В рубрику "Оборудование и технологии" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
Цифровой формат
Переход к цифровой системе передачи сигналов изображения и звука требует изменения всех составных частей системы телевизионного вещания: трактов формирования программ, их первичного и вторичного распределения, что невозможно без крупных капиталовложений. Эта работа не может быть выполнена мгновенно и потребует достаточно продолжительного времени. Поэтому в качестве промежуточного этапа представляется оправданным введение стереофонии и в формате SECAM, что может быть реализовано быстро и с минимальными затратами.
Отсутствие крупномасштабных экспериментальных передач, долговременных и с большой статистикой диктует на первом этапе организацию опытных зон телевизионного вещания со стереозвуком. Наиболее оправданно их создание вокруг крупных городов, например, Москвы, Санкт-Петербурга и других, где уже имеются соответствующая студийная база, опыт подготовки программ со стереозвуком, каналы с требуемым качеством для подачи сигналов от студийных комплексов до телевизионных станций, а также большой круг потенциальных потребителей программ со стереозвуком. По мере накопления опыта можно будет перейти к увеличению числа зон телевизионного вещания со стереозвуком.
Но тогда какой формат для передачи стереозвука следует выбирать для нашего варианта стандарта SECAM?
Учитывая наличие экспериментального вещания в формате NICAM-728 на "Первом канале" российского телевидения, на данном формате и остановимся, после чего проанализируем целесообразность его применения в России.
Оправдано ли применение NICAM в России?
Система NICAM-728 была разработана в 1987-м, а в эксплуатацию вошла в 1988 году. Для передачи звука здесь используются две несущие частоты. Одна из них (рис. 1,а), основная (fН.ЗВ1) модулируется по частоте аналоговым монофоническим сигналом звукового сопровождения телевизионной программы. Вторая, дополнительная несущая звука fН.ЗВ2 модулируется цифровым стереофоническим сигналом. Значения несущих звука отстоят от несущей частоты изображения fН.ИЗ соответственно на следующую величину:
Уровень мощности несущей fН.ЗВ1 составляет минус 10 дБ от максимальной мощности несущей изображения, уровень мощности несущей fН.ЗВ2 соответственно минус 20 дБ. Для передачи цифрового сигнала используется дифференциальная четырехпозиционная фазовая манипуляция (DQPSK) второй несущей звука (рис. 1,6).
Основные характеристики системы представлены в табл. 1.
После введения предыскажений сигналы левый Л и правый П сигналы стереопары преобразуются в цифровую форму, каждый при частоте дискретизации 32 кГц и разрешающей способности АЦП 14 бит/отсчет и равномерном квантовании. После этого оба цифровых потока преобразуются. Для этой цели используется метод почти мгновенного компандирования с преобразованием 14/10 бит/отсчет (рис. 2). В результате каждое кодовое слово отсчета содержит 10 бит. К нему добавляется в конце бит четности Р для обнаружения одиночных ошибок в кодовых словах отчетов звукового сигнала; перед ним расположен старший бит (MSB), а в самом начале кодового слова - младший бит (LSB) кодового слова. Аудиофрейм формата NICAM, состоящий из 728 бит, включает 64 11-ти разрядных (Х0, X1, Х2,...,Х9, Р) кодовых слова звуковых данных и 24 бита информации управления (FAW, С, AD; табл. 1). Время передачи фрейма 1 мс. При стереопередаче каждый фрейм содержит попеременно кодовые слова отсчетов левого (Л1, Л2, ЛЗ,...,Л32) и правого (Ш, П2, ПЗ....П32) сигналов стереопары. Почти мгновенное компан-дирование выполняется отдельно для выборок сигналов Л и П стереопары. Каждая такая выборка содержит 32 отсчета. В каждой выборке определяется максимальный отсчет и далее, по его величине, - одно из возможных пяти значений масштабных коэффициентов (МК). Для передачи МК используется трех-символьный код. При этом имеется пять диапазонов уровней и соответственно 5 значений МК. Передача МК осуществляется путем видоизменения битов четности Р в кодовых словах выборок сигналов Л и П. Кроме добавления бита четности к каждому кодовому слову для защиты от пакетов ошибок используется также временное перемежение символов в части аудиофрейма, содержащей аудиоданные. После перемежения передаваемая последовательность битов скремблируется и далее поступает на DQPSR-MO-дулятор (рис. 1, б).
Качество каналов звука в системе NICAM-728 удовлетворяет требованиям PeK.J.21 MKKTT. С этой точки зрения все в порядке: искажения лежат ниже порогов их слуховой заметно-сти. И все же применение NICAM в России сегодня не является оправданным. И на то, с нашей точки зрения, есть целый ряд причин.
В силу изложенных выше причин, с нашей точки зрения, в России для стереофонического звукового сопровождения телевизионных программ следует использовать формат MPEG-2 ISO/IEC 13818-3 Layer 2 и метод модуляции DQPSK.
Значение несущей частоты для передачи цифрового стереофонического сигнала следует выбирать в полосе, отстоящей от несущей изображения на 5,85Е6,0 МГц, - так, как это уже сделано на "Первом канале".
Применение стандарта MPEG для кодирования звзвуковых сигналов не только более эффективно, так как требует существенно меньменьшей полосы частот радиоканала для передачи стереофонического звука, но также оно упрощает в дальнейшем задачу перехода к многоканальным звуковым форматам типа "домашний кинотеатр" без изменения структуры аудиофрейма, что снимает проблему совместимости.
Важно также и то, что в России вся эта технология уже освоена отечественной промышленностью.
Зав. кафедрой СПбГУТ им. профессора Бонч-Бруевича
Юрий Ковалгин
Опубликовано: Журнал "Broadcasting. Телевидение и радиовещание" #5, 2004
Посещений: 13094
Статьи по теме
Автор
| |||
В рубрику "Оборудование и технологии" | К списку рубрик | К списку авторов | К списку публикаций
