ТЕЛЕВИЗИОННОГО ВЕЩАНИЯ.

Цифровое спутниковое телевидение — это один из последних способов передачи телевизионных сигналов на большие расстояния, позволивший более эффективно использовать частотный диапазон каналов связи и доставлять потребителю изображение высокого качества с минимальными шумами и искажениями. Передача изображений в цифровой форме связана с обработкой больших массивов информации. Например, для передачи изображения студийного качества скорость цифрового потока на выходе кодера должна превышать 200 Мбит/с [2,3]. Осуществление цифровой передачи телевизионных программ по каналам связи стало возможным только в конце прошлого века благодаря разработке эффективных алгоритмов уменьшения избыточности телевизионного сигнала и аппаратуры, реализующей эти алгоритмы. Многолетние исследования в области цифрового кодирования сигналов изображения и звукового сопровождения привели к созданию трех международных стандартов для сжатия телевизионного сигнала: MPEG-1, MPEG-2 и MPEG-4, которые в настоящее время наиболее перспективны и реализованы на практике [3,8].

Стандарты были разработаны для удовлетворения повышающихся потребностей в методах кодирования движущихся изображений и связанного с ними звука, а также других сопутствующих данных для различных приложений, таких как хранение цифровой информации, телевещание и связь.

2.1. СТАНДАРТ СЖАТИЯ ТЕЛЕВИЗИОННОГО СИГНАЛА MPEG–4.

Стандарт MPEG-4 разрабатывали для кодирования телевизионных сигналов вещательного телевидения. Он разрешает получить полную четкость декодированного телевизионного изображения, соответствующую Рекомендации 601 МККР: 1080 активных строк в ТВ кадре и 1920 ТВ отсчетов в активной части строки. Для получения изображения с качеством, соответствующим качеству изображения на экране бытового телевизора, будет достаточна скорость передачи около 8..12 Мбит/с [4,5].

Важным достоинством MPEG является его чрезвычайная гибкость, позволяющая применять те же алгоритмы в обширном спектре применений от маленького видеотелефонного окна на экране компьютера до широкоэкранных ТВЧ изображений со стереозвуком. Различные градации качества и скорости передачи обеспечиваются путем переключения так называемых "уровней" и "профилей" MPEG.

В стандарте MPEG-4 предполагается, что в системах цифрового ТВ вещания качество звукового стереосопровождения субъективно не должно отличаться от звука с компакт-диска. Это условие выполняется для принятой в стандарте MPEG-4 системе информационного сжатия звукоданных МЮЗИКАМ при скорости передачи звукоданных по 128 кбит/с на каждый моноканал звукового сопровождения. Таким образом, для четырехканального стереозвукового сопровождения потребуется цифровой поток равный: 128 кбит/с ´4=512 кбит/с.

Цифровой поток для передачи дополнительной информации (ДИ) выбирается разработчиком системы в зависимости от предполагаемого объема данных дополнительной информации и обычно, для унификации с каналом передачи звукового сопровождения, его скорость устанавливается равной 128 кбит/с.

После сжатия звуковой и видеоинформации на выходе соответствующих кодеров формируются элементарные цифровые потоки, которые с помощью специального формирователя (мультиплексора) объединяются в пакетированный элементарный поток, который для одного телевизионного канала, может состоять, например, из одного элементарного потока видеоданных, нескольких элементарных потоков звукового сопровождения и дополнительной информации.

Применение стандарта MPEG-4 в вещательном телевидении позволяет существенно снизить скорость передачи видео- и звукоданных и за счет этого передавать несколько цифровых программ в стандартной полосе частот радиоканалов эфирного, кабельного и спутникового телевизионного вещания. Например, в спутниковом радиоканале с полосой пропускания 33 МГц, можно передавать до 12 цифровых ТВ программы с вещательным качеством изображения вместо одной аналоговой ТВ программы ЦТ СЕКАМ.

Переход к цифровому многопрограммному ТВ вещанию предполагает постепенный вывод из эксплуатации аналоговых систем вещания: СЕКАМ, ПАЛ, НТЦТ.