TELEVIZE           digitální TVZáklady audiotechniky a videotechniky           Ing. Josef Bartoněk           Olomouc 2012
Digitální televizeDigitalizace obrazových signálůStandard procesu digitalizace obrazových signálů pro digitální televiznív...
Digitalizace -proces přeměny spojitého (analogového) signálu (video) dočíslicové (digitální) formy. Počet úrovní signálu j...
Prostorové rozlišení -vyjadřuje počet obrazových bodů D (pixel) v obraze. Zvětšování rozlišení videa zvyšuje požadavky na ...
Metody komprese digitálních obrazových dat1988 vznikla skupina MPEG (Motion Picture Experts Group), 1992 vydalaMPEG 1, dne...
Standard MPEG 2 -určen ke komprimaci digitálních obrazových dattelevize s prokládaným řádkováním a formát vzorkování 4 : 2...
Standard MPEG-4 AVC (Advanced Video Coding) - zcela odlišný odstandardu MPEG-4 Video, určen pro televizní aplikace (HDTV, ...
Standard DV, mini DV –(Panasonic, JVC, Canon, Sharp…)-režim SP: 10mikronů, LP: 6.7mikr.-rychlost p 18,81mm/s,-relativní ry...
Digitální optický záznam videosignáluPři záznamu se používá kompresní algoritmus MPEG-2 s proměnnýmčinitelem komprese dle ...
Nejznámější digitálních obrazové formáty AVI (Audio Video Interleaved) – nejstarší, pro počítačové zpracování azáznam obra...
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

Av technika 11

488 views
385 views

Published on

0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
488
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
17
Actions
Shares
0
Downloads
4
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Av technika 11

  1. 1. TELEVIZE digitální TVZáklady audiotechniky a videotechniky Ing. Josef Bartoněk Olomouc 2012
  2. 2. Digitální televizeDigitalizace obrazových signálůStandard procesu digitalizace obrazových signálů pro digitální televiznívysílání DVB (Digital Television Broadcasting): - DVB-S (Satellite), DVB-C(Cable) a DVB-T (Terrestrial)Rámcové hodnocení digitálních obrazových signálů:-velká odolnost vůči zkreslením, kolísání útlumu přenosu, šumu apod.,-možnost mnohonásobného kvalitního digitálního záznamu-možnost použití kompresních algoritmů pro snížení objemu dat a bitové rychlosti přenosu a tím lepší využití přenosového kanálu-jednodušší ochrana datNevýhody digitálních signálů-vznik nových zkreslení při digitalizaci-výsledná kvalita obrazu nemůže být lepší než výchozí analog. signál-výrazné zvýšení potřebné šířky kmitočtového pásma, ale díky účinnýmkompresním algoritmům lze přenášet podstatně větší objem než uanalogových signálů, (standardní TV kanálem 8 MHz až 5 programů)
  3. 3. Digitalizace -proces přeměny spojitého (analogového) signálu (video) dočíslicové (digitální) formy. Počet úrovní signálu je omezen pro videosignálna 256 úrovní (m = 8, PÚ = 28 = 256). Digitalizér je technické zařízení prodigitalizaci (A-D převodník), zpětný převod se provede v D-A převodníku digitalizér způsoby vzorkování Kmitočet fmax vzorkování musí splňovat fvz 2fmaxKvantování – přiřazení hodnot binárníchčísel, hodnotě velikosti analogovéhosignálu, dochází ke vzniku kvantizačníchyby a ještě další systémová zkreslení
  4. 4. Prostorové rozlišení -vyjadřuje počet obrazových bodů D (pixel) v obraze. Zvětšování rozlišení videa zvyšuje požadavky na přenosovou rychlost R.(pro digitalizovaný nekomprimovaný záznam 2 hodin barev. filmu (824 x625 pixelů, m = 8 b/pixel, s = 25 sn/s), potřebujeme D = 193 GB)Jasové rozlišení je dáno počtem jasových úrovní připadajících na jedenpixel, zvětšováním se zvětšuje objem dig. dat D a přenosové rychlosti RAnalogově-digitální (A/D) převodníky pro obrazové signályPro digitalizaci obraz. signálů se používají rychlé paralelní převodníky.(vzorkovací kmitočet fvz ≥ 80 MHz, převodu kratší jak 20 ns a početkvantovacích hladin až 1024 (10 bitů na vzorek)Standardizace digitalizace obrazových signálů-vzorkovací kmitočet pro luminanční signál 13,5 MHz-vzorkovací kmitočet pro chrominanční složky 6,75 MHz (formát 4 : 2 : 2)-vzorky luminančních a chrominančních signálů se kvantují na 256 úrovní(8 bitů)
  5. 5. Metody komprese digitálních obrazových dat1988 vznikla skupina MPEG (Motion Picture Experts Group), 1992 vydalaMPEG 1, dnes využívaný na PC (neprokládané řádkování a bitovourychlost do 1,5 Mbit/s). Od 1992 standard MPEG 2 (úplný barevný signál sprokládaným řádkováním, 2 až 12 Mbit/s, rozšířen o kompresi signálůHDTV -aktivní rastr 1920x1080, rychlostí 15 až 30 Mbit/s. Od roku 1993standard MPEG 4 kompresní kódování pro toky do 64 kbit/sPrincip komprese DVStandard JPEG -komprese dat statických obrazů, kompresní pom. 8 až 15Standard MPEG 1 -určen pro komprimaci datového toku pohyblivýchobrazů na bitovou rychlost do 1,5 Mbit/s, kompresním poměrem až 150.Užíván pro dig. záznamy CD-video, CD-I, DCC, videotelefon…
  6. 6. Standard MPEG 2 -určen ke komprimaci digitálních obrazových dattelevize s prokládaným řádkováním a formát vzorkování 4 : 2 : 2.Komprimace na rychlost 2 až 80 Mbit/s (až HDTV).Standard MPEG-4 Video -multimediálním standard pro široký rozsahaplikací s vysokým stupněm komprese, přenosy s rychlostí 4,8 – 64kbit/s, filmové aplikace do 4 Mbit/s, převážně pro kompresi obrazovýchdat v počítačích, pro digitální televizi se prakticky nevyužívá
  7. 7. Standard MPEG-4 AVC (Advanced Video Coding) - zcela odlišný odstandardu MPEG-4 Video, určen pro televizní aplikace (HDTV, DVB-H…)Standard WM 9 (Windows Media Serie 9) -nekompatibilní sepředcházejícími standardy, srovnatelný s MPEG-4 AVCDo 1 kanálu (8 MHz) lze umístit (MPEG-2) 4 -5 digitálních SDTV programů Záznam videosignáluTypy a standardy digitálních magnetických záznamů videosignálu-standard DV (Digital video) –malé kazety, označovaný také mini DV-standard HDV (firmy JVC, Sony, Canon…)-standard D 8 (Sony 1998) - digitální obdoba analogového záznamu HI 8-standard Micro MV (Sony 2001)Význam těchto záznamových systémů stále klesá, jsou nahrazovánasystémy optického záznamu, magnetického záznamu na pevné disky apamětí (HDD, flash card…), které umožňují kvalitnější záznam a majívětší kapacitou paměti.
  8. 8. Standard DV, mini DV –(Panasonic, JVC, Canon, Sharp…)-režim SP: 10mikronů, LP: 6.7mikr.-rychlost p 18,81mm/s,-relativní rychlost: cca 10 m/s,max záz.doba: mini-DV 80/120min(SP/LP), DV 3/4.6hodiny (SP/LP),-rozlišení: 720 x 576 PAL 4:2:01snímek na 10 šikmých stopáchStandard HDV -(JVC, Sony, Canon, Sharp…), kamkordéry s HDTV,standardu MPEG-2, do 25 Mbitů/s, (HDTV 720p a 1080i -16:9), rozlišení až1280 x 720 proporcionálně (HDV1) a 1440 x 1080 prokládaně (HDV2)Standard Digital 8 -(Sony, Hitachi), obdoba Hi 8 fy. Sony. Používá stejnoukazetu s páskem šířky 8, 1snímek na 10 šikmých stopách.šířka stopy: 16.34mikronů, relativní zázn. rychlost: cca 10 m/smaximální záznamová doba: 60 min. (až 120 min.)-standard Mikro MV -kazetový záznamu Sony (2001)šířka pásu: 3,8 mm, velikost kazety: 46 x 30,8 x 8,5 mm,video: -MPEG2, audio -MPEG Audio Layer2snímek se ukládá pouze do 4 stop,
  9. 9. Digitální optický záznam videosignáluPři záznamu se používá kompresní algoritmus MPEG-2 s proměnnýmčinitelem komprese dle žádané kvality obrazu. Pro ochranu dat sepoužívá systém Macrovision nebo kód CSS. Každý přehrávač má svůj klíč(rozdělení světa na 6 regionů).Významným zlepšením záznamu DVD byl nový standard HD DVD, kterýužívá modrý laserový paprsek ( = 405 nm) a kompresi MPEG-2, bylpřekonán Blu Ray.Záznam BLU RAY (BD) -optický záznam videa ve vysokém rozlišeníkomprimovaného pomocí standardu MPEG-2, příp. MPEG-4 AVC, VC-1 nadisku o průměru 120 mm. Kapacita jednovrstvého záznamu je asi 27 GB(dvouvrstvého 54 GB) s rychlostí bitového toku až 36 Mbitů/s. Dosaženívysoké kapacity je zajištěno především použitím modro - fialového laseru - λ = cca 405nm. Nové standardy zabezpečení proti nežádoucímukopírování - AACS (Advanced Access Content System) generují 128bitový AES (Advanced Encrypt Standard) šifrovací klíč, při jehožšpatném vyhodnocení může dojít k degradaci dat nebo dokoncek zablokování zařízení.
  10. 10. Nejznámější digitálních obrazové formáty AVI (Audio Video Interleaved) – nejstarší, pro počítačové zpracování azáznam obrazových signálů bezeztrátovou kompresí (komprese dat cca3:1), značná velikost obrazových souborůWMV (Windows Media Video) – ztrátová psychovizuální kompresestandardu MPEG – 4 -1,5 Mbitů/s, značné zmenšení velikosti souborů přinepodstatném snížení kvality obrazuVCD (Video CD) – komprese ztrátovým algoritmem MPEG - 1 s rychlostíaž 1,5 Mbit/s. (až 75 minut na standardním CD)SVCD (Super Video CD) – komprese ztrátovým algoritmem MPEG-2s rychlostí do 2,5 Mbit/s, srovnatelný s formátem DVD, určen pro CDReal Video, Quick Time – formáty vyžadují odpovídající SW přehrávače,využívají algoritmus MPEG - 4 Video, výrazná komprese, od 64 kbit/sDiv X, XviD -kompresní algoritmus MPEG - 4 Video, výraznésnížení velikosti souborů při zachování velmi dobré kvality

×