МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇН

ОДЕСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ІНСТИТУТ ВИМІРЮВАЛЬНОЇ ТЕХНІКИ

КОЛЕДЖ ОДІВТ

РАДІОТЕХНІЧНІ ТА ТЕЛЕВІЗІЙНІ

СИСТЕМИ

Методичні вказівки

до практичного заняття № 6

Вивчення блоків цифрового телебачення і контроль

якості зображення в цифрових телевізійних систем

для підготовки молодших спеціалістів з

спеціальності « Радіотехнічні вимірювання»

Одеса

2009

Автор : Любимов А.Я. , викладач вищої категорії

Методичні вказівки обговорені та схвалені на засіданні

предметної ( циклової ) комісії “Радіотехнічні вимірювання”

Протокол № від __________200__р.

Голова циклової комісії ____________________ ( Богун В.Д. )

Мета заняття

Вивчення та опрацювати цей розділ, студенти повинні поясните принцип роботи цифрового телебачення. Уміти нарисовати структурні і принципові схеми простих блоків цифрового телевізійного приймача. Знати основні параметри приймача.

Загальні відомості

Цифрове телебачення - це галузь телевізійної техніки, в якій передача, обробка і зберігання телевізійного сигналу здійснюються в цифровій формі.

Застосування методів і засобів цифрового телебачення - це новий ступінь розвитку телевізійної техніки, що забезпечує ряд переваг в порівнянні з аналоговим телебаченням:

- підвищення перешкодостійкості трактів передачі і запису телевізійних

сигналів;

- зменшення потужності передавачів ТБ-віщання;

- істотне збільшення числа телепередач, передаваних в

том же частотному діапазоні;

- підвищення якості зображення і звуку в телевізійних приймачах з

звичайним стандартом розкладання;

- створення телевізійних систем з новими стандартами розкладання зображення (телебачення високої чіткості - ТВЧ);

- розширення функціональних можливостей студійної апаратури

використовуваною при підготовці і проведенні телепередач; ,

- передача в телевізійному сигналі різної додаткової інформації

перетворення телевізійного приймача на багатофункціональну

інформаційну систему;

- створення інтерактивних телевізійних систем, при користуванні якими

глядач дістає можливість впливати на передавану програму.

Ці переваги обумовлені як самими принципами, властивими цифровому телебаченню, так і наявністю різноманітних алгоритмів, схемних рішень і могутньої технологічної бази для створення відповідних пристроїв.

У своєму розвитку цифрове телебачення пройшло ряд етапів. На кожному етапі спочатку виконувалися науково - досліднийі дослідно-конструкторські роботи, створювалися експериментальні пристрої і системи, а потім приймалися стандарти, як правило, міжнародні, які повинні виконуватися всіма організаціями, ведучими телевізійне віщання і що випускають відеопрограми, і всіма фірмами виробниками апаратури. Ухвалення стандарту найважливішим складова розвитку будь-якої технології, і тому числі і телебаченні.

Міжнародні стандарти приймаються і першу чергу Міжнародною організацією по стандартизації (ISO - International Organization for Standartization), створеній і 1947 т. Для розробки стандартів в якій-небудь області техніки ISO створює робочі групи. Приклад такої групи - MPEG (Motion Picture Expert Group), що займається стандартами для цифрового телебачення. Члени робочих груп велику частину часу

працюють в своїх країнах і у міру потреби проводять зустрічі, на яких обговорюють і готують до твердження матеріали стандартів.

Інша організація, що грає важливу роль в стандартизації - Міжнародний Союз Електрозв'язку (ITU - International Communication Union). Документи, ITU, що приймаються, називаються Рекомендаціями, і можуть бути перетворені в міжнародні стандарти рішеннями ISO, або в національні стандарти рішеннями національних органів стандартизації.

Перший етап розвитку цифрового телебачення - використання цифрової техніки в окремих частинах телевізійної системи при збереженні звичайного стандарту розкладання і аналогових каналів зв'язку. Найбільш важливим досягненням даного етапу було створення повністю цифрового студійного устаткування. На сучасних телестудіях сигнали з передавальних камер перетворяться в цифрову форму, і вся подальша їх обробка і зберігання в межах телецентру здійснюються цифровими засобами. Це дозволяє в значній мірі реалізувати вказані вище переваги цифрового телебачення. На виході студійного устаткування телевізійний сигнал перетвориться в аналогову форму і передається по звичайних каналах зв'язку.

Результати роботи фахівців різних країн були закріплені в документі, який називається Рекомендація ITU-R ВТ 601 (ITU-R - International Telecommunication Union, Radio, або в російському перекладі - Сектор радіозв'язку Міжнародного Союзу Електрозв'язку - МСЭ-Р). Стара назва цього стандарту - Рекомендація 601 Міжнародного консультативного комітету по радіо (МККР). Даний стандарт був прийнятий в 1982 р. і визначає основні параметри цифрової студійної апаратури .

Інший напрям використання цифрової техніки, характерний для першого етапу розвитку цифрового телебачення введення цифрових блоків в телевізійні приймачі з метою підвищення якості зображення або розширення функціональних можливостей. Прикладами таких блоків можуть служити цифрові фільтри для розділення яскравості і кольороворыхних сигналів, для зменшення впливу шумів на зображення і для придушення эхо-сигналов, радіохвиль, що виникають при віддзеркаленні, від поверхні Землі і різних об'єктів, тобто за наявності багатопроменевого прийому. Широко відомі також пристрої для переходу від чересстрочной розгортки до квазіпрогресивною, реалізації функцій "стоп-кадр" і "кадр в кадрі" декодування і відтворення на екрані додаткової інформації, передаваної по системі "Телетекст" і т.д.

Всі ці удосконалення не зачіпали стандарт розкладання і принципи передачі телевізійного сигналу по каналу зв'язку.

Другий етап розвитку цифрового телебачення - створення гібридних аналого-цифрових телевізійних систем з параметрами, що відрізняються від прийнятих в звичайних стандартах телебачення. Можна виділити два основні напрями змін телевізійного стандарту: перехід від одночасної передачі яскравості і цветоразностных сигналів до послідовної їх передачі і збільшення числа рядків в кадрі і елементів зображення в рядку. Реалізація другого напряму пов'язана з необхідністю стиснення спектру телевізійних сигналів для забезпечення можливості його передачі по каналах зв'язку з прийнятною смугою частот.

Прикладами гібридних телевізійних систем можуть служити японська система телебачення високої чіткості MUSE і західноєвропейські системи сімейства МАС . У передавальній і приймальній частинах всіх цих систем сигнали обробляються цифровими засобами, а в каналі зв'язку сигнали передаються в аналоговій формі.

Системи ТВЧ MUSE і HD-MAC мають формат зображення 16:9, число рядків в кадрі 1125 і 1250, частоту кадрів 30 і 25 Гц, відповідно. За допомогою цифрового кодування початкова смуга частот сигналів цих систем, що перевищує 20 Мгц, стискається приблизно до 8 Мгц. Це дозволяє передавати ці сигнали з частотною модуляцією (ЧМ) по супутникових каналах зв'язку, що мають ширину смуги 27 Мгц. В той же час, широко розвинена мережа наземного телевізійного віщання, що включає УКВ передавачі, кабельну мережу і іншу техніку, не дозволяє передавати і приймати сигнали вказаних систем телебачення, оскільки розрахована на ширину одного каналу, рівну 6...8 Мгц.

Третім Етаном розвитку цифрового телебачення можна вважати створення повністю цифрових телевізійних систем.

Після появи в Японії і Європі згаданих вище систем телебачення високого дозволу MUSЕ і НD-МАС, і США в 1987 р. був оголошений конкурс на кращий проект системи телебачення високого дозволу для затвердження як національний стандарт. У перші роки на цей конкурс були висунуті різні аналогові системи. Система MUSE і інші системи, що передбачають передачу тільки по супутникових каналах, незабаром були зняті з розгляду. Це пояснювалося тим, що в США близько 1400 компаній здійснюють наземне телевізійне віщання, і дуже широко розвинена мережа кабельних ліній. Вся ця інфраструктура розрахована на ширину смуги частот телевізійного каналу 6 Мгц.

Розглядалися проекти аналогових телевізійних систем високого дозволу, в яких поодинці стандартному каналу передається звичайний сигнал NTSC, а по іншому - додатковий сигнал, який в приймачі з відповідним декодером дозволяє отримати зображення з великою кількістю рядків і елементів розкладання в рядку.

У той час ніхто не міг припустити, що вже через декілька років вдасться по стандартному каналу з шириною смуги 6 або 8 Мгц передавати сигнали повністю цифрової системи телебачення як звичайного, так і ТВЧ.

Перші пропозиції по повністю цифрових системах телебачення з'явилися в 1990 р. У основі цих проектів лежали досягнення в методах і техніці ефективного кодування і стиснення зображень. Роботи в цій області проводилися не тільки з метою створення цифрових телевізійних систем, але і для таких застосувань, як відеотелефон і відеоконференції, запис відеопрограм на цифрові лазерні компакт-диски, комп'ютерна графіка, відеозасоби мультимедіа і ін.

З кожним роком зростала кількість проектів цифрових телевізійних систем і поліпшувалися їх характеристики. На початку 1993 р. останні аналогові системи були зняті з розгляду. У травні 1993 р. чотири групи компаній і дослідницьких організацій, що представляли близькі по суті проекти, об'єдналися в "Grand Alliance" і надалі представляли єдиний проект, який і став основою стандарту повністю цифрової телевізійної системи в США. У числі творців нової системи Массачусетський Технологічний Інститут, корпорації Zenith, AT&T, General Instruments, американські відділення Philips і Thomson і ін.

Результати робіт знайшли віддзеркалення в декількох стандартах. Для стиснення нерухомих зображень широко використовується стандарт JPEG (Joint Picture Expert Group). Методи стиснення рухомих зображень і сигналів

звукового супроводу описані в стандартах MPEG-1 і MPEG-2 (MPEG – (Motion Picture Expert Group). Стандарт MPEG-1, орієнтований в основному на запис

кінофільмів і відеопрограм на комп'ютерні лазерні диски з можливістю відтворення зображення і звуку за допомогою звичайного персонального комп'ютера, був остаточно затверджений до грудня 1993 р.. Стандарт MPEG-2, призначений для систем телевізійного віщання як із звичайним стандартом розкладання, так і із збільшеним числом рядків (ТВЧ), був затверджений в листопаді 1994 р.

В даний час системи цифрового телебачення, засновані на стисненні телевізійних сигналів за стандартом MPEG-2, швидко розповсюджуються в багатьох країнах. При цьому в першу чергу вирішується завдання значного збільшення кількості передаваних програм телебачення звичайного дозволу, оскільки це дає швидкий комерційний ефект. ,

У Європі вже в 1993г., як тільки стало ясно, що за цифровими телевізійними системами майбутнє, був прийнятий проект DVB (Digital Video Broadcasting - Цифрове Відео Віщання), в роботах по якому взяло участь більше 130 фірм і науково-дослідних організацій різних країн . У 1997 р. через штучні супутники Землі (ИЗС) на європейські країни передавалося 170 каналів цифрового ТБ, а до кінця 1998 р. число таких каналів перевищило 1000. Одночасно розповсюджуються цифровому телевізійному віщанню по кабельних лініях, цифровий відеозапис, цифрові відеодиски.

У розвинених країнах поставлено питання про припинення в першому десятилітті XXI століття аналогового телевізійного віщання.

Головними особливостями нового покоління телевізійних систем є:

1. Істотне звуження смуги частот цифрового телевізійного сигналу, що досягається за допомогою ефективного кодування, тобто скорочення надмірності зображень, і що дозволяє передавати 4 і більш за програми телебачення звичайної чіткості або 1-2 програми ТВЧ по стандартному телевізійному каналу з шириною смуги частот 6...8 Мгц.

2. Єдиний підхід до кодування і передачі телевізійних сигналів з різною чіткістю зображення: відеотелефон і інші системи із зменшеною чіткістю, телебачення звичайної чіткості, ТВЧ.

3. Інтеграція з іншими видами інформації при передачі по цифрових мережах зв'язку.

Забезпечення захисту передаваних телепередач і іншої інформації від несанкціонованого доступу, що дає можливість створювати системи платного ТБ-віщання

а - Структурна схема цифрової телевізійної системи

Структурна схема цифрової телевізійної системи показана на рисунке 1 . Стисло розглянемо призначення основних частин системи.

Рисунок 1 - Структурна схема цифрового телевізійного системи

Джерело аналогових телевізійних сигналів формує сигнал яскравості Е_Y і цветоразностные сигнали Е_R-Y і Е_b-y які поступають на АЦП, де перетворяться в цифрову форму. У наступній частині системи, званої

кодером зображення або кодером відео, здійснюється ефективне кодування відеоінформації з метою зменшення швидкості передачі двійкових символів в каналі зв'язку. Як буде показано далі, ця операція є однією з найбільш важливих, оскільки без ефективного кодування неможливо забезпечити передачу сигналів цифрового телебачення по стандартних каналах зв'язку.

Сигнали звукового супроводу також перетворяться в цифрову форму. Звукова інформація стискається в кодері звуку. Кодовані дані зображення і звуку, а також різна додаткова інформація об'єднуються в мультиплексорі в єдиний потік даних. У кодері каналу виконується ще одне кодування передаваних даних, підвищення перешкодостійкості, що має на меті. Отриманим в результаті цифровим сигналом модулюють ту, що несе використовуваного каналу зв'язку.

У приймальній частині системи здійснюється демодуляція прийнятого високочастотного сигналу і декодування канального кодування. Потім в демультиплексорі потік даних розділяється на дані зображення, звуку і додаткову інформацію. Після цього виконується декодування даних. В результаті на виході декодера зображення виходять яскравість і кольороворізнихе сигнали в цифровій формі, які перетворяться в аналогову форму в ЦАП і подаються на монітор, на екрані якого відтворюється зображення. На виході декодера звуку виходять сигнали звукового, супроводи, що також перетворюються в аналогову форму. Ці сигнали поступають на підсилювачі звукової частоти і далі на динаміки.

Крім систем телевізійного віщання, методи і засоби цифрового телебачення є основою сучасних систем відеозв'язки, до яких відносяться відеоконференції і відеотелефон. Методи кодування сигналів в системах відеозв'язку описані в спеціальних стандартах, таких як Н.261, Н.262, Н.263 і ін. В кінці 1998 року був

прийнятий стандарт MPEG-4, в якому містяться методи кодування зображень і звуку, що забезпечують передачу відеоінформації із звуковим супроводом по вузькосмугових каналах зв'язку .

Елементарні потоки, відповідні одній ТБ програмі, об'єднуються в програмний потік (структура програмного потоку показана на рисунке 2), який складається з блоків, а вони, у свою чергу, з окремих PES-пакетів, що містять відеоінформацію, звук і дані. Кожен блок містить заголовок блоку і декілька PES-пакетів. Довжина блоку не обмежується стандартом, проте в заголовках блоків міститься інформація, необхідна для роботи декодера, тому заголовки повинні з'являтися не рідше, ніж через 0,7 с. Ця вимога пов'язана з тим, що в заголовку блоку міститься також інформація про системний час, про передаване число видео- і звукових елементарних потоках.

Якщо програмний потік об'єднує елементарні потоки, створюючі одну ТБ програму, то транспортний потік (рисунок 3 ) може об'єднувати

Системний заголовок Заголовок блоку Початок блоку

програмного пакету

Рисунок 2 - Структура, потоків даних в цифровому телебаченні

Рисунок 3 - Формування транспортного потоку

пакетні елементарні потоки, відповідні декільком програмам і різні мітки часу, що мають. Транспортний потік складається з коротких пакетів фіксованої довжини (188 байт), званих транспортними пакетами. Саме у транспортні пакети вводиться додаткова інформація для корекції помилок, що виникли через дію перешкод під час передачі. Цей процес називається канальним кодуванням. У транспортний потік включається також програмна інформація (Program Specific Information, PSI). Стандарт MPEG-2 припускає передачу у складі транспортного потоку чотирьох видів спеціальних даних, так званих таблиць, що містять інформацію про передавані програми: це таблиця з'єднання програм (Program Assotiation Table, PAT), таблиця плану програм (Program Map,Table, РМТ), що несуть інформацію про те, які саме програми і під якими номерами передаються в даний момент у складі транспортного потоку, а також таблиця мережевої інформації (Network Information Table, NIT) і таблиця умовного доступу (Conditional Access Table, CAT) .

б- Канальне кодування

Як відомо, саме по собі представлення сигналу в цифровій формі ще не означає підвищення перешкодостійкості передачі в порівнянні з аналоговим сигналом. У свою чергу, наслідки дії перешкод на цифровий сигнал залежать від того, яка його частина уражена перешкодою. Помилка, яка може з'явитися, наприклад, при передачі старшого розряду кодового слова; може мати серйозніші наслідки для якості передаваного зображення, чим помилка при передачі одного елементу зображення в аналоговому телебаченні.

В процесі передачі інформація піддається кодуванню. Існують різні способи кодування, призначені для вирішення необхідних завдань. Наприклад, є способи кодування для виключення несанкціонованого отримання інформації, існують і інші завдання кодування. «Кодування» джерела, тобто це таке кодування, яке ставить основну мета, це скорочення цифрового потоку при передачі на підставі властивостей джерела інформації. Існує ще і так зване «канальне кодування». Воно дозволяє, знаючи статистичні властивості перешкод, закодувати передавану інформацію так, щоб негативні наслідки від дії перешкод були мінімальні. Канальне кодування, таким чином, необхідне виключно для підвищення перешкодостійкості передачі інформації на приймальну сторону.

Принцип канального кодування полягає у використанні спеціальних код, що припускають додавання до передаваного сигналу надмірної інформації. Простий приклад такого кодування — додавання до передаваного кодового слова додаткового розряду, що дозволяє здійснити так звану «перевірку на парність». Проте ця перевірка є достатньо примітивною — вона дозволяє лише виявити наявність помилки в передаваній кодовій послідовності, але не скоректувати її.

Існують коди, що дозволяють не тільки виявляти помилки при передачі, але і виправляти їх ( рисунок 4 ). Коди, що коректують помилки передачі, застосовуються послідовно, з урахуванням їх різних властивостей і здатності коректувати помилки різного характеру. При цьому код, вживаний на

Риснуок 4 - Принцип канального кодування

передавальній стороні першим, повинен декодуватися на приймальній стороні в останню чергу. Такий код називається зовнішньому. Відповідно код, вживаний на передавальній стороні останнім і декодований в приймальному пристрої в першу чергу, називається внутрішнім. Можлива послідовність операцій по відношенню до передаваного цифрового ТБ сигналу для корекції помилок передачі, показана на рисунок 5. Застосування декількох канальних кодеків дозволяє підвищити перешкодозахисну передачі і, що дуже важливе, — коректувати так

Рисунок 5 - Корекція помилок в цифровому ТБ сигналі

звані «пакетні» помилки, які є послідовністю великої кількості помилкових посилок, що йдуть один за одним. Наприклад, завдяки використанню буферної пам'яті між зовнішнім і внутрішнім канальними кодеками і чергуванню напрямів запису в пам'ять і прочитування з неї досягається «перемежение» символів і можливість корекції порівняно великої пакетної помилки. Біти передаваної інформації, які перед передачею були суміжними в часі, в результаті такого перемежения віддаляються один від одного в процесі передачі по каналу з перешкодами. На приймальній стороні також є буферна пам'ять, що здійснює «зворотне» перемежение. Це відбувається до надходження сигналу на декодер зовнішньої коди.

До ТБ вимірюванням відносяться вимірювання світлових і електричних параметрів приладів і апаратури, що забезпечують передачу і прийом ТБ інформації, величин, що характеризують режими їх роботи, а також технічну якість ТБ зображень. Телевізійна метрика охоплює обширний комплекс світлових і радіотехнічних вимірювань. За допомогою світлових вимірювань оцінюють характеристики передаваного і відтворного зображень, якість перетворень світло-сигнал і сигнал-світло при аналізі об'єкту передачі і синтезі ТБ зображень на екрані відтворюючого пристрою. Радіотехнічні вимірювання дозволяють оцінювати процес формування ТБ сигналу, його перетворення при передачі і прийомі, якість ТБ каналів апаратний-студійних комплексів телевізійних центрів, радіорелейних, кабельних і супутникових систем зв'язку, радіопередавальних і ретрансляційних ТБ станцій, а також телевізорів систем колективного прийому. Ці вимірювання грунтуються на використанні інформаційних властивостей ТБ сигналу, а також спеціальних ТБ вимірювальних сигналів, параметри яких вибирають з міркувань найбільшої чутливості до певних спотворень.

Вимірювання — це процес, що характеризується отриманням досвідченим шляхом чисельного відношення між вимірюваною. величиною і деяким її значенням, прийнятим за одиницю порівняння. Результат вимірювання виражається у вигляді іменованого числа (вольти, ампери і т.п.), сукупності чисел, графіків.

Контроль — це операція, що зводиться до зіставлення і встановлення відповідності параметра або характеристики сигналу, що перевіряється, і меж допусків, що задаються. Результат контролю — логічний висновок або деяка думка, наприклад «в нормі »— «не в нормі», «більше» — «менше» і т.д.

Відмінності в цих визначеннях у зв'язку з швидким вдосконаленням вимірювальних і контрольних ТБ пристроїв в деякій мірі умовно, оскільки методи і технічні засоби вимірювань і контролю взаємно зв'язані.

Наприклад, в цифрових приладах з автоматичним вибором діапазону вимірювань при відшуканні необхідного діапазону проводяться операції приблизно

такі ж, як в пристроях допускового контролю. Використання ж цифрових методів в допусковом контролі дозволяє отримувати результати порівняння з допуском у виді не тільки якісної думки, але і кількісного мера виявленого відхилення і т.д.

Під точністю розуміють близькість результатів вимірювання до дійсного значення вимірюваної величини. Погрішність вимірювання —відхилення результату вимірювання від дійсного значення вимірюваної величини. На практиці визначають лише наближене значення погрішності вимірювання, оскільки дійсне значення вимірюваної величини залишається невідомим.

Телевізійну контрольно-вимірювальну інформацію (інформацію про значення вимірюваних фізичних величин) витягують з світлових, електричних і радіосигналів. Під її обробкою розуміють процес, в результаті якого контрольно-вимірювальна

Таблиця 3.1

інформація стає максимально підготовленою для подальших операцій — представлення операторові, введення в ЕОМ і т.д. На практиці основні можливості даного ТБ тракту зазвичай характеризують поряд показників. Це дозволяє достатньо надійно передбачити очікувану якість відтворного ТБ зображення.

Якісні показники ТБ зображення умовно можна підрозділити на світлові і растрові.

Світлові показники зображення — максимальна яскравість, контраст, число відтворних градацій яскравості, діапазон відтворних квітів, якість перенесення кольорів, чіткість, різкість, а також різні спотворення, що виявляються в порушенні розподілу яркостей і кольоровости в зображенні.

Растрові показники — це розміри і формат кадру, нелінійні і геометричні спотворення растру, що виникають в передавальних і приймальних пристроях, які в основному порушують геометричну подібність прийнятого зображення його оригіналу. Сюди ж можна віднести показники, що характеризують якість поєднання растрів в передавальній і приймальній апаратурі, стабільність їх положення. Якісні показники ТБ растрів практично не пов'язані з характеристиками ТБ каналу, а визначаються розгортаючими пристроями передавальних і приймальних трубок.

Для аналогових ТБ систем характерні такі види спотворень, як розмитість

меж, повторні зображення, кольорові окантовки, спотворення яскравості і кольоровості, хаотичні зміни яскравості і кольоровості і т.д. Ці спотворення обумовлені різними порушеннями роботи ТБ тракту, і одній з основних

завдань ТБ вимірювань є оцінка їх величин і виявлення джерела спотворень.

У цифровому ТБ деякі спотворення зображення, пов'язані з процесом кодування і дефектами цифрового сигналу (тремтіння, цифрові помилки і т.д.), відрізняються від спотворень, характерних для аналогового ТБ, і виявляються, наприклад, у вигляді блокової структури, специфічних шумів і т.д. Як у аналогових, так і в цифрових системах спотворення можуть залежати від змісту передаваного зображення.

Класифікація методів вимірювання якості зображень представлена в таблиці 3.1.

Відповідно до представленої класифікації оцінка якості зображень може бути суб'єктивною або об'єктивною, прямою або непрямою. Суб'єктивні вимірювання є результатом оцінки спостерігачами якості зображення. Об'єктивні вимірювання виконують за допомогою апаратури. При цьому свідчення прочитуються операторами або автоматично з використанням математичного алгоритму. Прямі вимірювання виконують на матеріалі, що представляє інтерес, в даному випадку на зображеннях. Непрямі вимірювання здійснюють, обробляючи спеціально розроблені тестові сигнали, при цьому оцінюється не якість зображення, а параметри відеосигналу. Суб'єктивні вимірювання виконуються тільки прямим способом, оскільки думка спостерігачів щодо тестового сигналу не особливо значущо для оцінки якості зображення. (Проте експертний погляд на кадровий тест-сигнал корисний як спосіб визначити характер спотворення сигналу.)

Контроль якості можна здійснювати в процесі передачі під час відображення програми, безпосередньо оцінюючи програмний матеріал, або побічно, по сигналах випробувальних рядків, а також періодично в перервах між передачами. При періодичному контролі, відповідні випробувальні сюжети використовуються для прямих вимірювань, а кадрові випробувальні сигнали — для непрямих вимірювань.

Хоча в системах NTSC, PAL, SECAM відбувається скорочення об'єму передаваної інформації, вони розглядаються як системи, що не використовують стиснення. Вимірювання якості сигналу (об'єктивні непрямі) — хороший спосіб визначити якість зображення для таких систем, оскільки є сильна математична кореляція між суб'єктивними вимірюваннями, зробленими по зображеннях в системі, і об'єктивними вимірюваннями, зробленими по відповідних випробувальних сигналах в тій же системі. Кореляція нездійснена для всіх тестів. Існують спотворення в композитних системах, типу помилкових колірних сигналів, викликаних високочастотній яскравості, що становить, які важко зміряти об'єктивним способом. Також можливі об'єктивні вимірювання, які не співвідносяться прямо з суб'єктивними результатами. Проте такі об'єктивні результати часто дуже корисні, тому що їх ефект буде відмічений спостерігачем, якщо зображення оброблені таким же чином неодноразово — наприклад, багатократний перезапис зображення, що використовує аналоговий пристрій запису зображень на стрічку.

Не компрессированная аналогова система і цифрова система в повній смузі частот є лінійними, тобто система інваріантна до часу, сигнал незалежний і застосовна суперпозиція. Якість сигналу вимірюють по відповідних випробувальних сигналах, по спотвореннях яких визначають якість каналу передачі або характеристики обробки зображень. Ці випробувальні сигнали можуть бути дуже короткими, наприклад, один рядок у вертикальному інтервалі. Якість сигналу нестислих зображень залишається критичною в системах, які використовують компресію, з кількох причин:

• відеопослідовності на вході компресійного кодека повинні бути точними, у згоді з відповідними стандартами, а якість — високим наскільки можливо, щоб забезпечити ефективне кодування;

• обробка зображень типу додавання заголовків і спеціальних ефектів не може бути виконана в стислій області;

• не завжди у виробництві доцільно використовувати стиснення із-за вартості і якості кодеків стиснення;

• для різних форматів стиснення єдина умова бути обміненими — повний рівень швидкості передачі інформації (у бітах).

Це приводить до жорстких вимог для випробування аналогової і цифрової частини з повною смугою.

З появою цифрових систем оцінка якості зображень стає складнішою. Основною перевагою цифрових методів обробки зображень є можливість кардинального скорочення об'єму передаваної інформації і забезпечення стиснення і передачі декількох ТБ програм в одному радіоканалі. При цьому раніше використовувані методи випробування якості зображення непридатні для оцінки кодерів, оскільки традиційні випробувальні сигнали і зображення легко стискаються з невеликими спотвореннями або втратами. Тому вимірювання оцінки якості зображення вимагають прямого методу, що використовує природні сюжети, або еквівалентні, які набагато складніше, ніж традиційні випробувальні сигнали.