- •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
5.Принципы построения и особенности внедрения систем цифрового тв вещания
5.1 Глобальная модель систем цифрового вещания
Происходящий в настоящее время в мире переход на цифровое ТВ вещание находится в своей активной фазе. Известные планы предусматривают переход развитых стран на полностью цифровое вещание в течение 2006-2015 гг.
Обычной практикой при внедрении цифрового наземного ТВ вещания является установление переходного периода на срок примерно 10-15 лет, когда одновременно будет производиться и аналоговое, и цифровое вещание. При этом должны сохраняться существующие частотные планы, т.е. сетка наземных каналов со своими номинальными полосами частот в 6; 7; 8 МГц. Переход от аналогового к цифровому вещанию должен сопровождаться ростом эффективности использования радиоспектра (исключительно дефицитного ресурса), повышением помехоустойчивости доставки информации, снижением помех другим службам радиосвязи и вещания. Каждый канал ТВ вещания, переводимый в режим цифрового вещания, должен кардинально увеличивать число, качество и номенклатуру услуг, предоставляемых пользователю, т. е. канал должен обладать прозрачностью для всех видов данных в составе потока транспортных пакетов. Эти свойства можно кратко определить как многопрограммность и многофункциональность системы цифрового ТВ вещания. Они позволяют рассматривать цифровое ТВ вещание в качестве составной (и важнейшей) части цифрового вещания с интеграцией служб (ЦВИС), которое является перспективным видом доставки мультимедийной информации и основывается на эффективном использовании пропускной способности проводных и радиоканалов системами с множеством служб. Это позволяет объединять на системном уровне в одном стандартном канале ряд цифровых потоков, каждый из которых может включать несколько сигналов изображения различных классов качества, сигналы программ звукового вещания, данные Интернета, другую графическую и текстовую информацию и т.д.
Система цифрового ТВ вещания содержит не только различные службы, но и разнообразные системы доставки информации, поскольку, обладая способностью сопряжения с различными видами цифровых сетей, полностью обеспечивает режим распределения и трансляции вещательных программ и независимых данных, как с открытым, так и с ограниченным доступом. В систему цифрового ТВ вещания легко ввести функцию гибкой интерактивности, позволяя пользователю иметь связь с провайдерами услуг по различным видам каналов, доступных в конкретной ситуации. Практическая реализация систем цифрового ТВ вещания невозможна без скоординированных усилий международных организаций:
международная организация по стандартизации ИСО (International Organization for Standardization - ISO);
международная электротехническая комиссия МЭК (International Electrotechnical Commission - IEC);
международный союз электросвязи МСЭ (International Telecomunication Union - ITU).
Международные исследования в области цифрового вещания основываются на глобальной модели системы цифрового вещания, отражающей новые подходы к массовой многоцелевой интерактивности и передаче мультимедиа, а также принимающей во внимание возможные среды передачи. Глобальный подход к цифровому ТВ вещанию определяет его как систему массового многоцелевого информационного обслуживания, обеспечивающую комплексное решение проблем многопрограммного ТВ вещания (МПТВ), передачи больших объемов цифровых данных, массовой интерактивности, а также ряда задач мультимедиа и других информационных служб (рис. 5.1).
Глобальная модель учитывает необходимость гармонизации и взаимоувязки комплексов производства и распределения программ, технологические особенности основных участков ТВ тракта, методы планирования зон покрытия наземных и спутниковых сетей, соблюдение жестких международных норм электромагнитной совместимости, методологию создания единых мировых ТВ стандартов. Такая модель включает в себя разнообразные ТВ службы, представляющие существенный интерес для широких масс зрителей (макровещание) или для небольших групп по их индивидуальным запросам (микровещание).
Ядром глобальной модели является мультиплекс, т.е. групповой цифровой сигнал, передаваемый по ТВ каналу. Мультиплекс играет роль многоцелевого контейнера, загружаемого цифровыми сигналами нескольких программ ТВ вещания и обеспечивающего множество прямых цифровых каналов интерактивных и других служб.
Глобальная модель цифрового ТВ вещания позволяет выделить все основные составляющие процесса производства и распределения цифровых программ, включая роль провайдеров услуг и сетевых операторов. В отличие от аналогового ТВ вещания, при котором каждый вещатель имел свой частотный канал, при цифровом ТВ вещании возникает новое действующее лицо — оператор мультиплекса. Не являясь ни производителем программ, ни вещателем, ни сетевым оператором, оператор мультиплекса может предоставлять провайдерам служб средства цифровой технологии для увеличения числа программ, которые можно передавать в каждом стандартном ТВ канале.
Рисунок 5.1 – Глобальная модель системы интерактивного цифрового вещания
Слияние на базе цифрового вещания методов телекоммуникаций с компьютерными технологиями и введение интерактивности качественно изменяют традиционную роль ТВ вещания как поставщика однонаправленных программ. Цифровой вещатель может предоставлять целую гамму привлекательных интерактивных и мультимедийных услуг вещательного и невещательного вида для макро- и микрогрупп пользователей. Пользователь, в свою очередь, становится участником процесса вещания и потребителем ряда новых услуг, получая, например, возможность выбирать по своему вкусу продолжение просматриваемой программы или даже формировать свою собственную программу из фрагментов различных передаваемых программ. Такие программы вещания становятся нелинейными в отличие от традиционной линейной программы, где телезритель пассивен и может лишь просматривать сменяющие друг друга сцены и сюжеты в последовательности, жестко заданной поставщиком программы (модулем вещания).
Согласно глобальной модели передающая часть системы цифрового ТВ вещания содержит модуль вещательных программ (ТВ программы, звуковые программы, метаданные, совместимые информационные службы) и модуль мультимедийных служб (Интернет-совместимые службы, телематические, образовательные, медиаметрические, телемедицинские и др. службы). Информация этих двух модулей передается в составе мультиплекса по каналу вещания на приемники пользователей.
Содержательная информация, выгружаемая из цифрового контейнера, предоставляется пользователям вещательных, интерактивных, информационных и других служб. Каждый из них по каналам интерактивной сети может осуществлять обмен сообщениями со своими поставщиками программ и интерактивных услуг. Средством интерактивного обмена является абонентская приставка к телевизору с клавиатурой, памятью, декодерами систем ограничения доступа, устройствами сопряжения с интерактивными каналами, модемами и другими узлами.