Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Windows Commander

Цифровое многопрограммное ТВ вещание
Можно полагать, что разработка системы цифрового многопрограммного ТВ вещания в Европе была начата в 1990 г., по крайней мере судя по документам Европейского вещательного союза - EBU, который в 1994 г. совместно с 120 заинтересованными организациями из разных европейских стран, предложил проект единого для Европы стандарта такой системы.

Разработкой стандарта руководила группа экспертов по движущимся изображениям (аббревиатура названия группы: MPEG), отсюда и текущее рабочее название проекта стандарта - MPEG-2. Когда же проект был зарегистрирован в международной организации по стандартам (ISO) и международной электротехнической комиссии (IEC) ему присвоили новое международное название: стандарт ISO/IEC 13818. В стандарте 3 части. Первая посвящена методам мультиплексирования и передачи по каналам связи видео и звукоданных, вторая и третья соответственно - кодированию сигналов изображения и звука. Одно из важных достоинств стандарта - поэтапный переход от цифровых систем обычной четкости к совместимой системе телевидения высокой четкости.

Таким образом, после официального утверждения стандарта, работы по созданию многопрограммного цифрового ТВ вещания в Европейских странах переходят из области научных исследований в область промышленной реализации аппаратуры. При этом только 2 года отведено на наладку и выпуск необходимых для реализации стандарта больших и сверхбольших интегральных схем. Именно на их основе в 1996 г. ожидается выпуск первых цифровых телевизоров. Первым этапом перехода к многопрограммному цифровому ТВ вещанию в Европе станет соответствующий перевод на цифру спутниковых каналов НТВ. При этом антенна индивидуального приемника будет относительно небольшой -не более 60 см, а это значит, что ее легко разместить с наружной стороны окна жилой комнаты. К сказанному следует добавить, что уже в настоящее время американская фирма CLJ и английская NTL начали промышленный выпуск передающей и приемной аппаратуры для многопрограммного цифрового вещания по стандарту ISO/IEC 13818.

В 1994 г. комплект такой аппаратуры фирмы NTL испытан на подмосковном спутниковом центре, эксперимент проводился через российский спутник "Горизонт". Аппаратура позволила передать 4 ТВ программы с качеством изображения не хуже требуемого в системе SECAM при аналоговой передаче по одному стандартному спутниковому радиоканалу. Сейчас, опираясь на эти испытания, ведущие российские телекомпании ("Останкино", ВГТРК и др.) изучают рынок с целью закупок такой аппаратуры у зарубежных фирм. Аппаратура цифрового уплотнения, в частности, позволит организовать 4-программное ТВ вещание в регионах Сибири и Дальнего Востока, не наращивая числа радиоканалов спутниковой связи.

Структура цифровой ТВ програмы
По сложившимся международным нормам, вновь разрабатываемая система ТВ вещания должна иметь, как минимум, двухканальное стереофоническое звуковое сопровождение. Кроме этого, совместно с сигналами изображения и звука должны передаваться сигналы дополнительной информации.

Цифровой ТВ сигнал
Формат цифрового кодирования ТВ сигналов студийного класса качества регламентируется Рекомендациями ITU-R "Кодируемые параметры цифрового телевидения для студий" (Проект пересмотра Рекомендации ITU-R ВТ. 601-3) и "Видеостыки для цифровых раздельных сигналов в 525- и 625-строчных телевизионных системах, действующих на уровне 4:2:2 рекомендации ITU-R ВТ. 601-1 (Проект пересмотра Рекомендации ITU-R ВТ. 656-1). Сейчас полезно несколько отвлечься, чтобы пояснить содержание аббревиатур в названных документах. ITU (International Telecomuncation Union) - Международный Союз Связи. В нем недавно произошла структурная реорганизация, по которой подчиненные ему ранее Комиссии и Комитеты, в частности Международный консультативный комитет по радио - CCIR, которые организационно действовали как самостоятельные, теперь в качестве исследовательских групп вошли непосредственно в состав ITU. Бывший CCIR (МККР) теперь - IBU-R. Сделанные пояснения надо иметь в виду, чтобы проследить связь между прошлыми Рекомендациями CCIR и новыми документами ITU-R.
Итак, вернемся к параметрам цифрового кодирования 4:2:2. Они были приняты (по предложению еще советских специалистов) с тем, чтобы на уровне цифрового представления обеспечить единую иерархию стандартов, общую для стандартов разложения 625/50 и 525/60. Чтобы решить эту задачу требовалось найти частоты дискретизации сигналов яркости и цветности, связанные целочисленными соотношениями с частотами строк обоих стандартов. Такой частотой оказались 13,5 МГц для яркостного сигнала. Эта частота является соответственно 858 и 864 гармониками 525- и 625-строчный систем. Однако базовой частотой всей иерархии цифровых стандартов, охватывающих системы со стандартным, повышенным и пониженным качеством (именно из-за последних!) в качестве базовой была выбрана частота 3,375 МГц. Яркостной сигнал стандартной системы кодируется с частотой 3,375x4=13,5 МГц, сигналы цветности с частотой 3,375x2=6,5 МГц. Отсюда и обозначение 4:2:2. В студийных системах часто используют стандарт 4:4:4, в четверть дюймовой видеозаписи - 4:1:1 и т.п. Цифровые стандарты телевидения высокой четкости и повышенного качества также привязаны к базовой частоте дискретизации. Что касается уровневого кодирования, то оно первоначально ориентировалось на 8 бит на каждый отсчет. В новейшей аппаратуре часто используют 10-битное уровневое кодирование.

Суммарная скорость цифрового потока при этом (для первого случая) составляет: 13,5x8 + 2x6,75x8 = 216 Мбит/с. Точно также можно подсчитать скорость передачи данных и для уровневого кодирования 10 бит, которое составит 270 Мбит/с. Передача видеоданных с такими высокими скоростями может производиться по широкополосным волоконнооптическим линиям связи, которые теперь часто используются на телецентрах для обмена цифровыми ТВ сигналами между аппаратными, участвующими в создании ТВ программ, в сетях кабельного телевидения, но не по эфирным каналам. Стандартные ТВ вещательные радиоканалы имеют существенно меньшую полосу пропускания и для передачи по ним цифровых ТВ сигналов необходимо снизить скорость передачи видеоданных за счет сокращения избыточности, присущей цифровым ТВ сигналам.

Уже упомянутый стандарт MPEG-2 устанавливает алгоритм информационного сжатия цифровых ТВ сигналов, названный как "Основной уровень/Основной профиль". Так, по этому стандарту можно сжать ТВ сигнал с параметрами разложения 625 строк/50 полей до скорости 6 Мбит/с, восстановив в приемном устройстве изображение вещательного качества (такое как в системах SECAM или PAL). Кинофильмы можно передавать с еще более низкой скоростью 5 Мбит/с и в некоторых случаях даже 4 Мбит/с. А вот сохранить качество ТВ изображения, близкое к студийному, удается при скорости передачи видеоданных около 9 Мбит/с. Приведенные данные показывают, что для передачи цифровой ТВ программы с вещательным классом качества, по-видимому, достаточно 5,0 - 6,0 Мбит/с. Эти результаты, несколько ниже, будут использованы при оценке возможного увеличения числа ТВ программ в одном стандартном радиоканале при переходе к цифровому способу передачи ТВ сигналов.

Цифровое звуковое сопровождение
В настоящее время общепризнанным эталоном высшего качества звука является получаемое при воспроизведении компакт-дисков. Предполагается, что во вновь разрабатываемых системах вещательного телевидения, качество звукового сопровождения субъективно не должно отличаться от звука с компакт-диска. В этом требовании есть определенный коммерческий расчет, т.к. проигрыватели компакт-дисков пользуются спросом у населения и в скором времени качество их звучания станет бытовым эталоном для большей части населения мира. Поэтому вновь разрабатываемая высококачественная и достаточно дорогостоящая аппаратура, такая как будущие цифровые телевизоры, должна соответствовать сложившемуся у населения стереотипу качества, чтобы пользоваться спросом.

Для высококачественного кодирования сигналов звукового сопровождения наиболее технически отработанными являются следующие методы: высокоточное линейное кодирование, мгновенное компандирование, почти мгновенное компандирование и кодирование с разделением полос (субполосное кодирование). Высокоточное линейное уровневое кодирование с использованием 16 - 20 бит на отсчет является исходным для цифрового представления сигналов звука и последующей их цифровой обработки. Оно также используется при записи звуковых программ на диски (частота дискретизации 44,1 кГц, 16 бит/отсчет).

При передаче по каналам связи для снижения скорости цифрового потока могут быть использованы названные выше методы компандирования. Мгновенное компандирование использовалось в цифровой аппаратуре первого поколения. В цифровой аппаратуре второго поколения этот метод был заменен на более эффективный - почти мгновенного компандирования, на основе которого была создана система NICAM.

Дальнейшие работы по сокращению скорости цифрового потока
и совместные усилия немецких, датских и французских специалистов привели к разработке системы субполосного кодирования, получившей названия MUSECAM, которая по эффективности сжатия потока звукоданных примерно в 2,8 раза превосходит систему NICAM. Отметим, что замена аппаратуры компандирования по системе NICAM на аппаратуру системы MUSECAM позволяет увеличить число передаваемых звуковых программ примерно в 3 раза в том же цифровом канале.

Система MUSECAM прошла международные сравнительные испытания, в ходе которых было выявлено, что по сравнению с другими системами цифрового кодирования, она обеспечивает наилучшее субъективное звучание при скоростях цифрового потока 196, 128 и 96 кбит/с на один моноканал. Однако при скорости 64 кбит/с и ниже лучшее качество субъективного звучания обеспечивает система кодирования ASPEC (США), в которой используется более сложный алгоритм обработки кодируемого сигнала. По этой причине при разработке Европейского стандарта на систему высококачественного низкоскоростного кодирования сигналов вещания и звукового сопровождения комитет стандартизации ISO/MPEG принял единый стандарт на основе объединения положительных сторон алгоритмов MUSECAM и ASPEC.
Новая система с объединенным алгоритмом получила название ISO/MPEG и после регистрации в международной организации по стандартам (ISO) и международной электротехнической комиссии (IEC) ей было присвоено новое международное название: стандарт ISO/IEC 13818-3. В этом стандарте предусмотрены три уровня (класса) качества в зависимости от назначения системы и используемой скорости цифрового потока.

В системе кодирования ISO/MPEG 1-ого уровня используется упрощенная версия алгоритма MUSECAM, которая наиболее приспособлена для использования в высококачественной бытовой (престижной) аппаратуре при скорости цифрового потока 192 кбит/с на 1 моноканал (384 кбит/с на 1 стереопару). Система кодирования ISO/MPEG 2-ого уровня предназначена для профессиональной аппаратуры. При этом предусмотрено снижение скорости цифрового потока относительно 1-ого уровня и применение более точного квантования. В этом случае используется алгоритм, который почти соответствует основной версии алгоритма MUSECAM, за исключением формата передачи служебных сигналов в начале цикла звукоданных.

При кодировании по 2-ому уровню для передачи одной стереопары необходимы цифровые потоки 384, 256 или 192 кбит/с. Скорость 384 кбит/с рекомендуется для студийного обмена программами с возможностью последующей обработки звукоданных. Скорость 256 кбит/с рекомендуется при распределении программ звукового вещания и звукового сопровождения ТВ на передающие радио и ТВ станции без последующей обработки звукоданных (каналы спутниковых и наземных линий связи и т. п.), а 192 кбит/с -для вещания (эфирного, проводного) без возможности последующей обработки звукоданных. Система кодирования ISO/MPEG 3-его уровня позволяет снизить скорость цифрового потока до 32 - 64 кбит/с на один моноканал. При этом используется алгоритм кодирования, который представляет из себя комбинацию наиболее эффективных частей алгоритмов MUSECAM и ASPEC.

Кодирование по 3-ему уровню рекомендуется: в звуковом вещании и репортажной аппаратуре. В телевидении - для организации комментаторских каналов на различных языках. Для этой цели определены скорости цифровых потоков: 32 или 64 кбит/с на один моноканал. При этом качество большинства речевых передач не должно отличаться от исходного.

Системы кодирования ISO/MPEG всех трех уровней рекомендуются международной организацией стандартов (ISO) и группой экспертов по движущимся изображениям (MPEG) для применения во всех новых разработках по радиовещанию и звуковому сопровождению в телевидении.

Канал дополнительной информации Этот канал предназначен для передач в составе ТВ сигнала сигналов телетекста и другой дополнительной информации, кодирование - цифровое. Он же может использоваться для организации дополнительных комментаторских каналов на нескольких языках а также передачи сервисных сигналов, повышающих комфортность просмотра ТВ программ.

В многопрограммном цифровом телевидении (уже в силу компрессии) гасящие импульсы полей не передаются, поэтому традиционные для аналоговых систем способы передачи телетекста - в составе полевых гасящих импульсов невозможны. Для этого нужен специальный цифровой канал дополнительной информации. Помимо телетекста канал предназначен для передачи сигналов субтитров, весьма удобных, например, для глухих и телезрителей с пониженным слухом, их же можно использовать при передаче иностранных кинофильмов. Надо заметить, что появляются все новые и новые службы и, естественно, новые сигналы дополнительной информации. Так, полезно в составе ТВ программы передавать сигналы автоматического включения и выключения видеомагнитофона на запись выбранных телезрителем программ, исключающие запись рекламных вставок или другой ТВ программы из-за изменения расписания ТВ. Анализ всех вероятных применений показывает, что для канала дополнительной информации предпочтительна скорость 128 кбит/с.

Итак, подведем предварительные итоги. Для видеоданных потребуются потоки 5-6, звукоданных 0,256, дополнительного канала 0,128 Мбит/с. В сумме это составит 5,384 -6,384 Мбит/с.

Оценка многопрограммности
Действующий частотный план распределения ТВ каналов предусматривает полосу пропускания 8,0 МГц - для эфирного и кабельного вещания и 27,0 МГц - для НТВ. Цифровая система многопрограммного ТВ вещания должна быть встроена в стандартные радиоканалы. Выполненные в различных лабораториях мира исследования показали, что новые виды модуляции - многопозиционная фазовая (спутниковые и радиорелейные линии связи) и многоуровневая амплитудная модуляция (наземные ТВ радиопередатчики и коаксиальные кабельные сети) позволит передать по стандартному радиоканалу цифровой поток 34,368 Мбит/с, а это означает передачу 5-6 цифровых ТВ каналов. Это то максимальное число ТВ программ, которое можно передать по стандартному радиоканалу. Однако столь прекрасный вывод несколько размазывается требованием высокой достоверности передачи, о котором мы еще не говорили, а оно таково: не более одной ошибки на каждые 25 секунд. Столь жесткое требование к допустимому коэффициенту ошибок объясняется тем, что используется достаточно глубокое информационное сжатие видеоданных, в процессе которого существенный объем видеоинформации исключается при кодировании и не передается по каналу связи. В декодере приемного устройства при восстановлении (интерполяции) пропущенных ТВ отсчетов, каждый принятый используется многократно, поэтому любая цифровая ошибка также многократно размножается. В результате на экране телевизора вместо одиночной точечной помехи пораженными оказываются целые области, что визуально более заметно. Защищенность существующих каналов связи от цифровых ошибок недостаточно высока и можно ожидать до 40 и даже 400 ошибок в секунду и более в отдельных случаях. Поэтому при передаче цифрового сигнала многопрограммного телевидения потребуется введение дополнительного помехоустойчивого кодирования, что приведет к снижению числа передаваемых ТВ программ.

Документы EBU (Европейского вещательного союза) для многопрограмного цифрового ТВ вещания по спутниковым каналам НТВ рекомендуется двойное помехоустойчивое кодирование. Исходный цифровой сигнал сначала кодируется кодом Рида-Соломона (204,188), что ведет к увеличению скорости цифрового потока в 204/188 = 1,085 раз, т.е. примерно на 9%. Далее выполняется помехоустойчивое кодирование сверточным кодом, основной параметр которого - относительная скорость передачи выбирается в зависимости от характеристик используемого спутника из следующего рекомендованного ряда относительных скоростей: 1/2, 2/3, 3/4, 7/8.

Первое из приведенных значений относительных скоростей - 1/2 гарантирует наиболее высокую степень защиты от цифровых ошибок, но ведет к увеличению цифрового потока в 2/1 = 2 раза, последнее - 7/8 - наименьшую степень защиты при наименьшем росте цифрового потока в 8/7 = 1,14 раза, т.е. на 14%. Итак, при потоке данных 6,384 Мбит/с, коэффициенте расширения кодов Рида-Соломона 1,085 и сверточного 2 получим поток данных 6,384x1,085x2 = 13,853 Мбит/с. Поэтому в стандартном канале можно разместить 34,368/13,853 = 2,48 программы. Повторив эти несложные расчеты для всех остальных данных получим оценочную таблицу.

Таким образом, учтя помехоустойчивое кодирование, можно сделать вывод, что реально удается передать не более 4 ТВ программ в одном радиоканале с вещательным классом качества, а ведь это означает 300%-ое наращивание пропускной способности существующих каналов распределения вещательных сигналов и прямого спутникового вещания. Как видим, достигаемый эффект достаточно велик, чтобы позаботиться о нем!

Цифровое кодирование телевизионных сигналов.
Возможны два подхода к цифровому кодированию ТВ сигналов: непосредственное кодирование полного цветового сигнала SECAM, PAL NTSC и раздельное составляющих цветового сигнала. В последнем случае сигнал яркости и два цветоразностных сигнала кодируются независимо, а затем три потока видеоданных мультиплексируются (объединяются) в один общий цифровой поток.

Первый метод кодирования предпочтительней, когда ТВ тракт состоит из последовательно включенных цифровых и аналоговых звеньев, на стыках которых требуются взаимные переходы между цифровой и аналоговой формами представления ТВ сигналов. Такая смешанная аналого-цифровая структура ТВ тракта обычно характерна для начальной стадии внедрения цифровых методов передачи ТВ программ. На этой стадии, в частности, было выяснено, что для PAL и NTSC частоту дискретизации следует синхронизировать с частотой цветовой под несущей, также было выяснено, что лучшей частотой дискретизации являются четвертые гармоники поднесущих в этих системах. Так появился стандарт EBU "Спецификация видеостыков для 625-строчных цифровых сигналов PAL", документ Tech 3280- Е (последняя версия - апрель 1995г.) и стандарт кодирования сигналов NTSC: "Параллельный интерфейс для компонентного цифрового видеосигнала системы M/NTSC", документ SMPTE-244M. Кроме этого было установлено, что при кодировании полного цветового сигнала SECAM в синхронизации частоты дискретизации с частотами цветовых поднесущих особой необходимости нет, поэтому частота дискретизации может выбираться с определенным произволом, например равной 13,5 МГц. В конечном итоге выяснилась нецелесообразность цифрового кодирования полного сигнала. Однако работы первого этапа не были бесполезны, поскольку легли в основу раздельного кодирования.

Раздельное кодирование сигналов цветного телевидения, в принципе, позволяет создать вещательную систему цифрового телевидения, обеспечивающую более высокое качество изображения. Но самое главное, что связано с таким кодированием, заключается в возможности унификации стандартов цифровых ТВ систем со стандартами разложения 625 строк/50 полей и 525 строк/59,94 полей, что в цифровых системах снимает многие проблемы, к примеру международного обмена ТВ программами. Существенно упрощается обработка сигналов, связанная с сокращением избыточности. Европейский Вещательный Союз (EBU) и Общество инженеров кино и телевидения (SMPTE) в 1979 г. начали работы, целью которых стал международный стандарт по раздельному кодированию цветового ТВ сигнала. Итог - принятые МККР два документа: Рекомендация 601 "Параметры кодирования для цифровых телевизионных студий" (1982г.) и Рекомендация 656 "Видеостыки для раздельных видеосигналов в 525- и 625-строчных телевизионных системах" (1986г.). Эти рекомендации являются общепризнанной основой для всех работ, связанных с профессиональным цифровым телевидением.

Эти Рекомендации стали базой при разработке Стандартов на цифровые видеостыки ТВ систем с 625 и 525 строчными растрами: документ EBU Tech.3267 "Видеостыки Европейского Вещательного Союза для 625 строчных цифровых видеосигналов уровня 4:2:2 Рекомендации МККР 601" (вторая редакция - 1992г.), документ SMPTE 259M "Последовательные цифровые видеостыки для 10-битового раздельного кодирования уровня 4:2:2 и композитного кодирования с частотой дискретизации равной 4-кратному значению цветовой поднесущей" (вторая редакция - август 1995г.) и ряд других Стандартов. Вскоре в первые редакции (версии) упомянутых Рекомендаций и Стандартов были внесены некоторые изменения, в том числе и принципиального характера. Это необходимо иметь в виду при использовании ранних редакций документов.

Процесс дискретизации определяется тремя основными факторами: структурой дискретизации - относительным расположением отсчетов видеосигнала в пространстве и времени, числом отсчетов на одну ТВ строку - частотой дискретизации видеосигнала и видом фильтрации видеосигнала, выполняемой до дискретизации.

Структура дискретизации видеосигналов.

Теоретический анализ и эксперименты показали, что наилучшей является ортогональная структура дискретизации, поясняемая рисунком. Отсчеты в этом случае берутся на пересечении горизонтальных и вертикальных линий ТВ растра. Положение этой сетки жестко связано с растром и не изменяется от поля к полю и от кадра к кадру. Поэтому, к примеру, аппаратурные помехи или искажения будут менее заметны на ТВ изображении, чем при подвижной сетке отсчетов, поскольку способны создавать лишь неподвижные контура. Например, снижается заметность муаровых помех, возникающих при наложения спектров аналогового и дискретизированного ТВ сигналов, если фильтрация высокочастотных составляющих недостаточно глубокая. Кроме того, периодичность структуры дискретизации заметно упрощает процедуру цифровой обработки ТВ сигнала при информационном сжатии видеоданных, фильтрации, необходимой при формирования спектра кодируемого сигнала, при преобразовании стандартов разверток и т.п. Во всех упомянутых случаях при ортогональной дискретизации отсчеты ТВ сигналов в последовательных кадрах и строках пространственно совмещены, поэтому нет необходимости в промежуточной интерполяции (передискретизации) отсчетов, как это характерно для структур дискретизации, не имеющих пространственной совместимости отсчетов.

Современная техника вносит свои коррективы в проблему дискретизации. Так, в настоящее время практически все телевизионные камеры работают с твердотельными преобразователями "свет-сигнал" (ПЗС матрицами), имеющими собственную жестко заданную ортогональную структуру дискретизации. Две различные структуры дискретизации в ПЗС и электрическая в кодере могут мешать друг другу, что в итоге ведет к появлению муаровых помех, если эти структуры будут выбираться произвольно.

Разработчики международных стандартов на параметры дискретизации и цифрового кодирования учитывали помимо прочего и потребности современной технологии производства телевизионных программ. Дело в том, что одни - электронная рирпроекция, микширование, спецэффекты и т.п. предъявляют наивысшие требования по качеству сигнала, другие могут удовольствоваться средним уровнем качества, видеожурналистика - один из возможных примеров. "Стричь все под одну (самую дорогую!) гребенку" просто не выгодно. Вот почему была стандартизована иерархия частот дискретизации сигналов яркости и цветности, соответствующая коэффициентам 1, 2, 4, 8. Коэффициент 4 отвечает частоте дискретизации 13,5 МГц = 4x3,375 МГц, соответственно 1 - 3,375 МГц. Для наиболее ответственных технологических операций в студиях рекомендуется стандарт 4:4:4 - это означает, что яркостный и оба цветоразностных сигнала дискретизируются с одинаковой частотой 13,5 МГц. Более часто используется иерархический уровень 4:2:2, что означает частоту дискретизации для яркостного сигнала 13,5 МГц, для цветоразностных - 6,75 МГц. В четвертьдюймовом формате цифровой видеозаписи DVC PRO, например, используется уровень 4:1:1 (в системе NTSC), а значит при дискретизации сигнала яркости 13,5 МГц, цветоразностные дискретизируются вчетверо реже с частотой 3,375 МГц. Напротив, в преобразователях стандартов высшего уровня уже используется стандарт 8:8:8, что соответствует частоте дискретизации 27 МГц для всех компонент и по качеству - системам телевидения высокой четкости!

Частоты дискретизации сигналов яркости и цветности.

Два стандарта телевизионного разложения родили клубок проблем, распутать который долгое время казалось невозможным. На первых порах и от цифрового кодирования не ждали ничего чрезвычайного, но внимательное изучение цифровых соотношений показало, что на уровне стандартов цифрового кодирования возможно создание единой иерархической системы стандартов, снимающей не все, но очень и очень многие проблемы. Это интересный и важный вопрос, которого мы касались выше, заслуживает более детального рассмотрения.

Выбирая частоты дискретизации, естественно стремиться к минимальным различиям кодированных сигналов стандартов разложения 625 /50 и 525/59,94. Близость значений частот строчной развертки 15625 Гц (для систем SECAM и PAL) и 15734,264 Гц (для системы NTSC) позволяет выбрать одинаковое число отсчетов в активной части ТВ строк обоих стандартов ТВ разложения - тех, что воспроизводятся на экране телевизора. При таком выборе можно пытаться устранить процедуру передискретизации (интерполяции) отсчетов вдоль строки при преобразовании стандартов разложения. Это условие выполнено, если частота дискретизации сигнала яркости кратна частотам строк. Таким образом, остается определить наименьшее общее кратное, Оказалось - это 2,25 МГц. Кроме того, частота дискретизации должна удовлетворять требованиям теоремы отсчетов, согласно которой она должна в два раза превышать верхнюю частоту кодируемого сигнала, т.е. быть не менее: 6 МГц х 2 = 12 МГц. Ближайшая частота, которая удовлетворяет двум этим требованиям 2,25 МГц х 6 = 13,5 Мгц. Именно она и была, в конце концов, принята в качестве частоты дискретизации сигнала яркости в иерархии единых студийных стандартов цифрового кодирования. Эта частота совпадает с 864 (или 858) гармоникой частоты строк системы с 625 (или 525)-строчным разложением изображения. Поэтому в полной цифровой строке будет 864 (858) отсчетов сигнала яркости. Разработчики стандарта пошли дальше и постановили, что в обоих стандартах разложения следует использовать одно число отсчетов - 720. Упоминаемая выше опорная для иерархии цифровых стандартов частота 3,375 МГц = 1,5x2,25 МГц.

При цифровом кодировании синхроимпульс исключается из состава цифровой ТВ строки, поскольку передаваемая им информация о частоте строк легко восстанавливается в декодере по частоте дискретизации, поскольку последняя жестко связана с частотой строк. При этом для опознавания интервалов активной части ТВ строки в цифровую последовательность вводятся две опорные временные метки - синхрогруппа начала активной строки (НАС) и ее конца (КАС).

Все сказанное выше равно относилось к обоим стандартам разложения, однако далее мы будем иметь в виду стандарт 625/50, применительно к которому попробуем оценить скорость передачи данных. В стандарте 4:2:2 в строке содержится 864 отсчета сигналов яркости и по 432 цветоразностных - иными словами 1728 отсчетов (кодовых слов), из них 1440 составляют активную часть строки. Таким образом каждую секунду передается 1728 х 15625 = 27 Мкод.слов/с. При 10-битовом уровневом кодировании скорость цифрового потока составит 270 Мбит/с.

При цифровом кодировании фазовые соотношения между частотами дискретизации сигналов яркости и цветности устанавливаются таким образом, чтобы отсчеты сигнала яркости и двух сигналов цветности пространственно совпадали, т.е. формируются три пространственно совмещенные ортогональные решетки отсчетов сигналов яркости и цветности. Поскольку отсчетов сигналов цветности в стандарте 4:2:2 вдвое меньше отсчетов сигналов яркости, установлен порядок, при котором отсчеты сигналов цветности передаются с каждым нечетным отсчетом сигнала яркости. Передача строки начинается с синхрогруппы НАС, за которой следует кодовое слово цветоразностного сигнала синего и затем кодовое слово сигнала яркости, последним передается кодовое слово цветоразностного сигнала красного. Далее передается второй отсчет сигнала яркости, после чего рассмотренная процедура повторяется.

В заключение следует добавить, что в США принят цифровой стандарт АТSC, в Японии также принят свой цифровой стандарт телевещания ISDB, а Европейское сообщество, включая Украину, стандартизировало наземное телевещание по системе DVB-T, кабельное – по системе DVB-C и спутниковое – по системе DVB-S (эта система принята всем мировым сообществом, включая США и Японию).

Windows Commander

Мета: Ознайомитися з можливостями програми Windows Commander.

Програма Windows Commander призначена для виконання різноманітних операцій над файлами і каталогами. За допомогою цієї програми можна легко копіювати і переміщати файли і каталоги, створювати їх, виконувати пошук і переглядати інформацію в зручній для користувача формі, а також виконувати (найчастіше за допомогою однієї миші) багато інших необхідних операцій.

З погляду користувача, програма Windows Commander являє собою вдале сполучення інтерфейсу такої популярної програми як Norton Commander, і всіх можливостей систем Windows 95, Windows 98 - програми Проводник, вікна "Сетевое окружение" і вікно "Мой компьютер". Звідси і назва самої програми - Windows Commander.

5.1 Вікно Windows Commander

_ Запустіть програму Windows Commander із Головного меню системи або за допомогою ярлика на Робочому столі. У результаті Ви побачите вікно Windows Commander.

Вікно Windows Commander нагадує програму Norton Commander.

У верхній частині вікна Windows Commander висвітлюється Головне меню програми. Під меню, як це прийнято в інтерфейсах сучасних програм, знаходиться Панель інструментів.

Під Панеллю інструментів може висвітлюється (одна або дві) Панель дисків для швидкої зміни диска.

Нижче може висвітлювати Рядок вибору дисків, де також можна перемінити диск на активній панелі і, крім того, побачити інформацію про вільний дисковий простір. Також тут знаходяться кнопки швидкого повернення в кореневий каталог і в батьківський каталог.

Примітка! У цій лабораторній роботі будемо користуватися терміном каталог замість папка, тому що Windows Commander висвітлює саме структуру каталогів як у МS DOS, а не структуру комп'ютерної системи, як це було у вікнах "Проводник” і "Мой компьютер".

У центральній частині вікна програми Windows Commander розташовуються дві панелі (ліві і права), у яких висвітлюється вміст каталогів (папок). Панелі автономні, за винятком тих випадків, коли в одній з них виконується перегляд змісту того документа або папки, який виділений в сусідній панелі. Крім того, при операціях копіювання або переміщення документів із каталогу на одній панелі, за умовчанням в якості приймача даних буде запропоновано каталог, вміст якого висвітлюється в сусідній панелі. Одна з панелей є активною, її заголовок висвітлюється більш контрастнішим кольором. Під рядком заголовка панелі може висвітлюватися рядок заголовків стовпчиків інформації в панелі. В нижній частині кожної панелі розташовується рядок стану.

Під панелями знаходиться командний рядок (по типу командного рядка операційної системи МS DOS). У цьому рядку можна набирати з клавіатури будь-яку команду МS DOS, або ж вибрати команду з списку, який випадає у командному рядку (Історія команд).

Багато з розглянутих елементів вікна Ви можете відключити або включити.

_ У рядку меню виберіть підменю "Конфигурация" _ команду "Настройка...”.

_ У вікні настроювань конфігурації, яке розкрилося, виберіть вкладку "Вид”

_ Встановлюючи або знімаючи по черзі прапорці і клацаючи на кнопці "Применить", вивчіть на прикладі зміни вікна Windows Commander призначення кожного з прапорців. Якщо вікно настроювань заважає Вам переглядати зміни вікна Windows Commander відтягніть його.

_ Коли розберетеся, виберіть вкладку "Цвет". У вікні цієї вкладки можна встановити своє колірне оформлення вікна програми.

_ Виберіть вкладку "Шрифт". Тут можна змінити шрифт для всіх написів у вікні програми.

_ Закрийте вікно настроювань.

Надалі вікно настроювань ми будемо розглядати не окремо, а в застосуванні до настроювань різноманітних режимів роботи.

5.2 РОЗМІЩЕННЯ ІНФОРМАЦІЇ В ПАНЕЛЯХ

У панелях може виводитися різноманітна інформація й у різноманітному вигляді. Для зміни режиму перегляду призначені команди підменю "Вид". Ці команди впливають на активну в даний момент панель

5.2.1 РЕЖИМИ ПЕРЕГЛЯДУ ІНФОРМАЦІЇ

_ Активізуйте ліву панель Windows Commander, клацнувши на ній мишкою.

_ У рядку меню розгорніть підменю "Вид".

Перша група команд призначена для зміни режиму перегляду.

_ Роздивіться варіанти відображення інформації "Краткий", "Подробный".

_ Для лівої панелі встановіть варіант відображення інформації "Дерево", а для правої - "Подробный".

Тепер Ви маєте вікно програми Windows Commander, схоже на вікно "Проводите".

_ Клацніть двічі мишею на каталозі у лівій панелі, щоб у правій панелі висвітлювався вміст каталогу.

Команда "Быстрый просмотр" у підменю "Вид" являє собою опцію вмикання/вимикання і призначена для перегляду в сусідній панелі вмісту документа, висвітленого на активній панелі.

_ На активній панелі клацніть на якому-небудь документі.

_ У підменю "Вид" увімкніть опцію "Быстрый просмотр".

_ На активній панелі клацайте мишею на файлах. У сусідній панелі буде висвітлено вміст обраного файла.

_ Вимкніть опцію " Быстрый просмотр".

5.2.2 ВСТАНОВЛЕННЯ ФІЛЬТРУ

_ Розгорніть знову підменю "Вид".

Друга група команд цього меню призначена для фільтрації інформації на активній панелі. Є декілька стандартних способів фільтрації ("Все файли", "Программы"), а також фільтрація по шаблону.

_ У підменю "Вид" виберіть команду "Фильтр".

_ У вікні, яке розгорнулося, наберіть який-небудь шаблон, наприклад *.txt. Шаблон також можна вибрати зі списку (історії) попередніх шаблонів. Клацніть на кнопці "ОК". _ Перегляньте результат, а потім для зняття фільтра виконайте команду "Все файлы" із підменю "Вид".