3.3.3. Контроль качества изображений в цифровых

телевизионных системах

3.3.3.1 Требования к контролю качества работы цифровых

телевизионных систем

Стандарт MPEG-2 и связанные с ним стандарты DVB и ATSC потребовали не только новой терминологии, но и совершенно новых методов контроля и измерений. Цифровым телевизионным системам присущи следующие особенности, важные для организации контро­ля их работы :

1. Для передачи цифровых сигналов ТВ вещания по каналам связи используется сжатие исходной видеоинформации, т.е. доволь­но сложное нелинейное преобразование. При этом возможны неаде­кватность и слабая корреляция результатов измерений с помощью детерминированных измерительных сигналов с субъективными

оцен­ками качества изображений.

2. В отличие от аналогового телевидения субъективное качество изображения в цифровых системах существенно зависит от содер­жания сюжета или сцены и может сильно изменяться во времени в процессе передачи произвольных видеопоследовательностей.

3. Сигналы в цифровых системах ТВ вещания имеют иную структуру, чем в аналоговом телевидении, и представляют собой ци­фровые транспортные потоки, параметры которых можно измерять с помощью анализаторов этих потоков.

Для организации контроля качества изображений в ЦТВ требу­ется решить следующие задачи:

• выбрать систему параметров, позволяющих достаточно полно оценить качество изображений и работоспособность отдельных ,

звеньев и канала передачи в целом при установке и эксплуата­ции телевизионной аппаратуры;

• разработать методы измерения выбранных параметров;

• выбрать измерительное оборудование, необходимое для измере­ния выбранных параметров, с требуемыми характеристиками (точностью, быстродействием, надежностью, габаритами и т.д.). Стандарты DVB и ATSC основаны на системе сжатия телеви­зионного сигнала MPEG-2, но определяют множество способов рас­пространения телевизионных программ (эфирные, кабельные, спут­никовые и т.д.). В соответствии с этим набор контролируемых па­раметров включает в себя две группы: первая предназначена для контроля транспортных потоков MPEG-2 и является общей для всех сред распространения, вторая предназначена для контроля каналь­ного оборудования и учитывает специфику различных систем пере­дачи телевизионных программ.

303

Учитывая вышесказанное, на первых этапах внедрения ЦТВ, когда, в первую очередь, необходимо обеспечить работоспособность системы, следует ограничиться наиболее важными параметрами, в основном определяющими качество сигнала, и позволяющими кон­тролировать отдельные звенья канала передачи.

К наиболее информативным измерениям в различных системах DVB, ATSC, позволяющим диагностировать работу большинства зве­ньев вещательного тракта, относят: параметры транспортного пото­ка (TS), частоту ошибочных битов (BER), отношение сигнал/шум и анализ квадратурных (IQ) сигналов.

Контроль параметров TS на входе и выходе системы или ее от­дельных каналов позволяет определить работоспособность системы.

Очень полезно для определения зоны действия и качества сигна­ла измерять зависимости частоты ошибочных битов (BER) от отно­шения сигнал/шум. Эта зависимость может быть снята на приемной стороне, чтобы оценить качество принимаемого сигнала, или на пере­дающей стороне — качества исполнения передатчика. Этот параметр полезен также при введении в действие системы.

Другим важным источником искажений сигнала является моду­лятор. Для оценки его работы и исследования причин, вызывающих искажения сигнала, используют анализ IQ -сигналов.

На рисунке 3.90 представлена обобщенная схема цифрового трак­та передачи и приема современной цифровой ТВ системы. Задачей систем контроля в таких системах является контроль и поиск ис­точника битовых ошибок, как в цифровой, так и в радиочастотной области. Рисунок указывает путь, по которому цифровые данные, полученные от источника сигнала (например, видеокамеры), пере­даются на приемник, цифровой телевизор или цифровую приставку для аналогового телевизора, и точки контроля, где можно подклю­чить измерительное оборудование.