Проектиране на антени за спътниково телевизионно приемане


Категория на документа: Други


Процесът на компресация на движението се състои в определяне вектора на движението - това е векторът, който определя посоката и местоположението на всеки макро обект от N- тия кадър в N + 1 кадър. Векторът на движението може да се определя като в полукадрите, така и в кадрите. Всеки вектор има хоризонтална и вертикална съставка. Към приемното устройство се предава разликата на векторите на движението в съседните кадри.

Допълнително към вектора на движението се предава и предсказаната разлика между макроблоковете. Комбинацията между предаването на вектора на движение и DCT кодирана предсказана разлика на блоковете представлява силно средство за съкращаване на скоростта на цифровият поток.

В MPEG-2 се използват два варианта за предсказване на разликата между кадрите.

Еднопосочно предсказване (Unitrectional prediction). Предсказването става на база разликата между изображението на два следващи един след друг кадъра.

Двупосочно предсказване - (Bidirectional prediction). Предсказването става на база на разликата с изображението на предходният кадър и следващият кадър, т.е. на база на три следващи един след друг кадъра.

В MPEG-2 се използват три варианта междукадрово блоково кодиране.

I- кадър (I-pictures) - вътрешно кодиран кадър. Това е кадър от изображението, цялостно кодиран чрез DCT-предсказване. Той служи за "стартиране" на декодера.

P- кадър (P-pictures) - предсказан кадър. Това е изображение, получено на базата на еднопосочно предсказване, т.е. от предсказването от предходния кадър;

B - кадър (B-pictures) - двупосочно предсказан кадър. Това е изображение, което се формира от предсказването на изображението от предходния и от следважия кадър.

Комбинацията от I, P и B-кадри образуват видеогрупа. Видеогрупата се характеризира с числата M и N, където N е браят на кадрите между два I-кадъра, а M е броят на P-кадрите между два B-кадъра.

1.5.3. Профили и нива

Категориите по приложение са разпределени в "профили", а различните стъпала на качеството- като "нива". Има пет профила в MPEG - 2.Всеки следващ профил е по - сложен от предходния и съдържа повече допълнителни компресионни инструменти. Това означава, че той може да прави повече (като качество), но струва по - скъпо на потребителя.Нивото е дефиниция на MPEG - 2 за физически параметри като скорост на цифровия поток, размер на картината и разрешителна способност. Има специфицирани четири нива, които определят качеството на телевизионното изображение.

1.5.4. Дискретно косинусово преобразуване

При груповото кодиране се използва преобразуване на изходните данни, което не довежда до визуално забележими изменения, но позволява значително да се съкрати обемът на цифровия поток. Ефективността на груповото кодиране на изображението се базира на:
- в процеса на преобразуването на отчетите на изображението редица коефициенти придобиват такива малки стойности, че могат да се пренебрегнат, без това да доведе до забележимо изменение на качеството на възстановеното изображение;
-в процеса на преобразуването на изображението се осъществява декорелация на цифровата информация, което повишава ефективността на статистическото кодиране;
-нелинейното квантуване на коефициентите на преобразуване позволява съществено да се съкрати обемът на предаваната информация без забележимо изменение на качеството на изображението при възстановяването му.

В стандарта MPEG-2 се използва дискретно косинусово преобразуване.

При DCT (Discrete Cosine Transformation) видеосигналите се преобразуват от времевата в честотната област, което може да се разглежда като възпроизвеждане на честотния спектър на видео сигнала.След като сигналът вече е преобразуван в честотната област, е възможно да се премахне част от информацията - например високите честоти, без това да доведе до субективно влошаване на качеството на изображението. Степента на компресия се определя от това каква част от информацията, в случая високи честоти, се отстранява.

Всеки блок (при DCT) с матрицата си f(x,y) се подлага на дискретно косинусово преобразуване и се заместват неговите коефициенти с нови DCT-коефициенти, равняващи се на амплитудата на косинусовите хармонични функции на отделните честоти в сигнала (Фиг. 1.8). При тази замяна новите коефициенти са с по-малки стойности, като някои от тях са равни на нула, което съответства на липса на изменение в сигнала, описващ матрицата. След това DCT-коефициентите се прочитат зигзагообразно.

Глава 2- Теоретично решение на поставената задача

2.1 Функционална схема на DVB-S

Функционална схема на предавателната част при DVB-S е дадена на фиг 2.1 Апаратурата в предавателя се разделя на три групи- MPEG-2/4 кодиращо устройство и мултиплексор(кодиране на източника), модулатор (кодиране на канала) и предавател (мощен усилвател). В MPEG-2/4 кодиращото устройство се формира транспортният цифров поток TS. Транспортният поток се получава от два последователно свързани мултиплексора - програмен мултиплексор за всяка телевизионна програма, в която се обединяват цифровите потоци на видеосигнала, сигналите на звуковите съпроводи и допълнителните цифрови данни за програмата, и общ за всичките програмни транспортен мултиплексор. В изхода на програмните мултиплексори се формира програмният цифров поток PS. Входните сигнали към кодиращите устройства могат да поставят както в аналогов вид, така и в цифров вид. Когато входния сигнал е цифров обикновенно се използва SDI интерфейс. Кодиращото устройство и мултиплексорът могат да бъдат разположени непосредствено до блоковете за канално кодиране и модулация, или да са отдалечени един от друг [3].

В първия случай ASI сигналът от изхода на мултиплексора се подава на входа на блока за кодиране на канала. Във вторият случай за пренасяне на цифровия сигнал от мултиплексора до устройството за кодиране на канала се използва един от интерфейсите: SPI, ASI, SSI, SDTI, HDB3, ATM. В общият транспортен поток могат да се предават програми кодирани по MPEG-2 и по MPEG-4. (При кодиране на MPEG-4 транспортният поток също е със структората на MPEG-2.

Цифровият поток след транспортния мултиплексор (MPEG-2 transport MUX packet) е формиран в рамки с продължителност 188 байта, от които първият байт е синхронизиращ (фиг 2.2). Във всеки байт старшият бит е първият. Стойността на синхронизиращия байт е 47HEX т.е. 01000111.

Първият блок в модулатора е входният блок , в който регенерират входните данни на транспортния поток, оптемизира се затихването от отражение, коригират се честотната характеристика и нивата на сигнала. В този блок се отделят и тактовите импулси, от които в блока "Синхронизация" се формират всички необходими тактови и синхронизиращи импулси.

2.2. Изравняване енергията на спектъра на сигнала




Сподели линка с приятел:





Яндекс.Метрика
Проектиране на антени за спътниково телевизионно приемане 9 out of 10 based on 2 ratings. 2 user reviews.