автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.04, диссертация на тему:Исследование качества функционирования систем цифрового телевидения для Республики Йемен

Й правах рукописи

Аль - Матари Яхья Хасан

ИССЛЕДОВАНИЕ КАЧЕСТВА ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМ ЦИФРОВОГО ТЕЛЕВИДЕНИЯ ДЛЯ РЕСПУБЛИКИ

ЙЕМЕН

Специальность 05.12.04 - Радиотехника, в том числе системы и устройства телевидения

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Владимир 2006

Работа выполнена на кафедре «Радиотехника и радиосистемы» Владимирского государственного университета

Научный руководитель: Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

доктор технических наук, профессор О.Р. Никитин

доктор технических наук, профессор С.И. Семенов кандидат технических наук В.А.Поздняков

Филиал ФГУПРТРС "Владимирский ОРТПЦ"

Защита состоится «_»___2006 г. в_часов на заседании

диссертационного совета Д 212.025.04 Владимирского государственного университета по адресу: 600000, г. Владимир, ул. Горького, д. 87, ауд.211-1(тел.(4922)279986).

С диссертацией можно ознакомился в библиотеке университета.

Автореферат разослан «_» марта 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических паук, профессор

А.Г. Самойлов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Телевидение сегодня - эю часть нашей жизни, неразрывно связанная с реальностью, влияющая на нее и зависящая от нее. Возрастающие фебования к техническому качеству ТВ изображения, дальнейшее совершенс1вование технологии ТВ вещания приводят с необходимости изыскания новых эффективных методов создания, консервации, передачи и приема сигналов телевизионных программ. 13 течение многих лет в телевидении использовался аналоговый ТВ сигнал, который на выходе преобразователя светосигнала является электрическим аналоюм изображения. Поэтому основные фебования к передаче ТВ сш налов сводятся к обеспечению их минимальных искажений. В последние годы, как в Йемене, так и за рубежом все большее внимание уделяется цифровому телевидению.

Цифровые ТВ сигналы несут гораздо больше информации, чем аналоговые, а занимают всего лишь часть их стандартной частотной полосы. Цифровые телевизионные сигналы могу г надежно передаваться при более низкой мощности несущей, и приниматься с полным разрешением даже при плохих условиях приема сигнала. Более юго, сигналы цифровою телевидения могут принадлежать и различным стандартам и форматам изображения - от обычного до изображений высокой четкости. Ко всему вышеперечисленному стоит добавит!, возможность параллельной передачи дополнительной информации.

Сейчас в ряде стран идет активный процесс внедрения систем цифрового телевидения. В настоящее время разработаны, экспериментально исследованы \ и введены в эксплуатацию следующие системы цифрового телевидения:

европейская DVB(Digital Video Broadcasting), американская ATSC(Advanced Television Systems Committee) и японская ISDB(Integrated Services Digital i Broadcasting).

Стандарты наземного телевизионного вещания принимают отдельные страны или фунпы стран, а на решения такого масштаба неизбежно оказывают влияние политические и экономические факторы. Особенности стандартов значительно влияют на использование частотного диапазона. Страны, собирающиеся переходить к цифровому телевидению, тщательно изучают различные стандарты перед принятием решения. Результаты исследований, проводимых в национальных масштабах, конечно, интересны не только технической общественности.

Технические причины в гаком своеобразии пР°ль> но определяющими являются исторические, гео1графинйщдайО*И9Дитичфскис

I Г'ЗД/;

факторы. Частотный диапазон, в котором ведется наземное вещание, близок к насыщению. На частоте одного канала может работать до тысячи передатчиков. В таких условиях введение новых служб наземного цифрово! о телевизионного (НЦТ) вещания является нетривиальной задачей. Важным аспектом внедрения цифрового телевидения является возможность оценки качества ТВ изображения и измерений параметров цифровою ТВ канала. Оценка может проводиться как результат наблюдения человека или группы людей, а также с помощью приборов или программ, фиксирующих изменение качества изображения или искажения ТВ сигнала. Характер искажений в цифровых системах со сжатием отличается от искажений в аиалоювых системах и гребует новых подходов. В настоящее время опышый глаз остается пока главным инструментом оценки качества изображения и требуются дополнительные исследования по внедрению в практику методов объективного контроля.

Вольтой вклад в развитие систем цветного телевидения внесли W.K. I'ratt, B.R.Hant, A.V.Oppenheim, J.F. Kaiser, М.И. Кривошеев, lO.li. Зубарев, В.П. Дворкович, С.В. ПоваковекиЙ, Р.Е. Быков, С.С. Садыков.

Важность работы также подтверждается тем ,что при визуальной оценке качества изображений порог заметности искажений имеет высокое значение, что в ряде случаев делает невозможным проведение точного анализа.

Таким образом, в настоящее время в данной облает существует ряд неразработанных вопросов, что подтверждает актуальность диссертационной работы.

Целью диссертационной работы и задачами исследования является

сравнение основных систем цифрового наземного телевещания для выбора структурной организации сети 1слевидения в республике Йемен.

Для достижения поставленной цели необходимо решшь следующие задачи:

]) исследовать характеристик стандартов наземного цифровою телевидения ATSC и DVB-T(Digilal Video Broadcasting Terrestrial), алгоритмов сжатия движущихся изображений;

2) сформировать критериальную базу, используемую при принятии решений о выборе конкретной системы наземного цифровою телевидения;

3) обосновать выбор компонентов телевизионной сети для республики Йемен;

4) исследовать и разработать алгоритмы контроля качества изображений в ТВ каналах с компрессией.

Методы исследования. Для решения указанных задач в диссертационной работе использовались цифровые метода обрабо1ки изображений, математической статистики, матричной алгебры, теории вероятностей, методы математического моделирования на ЭВМ. Научная новизна работы состоит в следующем:

1) сформирована критериальная база принятия решений при выборе конкретной системы цифровою телевидения;

2) на основе анализа известных критериев оценки качества цифровых ТВ изображений, предложена система дополнительных критериев, позволяющая более точно оценивать эффективность функционирования устройств филырации, устраняющих искажения на цветных телевизионных изображениях;

3) предложен апгоригм балльной оценки качества изображении, позволяющий формализовать задачи исследования ряда характеристик систем передачи и обрабогки изображений в цифровых телевизионных системах.

Практическая значимость работы заключается в следующем: IЫ основе сравнительного анализа систем цифрового телевидения

1) обоснован выбор в качестве национальной наземной телевизионной системы республики Йемен системы 1)УВ-Т;

2) разработаны предложения но реализации сети наземного цифрового телевизионного вещания в республике Йемен;

3) определена система коэффициентов для балльной оценки качеава телевизионных изображений;

4) разрабошт структурная организация устройстаа определения качсова систем передачи телевизионных изображений, в основу которой положен разработанный алгоритм балльной оценки качества телевизионных изображений.

На защиту выносятся следующие основные результаты и научные положения

1) результаты сравнения и критериальная база обоснования выбора системы цветного телевидения для ЙР;

2) система дополнигельных критериев показателей качества цветных ■ елевизионных изображений;

3) методика балльной оценки и система коэффициентов, позволяющая формализовать процедуру оценки качества систем передачи и эффективность устройств обработки телевизионных изображений.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на VI международной научно- технической конференции " Физика и радиоэлектроника в медицине и экологии ФРЭМЭ' 2004".-Владимир, 2004, на международной научно- технической конференции «Перспективные технологии в средствах передачи информации»- ПТСГШ-2005,- Владимир, 2005.

Публикации. Основные речульгагы диссертации опубликованы в шести научных работах.

Результаты исследования. Результаты диссертации успешно внедрены в России в ООО «Жанр» для сети кабельного телевидения в г. Владимире и в ЙР в государственную систему 1елевидения, а также в учебный процесс кафедры Радиотехники и радиосистем ВлГУ для специальностей радиотехнического профиля.

Структура и обьем работы. Диссертация состоит из введения, чегырех глав, заключения и списка литературы из (146) наименований и приложений. Основной текст занимает (146) страниц, он иллюстрируется (24 ) рисунками и (14) таблиц.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность темы исследований, сформулированы цель работы и основные задачи, показана практическая значимость и реализация результатов работы, перечислены новые результаш и положения, выносимые на защиту.

В первой главе Определены основные особенности преобразования телевизионного видеосигнала в цифровую форму. Показано, что для повышения точности необходима трансформация RGB формы в цветоразностную YTJV , повышающую эффективность последующего сжатия информации. Полоса частот цифрового сигнала яркости 5,75МГц. Эта частота равна 858-й гармонике строчной частоты 15625 Гц стандарта 625/50/2:1 и 864-й гармонике частоты 15734 Гц стандарта 525/59,94/2:1.

Для цветоразносгных сигналов частота дискретизации составляет 6,75 МГц. Полный цифровой компонентный видеосигнал описывается формулой 4:2:2, где цифры означают множители к частоте цифровой поднесущей, определяющие частоту дискретизации каждою компонента.

Показано наличие временной и пространственной избыточности цифрового сигнала, соответствующего телевизионному изображению и рассмотрены процедуры их устранения в соответствии со стандартом

MPEG(Moving Picture Experts Group). Определена иерархия цифрового потока данных. Показана необходимость применения корректирующих кодов для повышения помехоустойчивости сжатых с помощью алгоритмов предсказания цифровых видеоданных.

Рассмотрены правила формирования цифрового потока данных для различных типов запросов пользователей стандарта MPEG. Рассмотрены структуры макроблока, среза и последовательности срезов закодированных данных изображения. Проанализированы особенности формирования цифрового потока в стандарте MPEG.

Определены основные особенности кодирования кодами переменной длины коэффициентов дискретного косинусного преобразования и вектора движения. Рассмотрены структуры кодера-декодера MPEG. Рассмо1рены достоинства и недостатки методов сжатия видеоинформации на базе дискретного косинусного преобразования, энтропийного кодирования спектральных компонентов, вейвлет преобразования. Показано, что во всех случаях восстановленный видеосигнал будет отличаться от оригинала, причем степень искажений существенно увеличивается с ростом степени сжатия.

Во второй главе определены основные требования к системам цифрового телевидения. Показано, что для перспективная к использованию в Республике Йемен система должна обеспечивать функционирование с различными вариантами качества изображения от LDTV(Low Definition Television) до HDTV(High Definition Television), хорошим качеством звука или со стереозвуком. Система должна быть легко сопрягаемой со снушиковым, кабельным и MMDS (Multichannel Multipoint Distribution System) системами, обеспечивать возможность как стационарного, чак и мобильного приема.

• При внедрении системы должно быть максимально использовано уже существующее приемно-передающес оборудование.

• Система должна обеспечивать максимальную гибкость в ,частотном планировании.

• Система должна позволять работу нескольких передатчиков, функционирующих одновременно на одной частоте в одной и той же зоне обслуживания.

• Система должна обеспечивать возможность как локального, так и общегосударственного обслуживания при приемлемых экономических и частотных условиях.

• Система должна внедряться в условиях максимального использования существующего передающего оборудования, обеспечения электромагнитной совместимости с существующей системой аналогового телевидения, возможности построения как региональных, так и общенациональной сетей.

Рассмотрены основные характеристики американского стандарта цифрового телевидения ATSC. Показано, что наиболее перспективным направлением применения данной системы являегся передача сигналов телевидения высокой четкости, требующей для реализации своих возможностей использования дорогостоящей приемной аппаратуры. Проанализированы методы организации многоканальной передачи, виды модуляции, применяемые в системе и основные этапы обработки сигналов в данном стандарте. Показано, что система ATSC лучше всего сочетается с аналоговой системой NTSC(National Television System Committee).

Проанализированы основные характеристики Европейского стандарта цифрового телевидения DVB. Определена специфика снугниковою, кабельного и наземного вариантов данной системы. Показано, что система может варьировать число передаваемых каналов в зависимости от требований к качеству изображения. Проанализированы методы организации многоканальной передачи, виды модуляции, применяемые в системе и основные этапы обработки сигналов в данном стандарте. Показано, что система перспективна для организации цифровых сетей телевизионного вещания, функционирующих одновременно в одном частотном диапазоне с аналоговыми системами различных типов.

В третьей главе сформирована критериальная база принятия решений при выборе конкретной системы цифрового телевидения. Она представляет собой комплекс параметров к основным из которых могут быть отнесены следующие: отношение пиковой к средней мощности модулированного сигнала; порог чувствительности по отношению сигнал-шум; искажения при многолучевом распространении; возможность приема в движении и внутри помещения; эффективность использования спектра; возможность передачи ТВЧ сигналов; помехи существующим службам аналогового вещания; восприимчивость к импульсным и гармоническим помехам; восприимчивость к помехам со стороны аналоговых и цифровых ТВ сигналов в совпадающем канале; возможность масштабирования на полосы 6, 7, 8 МГц, гибкость в отношении выбора скоростей передачи и параметров кодирования, совместимость с иерархической модуляцией, возможность передачи

дополнительных потоков Данных с произвольным распределением емкости между телевидением и данными. Общее сравнение систем показывает, чш каждая из них имеет свои преимущества и недостатки. Но система DVB-T с модуляцией COFDM(Coded Orthogonal Frequency Division Multiplex- часки мое уплотнение ортогональных несущих с кодированием) , реализующей ортогональное частотное разделение каналов с кодированием, обеспечивает лучшие характеристики в сложных ситуациях многолучевого распространения, подтвержденные в районах с высокой плотностью населения; модуляция COFDM позволяет осуществлять передачу программ высокой четкости с достаточным запасом устойчивости; в DVB-T есть решения, превосходящие по устойчивости к импульсным шумам модуляцию 8-VSB(Vestigial Sideband - 8-уровневая модуляция с частично подавленной боковой полосой) в стандарте ATSC; только модуляция COFDM обеспечивает возможность 100-процентного приема в радиусе 10 км. Этот радиус зависит от используемой эквивалентной излучаемой мощности ERP: большие значения ERP соответствуют большим радиусам 100-процентного приема; результаты лабораторных испытаний свидетельствуют о том, чю только модуляция COFDM позволяет осуществлять прием в областях, недоступных для других систем, благодаря использованию одночастотных сетей; присущее модуляции 8-VSB преимущество в 4 дБ в отношении сигнал-шум не приводит к улучшению охвата; проигрыш DVB-T но критерию отношения между пиковой и средней мощностью не имеют большого значения, 1ак как они дорого обходятся только вещательным компаниям, но не населению; для планирования при любой из проверяемых схем модуляции воздействие помех в совпадающем канале несущественно; при перемещении точки Офажения модуляция COFDM показывает более высокие характеристики, обеспечивая даже прием в движении; модуляция COFDM обеспечивает гибкость в решении проблем охвата и реализует максимально свободный эфирный прием. Это позволяет заключить, что DVB-T, кроме превосходства в техническом отношении лучше подходит к условиям Йемена. К дополнительным факторам, подтверждающим сделанный выбор можно отнести то, что большое количество домов из железобетона в городах определяет наличие значительных отражений. Имеющиеся в республике приемные антенны метрового диапазона не обладают высокой пространственной избирательностью, необходимой для ATSC. Поэтому при выборе этого стандарта потребуется полная замена всего парка приемных антенн.

Сформулированы предложения но реализации национальной системы цифрового телевидения в республике Йемен. Показана необходимое! i. вложения значительных средств для создания наземной общегосударственной телевизионной сети. Сделаны рекомендации но применению в переходный период систем MMDS и спутникового телевидения. Определены основные типы необходимого для этого оборудования.

В четвертой главе поставлена задача оценки параметров цифровых телевизионных каналов и измерения качества изображения в ТВ каналах с компрессией. Проанализированы основные виды искажений и дефектов возникающих при компрессии передаче и декомпрессии сш налов. Рассмотрены основные метрики светлоты и цвета. Проанализированы количественные меры верности воспроизведения одноцветных и цветных изображений в аналоговых и цифровых системах. Показано, что в основном качество обработки и передачи может быть оценено с помощью трех критериев энтропии , отношения сигнал/шум, нормированного цветового отклонения, наиболее полно сочетающиеся с результатами субъективных оценок для широкого класса изображений. Энтропия характеризует количество биг информации на один элемент изображения и может выступать мерой олаживания контурною рисунка и мелких деталей. Нормированное значение энтропии вычисляется из соотношения

| М N

И = A«Vln2 §^~^ ^ ~ ° ~/'"<'")',П(1~ ]

где - функция принадлежности элемента цветному изображению;

р(/,/) - элемент цветного изображения в системе цветовых координат

RGB.

рJ',./), PtX'J), !>„(>,j) - интенсивность в красной, зеленой и синей цветовых плоскостях для элемента изображения с координатами (i,j) в системе цветовых координат RGB.

R„m, fimlI - максимальная интенсивность в красной, зеленой и синей

цветовых плоскостях для элемента изображения в системе цветовых координат RGB; л_=Св.=А -255.

Отношение сш нал/шум , коюрую представляет собой величину обрашую нормированной среднеквадратической ошибки для дискретных изображений, несет информацию о верности воспроизведения и вычисляется но формуле:

Л IN 2

где | |( - норма Евклида;

М и /V - размеры цветного изображения;

P^JiJ) - элемен! исходного цветного изображения в системе цвеювых координат RGB.

P^iiJ) - элемент обработанного или переданною цветною изображения в системе цветовых координат RGB.

Нормированное цветовое отклонение NC'D, характеризует ошибку восприятия между исходным и обработанным изображениями в однородно воспринимаемом цветовом пространстве L'a'b', в котором расстояние между двумя точками, изображающими два цвета, пропорционально визуальному различию этих цветов; формула для его вычисления имеет вид:

£±aem.0J)

= --,

М j*I

1Де (¡J) - ¡Pr^.^OJ) - /vuV.„, <''.•/)[;

P,.a.b.(iJ) - элемент исходного цветного изображения в сис+еме цветовых координат l'a'b';

Представленные критерии могут быть использованы для оценки качества цифровых телевизионных каналов и эффективности алгоритмов обработки цветных телевизионных изображений и характеризовать степень удаления или внесения шумов, степень размыва мелких деталей и контуров, уровень искажения цветового баланса.

Исследования большого количества изображений и широкого класса фильтров показывают, чю в ряде случаев оценка качества работы конкретного устройства с помощью перечисленных выше критериев расходится с результатами визуальной оценки. Это определяет необходимость введения ряда

дополнительных критериев, повышающих достоверности оценки эффективности конкретного устройства обработки. Для их определения цветные изображения (RGB) переводя гея в массив яркостей («серое» изображение Grey) по формуле V,. = o,1R + 0,59G + 0,1 IB, применяемой к каждому элементу (пикселю) изображения и вычислякнся: математическое ожидание отклонения яркости .

где У,„сх(!,])- исходное изображение, рассматриваемое как массив яркостей V,.,

У(-об1)(|, ^-обработанное изображение, рассматриваемое как массив яркостей У( ,

1 - счстчик 1 оризонтальной координаты пикселя изображения, 01 1 до Ж -пиксельная ширина изображения;

3 - счётчик вертикальной координаты пикселя изображения, О! 1 до Я -пиксельная высота изображения.

Таким образом, например V,, ю(3,8) представляет собой яркость третьего по горизонтали и восьмого но вертикали пикселя изображения, заключённую в диапазоне от I до УС|11. Характеризует степень сдвига изображения по шкале яркости в результате обработки. Общее смещение яркости всех элементов изображения в большинстве случаев имеет несущественное значение, поскольку и устройства вывода и свсго адоптация глаза наблюдачеля варьируются довольно широко. Полому логично выделить этот показатель. Величина нормирована к общему диапазону яркостей уСт . Нормированное среднеквадратическое отклонение яркости

Характеризует степень рассеянности остатка вычитания исходною изображения из обработанного Эют коэффициент показывает, насколько искажено исходное изображение без учСта общею смещения яркости. Показатель сделан линейным, чтоб избежать квадратичной зависимости и нормирован к диапазону яркостей.

¿¿(Ъ-ОЛ-Ус+м)

WHY,

(. 1л

Нормированная автокорреляционная функция смещения яркости

I tiik^-j) - -

/.| у-д! ___

W н

показывает, насколько обширно по площади влияние искажений, не уточняя их величины. В самом деле, предыдущие показатели не объясняют, насколько локализованы искажения, что имее! существенное значение. формированный размах искажений.

|тах(п, „„ (/,Л - У„ ^ И, Л)-пмп(г6 _ (/,у) (/, у))

Характеризует, насколько широк диапазон искажений пикселей изображения. Этот коэффициент дополняет показатель неравномерности искажения, поясняя, насколько разновелики искажения различных пикселей: FCF — Fuzzy Credibility Filter, Mean — Mean Filter, Median — Median Filter, VDF — Vector Directional Filter, VHF — Vector Hybrid Filter, VMF — Vector Median Filter. Исследовалась серия из 200 изображений, взятых из стандартного компрессированного MPEG2 потока видео. Общее число элементов сравнения (пикселей) 45,056 млн. На рисунках 1 и 2 представлены результаты вычислений в цветовых системах RGB и XYZ.

Математическое ожидание отклонения яркосги

■0М5

FCF Mean VMF VDF VHF Medal

Нормированная автокорреляционна* функция смешения яркости

I |32 ОВв аз ose

E5S7H ■ф „1

r-, V J Ъ- j- i!

n:t Mean VMF VDF VHF Matten

Нормированное среднекаадрвгическое отклонение яркости

«ii Ji' 1 948

ч'' OjBSB 1.0*7 1047

1 , f 'J

> '.i "t> ■

FCF Mean VMF VOF VHF Median Пормироишшый размах искажений

60647

62 «8670

Э01Ю 9835 ( V

' <* *

* Л k 4 -

FCF MMII VMF VOF VW- Median

Рисунок 1. Значения параметров в цветовой системе RGB

Мэтемагачсское ожидание отклонения яркосш

ом

01Z О 1 00в ООО 004 0.02

0 1'8 о ,10

-зпяэ-----

FCF Mean VMF VDF VHF Майап

Нормролашюе срелнскввдрягипеское отклонение яркости

21В»

,'J 1,863

Л V/ 0ПЙ1 bú 1,047 1,047

- "

л- <

-V А

FCF Mean VMF VOF VHF ммап

Нормированная автокорреляционная функция

СМС1ЦСНИЯ ярмкгт

39201

. j 1? 073 32074

ч ».223 ■

-

' I

.! - -

FCF Mean VMF VDF УНР МеФяп

Нормированный ра-змах искажений

93 010

62.002 10092 40 092

36182 •Jf * "r te*

, f »073 K

1 f 4

-

0 . ' - >

FCF Meen VMF VDF VHF Medan

Рисунок 2. Значения параметров в цветовой системе XYZ

Полученные результаты позволяют сделать ряд выводов. Наиболее предпочти гельным в использовании является векторный медианный фильтр. Он имеет самое малое значение нормированной автокорреляционной функции смещения яркосш (т.е. воздействует на наименьшее число пикселей изображения) и наименьшее значение нормированною среднеквадратичною <

отклонения яркости. Наименьшие К и а0 говорят о том, что фильтр очень аккуратно воздействует на изображение, представляя его в наиболее правдоподобном виде. Т.е., влияя только на определённые пиксели (о чём •

свидетельствует довольно сильный диапазон искажений, говорящий о том, что на разные пиксели производится разное воздействие), фильтр корректирует изображение лишь на наиболее критичных участках, оставляя нетронутыми остальные.

Второе место можно о 1 дать фильтрам УШ-' и МР, которые воздействую! на изображение практически идентично.

Наименее подходящим можно назвап. РСР-филыр, который воздействует на наибольшее количество пикселей в изображении, одновременно довольно сильно их изменяя. Моделирование фильтров в другой цветовой системе, более

близкой к цветовому восприяжю глаза позволяет! сделан, аналогичные выводы в отношении рассмотренных алгоритмов филырации.

Сложность одновременною анализа значительного количества показателей качества изображений требует введения формализованной комплексной оценки показателя качества как при передаче сигналов но каналам связи, так и при последующей их обработке. Учитывая факт, что выбранные показатели отражают особенности зрительной) восприятия изображений, предлагается проводить балльную оценку, получаемую путем суммирования с весовыми коэффициентами перечисленные выше показатели качества. Для оценки качества передачи сигналов по каналам связи предлагается суммировать с весами Ю,К2,КЗ три основных показателя: энтропию, отношение сигнал-шум и цветовое отклонение. Для учета импульсных шумов типа «соль и перец» предлагается ввести коэффициент К . При анализе характеристик устройств фильтрации количество коэффициентов возрастает до восьми. Вычисления проводятся но формуле

в = £к,р,,

ы

где Р, значение соответствующего показателя качества.

Величины коэффициенюв предлагается подбирать эмпирически, усредняя по значительному количеству различных сюжетов. Для их определения необходимо найти отношение веса соответствующего показателя в комплексной оценке к максимальному значению анализируемого параметра. Ориентировочные значения коэффициентов при пятибалльной оценке приведены в таблице 1.

Таблица 1

К„ 1с SNR ^»D к. Кк "ж

2.75 0.1 -10 -1.59 -0.044 -0.002 -0.0017 -1

Таблица 2

FCF I Mean Filter VMF VDF VHP Median F ilter

4.25 j 4.11 4.25 3.75 4.215 4.15

Таблица 3

a b с d e f \ g h

5 2.81 4.3 4.12 4.33 4.41 4.57 4.62

В таблице 2 указаны баллы для тестового изображения «Джейн». В таблице 3 указаны баллы для тестового изображения «Лена». Визуальный анализ

качества указанных изображений при моделировании различных алгоритмов филырации демонстрирует возможности и преимущества методики формализованной оценки качества оцифрованных видеосигналов.

В заключении сформулированы основные результаты работы, которые сводятся к следующим:

1. Определены основные этапы и особенности преобразования аналоговых сигналов изображения в цифровые. Показано, что во всех случаях восстановленный видеосигнал будет отличаться от оригинала, причем степень искажений существенно увеличивается с ростом степени сжатия сигнала при передаче его по телевизионным каналам.

2. Определены основные требования для перспективной к использованию в республике Йемен системы цифровою телевидения. Показано, что перспективная система цифрового телевидения должна обеспечить максимальный спрос пользова1елей и поэтому при общих равных условиях удовлетворять требованию минимизации затрат пользователей на один телевизионный канал.

3. Сформирована критериальная база принятия решений при выборе конкретной системы цифрового телевидения. Она представляет собой комплекс параметров к основным из которых могут быть отнесены следующие: отношение пиковой к средней мощности модулированного сигнала; порог чувствительности по отношению сигнал-шум; искажения при многолучевом распространении; возможность приема в движении и внутри помещения; эффективность использования спектра; возможность передачи ТВЧ сигналов; помехи существующим службам аналоювою вещания; восприимчивость к импульсным и гармоническим помехам; восприимчивость к помехам со стороны аналоговых и цифровых ТВ сигналов в совпадающем канале; возможность масштабирования на полосы 6, 7, 8 М1 ц, гибкость в отношении выбора скоростей передачи и параметров кодирования, совместимость с иерархической модуляцией, возможность передачи дополнительных потоков данных с произвольным распределением емкости между телевидением и данными.

4. Доказано преимущество системы ВУВ-Т перед АТвС для использования в республике Йемен. Показано, что она обеспечивает почти трехкратный выигрыш по затратам пользователей на один телевизионный канал, так как при использовании иерархических видов модуляции система ОУВ-Г позволяет увеличить число передаваемых

каналов в ограниченной полосе частт. Помимо этого обеспечивается возможность сохранения старого парка приемных антенн, и построения одночастотной телевизионной сети. Сформулированы предложения по реализации национальной системы цифрового телевидения в республике Йемен. Покачана необходимость вложения значительных средств для создания наземной общегосударственной телевизионной сети. Сделаны рекомендации по применению в переходный период систем MMDS и спутникового телевидения.

5. Разработана методика оценки параметров цифровых телевизионных каналов и измерения качества изображения в ТВ каналах с компрессией.

6. Предложена система основных и дополнительных критериев показателей качества изображений- энтропии , отношения сигнал/шум, нормированного цветового отклонения, математическое ожидание отклонения яркости, нормированное среднеквадратическое отклонение яркости, нормированная автокорреляционная функция смещения яркости, нормированный размах искажений наиболее полно сочетающиеся с результатами субъективных оценок для широкого класса изображений, позволяющих более точно оценивать качество функционирования устройств обработки.

7. Предложена система коэффициентов балльной оценки качества изображений, позволяющая формализовать процедуру оценки.

В приложении приведены акты подтверждающие практическое использование результатов диссертационных исследований.

Основное содержание диссертации отображено в следующих публикациях;

1. Лль - Матари Яхья, Никитин O.P. Критерии и способы оценки технических показателей ТВ изображения. Методы и устройства передачи и обработки информации: Межвуз.сб.науч.тр. - Вып.4./ Под ред. В.В. Ромашова, В.В. Ьулкина. - СПб.: Санкт- Петербург Гидрометеоиздаг, 2004.- С. 249-255.

2. Аль - Матари Яхья, Никитин O.P. Локальные адаптивные алгоритмы фильтрации цветных изображений // Проектирование и технология электронных средств, 2004, №2, с. 46-49.

3. Аль - Матари Яхья, Никитин O.P. Фильтрация шумов телевизионных изображений в телемедицине // Материалы VI международной научно-технической конференции ФРЭМТ 2004, г. Владимир. - С.32-33.

4. Аль Матари Яхья , Никитин O.P. Применение векторных локальных фильтров с адаптацией размера апертуры для обработки цветных

телевизиоиных изображений Методы и устройства передачи и обработки информации: Межвуз.сб.науч.тр. - Вын.5/ Под ред. В.В. Ромашова, В.В. Булкина. - СПб.: Гидрометеоиздат, 2004.-С. 149-154.

5. Аль - Матари Яхья, Никитин O.P. Адаптивное повышение контрастности изображений// Материалы VI международная научно - техническая конференция ФРЭМТ 2004, г. Владимир. - С. 197-198. 6. Аль - Матари Яхья, Никитин O.P. Сравнения европейского и американского стандартов цифрового наземного телевидения// Материалы VI международная научно- техническая конференция Перспективные технологии в срсдсгвах передачи информации - ПТСПИ-2005.Г. Владимир, 2005. -С. 286288.

ЛР № 020275. Подписано в печать 16.03.06. Формат 60 х 84/16. Бумага для множит, техники. Гарнитура Тайме. Печать на ризографе. Усл. ;неч. л. 0,93. Уч.-изд. л. 0,98. Тираж 100 экз.

Заказ £5-£О06* Издательство Владимирского государственного университета. 600000, Владимир, ул. Горького, 87.

¿сШ-

Р- 7 5 2 3

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОСНОВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ СОВРЕМЕННОГ" ОЦИФРОВОГО ТЕЛЕВИДЕНИЯ.

1.1. Предпосылки к появлению цифрового телевидения.

1.2. Преобразование аналогового телевизионного сигнала в цифровую форму.

1.3. Избыточность ТВ изображения и её устранение.

1.4. Структура цифрового потока, определяемая стандартом MPEG-2.

1.5. Выводы по первой главе.

ГЛАВА 2. СОВРЕМЕНЫЕ СТАНДАРТЫ ЦИФРОВОГО ТЕЛЕВИЗИОННОГО ВЕЩАНИЯ И ВОЗМОЖНОСТИ ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В РЕСПУЛИКЕ ЙЕМЕН.

2.1. Стандарт наземного цифрового телевидения ATSC.

2.2. Обработка данных и сигналов в системе ATSC.

2.3. Система наземного цифрового телевидения DVB-T.

2.4. Обработка данных и сигналов в системе DVB-T.

2.5. Выводы по второй главе.

ГЛАВА 3. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА СТАНДАРТА ЦИФРОВОГО ТЕЛЕВИЗИОННОГО ВЕЩАНИЯ ДЛЯ РЕСПУБЛИКИ ЙЕМЕН.

3.1. Анализ факторов, определяющих выбор стандарта.

3.2. Сравнительные характеристики стандартов DVB и ATSC.

3.3. Обоснование выбора стандарта цифрового телевизионного вещания

3.4. Перспективы и предложения по внедрения системы цифрового телевидения в республике Йемен.

3.5. Выводы по третьей главе.

ГЛАВА 4. ОЦЕНКА КАЧЕСТВА УСТРОЙСТВ ОБРАБОТКИ ИЗОБРАЖЕНИЯ В ТВ КАНАЛАХ С КОМПРЕССИЕЙ.

4.1. Искажения и дефекты изображения после компрессии-декомпрессии.

4.2. Методы оценки качества дискретизованных изображений.

4.3. Меры качества дискретизованных изображений.

4.4. Верность воспроизведения цветных изображений.

4.5. Формализация методики оценки качества компрессированных изображений.

4.6. Выводы по четвертой главе.

Телевидение сегодня - это часть нашей жизни, неразрывно связанная с реальностью, влияющая на нее и зависящая от нее. Возрастающие требования к техническому качеству ТВ изображения, дальнейшее совершенствование технологии ТВ вещания приводят £ необходимости изыскания новых эффективных методов создания, консервации, передачи и приема сигналов телевизионных программ. В течение многих лет в телевидении использовался аналоговый ТВ сигнал, который на выходе преобразователя светосигнал является электрическим аналогом изображения. Поэтому основные требования к передаче ТВ сигналов сводятся к обеспечению их минимальных искажений. В последние годы, как в Йемене, так и за рубежом все большее внимание уделяется цифровому телевидению.

От качества телевизионного изображения напрямую зависит достоверность восприятия подаваемой зрителю информации. Частотные диапазоны, доступные для массового вещания, в большинстве случаев заняты.

Цифровые ТВ сигналы несут гораздо больше информации, чем аналоговые, а занимают всего лишь часть их стандартной частотной полосы. Цифровые телевизионные сигналы могут надежно передаваться при более низкой мощности несущей, и приниматься с полным разрешением даже при плохих условиях приема сигнала. Более того, сигналы цифрового телевидения могут принадлежать и различным стандартам и форматам изображения - от обычного до изображений высокой четкости. Ко всему вышеперечисленному стоит добавить возможность параллельной передачи дополнительной информации.

Сейчас в ряде стран идет активный процесс внедрения систем цифрового телевидения. В настоящее время разработаны, экспериментально исследованы и введены в эксплуатацию следующие системы цифрового телевидения: европейская DVB, американская ATSC и японская ISDB.

Прошло уже несколько лет с момента принятия стандартов и начала практического применения цифрового спутникового и кабельного телевидения. Почему же наземное цифровое телевидение привлекает такое широкое внимание. Операторы спутникового и кабельного телевидения более или менее свободны в выборе стандарта вещания, а введение наземного телевидения требует решения проблем, связанных с распределением частотного диапазона, с взаимодействием с другими службами и системами связи и, следовательно, со строгим правительственным регулированием. Поэтому стандарты наземного телевизионного вещания принимают страны или группы стран, а на решения такого масштаба неизбежно оказывают влияние политические и экономические факторы. Особенности стандартов значительно влияют на использование частотного диапазона.

Страны собирающиеся переходить к цифровому телевидению, тщательно изучают различные стандарты перед принятием решения. Результаты исследований, проводимых в национальных масштабах, конечно, интересны не только технической общественности.

Сегодня наземное телевидение представляет собой весьма сложную систему. Аналоговое вещание появилось так давно, что смесь телевизионных служб и технических инфрастуктур в каждой стране образует уникальное сочетание, в чем-то подобное национальному фольклору. Технические причины в таком своеобразии играют важную роль, но определяющими являются исторические, географические и политические факторы. Частотный диапазон, в котором ведется наземное вещание, близок к насыщению. Например, в странах Европы используется более 70 тысяч телевизионных передатчиков, многие из которых работают в метровом диапазоне. На частоте одного канала может работать до тысячи передатчиков. В таких условиях введение новых служб наземного цифрового телевизионного (НЦТ) вещания является нетривиальной задачей.

Есть несколько серьезных аргументов в пользу сохранения наземного телевизионного вещания.

• Зрители, которые смотрели лишь программы наземного аналогового телевидения, не должны устанавливать антенны спутникового телевидения и подключаться к сети кабельного телевидения после введения цифрового вещания.

• Прием на переносные телевизионные приемники или на комнатную антенну отвечает за значительный сегмент рынка услуг телевизионного вещания. Наземное телевидение единственный способ доставки телевизионных программ к портативным переносным телевизорам и к приемникам, установленным на транспортных средствах.

• Наземное цифровое телевизионное вещание может оказаться важным фактором ускорения замены аналоговых телевизоров на цифровые и сокращения переходного периода совместного существования аналогового и цифрового телевидения. Цифровое наземное телевидение может дать таким зрителям побудительный мотив для замены аналогового телевизора на цифровой, поскольку оно способно предложить дополнительные платные программы, например кинофильмов и спортивных передач, без спутниковой антенны и кабельной сети (ведь цифровой способ дает возможность передачи нескольких программ в полосе частот одного аналогового канала).

• Люди с достатком выше среднего получают в дом цифровое качество телевидения с домашним кинотеатром, телевидение по запросу, не афишируя этого, так как не требуются спутниковые антенны. В простейшем случае прием возможен на комнатную антенну. Цифровое телевидение обеспечивает также доступ в Интернет с обратным каналом через сотовую телефонию.

• Люди со средним достатком смогут подключить к своим телевизорам недорогие приставки (STB) и получать студийное качество ТВ-программ.

• Люди с низким уровнем жизни тоже выигрывают. Поскольку частотный план многих городов практически исчерпан, увеличение количества каналов невозможно без перехода к НЦТ.

• Владельцы новых телевизионных программ будут предоставлять приемное оборудование кабельным операторам, которые будут распределять программы ЦТ в обычном аналоговом виде. Телезрители при таком построении сети оказываются ближе к источнику телепрограммы, и качество при этом повышается существенно, так как выходной сигнал цифрового приемника имеет студийное качество и гораздо меньше подвержен влиянию каких-либо помех при распределении по кабельной сети.

• Телевизионным компаниям выгодно НЦТ, потому что на одной частоте можно передавать несколько программ и, соответственно, затраты на лицензию снижаются. Как следствие, снижение потребности в частотах также неминуемо приведет к уменьшению их стоимости.

Принятие единого мирового стандарта наземного вещания было бы наилучшим вариантом развития цифрового телевидения. Однако этого не произошло в силу многих причин: исторических, экономически и геополитических. Но если ни один из существующих ныне стандартов не окажется безусловным победителем, то повторится ситуация, которая сложилась однажды с системами цветного телевидения NTSC, PAL, SEC AM

Важным аспектом внедрения цифрового телевидения является возможность оценки качества ТВ изображения и измерений параметров цифрового ТВ канала. Оценка может проводиться как результат наблюдения человека или группы людей, а также с помощью приборов или программ, фиксирующих изменение качества изображения или искажения ТВ сигнала. Характер искажений в цифровых системах со сжатием отличается от искажений в аналоговых системах и требует новых подходов. В настоящее время опытный глаз остается пока главным инструментом оценки качества изображения, и требуются дополнительные исследования по внедрению в практику методов объективного контроля.

Большой вклад в развитие систем цветного телевидения внесли W.K. Pratt, B.R.Hant, A.V.Oppenheim, J.F. Kaiser, М.И. Кривошеев, Ю.Б. Зубарев, В.П. Дворкович, С.В. Новаковский, Р.Е. Быков, С.С. Садыков.

Важность работы также подтверждается тем ,что при визуальной оценке качества изображений порог заметности искажений имеет высокое значение, что в ряде случаев делает невозможным проведение точного анализа.

Таким образом, в настоящее время в данной области существует ряд неразработанных вопросов, что подтверждает актуальность диссертационной работы.

Целью диссертационной работы и задачами исследования являются сравнение основных систем цифрового наземного телевещания для выбора структурной организации сети телевидения в республике Йемен.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1) исследовать характеристика стандартов наземного цифрового телевидения ATSC и DVB-T(Digital Video Broadcasting Terrestrial), алгоритмов сжатия движущихся изображений;

2) сформировать критериальную базу, используемую при принятии решений о выборе конкретной системы наземного цифрового телевидения;

3) обосновать выбор компонентов телевизионной сети для республики Йемен;

4) исследовать и разработать алгоритмы контроля качества изображений в ТВ каналах с компрессией.

Методы исследования. Для решения указанных задач в диссертационной работе использовались методы обработки изображений, математической статистики, матричной алгебры, теории вероятностей, методы математического моделирования на ЭВМ.

Научная новизна работы состоит в следующем:

1) сформирована критериальная база принятия решений при выборе конкретной системы цифрового телевидения;

2) на основе анализа известных критериев оценки качества цифровых ТВ изображений, предложена система дополнительных критериев, позволяющая более точно оценивать эффективность функционирования устройств фильтрации, устраняющих искажения на цветных телевизионных изображениях;

3) предложен алгоритм балльной оценки качества изображении, позволяющий формализовать задачи исследования ряда характеристик систем передачи и обработки изображений в цифровых телевизионных системах.

Практическая значимость работы заключается в следующем: На основе сравнительного анализа систем цифрового телевидения

1) обоснован выбор в качестве национальной наземной телевизионной системы республики Йемен системы DVB-T;

2) разработаны предложения по реализации сети наземного цифрового телевизионного вещания в республике Йемен;

3) определена система коэффициентов для балльной оценки качества телевизионных изображений;

4) разработана структурная организация устройства определения качества систем передачи телевизионных изображений, в основу которой положен разработанный алгоритм балльной оценки качества телевизионных изображений.

На защиту выносятся следующие основные результаты и научные положения

1) результаты сравнения и критериальная база обоснования выбора системы цветного телевидения для ЙР;

2) система дополнительных критериев показателей качества цветных телевизионных изображений;

3) методика балльной оценки и система коэффициентов, позволяющая формализовать процедуру оценки качества систем передачи и эффективность устройств обработки телевизионных изображений.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на VI международной научно- технической конференции " Физика и радиоэлектроника в медицине и экологии ФРЭМЭ' 2004".-Владимир, 2004, на международной научно- технической конференции «Перспективные технологии в средствах передачи информации»- ПТСПИ-2005.- Владимир, 2005.

Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в шести научных работах.

Результаты исследования. Результаты диссертации успешно внедрены в России в ООО «Жанр» для сети кабельного телевидения в г. Владимире и в ЙР в государственную систему телевидения, а также в учебный процесс кафедры Радиотехники и радиосистем ВлГУ для специальностей радиотехнического профиля.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы из (146) наименований и приложений. Основной текст занимает (146 ) страниц, он иллюстрируется (24) рисунками и (14) таблиц.

Общие выводы

1. Определены основные этапы и особенности преобразования аналоговых сигналов изображения в цифровые. Показано, что во всех случаях восстановленный видеосигнал будет отличаться от оригинала, причем степень искажений существенно увеличивается с ростом степени сжатия сигнала при передаче его по телевизионным каналам.

2. Определены основные требования для перспективной к использованию в республике Йемен системы цифрового телевидения. Показано, что перспективная система цифрового телевидения должна обеспечить максимальный спрос пользователей и поэтому при общих равных условиях удовлетворять требованию минимизации затрат пользователей на один телевизионный канал.

3. Сформирована критериальная база принятия решений при выборе конкретной системы цифрового телевидения. Она представляет собой комплекс параметров к основным из которых могут быть отнесены следующие: отношение пиковой к средней мощности модулированного сигнала; порог чувствительности по отношению сигнал-шум; искажения при многолучевом распространении; возможность приема в движении и внутри помещения; эффективность использования спектра; возможность передачи ТВЧ сигналов; помехи существующим службам аналогового вещания; восприимчивость к импульсным и гармоническим помехам; восприимчивость к помехам со стороны аналоговых и цифровых ТВ сигналов в совпадающем канале; возможность масштабирования на полосы 6, 7, 8 МГц, гибкость в отношении выбора скоростей передачи и параметров кодирования, совместимость с иерархической модуляцией, возможность передачи дополнительных потоков данных с произвольным распределением емкости между телевидением и данными.

4. Доказано преимущество системы DVB-T перед ATSC для использования в республике Йемен. Показано, что она обеспечивает почти трехкратный выигрыш по затратам пользователей на один телевизионный канал, так как при использовании иерархических видов модуляции система DVB-T позволяет увеличить число передаваемых каналов в ограниченной полосе частот. Помимо этого обеспечивается возможность сохранения старого парка приемных антенн, и построения одночастотной телевизионной сети. Сформулированы предложения по реализации национальной системы цифрового телевидения в республике Йемен. Показана необходимость вложения значительных средств для создания наземной общегосударственной телевизионной сети. Сделаны рекомендации по применению в переходный период систем MMDS и спутникового телевидения.

5. Разработана методика оценки параметров цифровых телевизионных каналов и измерения качества изображения в ТВ каналах с компрессией.

6. Предложена система основных и дополнительных критериев показателей качества изображений: энтропии , отношения сигнал/шум, нормированного цветового отклонения, математическое ожидание отклонения яркости, нормированное среднеквадратическое отклонение яркости, нормированная автокорреляционная функция смещения яркости, нормированный размах искажений наиболее полно сочетающиеся с результатами субъективных оценок для широкого класса изображений, позволяющих более точно оценивать качество функционирования устройств обработки.

7. Предложена система коэффициентов балльной оценки качества изображений, позволяющая формализовать процедуру оценки.

147

1. Афанасьев А., Еременко Д. SECAM, PAL, NTSC // Stereo & Video. 2000. - Т. VII.-№6.-С. 16-26.

2. Беликова Т. П., Кронрод М. А., Чочиа П. А., Ярославский Л. П. Цифровая обработка фотоснимков поверхности Марса, переданных АМС «Марс-4» и «Марс-5» // Космические исследования. 1975. - Т. XIII. -Вып. 6.-С. 898-906.

3. Берсон В. Цифровой ресивер NOKIA MEDIA MASTER. Телеспутник, №7, 1997.

4. Брайс Р. Справочник по цифровому телевидению. М.: Изд-во «Эра», 1998.

5. Быков Р. Е., Гуревич С. Б. Анализ и обработка цветных и объемных изображений. М.: Радио и связь, 1984. - 248 е.: ил.

6. Валентин Тихонов. Цифровые игры в Австралии// Журнал «625», №6,1999.

7. Варгаузин В.А. Принципы цифрового телевидения стандарта ATSC// Телеспутник, 1999, №9, с. 53-58.

8. Гласман К. Цифровое наземное телевизионное вещание: ATSC-DVB-ISDB// 625, №4, 1999, с. 66-70.

9. Дворкович А.В. и др. Испытательные таблицы для измерения качествацифрового и аналогового телевизионного вещания//625, №8,1999, с.36-42.

10. Дин Мермелл "Секреты HDTV" ZDNet-Обзоры 6 марта 2000г.

11. Жешевски Т. С. Техническая оценка перспективного телевидения // ТИИЭР. -1990. Т. 78. - № 5. - С. 5 - 19.

12. Зубарев Ю.Б. Цифровая обработка телевизионных и компьютерных изображений. -М.: ЭКОМ, 1997.

13. Искусственный интеллект. В 3-х кн. Кн. 2. Модели и методы: Справочник / Под ред. Д. А. Поспелова. - М.: Радио и связь, 1990. - 304 с.:ил.

14. Иосиф Златин. Цифровое телевидение (DVB) и технология беспроводной сверхширокополосной связи (UWB) в SystemView // Компоненты и технологии,№ 4 2004, с.156-161.

15. Кантор Л.Я. О цифровом телевизионном вещании//Телеспутник, №11, 2000, с. 14.

16. Красильников Н.Н. Теория передачи и воспроизведения изображений.-М.: Радио и связь, 1986.

17. Кривошеев М.И., Гласман К.Ф. «О новом подходе к оценке качества изображения в цифровых ТВ системах с видеокомпрессией» / 4-й Международный конгресс HAT «Прогресс технологий радиовещания», 17-20 окг. 2000 г. Москва.

18. Кухарев В.И. Особенности стандарта DVB-T для цифрового наземного вещания/ /ТКТ, 2000, №6 с.35-37.

19. Кухарев В. Перспективы развития и преимущества DVB-T в России и странах ближнего зарубежья // Журнал «625». 2000. - № 3.

20. Лаврус B.C. Практика измерений в телевизионной технике. М.:Солон, 1996.

21. Локшин Б.А. Цифровое вещание : от студии к телезрителю.-М.: Компания САЙРУС СИСТЕМС, 2001.

22. НетесовР. Цифровое телевидение. STEREO&VIDEO, №3,1998.

23. Новаковский С.В. К вопросу объективной оценки цифровых систем телевидения высокой четкости (ТВЧ) DVB-T и ATSC/ Broadcasting, N6, 2000, с.31-32.

24. Новаковский С. В. Цветное телевидение. М.: Связь, 1975. -376с.

25. Новаковский С.В. Цифровое телевидение — результаты сравнения показателей стандарта ATSC и системы DVB // ТКТД999, №6, с.36-38.

26. Новаковский С.В. Особое мнение. Нужна ли альтернатива уже действующему стандарту // Broadcasting — Телевидение и радиовещание, 2000, МЫ, с.45-49.

27. Обухова Н. А. Цифровая обработка изображений в ТВ системах контроля водной поверхности // Цифровая обработка сигналов и её применение / Тезисы докладов 3-й Международной конференции DSPA-2000. -Санкт-Петербург: Издательство «АВТЭКС», 2001. Т. 2.

28. Основы цифровой обработки видеоизображения // at http: // nle. Ixbt. com /teoria/teoriaj/.

29. Певзнер Б. M. Качество цветных телевизионных изображений. М.: Радио и связь, 1988. 2-е изд., доп. и перераб. - 224 е.: ил.(26)

30. Реушкин Н.А. Системы коллективного телевизионного приема. — М.: Радио и связь, 1992.

31. Рекомендация МСЭ-Р 500-7 «Методика субъективной оценки качества телевизионных изображений», 1998.

32. Садыков С. С. Цифровая обработка и анализ изображений. Ташкент: НПО «Кибернетика» АН РУз, 1994. - 193 с.

33. Самойлов Ф. "HDTV- телевидение высокой четкости- великий антлантичесткий раздел " Архив журнала "625":1998:№1

34. Севальнев JT.A. Передача цифровых телевизионных программ с информационным сжатием данных по спутниковым каналам связи // Телеспутник, 1997 №7, с.64-69.

35. Севальнев JT.A. Эфирное вещание цифровых ТВ программ со сжатием данных /Телеспутник, 1998, №9, с.56-64.

36. Севальнев JT.A. Интерфейсы в системах цифрового ТВ-вещания с информационным сжатием данных // Телеспутник, 2000, №2, с. 70-74.

37. Севальнев JT.A. Международный стандарт кодирования с информационным сжатием MPEG-2 // Журнал «625». 1997. - № 1.

38. Севальнев JI. А. Эфирное вещание цифровых ТВ-программ со сжатием данных //Телеспутник, 1998, № ю, с. 56-64.

39. Севальнев JT. Стандарт цифрового эфирного телевидения DVB-T. Проекты Philips. // Телеспутник, №5,1999, с.43.

40. Спектор Л. А. Телевидение высокой четкости на вашем ПК // Еженедельник «Computerworld Россия», №07/2000.

41. Справочник по спутниковой связи и вещанию. 3-е изд.,перераб. и доп. / Под ред. Л.Я. Кантора. - М.: Радио и связь, 1997

42. Стиффлер Дж.Дж. Теория синхронной связи : Пер. с англ./Под ред. Э.М. Габидулина. М.: Связь, 1975

43. Татарников О. Наступит ли эра цифрового телевидения // Компьютер пресс. -2003.-№1.-С. 84-90.

44. Телевидение : Учебник для вузов. 5-е изд.,перераб. и доп. / Под ред. В.Е. Джаконии. - М.: Радио и связь, 1986.48. "Технология высокоскоростной передачи потокового HDTV-видео в корпоративных сетях и Internet"// Источник infoart.ru

45. Узилевский В. А. Передача, обработка и воспроизведение цветных изображений. М.: Радио и связь, 1981. - 216 е.: ил.

46. Фариа Ж. Наземное цифровое телевизионное вещание (DVB-T) — удивительные возможности системы с частотным уплотнением ортогональных несущих и кодированием (СОРОМ)//Доклад на 1-й международной конференции «Cable and Satellite Russia», Москва, 2000.

47. Харатишвили Н.Г. Дифференциальная импульсно-кодовая модуляция в системах связи. М.: Радио и связь, 1982

48. Шлихт Г.Ю. Цифровая обработка цветных изображений : Пер. с нем. М.: ЭКОМ, 1997.

49. Якубайтис Э.А. Открытые информационные сети — М.: Радио и связь, 1991.

50. Abramson N., Information Theory and Coding, McGraw-Hill, New York, 1963.

51. ACTS: VALIDATE (Project AC106) "Verification and Launch of Integrated Digital Advanced Television in Europe", Final Report. ACTS: MOTIVATE (Project AC318) "Mobile Television and Innovative Receivers"

52. ACTS: ITTI (Project AC321) Interactive Terrestrial TV Integration.

53. ALARD M. и LASSALLE R. « Принципы модуляции и канального кодирования в цифровом вещании для мобильных пользователей», технические обзоры ЕСВ № 224, август 1987г.

54. Applications of 8PSK and 16QAM for satellite using Dynamic Pre-Correction/Tandberg Television pre-release product information, IBC'2000,1. Sept.2000.

55. Andrews H. C., Computer Techniques in Image Processing, Academic Press, New York, 1970. Имеется перевод: Эндрюс Г., Применение вычислительныхмашин для обработки изображений. —М.: Энергия, 1977.

56. Ash R. В., Information Theory and Reliable Communication, Wiley, NewYork, 1968.

57. ATSC/VSB Tutorial — Receiving Technology//www.atsc.org.

58. ATSC Digital Television Standard, Document A/53.

59. ATSC Document A/52. Digital Audio Compression (AC-3).

60. ATSC: "ATSC Digital Television Standard", ATSC Doc. A/53, September 16,1995.

61. Barnard T. W., A Literature Survey on Image Quality Evaluation, The Per-kin Elmer Corporation, Engineering Report ER-177, June 1971.

62. Baron S., Krivocheev M. Digital Image and Audio Communications. — Van Nostrand Reinhold, 1996.

63. Boyce В., A Summary Measure o! Image Quality, Proceedings of a Sympo sium on Current Mathematical Problems in Image Science, Naval Postgra duate School, Monterey, California, November 1976.

64. Chung-Ping Wu, C. Jay Kuo. Efficient Multimedia Encryption via Entropy Codec Design // SPIE International Symposium on Electronic Imaging 2001 (San Jose, CA, USA), Proceedings of SPIE, Jan. 2001, vol. 4314.

65. Comm. Research Center, "Digital Television Test Results Phasel," CRC Report No. CRC-RP-2000-11, Ottawa, Nov. 2000, p. 6.

66. Cornsweet T. N., Visual Perception, Academis Press, New York, 1970.

67. Digital Television Systems Brazilian Tests. Final Report. ALBERT/SET Group, 2000. www.set.com.br/testing.pdf

68. Doc. A/53, ATSCDigital Television Standatd, Sept 1995.

69. Doc. A/54, Guide to the Use of ATSC Digital Television Standard,

70. Dr.Yiyan Wu. Transmission Systems for Terrestrial DTV Broadcasting//NAB'2000 Broadcast Engineering Conference Proceedings, 2000, p.3-14.

71. EN 300 468: «Specification for Service Information (SI) in Digital Video Broadcasting (DVB) Systems». DVB Document A038, March 1998.

72. EN 301 210: «Digital Video Broadcasting (DVB); Framing structure, channel codingand modulation for Digital Satellite News Gathering (DSNG) and ofher distribution applications by satellite».

73. EN 300 421: «Digital Video Broadcasting (DVB); DVB framing structure, channel) coding and modulation for 11/12 GHz satellite services», 1997.

74. EN 300 429: «Digital Video Broadcasting (DVB); DVB framing structure, channel coding and modulation for cable systems», 1998.

75. EN 300 744: «Digital Video Broadcasting (DVB); Framing structure, channel cob and modulation for digital terrestrial television».

76. EN 50083-9: Cable networks for television signals, sound signals and interactive services. Part 9: Interface for CATV/SMATV beadends and similar professional equipment for DVB/MPEG-2 transport streams, CENELEC, June 1998.

77. ETR162: «Digital Video Broadcasting (DVB); Digital broadcasting systems for television, sound and data services; Allocation of Service Information for Digital Video Broadcasting systems», Oct.95.

78. ETR 211: «Digital Video Broadcasting (DVB); Guidelines on implementation and usage of Service Information (SI)», DVB Doc. A005 rev.l, March 98.

79. ETR 290: Measurement Guidelines for DVB Systems. DVB Document AO 14 Rev.l, March 1998.

80. ETS 300 814: DVB Interfaces to SDH Networks. DVB Document A019, Februar-1997.

81. ETS 300 813: DVB Interfaces to PDH Networks. DVB Document A018, Februi-1997.

82. ETSI: "Digital broadcasting systems for television, sound, and data services; Framing structure, channel coding and modulation for digital terrestrial television (DVB-T). E TS 300 744", 1997.

83. ETSI: "Digital Video Broadcasting (DVB); DVB mega-frame for Single Frequency Network (SFN) synchronization. Technical Standard TS 101 191", 1998 .

84. ETS 300 744 изд. 1.2.1, (1999-01) Цифровые системы (DVB-T) для телевидения, радиовещания и передачи данных. Структура кадра, канальное кодирование и модуляция для наземных цифровых систем.

85. ETS 300 401 Второе издание, 1997. Системы радиовещания; Цифровое радиовещание (DAB) для мобильных, переносных и фиксированных приемников.

86. Farmer С. Н., Gooden D. S., Rotation and Stability of a Recursive Digital Filter, Proceedings Two-Dimensional Signal Processing Conference, University of Missouri, Columbia, Missouri, October 1971.

87. Farnsworth D., A Temporal Factor in Colour Discrimination, Visual Problems in Colour, II. National Phys. Lab. Symposium, No. 8, London, Her Majesty's Stationary Office, 1958, p. 429.

88. Foss С. E., Nickerson D., Granville W. C., Analysis of the Ostwald Color System, J. Opt. Soc. Am., 34, 7, 361—381 (July 1944).

89. Frieden B. R., Image Evaluation by Use of the Sampling Theorem, J. Opt. Soc. Am., 56, 10, 1355—1362 (October 1966).

90. Gallagher R. G., Information Theory, Wiley-Interscience, New York,1965.Имеется перевод: Галлагер P., Теория информации и надежная связь. М.: Советское радио, 1974.

91. Harris J. L., Sr., Image Evaluation and Restoration, J. Opt. Soc. Am., 56, 5, 569—574 (May 1966).

92. Harris J. L., Sr., Resolving Power and Decision Theory", J. Opt. Soc. Am., 54, 5,606—611 (May 1964).

93. Hunt R. W. Q., The Reproduction of Colour, Wiley, New York, 1967.

94. ITU-T Recommendation H.262 (1994), Information technology Coding of moving pictures and associated audio: Video.

95. ITU-T Recommendation H.222 (1994), Information technology Coding of moving pictures and associated audio: Systems.

96. ITU-R SG-11 «А Guide to Digital Terrestrial Television Broadcasting in the VHF/UHF Bands» Doc.ll-3/3-E, 15 January 1996.

97. ITU Doc. 11A/65-E, 11 May 1999. Special Rapporteur's Group «Guide for the use of digital television terrestrial broadcasting systems based on performance comparison of ARSC 8-VSB and DVB-T COFDM transmission systems».

98. ITU-R WP 11 A/59, "Channel coding, frame structure and modulation scheme for terrestrial integrated service digital broadcasting (ISDB-T)", ITU-R WP 11A/59-E, May 17,1999.

99. ITU-R 11A/65-E Special Rapporteur's Group-"Guide for the use of digital television terrestrial broadcasting systems based on performance comparision of ATSC 8-VSB and DVB-T COFDM transmission systems", ITU-R Doc.l 1A/65-E, 11 May 1999.

100. Interfaces for CATV/SMATV Headends and Similar Professional Equipment. Document AGIO rev.l, May 1997.

101. Ghosh M, "Blind Decision Feedback Equalization for Terrestrial Television Receivers, Proa of the IEEE, vol. 86, no. 10, Oct.1998, pp. 2070-2081.

102. Jain A. K-, Color Distance and Geodesies in Color 3 Space, /. Opt. Soc. Am ,62, 11, 1287—1290 (November 1972).

103. James M.Burger, Tod Gray "СЕМА, MMBS and DTV", September 1999 .Prentice-Hall, 2001, pp. 240-245.

104. Judd D. В., Hue, Saturation, and Lightness of Surface Colors with Chroma tic Illumination, J. Opt. Soc. Am., 30, 1, 2—32 (January 1940).

105. Judd D. В., A Maxwell Triangle Yielding Uniform Chromaticity Scales, J. Opt. Soc. Am., 25, 1, 24—35 (January 1935).

106. Ladd J. H., Pinney J. E., Empirical Relationships with the Munsell Value Scale, Proc. IRE (Correspondence), 43, 9, 1137 (1955).

107. Le FLOCH В., ALARD M. и BERROU С. « Частотное уплотнение ортогональных несущих с кодированием». Труды ИИЭР, т 83, № 6, июнь 1995г.

108. Le FLOCH В., LASSALLE R.h CASTELAIN D. « Цифровое радиовещание для мобильных пользователей». Труды ИИЭР Trans. Cons. Elect., т 35, № 3, август 1989г.

109. Linfoot Е. Н., Quality Evaluations of Optical Systems, Optica Ada, 5, 1—2,1 — 14 (March —June 1958).

110. Lintian Qiao and Klara Nahrstedt. Comparison of MPEG Encryption Algorithms // International Journal on Computers and Graphics, Special Issue: Data Security in Image Communication and Network, 1998, vol. 22.

111. MacAdam D. L., Projective Transformations of ICI Color Specifications, J. Opt. Soc. Am., 27, 9, 294—299 (August 1937).

112. Mac Adam D. L., Visual Sensitivities to Color Differences in Daylight, J. Opt Soc.Am., 32, 5, 247—274 (May 1942).

113. Mannos J. L., Sakrison D. J., The Effects of a Visual Fidelity Criterion on the Encoding of Images, IEEE Trans. Inf. Theory, IT-20, 4, 525—536 (July 1974).

114. Mackenzie, ABERT, and SET, "General Description of Laboratory Tests," DWField Test Report in Brazil, July 2000.

115. Morello A. Et al. Performance assessment of a DVB-T television system// Proceeding of the 20th International Television Symposium, Montreux, 1997, p.298-310.

116. Muth E. J.,-Persels C. Q., Computation of Geodesies in Color 3-Space by Dynamic Programming, Proceedings 4th Hawaii Conference on System Sci ences, January 1971, pp. 155—157.

117. Nakara H., Omura T. Implementation of a digital HDTV and multimedia broadcasting system via direct broadcasting satellite in Japan//In: Proceedings of the IBC'2000 Conference, 2000.

118. NOKES C.R., MITCHELL J.D. (Отдел научных исследований и разработок БиБиСи) «Потенциальные возможности иерархических режимов модуляции систем DVB-Т» Лондон 16 марта 1999г. Материалы коллоквиума Института инженеров-электротехников 99/072.

119. Oliphant, А., и Christ, Р., 1998. VALIDATE and MOTIVATE: Совместные научные исследования и разработки по ускорению внедрения систем наземного цифрового телевидения. Труды Международной конференции по вещанию IBC98 с 467-472.

120. Oliphant, А., и Christ, Р., 1998. VALIDATE and MOTIVATE: Совместные научные исследования и разработки по ускорению внедрения систем наземного цифрового телевидения. Труды Международной конференции по вещанию IBC'98 с 467-472.

121. O'Neill Е. L., Introduction to Statistical Optics, Addison-Wesley, Reading, Mass., 1963. Имеется перевод: О'Ненл Э., Введение в статистическую оптику. — М.: Мир, 1966.

122. Pratt W. к ., Spatial Transform Coding of Color Images, IEEE Trans. Corn-тип. Tech., COM-19, 6, 980—992 (December 1971).

123. Performance Assessment of the ATSC Transmission System, Equipment and Future Directions//Report of the VSB Performance Ad Hoc Group to the ATSC Task Force on RF System Performance, July 2000.

124. Pickford N., "Laboratory testing of DTTB modulation systems", Laboratory Report 98/01, Australia Department of Communications and Arts, June 1998.

125. Preuss D., Comparison of Two-Dimensional Facsimile Coding Schemes, International Communications Conference, 1975 Conference Record, Vol. l,June 1975, pp. 7.12—7.16.

126. Priest I. G., Gibson K. S., McNicholas H. J., An Examination of the Mun-sell Color System, I. Spectral and Total Reflection and the Muncell S:ale of Value, U. S. National Bureau of Standards, Technical Paper 167, 1920.

127. Proakis J.G, Digital Communications, 2nd ed., McGraw-Hill, New York, 1989.

128. Ragazzini J. R, Franklin G. F., Sampled Data Control Systems, McGraw-Hill, New York, 1958.

129. Schade О. H., Modern Image Evaluation and Television, Appl. Opt., 3, 1, 17—23 (January 1964).

130. Schreiber W. F., The Measurement of Third Order Probability Distributions of Television Signals, IRE Trans. Inf. Theory, IT-2, 3, 94—105 (September 1956).

131. SMPTE-310M, Television Synchronous Serial Interface for MPEG-2 Digital Transport Stream.

132. Shanks J. L., Two-Dimensional Recursive Filters, SWIEECO Record, Vol. 21,19E1, 1969.

133. Shannon С E., The Mathematical Theory of Communication, University of Illinois Press, Urbana, Illinois, 1949. (Orig. Pub., Bell Syst. Tech. J., 1948.) Имеется перевод: Шеннон К., Работы по теории информации и кибернетике. —М.: ИЛ, 1963, с. 243—332.

134. Status report to the TM about Draft Proposal to the Special Rapporteur's Group Guide for the Use of Digital Television terrestrial Broadcast Systems Based on Performance Comparison of ATSC 8-VSB and DVB-T COFDM Transmission Systems», DVB Doc. tm 2285.

135. Thorre L.G. Technical aspects of multiform at DTV. Formats and Standards, part II//

136. World Broadcast Engineering, Febr.2000, p.23,26,28,30.

137. The EuroMHEG Specification VI .0.

138. TR 100 815: «Digital Video Broadcasting (DVB); Guidelines for the Handling Asynchronous Transfer Mode (ATM) Signals in DVB Systems», 1999.

139. User Requirements for Terrestrial Digital Broadcasting Services. DVB Document A004, Dec. 1994.

140. Wilder W. C., Subjectively Relevant Error Criteria for Pictorial Data Pro cessing, Purdue University, School of Electrical Engineering, Report TR-EE 72-34,'December 1972.

141. Wright W. D., The Sensitivity of the Eye to Small Colour Differences, Proc. Phys. Soc. (London), 53, 93 (1941).

142. Wyszecki G. W., Stiles W. S., Color Science, Wiley, New York, 1967.

143. Wyszecki G., Proposal for a New Color-Difference Formula, /. Opt. Soc.Am.,53, 11, 1318—1319 (November 1963).