендации. Сжатие изображения осуществляется по стандарту MPEG-2 до номинальной скорости передачи двоичных символов 18,9 Мбит/с. Сжатие звука выполняется по стандарту Долби AC-3 до номинальной скорости передачи двоичных символов 384 кбит/с при 5,1-канальном звуке. Транспортный поток основан на стандарте MPEG-2 и включает дополнительные пакеты с различной информацией. Передача транспортного потока по наземным (эфирным) каналам связи с шириной полосы 6 МГц осуществляется с применением решетчатого канального кодирования и 8-позиционной АМн с частичным подавлением одной боковой полосы (8-VSB modulation). Для передачи по кабельным каналам с шириной полосы 6 МГц применяется 16-позиционная АМн (16-VSB).
Развитие ТВЧ в Европе происходит в рамках проекта DVB.
Следующим шагом развития телевидения может быть переход к стереотелевидению, в котором правый и левый глаз зрителя получают, соответственно, правое и левое изображение стереопары, и у зрителя возникает ощущение объёмности наблюдаемого изображения. Стерео-ТВ требует передачи двух видеосигналов.
Далее возможен и переход к многоракурсному телевидению, в котором наблюдаемое зрителем изображение зависит от положения зрителя относительно воспроизводящего устройства. Для реализации такой системы необходимо передавать информацию о вариантах изображений, наблюдаемых при разных положениях зрителя.
Современное развитие цифрового телевидения делают вполне возможной передачу сигналов стерео-ТВ и даже многоракурсного ТВ по обычным каналам ТВ-вещания. Основные проблемы внедрения стерео-ТВ лежат в области создания удобных в эксплуатации и доступных по цене устройств отображения.
ЦИФРОВОЕ ТЕЛЕВИДЕНИЕ В РОССИИ
В 1999 г. Госкомсвязи Российской Федерации одобрил «Концепцию внедрения цифровых наземных систем звукового и телевизионного вещания в России». В основе концепции лежит принцип создания в сетях вещания интегрированного транспортного потока для передачи как вещательных программ, так и мультимедийной и другой информации.
Внедрение цифрового телевидения в России предполагается осуществить в два этапа. На первом этапе создаются несколько опытных участков со смешанным (аналоговым и цифровым) вещанием для практической проверки и выбора методов и параметров. Результатом первого этапа должны стать адаптация международных стандартов к условиям России и выработка временных норм на цифровое вещание.
На втором этапе должны быть утверждены стандарты на цифровое ТВ- и звуковое вещание, после чего может начаться их массовое внедрение.
Список используемой литературы
-
Смирнов А.В. Основы цифрового телевидения.-М.:Горячая линия –Телеком,2001.- 224с. -
Мамчев Г.В. Основы цифрового телевидения/ Сиб. гос. Ун-т телекоммуникаций и информатики. – Новосибирск, 2003. – 248с.