Тема: Разработка упрощенной методики создания HD видео с использованием цифровой камеры XD CAM (стр. 7 )

В связи с этим цифровая сеть телерадиовещания Узбекистана должна обеспечить при минимальных капитальных и эксплуатационных затратах реализацию мультимедийных систем различного назначения, таких, как:

- высококачественные системы интерактивного цифрового теле - и радиовещания при удовлетворении постоянно возрастающих запросов на частотные присвоения систем связи без пересмотра частотных планов;

- принципиально новые системы мобильного видео - и аудиовещания;

- новые интерактивные системы опроса общественного мнения;

- системы, осуществляющие деятельность органов государственной власти;

- системы, ответственные за сбор и распространение информации различного экономического и политического характера, популяризация проводимых властями программ, акций, мероприятий и др.

Внедрение цифровых систем телерадиовещания в НТРК Узбекистана связано с решением следующих пяти наиболее важных проблем:

- эффективное использование мирового опыта по созданию и применению систем цифровой обработки и передачи информации;

- разработка стандартов Узбекистана по системам формирования и передачи по каналам связи различных видов цифровой информации;

- разработка и внедрение собственных систем и соответствующей аппаратуры;

- обучение студентов и специалистов для обеспечения разработки, внедрения и эффективной эксплуатации таких систем;

- создание средств метрологии.

Необходимость и эффективность внедрения цифровых систем в Узбекистан связаны со следующими требованиями:

-достижение на современном этапе развития видео - и аудиоинформационных систем нового уровня по качеству воспроизведения изображения и звука;

- удовлетворение постоянно возрастающего спроса на частотные присвоения для систем связи без пересмотра частотных планов;

- развитие цифровых систем передачи видео - и звуковых данных при существенном увеличении объема передаваемой сопутствующей информации;

- постепенная замена существующего линейного, передающего, коммутационного и проч. оборудования, систем технической видеозаписи и хранения информации на более прогрессивное цифровое оборудование;

- создание высоконадежных систем передачи информации с эффективной системой защиты от несанкционированного доступа;

- интегрирование Узбекистана в общемировую систему телекоммуникаций с учетом тенденций перехода к мультимедийным системам многопрограммного телевидения, телевидения высокой четкости и радиовещания в глобальном масштабе.

Решение этих проблем, по сути, может устранить отставание Узбекистана в развитии информационных технологий.

Что означает эффективное использование мирового опыта по созданию и применению систем цифровой обработки и передачи информации?

Проводимые во всех технически развитых странах разработки алгоритмов и аппаратуры сокращения объема и рационального пакетирования видео, аудио и сопутствующей информации являются основой создания систем эффективного использования каналов связи, сохранения действующих частотных планов, высвобождения значительной части частотного пространства для передачи потребителям дополнительных видов услуг - видеотелефона, мобильной и стационарной телеконференц - связи, многопрограммного интерактивного телевидения, телевидения высокой четкости, многопрограммного звукового вещания, цифрового кино. Разработка алгоритмов и соответствующей аппаратуры цифрового сжатия различных видов информации для их передачи по каналам связи как альтернативы аналоговым системам проводится уже более 20 лет практически во всех развитых странах мира. Был получен ряд важных результатов как в плане разработки алгоритмов сжатия (включая стандарты JPEG (JPEG-2000), MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4 (видео), Н.261, Н.263, H.264/AVC и др. для статических и динамических изображений различного разрешения, MPEG-1/2 Layer-2, Layer-3, AC-3, MPEG-4 (аудио)/НЕ-ААС, G.729, G.728, G.723-1 и др. для звуковой информации и речи), так и в плане создания действующих комплексов.

В качестве поставщиков цифровых кодеров/декодеров ТВ-информации, реализующих стандарты MPEG, можно назвать известные фирмы, такие, как Array Microsystems, Compression Labs Inc., COMSAT Lab, Hewlett Pac-card, IBM, JVC Professional Products Co., Matsushita Elec. Industrial Co., NEC, NTL, Toshiba Corp., Sony Corp., TV/COM International, BNI, Satellite Transmission Systems Inc., Elecard и др.

Большое количество фирм занимается проблемами реализации видеоконференц-связи как на уровне создания соответствующих аппаратных средств, так и на уровне ее программного обеспечения. К ним можно отнести компании Datapoint, Intel, Picture Tel, Polycom, Sony Electronics, VCOM, VideoServer, VistaCom, White Pine, Zydacron и др.

Из этого обширного, хотя и неполного, перечня фирм, занимающихся перспективными разработками цифровых систем передачи видеоинформации, видно, насколько дружно весь мир движется к реализации таких систем. Можно привести еще больший список фирм, освоивших массовое производство устройств декодирования цифровой информации.

Проблема создания высококачественной системы цифровой передачи видеоинформации - это главным образом проблема быстрого и эффективного ее сжатия - наиболее ресурсопотребляющей части всей системы. Ее эффективность существенно влияет на качество воспроизводимой информации.

Кодирующее устройство решает сложные задачи в реальном времени и производит большое количество операций обработки, определяющих качество цифрового преобразования сигналов изображения и звукового сопровождения. Декодер, как правило, менее сложен и должен получать и восстанавливать данные.

На основании изучения последних результатов разработок международных стандартов и соответствующей аппаратуры можно предложить варианты использования цифровых и звуковых форматов в отечественных системах ЦТВ

Система DVB, к целесообразности внедрения которой присоединилась Узбекистану, охватывает спутниковые (DVB-S, DVB-S2), кабельные (DVB-C), наземные (DVB-T) средства передачи. В стандарте реализован принцип использования MPEG-кодирования сигналов при различных способах их мультиплексирования и передачи, что обеспечивает максимальную совместимость разных систем. Международными стандартами охвачены также такие системы распределения телевизионных программ, как MMDS, LMDS, MVDS. Стандарт DVB-H нормирует параметры передачи данных на наладонные (handheld) устройства.

3.2. Технические характеристики цифровой камеры XD cam

XD cam кйхнические характеристики р am(_амкордер обеспечивает полное ТВЧ-разрешение 1920 x 1080 и обработку сигнала высокой четкости, имеющий три 1/2-дюймовых CMOS-датчика изображения, функцию записи через интервалы и функцию записи с переменной частотой кадров для создания творческих эффектов ускоренного и замедленного движения, а также возможность непрерывной записи с заменой карт памяти, компактный ТВЧ-камкордер PMW-EX1 – идеальный выбор для различных пользователей – от вещателей до независимых видеооператоров, а также его можно использовать в фильмопроизводстве, когда требуется высокое качество ТВЧ. На таблице 3.1. приведена Характеристики Sony XDCAM EX PMW-EX1.

Таблица 3.1. Характеристики Sony XDCAM EX PMW-EX1

Тип Видеокамера формата 1080p
Длина	178 мм
Высота	312 мм
Ширина	176 мм
Вес	2400 г
Широкоэкранная видеосъемка
Носители информации	Карта памяти
Тип оптического сенсора	3 Exmor CMOS
Размер оптического сенсора	1/2"
Форматы видео	MPEG-4
Минимальная освещенность	0.14 люкс
Максимальная скорость затвора	1/2000 сек
Минимальная скорость затвора	1/33 сек
Поддерживаемые разрешения	1080i, 720p, 1080p
Горизонтальная развертка	1000 линий
Профессиональные возможности видеокамеры
Настройки	+12 dB, +18 dB, +3 dB, +6 dB, 0 dB, -3 dB, + 9 dB, +15 dB
Чуствительность	F10
Разрешение	252,000 пикселей
Соотношение картинки	16:9

Особенности этой камеры следующие:

- обеспечивает полное ТВЧ-разрешение 1920 x 1080 и обработку сигнала высокой четкости;

- имеет три 1/2-дюймовых CMOS-датчика изображения;

- есть функция записи через интервалы и функцию записи с переменной частотой кадров для создания творческих эффектов ускоренного и замедленного движения, а также возможность непрерывной записи с заменой карт памяти.

Запись видео может вестись только в ТВЧ форматах 1080/50i или 720/50p со сжатием MPEG-4 и потоком 36 или 25 Мбит/с на твердотельные карты памяти SxS (формат Express Card - со скоростью записи до 800 Мбит/с).

Камкордер будет оснащен 2 слотами для таких карт, что при емкости одной карты 16 Гбайт эквивалентно примерно двум часам записи в формате HD. Камкордер оснащен не только HD-SDI выходом, но и SD-SDI (однако запись на карты будет только в HD).

Отсутствие “ленточной составляющей” позволило сделать камкордер достаточно легким (всего 2,2 кг) и ограничить энергопотребление на уровне 10 Вт. Для работы с картами SxS (Express Card) можно будет использовать любой современный ноутбук, оснащенный слотом Express Card, или специальный привод, который будет доступен в качестве опции.

Рис.3.2. Внешный вид видеокамеры XD cam

3.3. Структура видеокамер

На рис.3.3. представлена укрупненная схема видеокамеры, которая состоит из объектива, камерной головки, видеомагнитофона и устройства управления. Остановимся на характеристиках основных узлов аппарата.