Видеоклуб «24 кадра»
Блок 2: Деятельность оператора
Тема 9. «Телевизионные стандарты и форматы»
Разработал: преподаватель
ОГБПОУ «КНГК»
Антонова А.П.
Касимов, 2018
Телевизионные стандарты и форматы
Телевидение представляет собой набор оборудования, которое предназначается для передачи звука и движущегося изображения на специальные экраны. Осуществляется телевещание на большом расстоянии.
Телевидение – это область науки, основанная на принципе последовательной передачи элементов изображения при помощи радиосигнала либо же по проводам. Разделение картинки на отдельные кадры осуществляется при помощи электронно-лучевой трубки (диска Нипкова) или полупроводниковой матрицы. Качество таких элементов выбирается исходя из полосы пропускания самого радиоканала и других физических параметров.
Телевидение также является одним из средств массовой информации (политика, культура, учёба, наука и многое другое) и предназначается для трансляции новостей и идеологии государства населению. Пропаганда на нём является довольно частым явлением. Особенно в нынешнее время, когда ТВ и интернет выступают основными средствами массовой информации. Именно через телевизор сегодня большая часть населения получает ту либо иную информацию.
SDTV (стандартная четкость)– разрешение от 480 до 576 горизонтальных строк аналогового или цифрового сигнала. Среднее или низкое качество изображения.
HDTV (высокая четкость)– цифровой сигнал. Используются 720 (HD-Ready) или 1080 (Full HD) горизонтальных строк. При этом всегда передается широкоэкранное изображение.
Количество пикселей на экране увеличивается - изображение оказывается намного качественнее, чем на экране телевизора стандартной четкости.
NTSC - cистема цветного телевизионного вещания, разработанная в США. Используется в Северной Америке, Японии и в некоторых странах Южной Африки. Основной недостаток системы - возможность появления искажений в передаче цвета. Для уменьшения этих искажений телевизоры NTSC оснащаются регуляторами цветового тона. Если вы хотите смотреть видеокассеты в формате NTSC (например, от друзей из США), ваш телевизор должен поддерживать этот стандарт.
PAL - это один из стандартов телевизионного вещания. Система PAL представляет собой усовершенствованный вариант системы NTSC. Преимуществом этого стандарта является большая стабильность информации об оттенке и меньшая чувствительность к искажениям. Телевизионное вещание по этой системе ведется в большинстве стран Западной Европы, в Австралии и ряде стран Азии и Африки.
SECAM - cтандарт телевизионного сигнала, принятый на территории нашей страны. В 1967 году было начато регулярное вещание по этой системе одновременно в СССР и Франции. В настоящее время стандарт SECAM принят также в ряде других стран Восточной Европы, Азии и Африки. Система SECAM обеспечивает в два раза меньшую, чем в NTSC, вертикальную четкость цветного изображения.
DVB-C (Digital Video Broadcasting-Cable) - европейский стандарт цифрового кабельного телевидения. Цифровое вещание подразумевает передачу видеосигнала в цифровом виде. В отличие от аналогового телевидения (PAL, SECAM, NTSC) цифровой видеосигнал передается без искажений и с минимальными потерями, поэтому качество изображения и звука при использовании цифрового вещания значительно выше. Для сжатия потока в DVB-C используется кодек MPEG-2 или MPEG-4.
DVB-S — это стандарт цифрового спутникового телевидения.
Подключив спутниковую тарелку с декодером к телевизору с поддержкой DVB-S, можно смотреть цифровые спутниковые каналы без использования дополнительного ресивера.
Для просмотра закодированных каналов необходим модуль условного.
DVB-S2 — это стандарт цифрового спутникового телевидения, принятый в 2005 году. DVB-S2 является продолжением стандарта DVB-S. Новый стандарт отличается повышенной пропускной способностью канала связи. Кроме того, он делает возможным использование новых типов модуляции сигнала. Приемники стандарта DVB-S2 могут принимать сигнал как DVB-S2, так и DVB-S.
DVB-T (Digital Video Broadcasting) - семейство стандартов цифрового телевидения. DVB-T - стандарт эфирного наземного вещания. Данные в нем передаются в стандарте сжатия MPEG2 или MPEG4. Вещание в DVB-T ведется в экспериментальном режиме в нескольких областях России, но распространенность стандарта постепенно растет.
DVB-T2 -представляет собой дальнейшее развитие стандарта DVB-T. По сравнению с предшествующей модификацией, DVB-T2 обладает увеличенной на 30 % пропускной способностью, что особенно важно при работе с каналами HD-разрешения. Кроме того, DVB-T2 обеспечивает более устойчивый сигнал в сложных эфирных условиях.
По характеру решаемых задач видео- и телевизионные системы можно разделить на три группы:
– системы наблюдения, контроля и обучения;
– системы визуализации и обнаружения;
– системы анализа и обработки данных об исследуемых объектах и процессах.
1. К системам наблюдения, контроля и обучения относятся системы визуального контроля, системы наблюдения за объектами, расположенными в труднодоступных местах, учебные видео- и телевизионные системы и др.
Видео- и телевизионные системы наблюдения и охраны применяются для охраны различных зданий, сооружений и помещений.
Видеоизображения, полученные видеокамерами систем наблюдения, могут использоваться в расследовании преступлений, если на них были запечатлены: событие преступления, преступные действия, внешний облик преступников и т. д. Последнее время системы видеонаблюдения очень распространены и широко используются в практике охраны различных объектов хозяйственного, бытового назначения, а также личной собственности граждан. Системы видеонаблюдения установлены в аэропортах, метрополитене, на вокзалах, автозаправочных станциях, автомагистралях, в торговых центрах, банках, казино, подъездах жилых домов и т.д.
Объективный беспристрастный глаз видеокамеры позволяет получить материально фиксированную информацию об обстоятельствах события преступления, некоторых элементах механизма его совершения и преступнике.
2. Системы визуализации и обнаружения. К ним относятся системы с высокой пороговой световой, цветовой и контрастной чувствительностью, системы чувствительные в инфракрасной, ультрафиолетовой, рентгеновской и других областях спектра. Применяют такие системы при проведении различных видов судебных экспертиз (в судебно-медицинской экспертизе при анализе ДНК, в судебно-технической экспертизе документов (СТЭД) они применяются при проверке подлинности различных документов, денежных знаков, ценных бумаг, акцизных марок и т. д.
Для криминалистических исследований документов наиболее широкие возможности имеют приборы на основе видео- и телевизионных систем, так как современные светочувствительные датчики изображений (ПЗС-матрицы) сохраняют чувствительность к излучениям в широком спектральном диапазоне от ближней ультрафиолетовой его части до ближней инфракрасной области спектра.
3. Системы анализа и обработки данных об исследуемых объектах и процессах, к которым относятся системы для измерения геометрических, динамических и цветовых характеристик объектов и изображений в целом, системы счета и анализа топологических характеристик, распознающие видео- и телевизионные системы и т.д. Результатом анализа изображения, как правило, является его числовое описание. Такие системы уже находятся на вооружении практических подразделений ОВД и способствуют большей эффективности в раскрытии и расследовании преступлений.
Особенностью систем анализа изображений является цифровая обработка сигналов формирующих изображение, с целью улучшения качества самого изображения, количественного анализа и измерения его характеристик.
Большое значение для следственной и экспертной практики имеет проведение измерений различных объектов и их взаимного расположения на местах происшествий. Фотоснимки, выполненные измерительным способом (способом фотограмметрии), в ходе осмотра места происшествия дают потенциальную возможность использования их в процессе расследования как источников количественной информации.
Стандарты телевещания
Стандартом тут принято считать совокупность количества строк либо полей разложения кадра, частоту их смены, а также тип самой развёртки.
Уже много десятилетий во всём мире установлены следующие стандарты телевещания:
NTSC. Стандарт разложения тут составляет 525 строк и 59,94 полей за одну секунду. Развёртка чересстрочная.
PAL. 625 строк, 50 полей и чересстрочная развёртка. Во Франции, Китае, России и странах Ближнего Востока данный стандарт называют SECAM – система цветного телевидения.
Все эти стандарты применяет как аналоговое, так и цифровое телевещание. Сегодня же на смену им пришло телевидение более высокой чёткости: ТВЧ и HDTV. Развёртка в ТВЧ может быть двух видов: чересстрочная и прогрессивная (720р и 1080р). Развитие современных и инновационных технологий привело к тому, что возникли совершенно иные стандарты цифрового телевещания: 4К (3840х2160) и 8К UHDTV (7680х4320). Они даже превосходят кинематографическое качество.
Форматы телевидения:
Аналоговое телевещание. Эта телевизионная система применяет для передачи и получения звука и изображения электрический аналоговый сигнал. Он может передаваться не только по кабелю, но и по радио.
Цифровое телевещание. Самым основным достоинством данного формата является высокое качество информации в передаваемом сигнале. Ещё одна особенность – меньший объём данных и дополнительные сервисы.
Оба этих формата активно используются в нынешнее время. Но из-за высокого качества изображения цифровое телевещание постепенно вытесняет аналоговое.
IPTV
Существует ещё такой формат вещания, как IPTV. Это совершенно новая технология цифрового телевидения по протоколу интернета (IP).
Архитектура IPTV включает в себя следующее:
приём и обработку информации;
подсистему управления комплексом либо услугами (промежуточное программное обеспечение);
защиту контента;
постоянный мониторинг качества потоков вещания, а также клиентского оборудования (ПК, медиа-плееры, ТВ-приставки, телевизоры с технологией Smart TV и многое другое);
подсистему видеосерверов.
Доступ к ресурсам IPTV на программном уровне осуществляется при помощи специально предназначенных приложений либо обычного браузера интернета, который встроен в устройство. Доставка данных до клиентов осуществляется с применением управляемой IP-системы операторов связи, которые применяют технологию multicast или же unicast. Самой главной особенностью такого телевидения является предоставление каждому клиенту огромнейшего набора дополнительных услуг.
Системы телевещания
Прогресс в данной отрасли не стоит на одном месте, и телевещание, несмотря на большую популярность, не прекращает развиваться.
Сегодня присутствует очень много видов телевидения:
Кабельное. Это аналог телевизионного вещания, в котором сигнал распространяется при помощи проложенного до потребителей кабеля. Ещё до недавнего времени это был коаксиальный кабель. Но развитие технологий привело к развитию оптической передачи информации при помощи гибридных (волоконно-оптических и коаксиальных) кабелей. К преимуществам кабельного телевидения можно отнести следующее: высокое качество самого сигнала, хорошая защита от помех, возможность увеличивать количество предоставляемых услуг, много телеканалов, а также отсутствие проблем с передачей сигнала в многоэтажных домах.
Наземное. Представляет собой систему передачи телевизионного сигнала до потребителей с помощью специальных телевизионных вышек и передатчиков. Осуществляется это в диапазоне частот от 47 до 862 МГц. Чтобы принимать такой сигнал, применяется наружная либо же комнатная антенна.
Спутниковое. В качестве ретранслятора в данной системе используется искусственный спутник Земли. Он расположен на геостационарной околоземной орбите в космосе. На нём присутствует всё необходимое высококачественное приёмопередающее оборудование, которое обеспечивает покрытие телевизионным сигналом огромной территории, недоступной для вещания обычным способом.
Цифровое эфирное телевещание Smart TV. Это интеграция интернета и цифровых технологий в современные модели телевизоров. Такие устройства, в которых имеется Smart TV, практически представляют собой компьютер с поддержкой возможностей телевизора. Преимущество такой системы основано на развлекательных медиа в интернете. Это даёт возможность просматривать фильмы, сериалы, мультфильмы и многое другое, исключая потребность в обычном телевизоре.
Технология Smart TV (телевещание онлайн) спровоцировала бурный всплеск в отрасли разработок интерактивных приложений. На российском рынке присутствует несколько таких видов: VoD, Okko, LOOK, Play Family, ivi.ru и другие. Также технология Smart TV способна внедряться в различные другие устройства, такие как Blu-ray проигрыватели, ресиверы цифрового телевидения, игровые консоли и т.д. С их помощью пользователь может искать в сети интернет видеозаписи, фильмы, фотографии и другой контент.