Мамедов Іса Рахман огли. Розробка нових методів передавання нерухомих і графічних зображень поканалах зв'язку. Теорія і техніка

brief description

Мамедов Іса Рахман огли. Розробка нових методів передавання нерухомих і графічних зображень поканалах зв'язку. Теорія і техніка : Дис... д-ра наук: 05.12.17 2002

Мамедов І.Р. Розробка нових методів передавання нерухомих і графічних зображень по каналах зв'язку. Теорія і техніка. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.12.17 радіотехнічні і телевізійні системи. Одеська національна академія звязку ім. О.С. Попова, Одеса, 2002.
Дисертаційна робота присвячена передаванню додаткової інформації у вигляді нерухомих і графічних зображень у системах багатофункціонального мовного телебачення.
Необхідність вирішення поставленої задачі диктується можливостями у своєчасному одержанні необхідної додаткової інформації, що реалізується на основі багаторазового використання апаратури зв'язку, вибору і відтворення необхідного кадру за бажанням глядача. На шляху рішення проблеми використані теорія оптимального радіоприймання, теорія ймовірності, теорія викидів і методи математичної статистики, розроблені теоретичні основи формування, передавання і відтворення складових сигналів у мовній системі нового типу. Вперше розроблені методи автоматичного відшукування й ущільнення малоінформативних” і низькоінформативних” рядків ТВ кадру, визначені припустимі рівні часових флуктуацій, запропоновані точні методи виявлення і компенсації часових флуктуацій, отримані оцінки нових статистичних параметрів сигналів НТЗ і ГЗ, викидів сигналів ТВ-мовлення.

На основі проведених комплексних теоретичних і експериментальних досліджень поставлена і вирішена актуальна науково-технічна проблема, що має важливе значення, створення нової високоефективної системи багатофункціонального телебачення. Створення і впровадження нової системи багатофункціонального телебачення вимагає розробити нові, більш досконалі методи формування, передавання й оброблення комплексного сигналу цієї системи телебачення. Результати, отримані в роботі, є корисним матеріалом при переході до систем багатопрограмного цифрового ТВ-мовлення з інтеграцією служб, в оглядному майбутньому будуть сприяти розвитку теорії техніки телебачення.
Основні нові наукові і практичні результати роботи:
1. Показані основні проблеми, необхідність і шляхи вирішення задач створення нової, більш інформативної системи передавання НТЗ і ГЗ у багатофункціональному телебаченні, теоретична і практична доцільність застосування ефективних методів створення комплексних сигналів для передавання НТЗ і ГЗ у сумісних і автономних системах СМТІО. Розроблені нові сумісні СМТІО з автоматичним відшукуванням і ущільненням малоінформативних” і низькоінформативних” рядків або сусідніх рядків парного і непарного полів ТВ кадру, в яких значно збільшена кількість інформації, що передається НТЗ і ГЗ.
2. Шляхом теоретичних і експериментальних досліджень вивчено вплив часових флуктуацій на якість відтворених зображень, залежність їхнього впливу від частоти, амплітуди, тракту, в якому вони виникають, умов спостереження зображення, шкали квантування аналогового сигналу яскравості. Отримано вираз для визначення припустимих меж часових флуктуацій і зміни сигналу яскравості під час спостереження нерухомого елемента зображення на однорідному і неоднорідному фоні і рухомого зображення в різних умовах спостереження.
3. Отримані нові статистичні параметри сигналів НТЗ і ГЗ. Шляхом застосування методу лічильника” перетинання вибраного рівня випадковим процесом, визначені параметри викидів сигналу яскравості ТВ-мовлення, а також час перебування сигналу яскравості в заданій області, через який оцінюється інформативність і можливість ущільнення аналогового сигналу ТВ-мовлення.
4. Для точного визначення рівнів часових флуктуацій використана теорія оцінки параметрів. Складені нові практичні схеми і визначені операції, виконані в кожному блоці пристрою корекції часових флуктуацій при кореляційному і кепстральному обробленні сигналу та при різних обраних формах елементарного імпульсу. Зроблено порівняння різних методів корекції часових флуктуацій при різних формах елементарного імпульсу, в результаті чого розроблена методика вибору відповідного точного способу корекції.
5. Розроблено методику вибору форми сигналу й елементарного імпульсу для передавання НТЗ і ГЗ каналами зв'язку і мовлення. Шляхом теоретичних розрахунків і експериментальних досліджень уперше визначені спотворення в сигналі НТЗ і ГЗ під час їхнього передавання каналом ТВ зв'язку великої протяжності, характеристики якого відповідають вимогам МСЕ, і під час передавання сигналу каналом з відбиттями. При цьому спотворення вивчені для різних форм елементарного імпульсу і досліджені можливості зменшення спотворень шляхом відповідного вибору форми сигналу й елементарного імпульсу.
6. Найбільш важливі практичні результати, що підтверджують достовірність основних положень, теоретичних і експериментальних досліджень, полягають у такому:
на підставі отриманих у роботі теоретичних результатів розроблені аналого-цифрова система багатофункціонального телебачення в діючому каналі ТВ-мовлення, цифрова й аналогова автономні системи багатофункціонального телебачення в окремому каналі ТВ-мовлення;
розроблені нові сумісні і несумісні системи ущільнення аналогового сигналу ТВ-мовлення використовуваного каналу сигналами систем передавання НТЗ і ГЗ;
встановлені характеристики системи нерівномірного квантування сигналу ТВ-мовлення;
розроблені нові системи точної компенсації часових флуктуацій методом кепстрального оброблення.
7. На основі отриманих теоретичних і експериментальних результатів розроблена і впроваджена одноканальна система передавання сигналів НТЗ у системі супутникової системи зв'язку типу ТВ-Метео-Інформ”. Складено лекційний матеріал, що є основним курсом з дисципліни Основи цифрового телебачення” для інженерів, що проходять перепідготовку за програмою Таcis”.
Впроваджено метод ущільнення сусідніх малоінформативних” рядків парного і непарного полів ТВ кадру при удосконаленні системи PRESENT”.
Наукова і практична значущість отриманих результатівполягає в тому, що розроблені нові сумісні системи ущільнення аналогового сигналу ТВ-мовлення дозволяють значно збільшити кількість ДІ, що передається протягом кожного кадру ТВ-мовлення, нові методи виявлення малоінформативних” і низькоінформативних” рядків дозволяють автоматично відшукувати й ущільнювати такі рядки сигналами НТЗ і ГЗ. Застосування методу лічильника перетинань” дозволяє визначити статистичні властивості викидів у сигналі яскравості ТВ-мовлення. Розроблені системи компенсації часових флуктуацій дозволяють здійснити більш точну компенсацію. Вивчення спотворень в елементарних імпульсах під час їхнього передавання каналами зв'язку дозволяє вибрати найбільш придатну форму цього імпульсу.
Отримані результати можуть бути використані не тільки в системах передавання НТЗ і ГЗ. Запропоновані несумісні системи ущільнення аналогового сигналу ТВ-мовлення сигналами ДІ можуть бути використані в системах прикладного телебачення, визначення припустимих значень змін у сигналі яскравості виявляється дуже корисним результатом під час аналого-цифрового перетворення сигналу яскравості ТВ-мовлення.
Отримані результати з оцінки викидів сигналу яскравості ТВ-мовлення можуть бути корисними для визначення інформативності ТВ кадру.
Прогнозування майбутнього розвитку телебачення також показує перспективність сформульованої наукової проблеми і запропонованих нових розроблень у дисертації.