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 результатів полягає 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. Основний зміст дисертаційної роботи відбито в таких друкованих роботах: Мамедов И.Р. Передача неподвижных и графических телевизионных изображений. – М.: Радио и связь, 1999. – 128 с. Мамедов И.Р. Уплотнение сигналов в многофункциональном телевидении. – Баку: Элм, 1999. – 112 с. Мамедов И.Р. Возможности уплотнения аналогового сигнала ТВ вещания сигналами дополнительной информации // Электросвязь. – 2000. – № 5. – С.12-14. Мамедов И.Р. Увеличение количества передаваемой информации в совместимых системах многофункционального телевидения // Техника кино и телевидения. – 2000. – № 8. – С. 38-39. Мамедов И.Р. Методы автоматического отыскания “низкоинформативных” строк в ТВ-кадре // Системы и средства связи, телевидения и радиовещания. – 2001. – № 3. –
С. 10-11. Мамедов И.Р. Система справочного телевидения с изменением скорости строчной развертки // Радиотехника. – 1982. – № 12. – С.35-36. Мамедов И.Р. Предельно допустимые значения изменения в сигнале яркости // Техника кино и телевидения. – 2001. – № 2. – С.34-36. Мамедов И.Р. Распределение малоинформативных строк в ТВ кадре // Техника кино и телевидения. – 1989. – № 4. – С. 25-26. Мамедов И.Р. Оптимальный алгоритм приема сигналов изображения графической информации без учета флуктуационных помех // Периодич. научн. журнал “Интеллект”. – 1999. – С. 84-86. Мамедов И.Р. Ошибки декодирования при возникновении временных флуктуаций в системе связи // Georgian Engineering News. – 2000. – № 2. – С. 65-67. Mamedov I.R. Determination of Mean Sojourn Time of TV Broadcasting Signal in the given Luminance Region // Technics. – 2000. – No 3. – P. 40-41. Мамедов И.Р. Влияние временных флуктуаций фазы цифрового видеосигнала на качество изображения при неоднородном фоне // Повышение качественных характеристик систем электрорадиосвязи. – Баку. – 1990. – С. 60-62. Мамедов И.Р. Влияние временных флуктуаций на качество воспроизведения видеосигналов при линейном квантовании аналогового сигнала // Обработка, передача и прием сигнала в электрорадиотехнических системах. – Баку. – 1989. – С. 63-65. Мамедов И.Р. Новая несовместимая система уплотнения аналогового сигнала цветного ТВ вещания // Ученые записки АзТУ. – 1999. – Т. 8. – № 1. – С. 35-39. Новаковский С.В., Мамедов И.Р. Высокоэффективная визуально-звуковая система справочного ТВ // Техника кино и телевидения. – 1986. – № 7. – С. 15-18. Новаковский С.В., Мамедов И.Р. Зависимость флуктуации фазы цифрового видеосигнала от яркости фона изображения // Радиотехника. – 1989. – № 11. – С. 3-4. Мамедов И.Р., Нагиев С.А. Критический анализ современных методов уплотнения сигнала телевидения // Ученые записки АзТУ. – 1997. – Т.6. – № 1. –
С. 271-273. Мамедов И.Р., Эфендиев И.Д. Определение уровней оценки квантования неподвижных телевизионных изображений // Ученые записки АзТУ. – 1998. – № 2. –
С. 103-106. Новаковский С.В., Кенгерлинский Ю.С., Мамедов И.Р. Оценка временных флуктуаций фазы видеосигнала // Электросвязь. – 1990. – № 12. – С. 16-17. Мамедов И.Р., Гаджиев К.А., Исмаилов З.А., Мусаев М.Б. Определение характеристик выходных параметров конструкций радиоэлектронных устройств // Ученые записки АзТУ. – 1999. – Т. 8. – № 2. – С. 56-59. Рагимов А.Т., Мамедов И.Р., Гаджиев К.А. О применении кепстральной обработки видеосигнала при гауссовой апертуре считывающего луча // Методы и устройства передачи информации по каналам связи. – Баку, 1989. – С. 15-21. Рагимов А.Т., Мамедов И.Р., Гаджиев К.А. Оптимизация параметров телевизионных систем при оценке качества различных изображения // Темат. сборник научн. трудов “Электрорадиотехнические системы передачи и приема информации”. – Баку, 1987. – С. 36-41. Рагимов А.Т., Мамедов И.Р. Апертурный корректор для телевизионной камеры на ПЗС // Аппаратурная реализация устройств повышения качественных показателей систем электрорадиосвязи. – Баку, 1986. – С. 47-51. Кенгерлинский Ю.С., Ахмедов Э.А., Мамедов И.Р. Проектирование радиопередатчика с амплитудной модуляцией. – Баку.: АзПИ, 1989. – 80 с. А.с. № 1054927 Способ передачи и приема дополнительной информации по телевизионному каналу / Мамедов И.Р. (СССР). – № 4377549. Заявлено 17.04.81; Опубл. 15.11.83. Бюл. № 42. А.с. № 1103361 Устройство передачи дополнительной информации по телевизионному каналу / Мамедов И.Р. (СССР) – № 3426529. Заявлено 22.04.82; Опубл. 15.07.84. Бюл. № 26. А.с. № 1042207 Способ передачи и приема дополнительной телевизионной информации со звуковым сопровождением / Новаковский С.В., Мамедов И.Р. А.С. – № 2936107. Заявлено 22.06.80; Опубл. 15.09.83. Бюл. № 34. Мамедов И.Р., Исмаилов З.А. Оперативный контроль параметров первичных систем с импульсно-кодовой модуляцией // Материалы 47-й НТК.- Баку. – 2000. – Ч.2. – С. 267-271. Мамедов И.Р., Гаджиев К.А., Мусаев М.Б. Определение “малоинформативных” участков в сигнале телевизионного вещания // Труды Первой Международной НТК “Достижения и перспективы развития радиотехники, электроники и связи в Азербайджанской Республике”. – Баку, 1998. – С.180-183. Мамедов И.Р. Определение числа и длительности выбросов сигнала телевизионного вещания над заданным уровнем // Тезисы докл. НТК. – Баку, 1995. –
С. 10-11. Мамедов И.Р. Определение плотности вероятности скачков сигналов графических изображений // Тезисы докл. НТК. – Баку, 1995. – С. 11-12. Рагимов А.Т., Мамедов И.Р. Исследование цифрового апертурного корректора // Тезисы докладов 16-ой Всесоюзной научной сессии, посвященной Дню Радио. – Баку, 1986.– Ч. 1. – С. 62-63. Рагимов А.Т., Мамедов И.Р. Требования, предъявляемые к точности задержки видеосигнала с целью осуществления апертурной коррекции // Тезисы докл. Азерб. Республ. НТК “Достижения науки – в производство”. – 1988. – С. 16-17. Применение кепстральной обработки видеосигнала при различных апертурах считывающего луча / А.А. Гоголь, А.Т. Рагимов, И.Р. Мамедов, К.А. Гаджиев // Тезисы докладов Всесоюзной конференции “Первичные преобразователи неэлектрических величин в цифровые коды”. – Баку, 1990. – С. 29-30.
35. Рагимов А.Т., Мамедов И.Р., Шахгусейнова Ш.А. Обработка видеосигнала в цифровых системах передачи информации с применением теории кепстральной обработки // Тезисы докл. Азерб. НТК “Проблемы функционирования систем радио и электросвязи”. – Баку, 1995. – С. 7-8. 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. Мамедов И.Р. Разработка новых методов передачи неподвижных и графических изображений по каналам связи. Теория и техника. – Рукопись. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.12.17 – Радиотехнические и телевизионные системы. Одесская национальная академия связи им. А.С. Попова, Одесса, 2002. Диссертационная работа посвящена передаче дополнительной информации в виде неподвижных и графических изображений в системах многофункционального вещательного телевидения. Необходимость решения поставленной задачи диктуется требованиями в своевременном получении необходимой дополнительной информации, которое реализуется на основе многократного использования аппаратуры связи, выбора и воспроизведения необходимого кадра по желанию зрителя. На пути решения проблемы использованы теория оптимального радиоприема, теория вероятности, теория выбросов и методы математической статистики, разработаны теоретические основы формирования, передачи и воспроизведения составных сигналов в вещательной системе нового типа. Впервые разработаны методы автоматического отыскания и уплотнения “малоинформативных” и “низкоинформативных” строк ТВ кадра, определены допустимые уровни временных флуктуаций, предложены точные методы обнаружения и компенсации временных флуктуаций, получены новые статистические параметры сигналов неподвижных и графических изображений, выбросов сигналов ТВ вещания. Mammadov I. R. The outwork of the new methods of transmission the still and graphic television images on channels of communication. Theory and technics – Manuscript. Thesis for a doctor’s degree by specialty 05.12.17 – Radiotechnical and television systems. Odessa National Telecommunication Academy named after A.S. Popov, Odessa, 2002. The thesis is devoted to the problem of implementation of new television mass information services in multifunctional television broadcasting, the implementation of the system of transmission of supplementary information – still and graphic television images. The actuality of the problem is defined by: the reception in time of required additional information in the presence of existing huge of information today; the multipurpose usage of modern electronic equipment; and the provision of selective information in the considered television services in comparison to ordinary television broadcasting. In the solution of the problem the theoretical basis of generation, transmission and reception of composite signal was worked out in the new type of television broadcasting using the theory of optimal reception, the theory of probability, the theory of overshoots, the mathematical statistics and other fundamental theories. In considered area of research the following questions were originally worked out: Development of circuits of single and double channel versions of system of transmission of still and graphic television images; the development of methods of automatic searching and multiplexing “low-informative” and “lower- informative” lines; Influence of jitters on quality of reproducible images, dependence of their influence on frequency, amplitude, tract of their origin, condition of observation, scale of quantization of an analogy luminance; signal; expressions for definition of maximum permissible values of jitters at observation of still and graphic images on a homogeneous and heterogeneous background and real pictures in different conditions; New practical schemes and operations produced in each block of offered devices of correction of jitters. The definition of value of jitters is realized on the basis of the theory of a rating of parameters. In the offered devices are applied correlative and cepstral signal processing is applied; Methods of choice of waveform and elementary impulse for transmission of signals of still and graphic images by communicational and broadcasting channels. By theoretical calculations and experimental researches the distortions in a signal of still and graphic images are defined on their transmission on a TV channel with great extension, which characteristics meet the requirements of ITU. Investigation of new statistic characteristics of still and graphic images, determination of overshoot parameters of brightness signal of television broadcasting and identification of time interval of presence of the signal within the specified range. The scientific and practical importance of the thesis is that it is a theoretical basis for the transition to the multi-functional and multi-program digital television broadcasting and the implementation of a new television mass information system. |
