Стандарты телевизионного вещания реферат

Обновлено: 25.06.2024

Телевидение – технология передачи на расстояние изображения и звука от объектов окружающего мира с помощью электромагнитных волн (сигналов) по металлическим проводникам (кабелям), излучением через пространство в радиодиапазоне или в оптическом диапазоне, а также по оптическим волоконным проводникам (кабелям).

Принципы телевидения для получения, записи, хранения и передачи видимого изображения и слышимого звука от объекта окружающего мира с помощью технических устройств заинтересовали учёных и инженеров, начиная с 19 века.

В конце 19 века португальский учёный А. ди Пайва и независимо от него русский учёный П. И. Бахметьев дали ответ на поставленный вопрос, сформулировав основной принцип работы телевидения:

в начальном пункте изображение объекта преобразуется в электрические сигналы последовательно (процесс назван анализом изображения), затем электросигналы передаются по каналу связи в конечный пункт, где в обратном порядке выполняется преобразование последовательности электросигналов в изображение (процесс назван синтезом изображения).

Общая схема современной телевизионной системы

Научные открытия и изобретения, а также многочисленные опытно-конструкторские работы учёных и инженеров в области физики электромагнитных волн и создания технических устройств для их приёма, преобразования и передачи в привели к реализации принципа работы телевидения в современной системе телевизионного вещания, которая в общем виде выглядит следующим образом.

Телевизионная видеокамера (видеокамера). Служит для получения изображения объекта окружающего мира при помощи объектива на светочувствительную матрицу (фотоматрицу) и преобразование оптического изображения в поток цифровых видеоданных.
Электронно-вычислительная машина (ЭВМ, компьютер). Служит для обработки и хранения видеоинформации и аудиоинформации в цифровом виде.
Передатчик. Электронное устройство, которое служит для формирования электромагнитного сигнала для его передачи на расстояние.

Общие сведения о телевизионном сигнале

Телевизионный сигнал в современной системе телевидения передаётся в цифровом виде, то есть является цифровым (дискретным) сигналом – таким образом реализованы принципы работы цифрового ТВ.

Цифровой сигнал (дискретный сигнал) – это сигнал, имеющий точное значение и количество этих значений конечно.

Физически цифровой (дискретный) сигнал имеет 2 или 3 значения. В первом случае цифровой (дискретный) сигнал является двоичным, а во втором – троичным.

В форме троичного цифрового сигнала осуществляется:

кодирование передаваемых цифровых данных;

синхронизация работы цифрового канала связи;

проверка целостности переданных цифровых данных.

Получение и формирование телевизионного изображения

Принцип работы телевидения основан на прямой и обратной функциях преобразования (анализе и синтезе) изображения:

перед передачей телевизионного изображения в эфир его необходимо преобразовать в последовательные электрические сигналы – выполнить так называемый анализ изображения;
для того чтобы переданное телевизионное изображение отобразить на экране телевизионного приёмника (телевизора), необходимо преобразовать переданные последовательные электрические сигналы в изображение – выполнить так называемый синтез изображения.

Процесс получения цифрового телевизионного изображения технически реализован следующим образом.

Изображение объекта внешнего мира в виде светового пучка воспринимается объективом цифровой видеокамеры.
Далее световой пучок направляется через систему линз и диафрагму видеокамеры на специальную матрицу CCD (аббревиатура от английского Charged Coupled Device).

Матрица CCD (или преобразователь свет-электрический сигнал) – электронное устройство прямоугольной формы, состоящее из светочувствительных элементов, каждый из которых при попадании на него света выполняет функцию преобразования светового сигнала в аналоговый электрический сигнал.

Затем полученные аналоговые электрические сигналы изображения объекта необходимо преобразовать в цифровые электрические сигналы изображения объекта. Для этого используется аналого-цифровой преобразователь.

Аналого-цифровой преобразователь (АЦП, ADC от английского Analog-to-digital converter) – электронное устройство, выполняющее функцию преобразования аналогового электрического сигнала, поступающего на его вход, в цифровой электрический сигнал, поступающий на его на выход.

Далее цифровой сигнал обрабатывается процессором цифровой видеокамеры. Через процессор проходят и обрабатываются цифровые потоки сигналов изображения.

После процессорной обработки цифровое изображение преобразуется конвертером, сжимающим кадры изображения. Сжатие выполняется, чтобы увеличить число хранимых кадров цифровой видеосъёмки.

Полученное сжатое изображение объекта съёмки записывается на носитель памяти цифровой видеокамеры и может использоваться для передачи на ЭВМ (компьютер) для просмотра, обработки, хранения и дальнейшей передачи в эфир цифрового телевизионного вещания.

Современное телевидение: цифровой формат

Современное телевидение является цифровым. Общее представление о том, как работает цифровое телевидение, можно составить, рассмотрев технологию, включающую два основных этапа:

преобразование с помощью кода по определённому стандарту видеосигнала и звукового сигнала в стандартизированный цифровой сигнал для передачи по транспортному каналу (каналу связи);
передачу стандартизированного цифрового сигнала с телевизионным изображением и звуком по транспортному каналу (каналу связи).

Для преобразования (кодирования) и передачи телевизионного сигнала (видеосигнала и звукового сигнала) разработаны специальные стандарты.

В Российской Федерации для эфирного телевизионного вещания в цифровом формате используется стандарт DVB-T2 (аббревиатура от английского термина Digital Video Broadcasting – Second Generation Terrestrial) – стандарт эфирного цифрового телевидения II поколения из группы стандартов DVB, применяемый в странах Европы.

В соответствии со стандартом DVB-T2 в цифровое эфирное телевизионное вещание в России включены следующие бесплатные сервисы и услуги цифрового формата:

телевизионное изображение стандартной чёткости (SDTV);
стереозвук;
субтитры;
телетекст;
телегид;
синхронизация времени и даты с цифровым телевещанием;
цифровое радио.

Спектральный состав телевизионного сигнала

Стандарт DVB-T2 имеет следующие характеристики, определяющие спектр цифрового телевизионного сигнала.

Модуляция мультиплексирования

Мультиплексирование в телевидении – это передача на одной и той же частоте:

двух и более ТВ-каналов от различных источников сигнала (телевизионных компаний, телевизионных студий);
субтитров, телетекста, телегида;
нескольких разных изображений (видов) одного и того же события (например, при трансляции лыжных соревнований: вид на старте, вид на контрольных отсечках, вид на финише дистанции);
радиоканалов.

В мультиплексировании (объединении) для передачи эфирного цифрового телевизионного сигнала используется физический радиоканал с определённой пропускной способностью.

Модуляция в эфирном цифровом телевидении – это процесс, при котором исходное низкочастотное электромагнитное колебание – исходная информация: изображение, звук, телегид, телетекст, субтитры – накладывается на предварительно установленное высокочастотное колебание, которое переносит исходную информацию до конечного пользователя.

В цифровом эфирном телевизионном вещании модуляция производится цифровым (дискретным) сигналом. Результат модуляции – перенос сигнала из области низких частот в область высоких частот.

Цифровое эфирное телевизионное вещание в РФ ведётся в 2-х мультиплексах. Каждый мультиплекс включает 10 телевизионных каналов. Мультиплекс представляет собой совокупность (объединение) цифровых телевизионных каналов в одном передаваемом цифровом пакете.

Данный цифровой пакет формируется перед передачей по выделенному каналу, который является транспортным. Затем цифровой пакет (мультиплекс) передаётся в эфир по выделенному каналу (транспортному).

Далее цифровой пакет (мультиплекс) принимается установкой-приёмником – цифровым ресивером или телевизором. После приёма цифровой пакет (мультиплекс) демультиплексируется (разделяется на составляющие).

Мир телевидения переходит на "цифру": цифровые технологии постепенно заменяют старые аналоговые ТВ-технологии и устройства. Если относительно молодая компьютерная индустрия с самого начала была цифровой, то бытовая электроника, в том числе и телевизоры, может похвастаться богатой историей, начавшейся с чистого "аналога". И ситуация не менялась вплоть до недавнего времени - почти в любой квартире можно найти "старый" аналоговый телевизор.

Содержание работы

Введение
1. Что такое цифровое телевидение?
2. Стандарты цифрового вещания
3. Оборудование для приема и передачи цифрового телевидения
Заключение
Список использованной литературы

Содержимое работы - 1 файл

cifrov_TV.doc

Тема: Цифровое телевидение

1. Что такое цифровое телевидение?

2. Стандарты цифрового вещания

3. Оборудование для приема и передачи цифрового телевидения

Список использованной литературы

Введение

Переход на цифровые потребительские технологии начался уже довольно давно, но сегодня он как раз набирает наибольшие темпы. В качестве примера можно привести компакт-диски: прошло достаточно много времени, прежде чем Audio CD заменили грампластинки. То же самое можно сказать и про DVD, которые пришли на смену кассетам VHS.

Самым большим препятствием на пути внедрения новой цифровой технологии был поиск стандарта, который приняли бы все игроки индустрии. Крупные компании пытались объединиться с другими в консорциумы для создания новых стандартов, но это не всегда было легко. Одни группы придерживались одних стандартов, другие - других, в результате чего на рынке конкурировали два или более стандартов. Это, как правило, приводило к росту цен на устройства, появлению проблем совместимости и сбивало с толку клиентов. И ситуация не менялась годами до тех пор, пока один из стандартов не побеждал. Кстати, не всегда на первое место выходила лучшая технология. Побеждала лишь та, которая смогла завоевать сердца потребителей. Именно такая ситуация наблюдается и сегодня с распространением цифрового телевидения.

1. Что такое цифровое телевидение?

После изобретения радио телевидение стало одним из величайших изобретений человечества. Телевидение занимает одно из важнейших мест в нашей повседневной жизни. Технологии не стоят на месте и похоже, что эпоха аналогового телевидения близится к концу. Соответственно телевидение шагая в ногу со временем также изменило свои стандарты. На смену традиционному аналоговому кабельному и эфирному вещанию приходят новые стандарты цифрового телевидения. Так Еврокомиссия обязала все страны, входящие в Европейский Союз, закончить полный Бывшие страны СССР хоть и не входят в состав Европейского Союза, тоже не хотят отставать от прогресса. Россия планирует полностью заменить аналоговое телевидение цифровым к 2015 году.переход к цифровому телевещанию уже к 2015 г.

Так что же называется цифровым телевидением?

Цифровое телевидение (Digital Television) - способ передачи и приема сжатого цифрового видеосигнала, является современной альтернативой традиционному аналоговому телевидению и обеспечивает существенно более высокое качество изображения при равных затратах средств. Передаваемый телевизионный сигнал представляет собой последовательность кодовых (цифровых) комбинаций электрических импульсов.

Согласно научно-технического развития в ближайшие годы, предполагается массовый переход от аналогового телевещания к цифровому.
Если говорить о социальных аспектах этого вопроса, то это в первую очередь преодоление так называемого цифрового неравенства.

Современные цифровые технологии открывают обществу качественно новые возможности получения и передачи информации.

Преимущества цифрового эфирного ТВ:

1. Мобильность. Эфирное цифровое телевидение, в отличие от других видов цифрового ТВ, осуществляет доставку сигнала к потребителю без лишних проводов. Нет необходимости приобретать дорогое оборудование, протягивать кабели, вызывать мастеров. Все, что Вам нужно – это телевизор, практически любая ДМВ антенна, цифровой ресивер и наличие электросети! Это автономная система, Вы можете взять её с собой в автомобильное путешествие, летом на дачу и смотреть телевизор с тем же качеством, что и в городе. В перспективе программы цифрового эфира "переедут" и в мобильный телефон.

2. Высокое качество картинки и звукового сопровождения, высокое качество транслируемых каналов.

При передаче сигнала основной проблемой "аналога" является воздействие разнообразных помех на сигнал, а цифровое ТВ практически не подвержено помехам.

3. Необходимый уровень сигнала для качественного просмотра телеканалов в цифровом формате гораздо ниже, чем в аналоговом. Другими словами, там, где аналоговое ТВ будет идти очень слабо с шумами и помехами, цифровой сигнал пройдет в том качестве, в котором он формируется в телевизионных студиях.

4. Увеличение числа передаваемых каналов за счет использования передового формата MPEG-4. В этом стандарте усовершенствован алгоритм сжатия изображения. Поэтому со временем количество передаваемых каналов не будет уступать кабельному ТВ.

5. Уверенный прием сигнала возможен даже на первых этажах здания, где антенна может поймать только отраженный сигнал, без прямой видимости передающей вышки.

6. Простое и быстрое подключение. Подключиться к цифровому телевидению может каждый сам за один день без привлечения специалистов, без проводов, без тарелки и без разрешения управдома.

Цифровая приставка – это не только качественное ТВ в любой точке области, но и масса приятных дополнений: в скором времени абонентам эфирного цифрового телевидения будут доступны Интернет, Телегид и многое другое.

Преимущества цифрового телевидения - большее количество каналов и лучшее качество звука и картинки - были осознаны ещё в 80-е годы. Кроме того, цифровое ТВ обеспечивало больше возможностей: платное ТВ, видео по требованию и интерактивное видео. Если цифровое ТВ раздавалось по кабелю, то ему обычно сопутствовал высокоскоростной выход в Интернет.

В США эволюция цифрового ТВ пришла вместе с телевидением высокого разрешения (HDTV). Оно было представлено публике в 1981, но прошло более 18 лет, прежде чем Федеральная комиссия по связи (FCC) определила новый стандарт ATSC для цифрового телевидения (DTV). Он сочетает 18 форматов ТВ, и 6 из них относятся к HDTV.

Европа, с другой стороны, пошла своим собственным путём и основала проект Digital Video Broadcasting (DVB). DVB выдвинул четыре основных стандарта цифрового ТВ: DVB-T (наземная антенна), DVB-C (кабель), DVB-S (спутник) и DVB-H ("наладонник"). Как и ATSC, DVB использует сжатие MPEG2 для передачи видеопотока и Dolby Digital AC-3 5.1 - для объёмного звука. Следующим шагом для DVB-S является DVB-S2, который поддерживает лучшие алгоритмы сжатия для HDTV типа MPEG4 или WMV9. Кроме того, в будущем телевизионный поток будет передаваться через технологию IP Multicast, которая использует пакеты IP для доставки видео, изображений, web-сайтов и аудио.

2. Стандарты цифрового вещания

На самом деле стандарты цифрового вещания пришли к нам достаточно давно. Существует несколько распространенных стандартов цифрового вещания- DVB-S (спутниковое цифровое вещание), DVB-C (кабельное цифровое вещание), DVB-T (наземное эфирное цифровое вещание). Давайте рассмотрим их более детально.

DVB-S - принцип данного вещания заключается в следующем. Абонент принимает сигнал на параболическую антенну в свою очередь подключенную к клиентскому устройству (ресиверу). Данный способ дает возможность просмотра телевидения в стерео звуке и в отличном изображении, но у него есть недостаток - это дороговизна оборудования и его установки и настройки.

DVB-С - этот стандарт цифрового вещания подразумевает прием телевизионного сигнала по существующей сети оператора. У абонента как и в первом случае присутствует клиентское устройство (ресивер). В данном случае отсутствует антенна и сигнал приходит к абоненту непосредственно из коллективной телевизионной сети. Этот способ применяется в городах где развита телевизионная коллективная сеть. Плюсы данного способа приема сигнала заключаются в том, что стоимость клиентского оборудования зачастую на много ниже чем в предыдущем способе, так как приемное и канало-образующее оборудование находится у оператора.

DVB-T - такой способ приема телевизионного цифрового сигнала не очень распространен в России, но имеет большое распространение в Европейских странах. Принцип данного способа заключается в том что абонент принимает цифровой телевизионный сигнал на обычную телевизионную антенну подключенную к телевизору, который в свою очередь должен иметь специальный встроенный декодер для открытия каналов в цифровом виде. В случае отсутствие декодера преобретается внешнее клиентское устройство Плюсом стандарта DVB-T по сравнению с аналоговым предшественником является устойчивый приём сигнала и его невосприимчивость к переотраженным сигналам.

Кроме вышеперечисленных стандартов существует также еще один стандарт цифрового вещания о котором хотелось бы поговорить подробнее.
Всем нам давно известно что большое количество интернет-провайдеров покорили наши города. Изначально они позиционировались как компании предоставляющие доступ к сетям передачи данных глобального масштаба (интернет). Как правило любая из этих компаний имела свою собственную сеть передачи данных, в которой она развивала свои интерактивные ресурсы, будь то доступ в инетернет или услуга цифровой телефонии, никак не могло обойтись и без телевидения. Объединение трех этих сервисов воедино создает так называемую Triple-play услугу, при подключении хотя бы одной из них автоматически дается возможность использования остальных двух. IPTV - это телевидение вещаемое по сети передачи данных по протоколу IP, именно этот стандарт вещания называют новым поколением телевидения. Такое телевидение в современных IP-сетях имеет серьезное преимущество перед традиционными сетями кабельного телевидения. Основная особенность данной услуги это простота реализации для интернет-провайдеров.

Следующей особенностью данного стандарта является отсутствие потери качества вещаемых каналов на дальние расстояния, что часто встречается в традиционных сетях кабельного телевидения, подразумевает высокое качество изображения и звука, как в обычных форматах телевещания так и в форматах высокого разрешения (HDTV), а также возможность передачи большого количества каналов, что было трудно реализуемо в более ранних стадиях цифрового телевидения. Стоит обратить внимание на то, что для абонента это наиболее комфортный вид услуги, которая имеет не высокую стоимость и доступность в использовании, IPTV можно просматривать как на обычном персональном компьютере так и на телевизоре с использованием клиентского оборудования (SetTopBox).

3. Оборудование для приема и передачи цифрового телевидения

Здесь постараемся рассказать в простой и доступной форме о спутниковом оборудовании. В состав простейшего набора оборудования LUMAX входят:

- кабель – провод, обычно белый.

- приемник, ресивер или STB, что-то напоминающее видеомагнитофон

Теперь подробно о сложном, но по простому.

Спутниковая антенна (тарелка).

Спутниковые антенны бывают в основном двух видов: прямофокусные и офсетные.

Рисунок 1. Офсетная антенна

Рисунок 2. Прямофокусная антенна

По названию антенны можно понять как она выглядит и ее принцип работы.

В прямофокусной антенне рис 2. (обычно используются антенны диаметром не менее 1,5 м) , конвертер устанавливается посередине антенны , в фокусе, который находится в центре антенны на расстоянии от центра тарелки 0,4xD (где D - диаметр зеркала).

Допустим, антенны настроены на прием сигнала с одного, ну скажем, НТВ+.

На рис 3 - это офсетная тарелка . Сигнал со спутника падает под углом и отражается под тем же углом (все помнят – угол падения равен углу отражения), а тарелка стоит вертикально. Это свойство офсетных антенн.

Соответственно, чтобы сигнал со спутника попадал в конвертер, антенну необходимо выставлять под некоторым углом, равным углу подъема спутника над горизонтом.

Рисунок 3. Принцип работы офсетной антенны

Рисунок 4. Схема работы офсетной антенны

Когда антенна расположена вертикально (рис 4.) - это значит, что её плоскость расположена под углом 90 градусов к горизонту. На антенну падает сигнал и отражается под углом 90 градусов. Между горизонтом и углом падения сигнала, когда офсетная антенна строго перпендикулярна земле, образуется угол - углом смещения антенны. Можете запомнить или нет , но это должны знать установщики антенн. Причем этот угол разный у антенн от разных фирм.

На рисунке 2 показана прямофокусная антенна. Видно, что прямофокусную антенну необходимо устанавливать под углом, равным углу подъема спутника над горизонтом. При эксплуатации таких антенн есть некоторые неудобства: зимой снег скапливается на антенне и качество приема снижается.

Форматом телевизионного вещания принято называть совокупность числа строк разложения кадра (кадр – изображение части пространства, заключенное в рамку экрана, видимое в каждый данный момент, А.Я. Юровский), частоту смены кадров или полей и тип развертки. В эпоху черно-белого телевидения возникло несколько форматов, появление же цветного количество форматов увеличило во много раз: на разные стандарты разложения изображения стали накладываться стандарты кодирования цвета. В дальнейшем часть форматов отпала в связи с непригодностью.

На качество изображения на телевизионном экране влияет, прежде всего, число строк: чем их больше, тем четче и лучше картинка. Телевидение стандартной четкости использует не более 625 строк (SECAM, PAL). А вот современные стандарты телевидения высокой четкости предусматривают количество строк 720 и 1080, что обеспечивает высокое качество.

Еще одна составляющая ТВ-формата – частота кадров. Большинство телевизоров демонстрирует ту частоту кадров, с какой они передаются. Стандартная частота кадров – 25 кадр/сек (SECAM, PAL) и 30 кадр/сек (NTSC). Частота кадров в кинематографии – 24 кадр/сек, что создает определенные неудобства. Чтобы показать кинофильм по телевидению изображение с кинопленки нужно преобразовать в телевизионный сигнал. Делается это сканированием изображения с кинопленки при помощи специальной аппаратуры. При этом и первое, и второе поле каждого телевизионного кадра формируются из строк сосканированных с одного кинокадра. Для первого поля берутся четные строки, а для второго - нечетные. Поскольку поля формируются с одного кинокадра, сдвига во времени между полями нет, то есть оба поля принадлежат одному моменту времени. Для приведения частоты кадров к телевизионному стандарту (25 кадр/сек для PAL и SECAM) каждый 24-й кадр дублируется.

Стандартный формат 4:3

Во всех системах телевидения стандартной четкости соотношение сторон кадра составляет 4:3. История формата 4:3 насчитывает почти сто лет. Вообще он появился раньше, чем сами телевизоры. В этом самом формате обычно снимались немые фильмы. Теперь понятно, что со времен ближайших последователей братьев Люмьер жизнь большинства населения Земли изменилась несущественно. Подавляющее большинство аналоговых телевизоров выпускаются именно в варианте 4:3. Соответственно, он принят для большинства аналоговых телепередач.

Широкоформатное телевидение

С начала семидесятых годов, когда японская телевизионная корпорация NHK приступила к разработке телевизоров с высокой точностью передачи изображения, идут споры об оптимизации телевизионного формата. В этих спорах обсуждаются те же недостатки и преимущества разных форматов, что и в дискуссиях, которые велись в ранние годы развития кинематографа, когда впервые стала применяться широкоформатная съемка.

Некоторые проблемы, с которыми вначале сталкивались производители широкоформатного кино, через сорок лет перешли к сторонникам широкоформатных телесъемок. Широко распространено мнение, что на телевидении уже сложился определенный формат и не следует от него отступать; но почему бы тогда не привести к нему и кинопродукцию? По замыслу многих сценариев, предназначенных для кино и телевидения, в кадре одновременно находятся и говорящий, и слушающий. В основе сцен, построенных на диалоге, обычно лежит такая базовая техника, как парная съемка из-за плеча одного из персонажей. От формата кадра зависит то, на каком расстоянии друг от друга могут находиться участники диалога. При телевизионном формате 4:3 это расстояние достаточно мало, из-за чего между персонажами устанавливается очень тесная взаимосвязь. При широкоформатной съемке расстояние между участниками диалога может быть существенно больше, благодаря чему появляется возможность установить взаимосвязь не только между персонажами, но и между отдельным героем и элементами фона. Широкоформатная съемка позволяет уменьшить взаимосвязь между персонажами, не выходя за рамки стандартного набора съемочных приемов, — только за счет увеличения расстояния между актерами. С другой стороны, чтобы при широкоформатной съемке эта взаимосвязь не разрушилась непреднамеренно, некоторые стандартные телевизионные приемы должны быть существенно доработаны. С точки зрения оператора, худший из возможных компромиссов заключается в принятии двойных стандартов, когда композиция должна быть, с одной стороны, рассчитана на воспроизведение на экране формата 16:9, а с другой — в усеченном виде демонстрироваться на экранах формата 4:3.

Формат 16:9 стал фактическим международным стандартом для HD-телевизоров. Реально 16:9 - это формат будущего для мирового цифрового ТВ. Сегодня появляется все больше контента в новом формате 16:9, поэтому телевизоры такого формата будут актуальны для любителей широкоформатных фильмов и телепередач. На заре DVD и HDTV телевизоры с соотношением сторон, приближенным к экрану кинотеатра, становится все более востребованными. Хотя телевизоры с соотношением сторон 16:9 более всего подходят для просмотра художественных фильмов, на них вполне возможно смотреть и телепередачи, а также спортивные состязания, получая лучший обзор всего пространства спортивного поля с более близкого расстояния.

Провайдеры кабельного и спутникового телевидения добавляют все больше широкоформатных каналов, так что со временем формат 16:9 станет более распространенным. Эта тенденция приведет к тому, что цены на телевизоры с соотношением сторон 16:9 станут более доступными.

Современные стандарты цветного телевидения

Фосфоры, используемые в телевизионных экранах, представляют собой цветные соединения, в которых на долю красного цвета приходится 30, на долю синего — 11 и на долю зеленого — 59%.

На заре эры цветного телевидения было решено сделать цветные телевизионные передачи совместимыми с существующим черно-белым телевидением. Черно-белые телевизоры должны быть способны принимать цветные передачи и воспроизводить их как обычные монохромные. Чтобы достичь этого, структура цветного телесигнала полностью повторяла черно-белый, добавился лишь дополнительный сигнал цветности (и сигналы его опознавания), которые легко отфильтровывались в черно-белом телевизоре, не отражаясь (почти) на качестве изображения.

Итак, в цветном телевидении приняты две составляющие видеосигнала — яркостная (Y) и цветностная (C). Сигнал яркости передается обычным образом, с полной шириной полосы пропускания, позволяя черно-белому телевизору показывать нормальное изображение. На сигнал цветности выделена гораздо меньшая ширина полосы. Это стало возможным благодаря тому, что глаз человека имеет низкое цветовое разрешение и не способен различать мелкие цветные элементы изображения с такой же точностью, как белые.

Говоря о восприятии цвета, надо понимать, что сигнал яркости несет информацию о яркости объекта и ее промежуточных значениях, тогда как сигнал цветности передает информацию о цветовом оттенке и глубине цвета или насыщенности изображения. Менее насыщенное изображение выглядит на экране блеклым, более насыщенное — ярким, сочным.

При передаче цветного ТВ-сигнала сигнал цветности преобразуется в специальные цветоразностные сигналы. Так как информация о яркости уже передается, цветовой сигнал в ней больше не нуждается. Таким образом, получаются три цветоразностных сигнала: красный минус сигнал яркости (R–Y), зеленый минус сигнал яркости (G–Y) и синий минус сигнал яркости (B–Y).

Но нет необходимости передавать и все три цветоразностных сигнала потому, что если две составляющих полного сигнала цветности известны, третий может быть рассчитан.

Цветоразностные сигналы преобразуются в один в передающем центре. Каким образом кодировать сигналы цветности, было решено в различных странах различными способами. Настолько различными, что это привело к появлению трех основных несовместимых друг с другом стандартов.

Стандарт SECAM

Современные форматы цветного телевидения в некоторой степени являются адаптацией старого монохромного телевещания. Таковой, например, является система аналогового цветного телевидения SECAM. В адаптированных форматах дополнительный сигнал цветности передается в высокочастотной области спектра монохромного телесигнала.

SECAM – совместная разработка французов и русских. Поэтому именно этот стандарт используется сейчас в России, Франции и ряде других стран. Он предполагает следующие характеристики: разложение телевизионного кадра на 625 строк (при этом на экране отображается 576 активных строк) и 25 кадр/сек. Так как частота кадров и количество строк соответствует стандарту PAL, есть возможность просматривать видео в формате SECAM на видеоплеере PAL стандарта (и наоборот), но в монохромном варианте.

MESECAM

MESECAM является разновидностью стандарта SECAM и служит для того, чтобы видеомагнитофоны, работающие в стандарте PAL, имели возможность записи программ, транслируемых в системе SECAM. Это была не лучшая, но достаточно простая и недорогая разработка, необходимость в которой появилась в связи с массовым распространением видеомагнитофонов в странах Восточной Европы и Азии, получавших телевизионный сигнал в системе SECAM.

Стандарт PAL

Стандарт PAL – система аналогового цветного телевидения, основной телевизионный стандарт в Европе. Была разработана немецким инженером. Используется также в Великобритании, Австралии и Южной Африке. Стандарт PAL использует метод добавления цвета к телевизионному сигналу черного и белого цвета. Разбивает изображение на 625 строк (активных – 576) с частотой 25 кадр/сек. Кадровая частота в 25 кадров в секунду близка к стандартной частоте киносъемки и проекции 24 кадр/сек, что упрощает телекинопроекцию.

В отличие от NTSC, в стандарте PAL при использовании стандартного аналогового декодера цветовое разрешение по вертикали вдвое ниже, чем разрешение монохромного изображения (из-за суммирования двух соседних строк по полю). С этим вполне можно смириться, так как разрешение по горизонтали в цвете также меньше из-за уменьшения полосы пропускания. Субъективно, в силу большей чувствительности глаза к яркостной составляющей, на среднестатистических картинках такое ухудшение почти не заметно. При этом надо понимать, что в передаваемом сигнале цветовое разрешение по вертикали — полное, ухудшение разрешения происходит лишь в аналоговых декодерах PAL.

Система PAL – лучшая на данный момент.

Стандарт NTSC

NTSC - стандарт телевещания. Используется в США (где и была разработана) и в Японии. 18 декабря 1953 года впервые в мире было начато цветное телевизионное вещание с применением именно этой системы.

Стандарт определяет метод кодирования информации в композитный видеосигнал. Согласно стандарту NTSC, каждый видеокадр состоит из 525 горизонтальных строк экрана, по которым каждую 1/30 секунды проходит электронный луч. При отрисовке кадра электронный луч делает два прохода по всему экрану: сначала по нечетным строкам, а потом по четным. Обеспечивается поддержка 16 миллионов разных цветов. В настоящее время разрабатываются новые разновидности стандарта NTSC, которые будут входить в состав стандарта MPEG и стандарта разработки DVD. У NTSC есть один недостаток – пусть и незначительное, но искажение в цвете.

Оценивая системы цветного телевидения с точки зрения качества изображения, необходимо учитывать два обстоятельства. С одной стороны, можно сравнивать качество изображения, получаемое на телевизионных приемниках разных систем при идеальных условиях передачи и приема сигнала. С другой стороны, можно проводить оценку, сравнивая изображения при реальных условиях передачи, когда в тракте передачи возникают искажения сигнала, и когда ТВ-приемник настраивается телезрителем, не имеющим специального образования.

В реальных условиях телеприема, когда эфир изобилует помехами, а удаленность телецентра только способствует росту шумов, приоритет будет в пользу SECAM — в силу того, что цветовые сигналы передаются поочередно в разное время, перекрестные искажения почти отсутствуют.

Для обычного рядового пользователя в условиях достаточной силы ТВ-сигнала и минимума помех различия в качественных показателях изображения на экранах телевизионных приемников NTSC, PAL и SECAM почти не наблюдается.

Говоря о взаимосовместимости систем, следует иметь в виду полную или частичную совместимость, т.е. возможность принимать ТВ-сигнал одной из систем на приемник, рассчитанный на другой, или видеозапись ТВ-программы в одной из систем на видеомагнитофон, рассчитанный на работу в другой.

Лишь частоты передачи и различия цветового кодирования делают системы несовместимыми с вещательной точки зрения. Тем не менее, транскодирование между PAL и SECAM менее сложно, чем с NTSC. NTSC-программы невозможно воспроизводить на телевизорах систем PAL и SECAM, равно как и наоборот.

Существуют три основных способа налаживания связей между мировыми стандартами телевещания. Первый заключается в ограниченном транскодировании. Второй способ — это полноценное мультисистемное транскодирование. Такие транскодеры позволяют производить запись и воспроизведение в любой из систем цветности, независимо от стандарта оригинальной программы. По отношению к ТВ-приемнику мультисистемность означает не что иное, как возможность воспроизведения сигнала, кодированного в любой из систем. Наконец третий способ состоит в конвертировании стандартов. Здесь речь идет о транскодировании, но только систем одного стандарта.

Рассмотрев особенности основных телевизионных форматов, можно выявить их общую черту: каждый формат содержит в равной степени как недостатки, так и достоинства. Поэтому выбирать формат телевещания следует в соответствии с лично преследуемыми целями. Однако с всеобщим введением цифрового вещания уйдут в небытие присущие описанным системам искажения, подверженность помехам. Так может, стоит просто подождать?

1. Егоров В. Терминологический словарь телевидения: Основные понятия и комментарии / Ин-т повыш. квалификации работников телевидения и радиовещания ФСТР. - 3-е изд., доп. - М., 1997. - 92 с.

6. Телевизионная журналистика. Ред. коллегия: Г.В. Кузнецов, В.Л. Цвик, А.Я. Юровский. М.: Изд-во МГУ, “Высшая школа”, 2005

© 2014-2022 — Студопедия.Нет — Информационный студенческий ресурс. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав (0.01)

Станда́рт телевизио́нного веща́ния — система кодирования видеосигнала для его эфирной передачи. Уже в эпоху чёрно-белого телевидения возникло несколько разных стандартов разложения изображения, отличавшихся числом строк, частотой кадров и другими параметрами. Переход к цветному телевидению умножил число систем, так как на разные стандарты разложения накладывались стандарты кодирования цвета (NTSC, PAL, SECAM).

Содержание

Число строк

Чем выше число строк, тем качественнее, чётче изображение и тем больше информации на экране. В то же время чем выше число строк, тем шире должна быть используемая полоса частот (соответственно тем меньше можно создать телеканалов). Считается, что обычному кинокадру на 35 мм плёнке соответствовало бы телевизионное изображение с 900 строками [источник не указан 45 дней] . В телевидении стандартной четкости такое качество не достигается. Европейский стандарт разложения для передачи использует 625 строк, из которых активных, то есть, видимых на экране — 576. Американский стандарт использует 525 строк из которых активных — 480 (стандарт VGA). Во Франции существовала система с 819 строками, но сейчас она уже вымерла (такой канал занимал полосу 14 МГц). Современные стандарты телевидения высокой четкости предусматривают количество строк 720 и 1080, что обеспечивает высокое качество изображения. Использование для передачи цифрового сжатия потока видеоданных позволяет передавать такое изображение по относительно узкому каналу.

Частота кадров

В большинстве телевизоров кадры показываются с той же частотой, с какой они передаются (поскольку раньше было сложно реализовать что-либо другое). При этом частота кадровой развёртки вдвое выше частоты кадров из-за использования чересстрочной развёртки. На ранних стадиях развития телевидения инженеры боялись, что переменный ток в сети питания будет создавать помехи на экране, поэтому частота кадровой развёртки была выбрана в точности равной стандартной частоте переменного тока (50 Гц в Европе, 60 Гц в Америке) — чтобы возможные помехи были статическими, а не имели вид дрожания. Эти опасения, впрочем, оказались необоснованными, но после начала массового внедрения телевещания было уже поздно что-то менять.

То, что частота кадров на телевидении (25 или 30 кадров в секунду) отличается от частоты кадров в кино (24 кадра в секунду), создаёт определённые неудобства. В Европе на телевидении фильмы прокручивают чуть быстрее (на 4 %; соответственно и звук становится более высоким); в Америке при телекинопроекции применяется сложная интерполяция, обеспечивающая плавный перевод кадровой частоты кинематографа в кадровую частоту телевидения. Первые такие технологии вызывали неизбежную прерывистость движения на экране при переводе кинофильмов на телеэкран. Современные технологии делают изображение плавным, за счет более сложных алгоритмов интерполяции. Дешевизна и совершенство современных технологий кадровой интерполяции позволяют делать ее даже при телекинопроекции в европейском стандарте разложения, поэтому на современном телевидении кинофильмы показываются с истинной частотой киносъемки в 24 кадра в секунду, чтобы предотвратить ускорение темпа движения и повышение тональности фонограммы.

Соотношение сторон кадра

Аналоговые системы

Системы цветного телевидения обозначаются так: например, SECAM-D обозначают сигналы стандарта D, на которые наложены цветные сигналы системы SECAM. Неприменяемые стандарты отмечены серым.

Стандарт	Число строк	Кадровая частота, Гц	Полоса канала, МГц	Полоса видео, МГц	Сдвиг несущей звука, МГц	Ширина остаточной боковой полосы	Полярность видеосигнала	Модуляция несущей звука	Примечания
A	405	25	5	3	−3.5	0.75	Позитивная	Амплитудная	Великобритания (только ч/б)
B	625	25	7	5	+5.5	0.75	Негативная	Частотная	МВ в большинстве стран, МВ и ДМВ в Австралии (см. G и H)
C	625	25	7	5	+5.5	0.75	Позитивная	Амплитудная	старая система МВ, использовавшаяся только в Бельгии
D	625	25	8	6	+6.5	0.75	Негативная	Частотная	только МВ (см. K)
E	819	25	14	10	±11.15	2.00	Позитивная	Амплитудная	Старая французская система МВ
F	819	25	7	5	+5.5	0.75	Позитивная	Амплитудная	Старая система МВ, использовавшаяся только в Бельгии и Люксембурге
G	625	25	8	5	+5.5	0.75	Негативная	Частотная	только ДМВ (см. B)
H	625	25	8	5	+5.5	1.25	Негативная	Частотная	только ДМВ (см. B)
I	625	25	8	5.5	+5.996	1.25	Негативная	Частотная	Великобритания, Ирландия, ЮАР, Гонконг
K	625	25	8	6	+6.5	0.75	Негативная	Частотная	только ДМВ (см. D)
K'	625	25	8	6	+6.5	1.25	Негативная	Частотная	Заморские владения Франции
L	625	25	8	6	+6.5	1.25	Позитивная	Частотная	Франция: звук на −6,5 МГц только на 1 полосе МВ
M	525	29.97	6	4.2	+4.5	0.75	Негативная	Частотная	Страны Америки, Япония, Филиппины, Южная Корея (все NTSC-M); Бразилия (PAL-M)
N	625	25	6	4.2	+4.5	0.75	Негативная	Частотная	Аргентина, Боливия, Парагвай, Уругвай

Цифровые системы

Основное преимущество цифрового телевидения заключается в улучшенном качестве изображения и звука. Кроме того, цифровое телевидение дает широкие возможности для дополнительных сервисов. На одном частотном канале, по которому раньше передавалась одна телевизионная программа, теперь можно передавать сразу несколько. В цифровом телевидении, в отличие от аналогового, используются свои стандарты эфирного вещания, в том числе высокой чёткости.

Училище №3 Морского профиля Национального Университета "Одесская Юридическая Академия", Одесса/Украина, 12 страниц, 2011г.
Содержание
1. Этапы развития цифрового телевидения
2. Цифровой телевизионный сигнал
3. Общие принципы построения системы цифрового телевидения
4. Цифровое телевидение и компьютерные технологии
5. Перспективы развития цифрового телевидения
6. Список используемой литературы

Варгаузин В. Принципы цифрового телевидения стандарта ATSC

формат pdf
размер 405.91 КБ
добавлен 29 марта 2011 г.

История становления стандарта американского цифрового телевидения ATSC (Advanced Тelevision Systems Committee) от момента его зарождения до практического внедрения насчитывает около 10 лет. Цель статьи - осветить основные технические положения стандарта ATSC, недостаточно отражённые в отечественной литературе. журнал "ТЕЛЕ-Спутник", сентябрь 1999, 7 л.

Зайцев А.А., Исакович Э.И. и др. Электронные средства информационных систем. Часть 3. Устройства отображения информации

формат pdf
размер 2.34 МБ
добавлен 11 марта 2011 г.

Учебное пособие. - Елец: РГУТиС, ЕГУ им. И. А. Бунина, 2008. - 238 с. В пособии рассматриваются принципы формирования, обработки, передачи и приёма телевизионных сигналов, структурные и принципиальные схемы основных узлов телевизоров, особенности построения и работы спутникового и цифрового телевидения. Пособие предназначено для студентов, обучающихся по специальности "Информационные системы и технологии", а также для студентов старших курсов инж.

Капуро П.А., Ткаченко А.П. Телевизионные системы

формат pdf
размер 9.62 МБ
добавлен 23 октября 2011 г.

Кривошеев М.И. Международная стандартизация цифрового вещательного телевидения

формат pdf
размер 11.77 МБ
добавлен 12 августа 2010 г.

Рассмотрены методология и результаты международной стандартизации, ставшие надежным мировым фундаментом внедрения и развития многофункционального цифрового интерактивного ТВ вещания, телевидения высокой четкости, наземного и спутникового цифрового вещания, видеозаписи, методов оценки качества изображений, контроля и измерений. Описывается новый подход к ускорению внедрения цифрового вещания с учетом реалий его сосуществования с аналоговым при пре.

Локшин Б.А. Цифровое вещание: От студии к телезрителю

формат djvu
размер 11.72 МБ
добавлен 12 марта 2011 г.

М.: Компания Сайрус системс, 2001. - 446 с. - ISBN: 5-88230-049-5 Цель предлагаемой вниманию читателя книги - познакомить Специалистов, работающих в области ТВ вещания, с современной техникой цифрового вещания, в первую очередь - цифрового сжатия и передачи цифровых сигналов по каналам вещания. В книге излагаются основные принципы цифрового телевидения, подробно освещены вопросы цифрового сжатия, описаны стандарты семейства MPEG, включая еще не.

Реферат - HDTV - телевидение высокой четкости

формат doc
размер 152.5 КБ
добавлен 31 мая 2011 г.

Серов А.В. Эфирное цифровое телевидение DVB-T/H

формат pdf
размер 143.67 МБ
добавлен 08 декабря 2011 г.

Смирнов А.В. Основы цифрового телевидения

формат djvu
размер 19.54 МБ
добавлен 29 ноября 2009 г.

Учебное пособие. - Москва: "Горячая линия -Телеком", 2001. - 2001с. Изложены основные принципы построения систем цифрового телевидения. Рассмотрены дискретизация и квантование телевизионных сигналов и существующие стандарты на параметры этих операций. Представлены методы цифровой обработки телевизионных сигналов и изображений, включая ортогональные преобразования, оценку и компенсацию движения, цифровую фильтрацию, кодирование с предсказанием и д.

Смирнов А.В., Пескин А.Е. Цифровое телевидение. От теории к практике

формат djvu
размер 5.05 МБ
добавлен 27 января 2011 г.

Издательство: Горячая Линия - Телеком, 2005 г., 349 стр. ISBN: 5-93517-222-4. Качество: хорошее. Изложены основные принципы построения систем цифрового телевидения и телевизионных приемников для таких систем. Рассмотрены действующие стандарты цифрового представления телевизионных сигналов и методы их цифровой обработки. Описаны методы сжатия телевизионных сигналов и сигналов звукового сопровождения по стандартам JPEG, MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4 и др.

Тоискин В.С., Красильников В.В., Петренко В.И. Основы радиосвязи и телевидения: Учебное пособие

формат pdf
размер 2.87 МБ
добавлен 29 ноября 2009 г.

Учебное пособие содержит принципы построения систем радиосвязи, включая физические основы современных видов модуляции сигналов; особенности распространения радиоволн различных диапазонов; теоретические основы телевидения; физические принципы формирования изображений; принципы построения систем черно-белого и цветного телевидения, а также цифрового телевидения стандартов ATSC, DVB и написано в соответствии с программой по курсу «Основы радиосвязи.

Читайте также: