3.3.3.4. Випробувальні таблиці для контролю якості роботи цтв

З появою цифрових технологій що використалися раніше в аналоговому ТБ таблиці застаріли, і виникла необхідність в розробці нових випробувальних таблиць.

Основна проблема, пов'язана з оцінкою якості ЦТВ, полягає в нових принципах цифрової обробки динамічних зображень: цифрове кодування дуже добре передає статичні зображення і гірше — зображення, швидко змінні в часі.

Тому спроби визначити якість телевізійних кодерів/декодерів різних фірм за допомогою статичних таблиць, що містять заходи різного просторового дозволу, зазвичай не приводять до позитивного результату — дозвіл сигналу, що приймається, виявляється високим практично незалежно від швидкості вихідного потоку кодера. З іншого боку, проглядання реального відеоматеріалу показує, що кодери різних фірм відрізняються за якістю. При цьому спостережувані шуми і спотворення носять новий характер і не виражаються в старих аналогових термінах, таких як дозвіл в «числі ліній», кількість відтворних градацій яскравості і ін.

Слід зазначити, що можливі два основні види таблиць: динамічні послідовності MPEG-2 і випробувальні послідовності для перевірки кодерів. Основна відмінність таблиць, заздалегідь закодованих MPEG-2 тестовими послідовностями, в тому, що вони використовуються для оцінки якості каналу передачі після кодера, для якого характерна деяка вірогідність втрати даних. Призначення цих таблиць — визначити, наскільки добре канал передачі підходить для цифрового віщання в стандарті MPEG-2. Тому дані таблиці не можуть характеризувати втрати якості на етапі цифрового кодування і пов'язаних з ним аналогових спотворень. Основне призначення других таблиць — це перш за все оцінка якості і візуальних спотворень, MPEG-2, що вносяться, кодером телевізійного сигналу.

До елементів випробувальних таблиць для аналізу специфічних спотворень зображень при цифровому кодуванні елементів необхідно віднести наступні: області з плавними градаціями яскравості (так звані «хвилі») рухомі у різних напрямах і з різними швидкостями; рухомі ділянки з різкими межами; кольорові кільця, що обертаються, з постійною яскравістю і зміною кольоровості.

Характерною межею двовимірних базисних функцій ДКП є те, що значення функції на межі блоку відмінно від нуля і тим більше, чим менше номер функції. Спотворення на межі приводять до блокинг - ефекту. Звідси витікає, що для аналізу блокинг - ефекту більше підходять сигнали що містять, головним чином, низькочастотні компоненти, якими є плавні хвилі. Таким чином, ці частини таблиць служать для аналізу блокинг-ефекту і пов'язаних з ним вторинних спотворень (помилкові межі).

Істотно також, що швидкості руху хвиль повинні розрізнятися, мати цілочисельні, з точністю до півпіксела, і дійсних значень в різних частинах таблиці. Такий вибір дозволяє оцінити максимальне значення векторів руху, що обробляються кодером, визначити, чи проводиться кодером MPEG-2 компенсація руху з точністю до піксела або півпіксела, а також наскільки добре кодер може обробляти рух, що не приводиться до плоскопаралельного зсуву на вектор руху, що виражається в пікселах/напівпікселах.

Особливу складність для кодування представляють об'єкти, які мають різкі межі і похилу орієнтацію по відношенню до зовнішньої рамки випробувальних таблиць. В цьому випадку спектр ДКП блоків, на які потрапляють похилі межі об'єктів, містить ненульові компоненти, як по горизонтальному, так і по вертикальному напряму. Оскільки ДКП зберігає енергію сигналу (сума квадратів яркостей пікселів в блоці рівна сумі квадратів коефіцієнтів ДКП), то спектр ДКП міститиме велике число гармонік невеликої амплітуди, і, отже, відносні помилки квантування виявляться помітними вже при невеликих коефіцієнтах квантування. Спотворення в кодуванні розглянутих елементів таблиць виявлятимуться як окантовки на межах, спотворення типу сходинки, розмиття зображення. Виниклі спотворення можуть накопичуватися услід за рухомим об'єктом у вигляді ефекту «комарів».

Якщо в алгоритм кодера MPEG-2 закладений пошук векторів руху макроблоків тільки по компоненту яскравості або критерій оцінки максимально допустимої помилки кодування проводиться тільки по сигналу яскравості, то на кольорових кільцях, що обертаються, з постійною яскравістю і зміною кольоровості можливі колірні спотворення у вигляді розмиття кольору, неправильних квітів макроблоків, ефекту «привидів».

Література та навчальні посібники

1. Виноградов В.А. Уроки телемастера. Часть первая: Устройство и

ремонт современных цветных телевизоров. Учебно – справочное

пособие. – СПб.: КОРОНА принт, 2008.-416 с. 9...47

2 Самойлов В.Ф., Хромой Б.П. Основы цветного телевидения. - М.: Радио

и связь, 1982.- 160с. с. 4...49.

3 Джакония В.Е. и др. Телевидение: Учебник для вузов; под ред. В.Е.

Джаконии 4-ое изд. Стереотип. – М .: Горячая линия- Телеком, 2007. -

616 с: с 5...187

Домашнє завдання

До підготовки до практичного заняття студент повинен вивчати РОЗДІЛ 3 . Тему 3.1 Аналогове кольорове телебачення

Тести або контрольні запитання

1 Возможность точной передачи цифрового сигнала в первую очередь

определяется отношением

1. Сигнал / Помеха

2. Время / Помеха

3. Частота / Помеха

4. Помеха / Сигнал

2 Если частота слишком велика, колебательный переходной процесс,

создаваемый одним импульсом, будет накладываться на следующий

импульс, возникает помеха, называемая

1. Интерференционной

2. Абсолютной

3. Относительной

4. Приведенной

3 Избыточность телевизионного сигнала разделяется

1. Структурная избыточность

2. Статическая избыточность

3. Психофизиологическая избыточность

4. Структурная, статическая и психологическая

избыточность

4 Методы сжатия изображения можно разделить на классы

1. Без потерь информации

2. Частичной потерей информации

3. Без потерь, частичной потерей информации

4. С большой частью потерь информации

5. Цифровые методы во многих случаях имеют преимущества

1. Точность

2. Простата алгоритма преобразования

3. Компактность оборудования

4. Точность, простат алгоритма преобразования, компактность оборудования

Приклади практичних занять

1 Вивчення структурної схеми цифрової телевізійної системи.

2 Вивчення перетворення аналогового телевізійного сигналу в

цифровий.

3 Вивчення цифрового телевізійного сигналу по каналах зв'язку.

Завдання стиснення відеоінформації.

4 Вивчення формування потоків цифрового ТБ сигналу

5 Вивчення канального кодування

6 Вивчення цифрових способів модуляції

7 Вивчення методики вимірювання параметрів аналогового і

цифрового приймача.

При вивченні блоків приймачів цифрового телебачення студент повинен намалювати структурну схему, описати функціональне призначення вузлів і принцип роботи блоку вказаного в завданні, а також описати частотний спектр телевізійного сигналу, повний телевізійний сигнал.

Оформлення результатів

Зміст звіту

1. Титульний аркуш ( Додаток А)

2. Завдання

3. Складання структурної схеми

4. Складання принципової схеми

1. 5. Опис принципу роботи каскаду

2. 6. Висновки

Додаток А

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇН

ОДЕСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ІНСТИТУТ ВИМІРЮВАЛЬНОЇ ТЕХНІКИ

КОЛЕДЖ

РАДІОТЕХНІЧНІ ТА ТЕЛЕВІЗІЙНІ

СИСТЕМИ

ЗВІТ

з практичного заняття №______

___________________________

____________________________

ВАРІАНТ №___

Студента ___________________

Курса_________ групи_________

Оцінка за практичне заняття _________

Викладач _______________ ________

Одеса

200

Додаток Б

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ОДЕСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ІНСТИТУТ ВИМІРЮВАЛЬНОЇ ТЕХНІКИ

КОЛЕДЖ

Дисципліна « Радіотехнічні та телевізійні системи»

ПРАКТИЧНЕ ЗАНЯТТЯ № 6

ТЕМА : Вивчення блоків цифрового телебачення і

контроль якості зображення в цифрових

телевізійних систем

ВАРІАНТ № 21

Вивчення перетворення аналогового телевізійного сигналу в

цифровий.

ПОРЯДОК РОБОТИ БАЛИ

1. Нарисуйте структурну схему цифрової телевізійної

системи...................................................................................... 10

2 Функціональне призначення блоків схеми

цифрової телевізійної системи ........................................... 5

3 Перетворення аналогового телевізійного

сигналу в цифровий .............................................................10

4 Оцінка якості зображення з використанням

порівняння еталонної і випробовуваної

відеопослідовностей..................................................................5

Завдання склав викладач вищої категорії Любимов А.Я.

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ОДЕСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ІНСТИТУТ ВИМІРЮВАЛЬНОЇ ТЕХНІКИ

КОЛЕДЖ

Дисципліна « Радіотехнічні та телевізійні системи»

ПРАКТИЧНЕ ЗАНЯТТЯ № 6

ТЕМА: Вивчення блоків цифрового телебачення і

контроль якості зображення в цифрових

телевізійних систем

ВАРІАНТ № 22

Вивчення цифрового телевізійного сигналу по каналах зв'язку.

Завдання стиснення відеоінформації.

ПОРЯДОК РОБОТИ БАЛИ

1 Нарисуйте структурну схему цифрової телевізійної

системи...................................................................................... 10

2 Функціональне призначення блоків схеми

цифрової телевізійної системи ........................................... 5

3 Завдання стиснення відеоінформації.................................... 10

4 Оцінка якості з використанням порівняння

параметрів на вході і виході тракту, що перевіряється..... 5

Завдання склав викладач вищої категорії Любимов А.Я

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ОДЕСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ІНСТИТУТ ВИМІРЮВАЛЬНОЇ ТЕХНІКИ

КОЛЕДЖ

Дисципліна « Радіотехнічні та телевізійні системи»

ПРАКТИЧНЕ ЗАНЯТТЯ № 6

ТЕМА: Вивчення блоків цифрового телебачення і

контроль якості зображення в цифрових

телевізійних систем

ВАРІАНТ № 23

Вивчення цифрової фільтрації телевізійного сигналу.

ПОРЯДОК РОБОТИ БАЛИ

1 Нарисуйте структурну схему цифрової телевізійної

системи...................................................................................... 10

2 Функціональне призначення блоків схеми

цифрової телевізійної системи ........................................... 5

3 Цифрова фільтрація телевізійного сигналу........................ 10

4 Оцінка якості зображення по вихідній

Відеопослідовності ...................................................................5

Завдання склав викладач вищої категорії Любимов А.Я.

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ОДЕСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ІНСТИТУТ ВИМІРЮВАЛЬНОЇ ТЕХНІКИ

КОЛЕДЖ

Дисципліна « Радіотехнічні та телевізійні системи»

ПРАКТИЧНЕ ЗАНЯТТЯ № 6

ТЕМА: Вивчення блоків цифрового телебачення і

контроль якості зображення в цифрових

телевізійних систем

ВАРІАНТ № 24

Вивчення канального кодування

ПОРЯДОК РОБОТИ БАЛИ

1 Нарисуйте структурну схему цифрової телевізійної

системи...................................................................................... 10

2 Функціональне призначення блоків схеми

цифрової телевізійної системи ........................................... 5

3 Канальное кодування ...................................................... 10

4 Оцінка якості зображення з використанням

порівняння еталонної і випробовуваної

відеопослідовностей..................................................................5

Завдання склав викладач вищої категорії Любимов А.Я.

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ОДЕСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ІНСТИТУТ ВИМІРЮВАЛЬНОЇ ТЕХНІКИ

КОЛЕДЖ

Дисципліна « Радіотехнічні та телевізійні системи»

ПРАКТИЧНЕ ЗАНЯТТЯ № 6

ТЕМА: Вивчення блоків цифрового телебачення і

контроль якості зображення в цифрових

телевізійних систем

ВАРІАНТ № 25

Вивчення цифрових способів модуляції

ПОРЯДОК РОБОТИ БАЛИ

1 Нарисуйте структурну схему цифрової телевізійної

системи...................................................................................... 10

2 Функціональне призначення блоків схеми

цифрової телевізійної системи ........................................... 5

3 Цифровие способі модуляції ............................................. 10

4 Оцінка якості з використанням порівняння

параметрів на вході і виході тракту, що перевіряється..... 5

Завдання склав викладач вищої категорії Любимов А.Я.