- •Построение и эксплуатация цифровых телевизионных сетей
- •В.2 Регулярные сигналы и их аналитическое описание…..
- •2.4.3 Ацп с плавающей точкой……………………………………………
- •4.9.6.2 Звук……………………………………………………………..
- •5.Принципы построения и особенности внедрения систем цифрового тв вещания
- •5.1 Глобальная модель систем цифрового вещания
- •Введение
- •В.1 обзор существующих методов доставки цифровых телевизионных программ к потребителю
- •В.2 Регулярные сигналы и их аналитическое описание. Ортогональные разложения функций
- •Дискретизация функций рядами Фурье
- •1 Цифровые фильтры
- •1.1 Явление Гиббса
- •1.1.1 Сущность явления Гиббса
- •1.2 Весовые функции
- •1.4 Разностное уравнение
- •Нерекурсивные фильтры
- •1.6 Рекурсивные фильтры
- •6.3 Интегрирующий рекурсивный фильтр.
- •1.12 Структурные схемы цифровых фильтров
- •2 Аналого-цифровое преобразование
- •2.1 Цифровая обработка звуковых сигналов
- •2.2 Основы аналого-цифрового преобразования
- •2.2.1 Основные понятия и определения
- •2.3 Структура и алгоритм работы цап
- •Контрольные вопросы
- •2.4 Структура и алгоритм работы ацп
- •2.4.1 Параллельные ацп
- •2.4.2 Ацп с поразрядным уравновешиванием
- •2.4.3 Ацп с плавающей точкой
- •Контрольные вопросы
- •3. Звук.
- •3.1 Аудиосигнал
- •3.1.1 Звуковые волны
- •3.1.2 Звук как электрический сигнал
- •3.1.4 Сложение синусоидальных волн
- •3.4.3 Децибелы и уровень звука
- •3.4.6 Громкость
- •3.6 Цифровой звук
- •3.6.1 Частота дискретизации
- •3.6.2 Разрядность
- •3.7 Методы и стандарты передачи речи по трактам связи, применяемые в современном оборудовании (7 кГц)
- •3.7.1 Импульсно-кодовая модуляция (pcm — Pulse-Code Modulation)
- •3.7.3 Методы эффективного кодирования речи
- •3.7.4 Кодирование речи в стандарте cdma
- •3.7.5 Речевые кодеки для ip-телефонии
- •3.7.6 Оценка качества кодирования речи
- •3.8 Основные понятия цифровой звукозаписи
- •3.8.1 Натуральное цифровое представление данных
- •3.8.2 Кодирование рсм
- •3.9 Формат mp3
- •3.9.1 Сжатие звуковых данных
- •3.9.2 Сжатие с потерей информации
- •3.9.3 Ориентация на человека
- •3.9.4 Кратко об истории и характеристиках стандартов mpeg.
- •3.9.5 Что такое cbr и vbr?
- •3.9.6 Каковы отличия режимов cbr, vbr и abr?
- •3.9.7 Методы оценки сложности сигнала
- •3.9.8 Какие методы кодирования стерео информации используются в алгоритмах mpeg (и других)?
- •3.9.9 Какие параметры предпочтительны при кодировании mp3?
- •3.9.10 Какие альтернативные mpeg-1 Layer III (mp3) алгоритмы компрессии существуют?
- •3.10 OggVorbis
- •3.12 Flac
- •Вопросы:
- •Назначение звуковой системы.
- •Основные понятия цифровой звукозаписи.
- •4 Видеосигналы
- •4.1 Общие положения алгоритмов сжатия изображений
- •4.2 Алгоритмы сжатия
- •Gif (CompuServe Graphics Interchange Format)
- •4.3 Вейвлет-преобразования
- •4.3.1 Вейвлеты, вейвлет-преобразования, виды и свойства Вейвлет анализ и прямое вейвлет-преобразование
- •4.3.2 Непрерывное прямое и обратное вейвлет-преобразования
- •4.3.3 Ортогональные вейвлеты
- •4.4 Формат сжатия изображений jpeg
- •2) Дискретизация
- •3) Сдвиг Уровня
- •4) 8X8 Дискретное Косинусоидальное Преобразование (dct)
- •5) Зигзагообразная перестановка 64 dct коэффициентов
- •6) Квантование
- •7) RunLength кодирование нулей (rlc)
- •8) Конечный шаг - кодирование Хаффмана
- •4.5 Jpeg2000
- •4.5.1 Общая характеристика стандарта и основные принципы сжатия
- •4.5.2 Информационные потери в jpeg2000 на разных этапах обработки
- •4.5.3 Практическая реализация
- •4.6 Видеостандарт mpeg
- •4.6.1 Общее описание
- •4.6.2 Предварительная обработка
- •4.6.3 Преобразование макроблоков I-изображений
- •4.6.4 Преобразование макроблоков р-изображений
- •4.6.5 Преобразование макроблоков в-изображений
- •4.6.6 Разделы макроблоков
- •4.7 Mpeg-1
- •Параметры mpeg-1
- •4.8 Mpeg-2
- •4.8.1 Стандарт кодирования mpeg-2
- •4.8.2 Компрессия видеоданных
- •4.8.3 Кодируемые кадры
- •4.8.4 Компенсация движения
- •4.8.5 Дискретно-косинусное преобразование
- •4.8.6 Профессиональный профиль стандарта mpeg-2
- •4.9.11 Плюсы и минусы mpeg-4
- •4.10 Стандарт hdtv
- •5.Принципы построения и особенности внедрения систем цифрового тв вещания
- •5.1 Глобальная модель систем цифрового вещания
- •5.2 Определение и классификация систем доставки
- •5.3 Система цифрового телевизионного вещания dvb
- •6.Описание формата dvb-s2
- •8. Мультиплексирование в системах цифрового тв вещания
- •8.1 Уровни мультиплексирования
- •8.2 Статистическое мультиплексирование
- •8.3 Структура pes-пакета
- •8.4 Структура транспортных пакетов
- •8.5 Передача сервисной информации в системах цифрового тв вещания
- •8.5.1 Место сервисной информации
- •8.5.2 Таблицы сервисной информации
- •8.5.3 Использование таблиц сервисной информации
- •8.5.4 Передача таблиц сервисной информации
- •8.6 Синхронизация в системах цифрового тв вещания
- •8.6.1 Принцип постоянной задержки
- •8.6.2 Метки времени
- •8.6.3 Подстройка системных часов
- •8.6.4 Метки декодирования и предъявления
- •8.7 Коммутация транспортных потоков mpeg-2
- •8.7.1 Обобщенная модель коммутатора цифровых потоков
- •8.7.2 Работа буфера декодера
- •9. Организация многочастотных и одночастотных цифровых радиовещательных сетей
- •9.1Типы сетей наземного цифрового вещания
- •9.2 Модели канала
В.1 обзор существующих методов доставки цифровых телевизионных программ к потребителю
К началу 90-х годов стало ясно, что мир стоит на пороге решающих перемен в области телевизионного вещания. Разработка и принятие стандарта MPEG-1, а затем и MPEG-2 показали, что в короткие сроки можно достичь значительного увеличение пропускной способности вещательных каналов, беспрецедентного увеличения качества изображения и звукового сопровождения, развития новых служб. В то же время сложность алгоритмов цифрового сжатия требовала интегральных микросхем высокой степени интеграции, разработка которых оправдана только при очень больших объемах производства. Не вызывало сомнений, что нужны единые стандарты обработки и передачи сигналов, и первым это поняли европейцы. В 1993 г. Группа ведущих европейских компаний-производителей вещательного оборудования образовала некоммерческую организацию по разработке таких стандартов, получившую название DVB Project (Digital Video Broadcasting Project – проект цифрового ТВ вещания).
К настоящему времени членами DVB Project являются около 300 организаций и компаний-производителей оборудования, вещателей, операторов связи из более чем 30 стран не только Европы (включая Россию), но и других континентов.
Одним из первых решений организации было решение принять за основу всех разработок стандарт цифрового сжатия MPEG-2. Однако, как мы знаем, MPEG-2 не охватывает передачу цифрового сигнала по каналам связи и его необходимо было дополнить документами, регламентирующими обработку сигнала перед подачей в канал. Второе важное решение, которое принял DVB Project, – использование общего MPEG-2 мультиплекса во всех средах распространения и максимальная унификация методов помехоустойчивого кодирования и модуляции. Во всех случаях используется код Рида-Соломона с единым размером блока, и в тех случаях, где это необходимо, – сверточный код с набором относительных скоростей.
Для каждой транспортной среды разработан стандарт обработки и передачи транспортного потока, учитывающий ее специфику и в то же время максимально унифицированный со смежными стандартами. Для упрощения взаимного обмена программами выбраны такие параметры обработки, чтобы пропускная способность и число передаваемых ТВ программ во всех случаях оставались бы примерно одинаковыми. Документ для спутникового вещания получил сокращенное наименование DVB-S (Satellite – спутниковый), для сетей кабельного телевидения – DVB-C (Cable – кабельный), для наземного (эфирного) телевидения – DVB-T (Terrestrial – наземный). Отдельные стандарты выпущены для распределительных СВЧ сетей (MMDS), сотовых сетей миллиметрового диапазона (LMDS), коллективных установок спутникового телевидения (SMATV) и других транспортных сред. Разработаны стандарты передачи телетекста, субтитров, графики, данных пользователя. Наконец, для обеспечения полной совместимости цифровых потоков, предаваемых в разных средах, разработаны и внедрены единые таблицы информации о службах SI (Service Information), описывающие структуру размещения служебных данных в транспортном потоке.
Япония предложила свой проект стандарта цифрового вещания, основанный на давней идее интеграции цифровых вещательных служб (ISDB – Integrated Services Digital Broadcast). Как и в связном аналоге – уже реализованной ISDN, в ISDB предлагается объединить общими интерфейсами и протоколами вещательную передачу самого разнообразного контента – видео, звука, графики, других мультимедийных компонентов. Версия стандарта для цифрового эфирного вещания – ISDB-T – проработана в большей степени и предложена для международной стандартизации.
Телевидением высокой четкости (HDTV – High Definition TV) традиционно принято считать систему передачи изображения с увеличенным форматом и числом строк и элементов в строке.
Соединенные Штаты Америки раньше других заявили о своих планах перевода всего эфирного вещания на формат высокой четкости. Еще в середине 80-х годов был создан Комитет по системам перспективного телевидения (ATSC – Advanced Television System Committee) и началась разработка систем высокой четкости, совместимых с аналоговым NTSC, в том числе и по занимаемой в эфире полосе частот. Исследования в области ТВЧ велись и в Европе, и в Японии, но только США вели разработку совместимых систем для эфирного вещания. К 1991г. Разными компаниями было предложено шесть совместимых систем, из них четыре полностью цифровые. ATSC предложил компаниям-разработчикам объединить свои усилия и создать единый стандарт, который бы включал наилучшие решения из всех проектов. Консорциум, названный Большой Альянс, представил в 1995 г. Проект полностью цифрового стандарта, позволяющего передать в полосе 6 МГц, выделенной в США под единичный ТВ канал, одну программу высокой четкости с многоканальным звуковым сопровождением, субтитрами и служебной информацией.