Тема: Разработка упрощенной методики создания HD видео с использованием цифровой камеры XD CAM (стр. 4 )

Обычно используется линейная шкала квантования, при которой размеры зон одинаковы.

Число уровней квантования, необходимое для высококачественного раздельного кодирования составляющих цветового ТВ сигнала, определяется экспериментально. Очевидно, что с ростом этого числа точность передачи уровневой информации возрастает, шумы квантования снижаются, но при этом растёт информационный поток и расширяется необходимая для передачи полоса частот. С другой стороны, при заниженном числе уровней квантования ухудшается качество изображения из-за появления на нём ложных контуров. Кроме того, слишком велики, а потому и заметны шумы квантования. Недостаточное число уровней квантования особенно неприятно сказывается на цветных изображениях. В этом случае шумы квантования проявляются в виде цветных узоров, 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.

1.3. Развитие телевидения высокой четкости 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.

По мере развития техники совершенствуется и технология создания ТВ передач. Современные и перспективные технологические принципы характеризуются следующими признаками:

- максимальной автоматизацией нетворческих процессов;

- интегрированием различных технологических функции в отдельных единицах технологического оборудования;

- применением цифровых методов при записи, обработке и передаче сигналов;

- широким применением современных вычислительных средств для реализации технологических процессов;

- обменом материалами между участниками технологического процесса в сигнальной форме, по возможности, исключая перемещение (переноску, перевозку) видеофонограмм от одного рабочего места к другому.

Весь технологический процесс производства и выпуска программ может быть разделен на 3 стадии:

- подготовку к производству ТВ передач;

- производство передач;

- формирование и выпуск программ.

  Независимо от используемых технологических принципов стадия подготовки к производству передач включает в себя 4 технологических процесса:

- сбор и обработка информации (текстовой, видео-, звуковой);

- подготовка и написание сценария передачи (например, видеофильма);

- подготовка и производство декораций, бутафории, иных материалов;

-осуществление организационно-административных мероприятий (командирование съемочной группы, приглашение исполнителей, заказ технических средств и т. п.).

Если еще несколько лет тому назад для выполнения упомянутой подготовительной работы использовали шариковую ручку и средства телефонной связи, то в настоящее время для этих целей применяют современные средства оргтехники на основе персональных компьютеров, включенных в вычислительную сеть. Доступ к данным, включая видео и звукоданные, осуществляется по сети. Готовый отредактированный материал после «подписания» «электронной подписью» транслируется в сервер или следующему участнику технологического процесса. Автоматизированное рабочее место для выполнения подготовительной работы (АРМа) обычно содержит персональный компьютер и периферийное оборудование различной конфигурации в зависимости от требуемого набора необходимых технологических функций на каждом из рабочих мест.

 1.4. Оборудование инфраструктуры телевизионного комплекса

Телевидением называют комплекс радиотехнических средств, позволяющих наблюдать изображение объектов за пределами видимости в режиме реального времени. Телевизионная система – это совокупность оптических, электрических и радиотехнических устройств для передачи изображения на расстоянии.

Цифровое телевидение представляет собой область, в которой операции обработки, записи и передачи телевизионного сигнала связаны с его преобразованием в цифровую форму. Отметим преимущества перехода к цифровой форме представления и передачи телевизионных сигналов:

- прежде всего, появляется возможность создания унифицированного видеооборудования, которое использует единый стандарт цифрового кодирования и, в перспективе, вытеснит многочисленные, несовместимые между собой стандартные системы цветного телевидения — SECAM, PAL, NTSC:

- все цифровые сигналы обрабатываются по единой технологии. Повышается стабильность параметров оборудования, которое работает в бесподстроечном режиме. Так обеспечивается значительное повышение качества телевизионного изображения, особенно при цифровой видеозаписи с применением электронного монтажа. Качество цифровой видеозаписи чрезвычайно важно для создания фондовых и архивных материалов, а также для длительного их хранения. Внедрение единого стандарта цифровой видеозаписи значительно облегчает международный обмен телевизионными программами;

- применение цифровых сигналов значительно расширяет номенклатуру спецэффектов. Это и селективная обработка участков кадра, и электронный монтаж из фрагментов нескольких кадров, замена объектов в кадре, геометрические преобразования изображений и т. п.

Цифровая техника открывает совершенно новые возможности в художественном оформлении телевизионных программ. Таким образом, внедрение цифровых методов существенно обогащает технологию телевизионного вещания, делает ее исключительно гибкой и высокопроизводительной. Повышается качество передачи сигналов телевизионных программ по линиям связи благодаря значительному ослаблению эффекта накопления искажений и применению кодов, обнаруживающих и исправляющих ошибки передачи.

Рис.1.3. Структурная схема ТВ системы

1 – объект; 2 – оптический канал; 3 – приёмник оптического сигнала;

4 – электрический канал связи; 5 – вторичный преобразователь;

6 – оптический канал; 7 – получатель.

На вход тракта цифрового телевидения (см. рисунок 1.4) поступает аналоговый телевизионный сигнал. В кодирующем устройстве (кодере) телевизионный сигнал преобразуется в цифровую форму и поступает на передающее устройство, которое состоит, в общем случае, из кодера канала и устройства преобразования сигнала. Пройдя через канал связи, цифровой сигнал поступает в приемник, состоящий из устройства обратного преобразования сигнала и декодирующего устройства (декодера).

Рис.1.4. Обобщенная структурная схема цифрового тракта преобразования ТВ сигнала

Декодер, осуществляет преобразование цифрового телевизионного сигнала в аналоговый. Кодер и декодер канала также обеспечивают защиту от ошибок в канале связи. В устройствах преобразования характеристики цифрового сигнала согласуются с характеристиками канала связи.

Выводы по главе I

На первой главе рассмотрены этапы развития цифрового телевидения, общие принципы построения системы цифрового телевидения и сделан анализ перспектив развития цифрового телевидения.

Телевидением называют комплекс радиотехнических средств, позволяющих наблюдать изображение объектов за пределами видимости в режиме реального времени. Телевизионная система – это совокупность оптических, электрических и радиотехнических устройств для передачи изображения на расстоянии.

На вход тракта цифрового телевидения поступает аналоговый телевизионный сигнал. В кодирующем устройстве (кодере) телевизионный сигнал преобразуется в цифровую форму и поступает на передающее устройство, которое состоит, в общем случае, из кодера канала и устройства преобразования сигнала. Пройдя через канал связи, цифровой сигнал поступает в приемник, состоящий из устройства обратного преобразования сигнала и декодирующего устройства (декодера).

ГЛАВА II. ПРИНЦИП ПОСТРОЕНИЯ ТРАКТА ТЕЛЕВИЗИОННЫХ СИГНАЛОВ ВЫСОКОЙ ЧЕТКОСТИ

2.1. Особенности формата телевидение высокой четкости

Формат телевидение HDTV (High Definition TV) - это новое направление развития телевидения в мире. Его другими словами называют - телевидение высокой четкости (ТВЧ).

Если обычное ТВ (PAL или SEСAM) предполагает разрешение изображения 720 на 576 точек, то HDTV позволяет смотреть телепрограммы, фильмы с разрешением 1920 на 1080 точек. Таким образом, размер изображения в ТВЧ в 5 раз больше чем в обычном телевидении, или можно сказать, что ТВЧ в пять раз четче обычного ТВ.

Идея телевидения с более высоким количеством строк по экрану родилась уже очень давно. С середины 60-х годов теперь уже прошлого, ХХ столетия. Разработка нового телевизионного стандарта высокой четкости велась больше по законам войны, в основе которой лежали и технологические, и политические, и экономические причины. В войне участвовали все технологические сверхдержавы - США, СССР, Япония и европейцы, выступавшие тогда консорциумом.

В создании HDTV-форматов участвовали все сверхдержавы мира. Неясно, кто же первым начал разрабатывать стандарт высокой четкости, однако с начала 60-х годов этой проблемой все вышеперечисленные страны начали заниматься практически одновременно.