ЦИФРОВОЕ ТЕЛЕВИДЕНИЕ.
ШИРОКОФОРМАТНЫЕ ЦИФРОВЫЕ СИСТЕМЫ.
ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ. АНАЛОГОВЫЕ И
ЦИФРОВЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ СИГНАЛОВ.
ПАРАЛЛЕЛЬНЫЙ ЦИФРОВОЙ ИНТЕРФЕЙС

Предисловие

Цели, основные принципы и правила проведения работ по государственной стандартизации в Российской Федерации установлены ГОСТ Р 1.0-92 «Государственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ Р 1.2-97 «Государственная система стандартизации Российской Федерации. Порядок разработки государственных стандартов»

Сведения о стандарте

1. РАЗРАБОТАН Федеральным Государственным унитарным предприятием «Научно-исследовательский институт телевидения» (ФГУП «НИИТ»)

2. ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии Российской Федерации

3. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 15 декабря 2009 г. № 802-ст

4. Настоящий стандарт разработан с учетом основных нормативных положений Рекомендаций Международного союза электросвязи (МСЭ-Р): ITU-R ВТ.601-5 (1995), ITU-R ВТ.656-4 (1998), ITU-R BT.709, ITU-R ВТ.1120, ITU-R ВТ.1361 Европейского института по стандартизации в области телекоммуникаций (ETSI): EN 50083-9 (1997-09), EN 300 421 (1997-08), EN 300 429 (1998-04), EN 300 744 (2001-01), стандартов Американского Национального Общества инженеров кино и телевидения (SMPTE): ANSI/SMPTE 310М, ANSI/SMPTE 260M, ANSI/SMPTE 295M

5. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Настоящий стандарт определяет основные параметры цифровой системы широкоформатного телевидения стандартной четкости, совместимой с телевидением высокой четкости, параметры разложения цифровой широкоформатной системы телевидения стандартной четкости, параметры оптико-электронного преобразования, структуру телевизионного сигнала в аналоговом представлении и цифрового телевизионного сигнала, параметры цифрового телевизионного сигнала, общие требования к параллельному интерфейсу.

В настоящем стандарте учтены основные нормативные положения международных стандартов и документов [1] - [10].

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Дата введения - 2010-12-01

1. Область применения

Настоящий стандарт распространяется на систему цифрового широкоформатного вещательного телевидения стандартной четкости, совместимой с цифровым телевидением высокой четкости, и устанавливает:

- основные параметры цифровой широкоформатной системы телевидения стандартной четкости;

- параметры разложения цифровой широкоформатной системы телевидения;

- параметры оптико-электронного преобразования;

- структуру телевизионного сигнала в аналоговом представлении;

- представление цифрового телевизионного сигнала;

- параметры цифрового телевизионного сигнала;

- технические требования к параллельному цифровому интерфейсу.

2. Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 52210-2004 Телевидение вещательное цифровое. Термины и определения

ГОСТ Р 52593-2006 Система кабельного цифрового телевизионного вещания. Методы канального кодирования, мультиплексирования и модуляции

ГОСТ Р 52594-2006 Магистральные каналы волоконно-оптических, радиорелейных и спутниковых систем передачи цифровых телевизионных сигналов. Основные параметры и методы измерений

ГОСТ Р 52595-2006 Линии соединительные цифровые для передачи телевизионных программ. Основные параметры и методы измерений

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов и классификаторов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3. Термины, определения и сокращения

3.1. В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р 52210.

3.2. В настоящем стандарте приняты следующие сокращения:

ШТВ - широкоформатное телевидение;

ШТВ СЧ - широкоформатное телевидение стандартной четкости;

ТСЧ - телевидение стандартной четкости.

3.3. Широкоформатное телевидение (ШТВ) определено как телевидение с форматом изображения 16:9.

Широкоформатное телевидение стандартной четкости (ШТВ СЧ) определено как телевидение с форматом изображения 16:9 и параметрами разложения активной части кадра на 960´540 элементов изображения.

Система телевидения стандартной четкости (ТСЧ) определена как телевизионная система, параметры которой выбраны исходя из расстояния наблюдения, равного шести высотам наблюдаемого изображения.

4. Основные параметры широкоформатной системы телевидения стандартной четкости

4.1. Номинальные параметры разложения изображения широкоформатной цифровой телевизионной системы стандартной четкости

Номинальные параметры разложения изображения в тракте источника цифровых сигналов широкоформатного телевидения стандартной четкости (ШТВ СЧ) должны соответствовать приведенным в таблице 1.

Таблица 1 - Параметры разложения изображения

4.2. Параметры оптико-электронного преобразования тракта источника цифровых сигналов

Параметры оптико-электронного преобразования тракта источника цифровых сигналов должны соответствовать приведенным в таблице 2 согласно Рекомендациям МСЭ-Р ВТ.709 и МСЭ-Р ВТ.1361 [1, 2] и стандартам ANSI/SMPTE 295M [4], ANSI/SMPTE 260M [5].

Таблица 2 - Номинальные характеристики преобразования оптического изображения в электрические сигналы

5. Структура телевизионного сигнала в аналоговом представлении

Структура компонентных сигналов , , ,  и ,  на временном интервале строки представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Структура компонентных сигналов на интервале строки

Уровни сигналов в аналоговом представлении при сопротивлении нагрузки R_н = 75 Ом приведены в таблице 3.

Таблица 3 - Уровни сигналов в аналоговом представлении при сопротивлении нагрузки R_н = 75 Ом

Уровни указаны в милливольтах при сопротивлении нагрузки 75 Ом.

Сигналы синхронизации должны присутствовать в яркостном сигнале  и цветоразностных  и  компонентных сигналах.

Временные интервалы структуры сигнала синхронизации на интервале гашения строки приведены на рисунке 2 и в таблице 4.

Рисунок 2 - Структура сигнала синхронизации на интервале гашения строки

Таблица 4 - Длительности временных интервалов на интервале гашения строки

Структура сигнала синхронизации на интервале гашения поля и кадра показана на рисунке 3.

Рисунок 3 - Структура синхросигнала на интервале гашения поля

6. Параметры цифрового телевизионного сигнала

Параметры цифрового телевизионного сигнала приводятся в таблицах 5 и 6.

Таблица 5 - Уровни при квантовании сигналов

Таблица 6 - Основные параметры цифрового представления сигналов

Характеристики фильтров низких частот для сигналов яркости  приведены на рисунке 4 (а, б, в), где f_dy - частота дискретизации сигналов яркости.

Характеристики фильтров низких частот для сигналов цветности ,  приведены на рисунке 5 (а, б, в).

Рисунок 4 - Характеристики фильтров низких частот для сигналов яркости Е_Y

Рисунок 5 - Характеристики фильтров низких частот для сигналов  и

Соответствие аналогового и цифрового телевизионных сигналов на временном интервале строки приведено на рисунке 6.

Числовые значения буквенных обозначений a ... m, приведенные на рисунке 6, представлены в разделе 7, таблице 7.

Соответствие аналогового и цифрового телевизионных сигналов на временном интервале кадра приведено на рисунках 7, 8.

Числовые значения буквенных обозначений L1 ... L16, приведенные на рисунках 7, 8, представлены в разделе 7, таблицах 8 и 9.

Рисунок 6 - Формат данных и соответствие синхронизации видеосигнала аналоговому
сигналу на временном интервале строки

Рисунок 7 - Эталонные коды синхронизации видеосигнала КАС и НАС на интервале времени передачи кадра для
систем с чересстрочной разверткой и с передачей сегментированных кадров

Рисунок 8 - Эталонные коды синхронизации видеосигнала КАС и НАС на интервале времени передачи кадра
для систем с построчным разложением

7. Цифровые интерфейсы

7.1. Общие требования

Основные временные параметры цифровой строки представлены в таблице 7

Таблица 7 - Спецификация временных параметров строки

Временные параметры цифрового кадра приведены в таблице 8 для чересстрочного разложения и в таблице 9 для построчного разложения.

Таблица 8 - Спецификация временных параметров поля/сегмента для систем с чересстрочной разверткой и с передачей сегментированных кадров

Таблица 9 - Спецификация временных параметров кадра для систем с построчной разверткой

Распределение битов в эталонных кодах синхронизации видеосигнала и защитные биты для КАС и НАС представлены в таблицах 10 и 11.

Коррекция ошибок с использованием защитных битов представлена в таблице 12.

Таблица 10 - Распределение битов в эталонных кодах синхронизации видеосигнала

Таблица 11 - Защитные биты для КАС и НАС

Таблица 12 - Коррекция ошибок с использованием защитных битов

7.2. Служебные данные

Служебные данные передаются в виде пакетов и вводятся в интервал гашения цифрового интерфейса в соответствии с Рекомендациями МСЭ-Р ВТ.1120-7 [3] и МСЭ-Р ВТ.1364-1 [6].

Скорости цифрового потока служебных данных соответствуют частотам дискретизации сигналов яркости, приведенным в таблице 1.

Пакеты служебных данных могут передаваться в каждом из Y'; , C_R каналов. Интервал гашения по строке между окончанием КАС и началом НАС используется для передачи служебных пакетов служебных данных. Сразу после сигнала КАС передается номер строки.

Во время интервала гашения поля при чересстрочном разложении и интервала гашения кадра при построчном разложении между окончанием НАС и началом КАС пакеты служебных данных передаются при построчной развертке: с 7-й по 45-ю строку включительно, при чересстрочной развертке с 4-й по 22-ю строку включительно, а также во время строк с 316-й по 335-ю включительно. Они могут передаваться на строках за пределами границ изображения, указанных выше, не используемых для передачи сигналов гашения полей или кадров, которые могут быть представлены в аналоговой области прямым цифроаналоговым преобразованием.

Слова данных в интервалах гашения, которые не используются для передачи слов КАС и НАС или служебных данных, заполняются словами, соответствующими следующим уровням гашения, различаемыми внутри мультиплексированных данных^*:

___________

^* Шкала квантования при 8 разрядах квантования использует уровни, обозначаемые от 0 до 255 с шагом, равным 1, а при 10 разрядах квантования - уровни, обозначаемые от 0,00 до 255,75 с шагом 0,25. В случае представления в 10-битовой системе слова с 8 разрядами квантования к нему добавляются два нулевых младших бита.

16,00 для Y (или R, G, В);

128,00 для C_B/C_R.

8. Технические требования к параллельному цифровому интерфейсу

8.1. Характеристики параллельного цифрового интерфейса

Технические требования к цифровым интерфейсам определяются требованиями Рекомендаций: МСЭ-Р ВТ.656 [7] и МСЭ-Р ВТ.1120-7 [3].

Используются сигналы яркости и мультиплексированные во времени компонентные цветоразностные сигналы C_B и C_R для параметров разложения 625/100/1:1. Для параметров разложения 625/50/1:1 и 625/50/2:1 используется передача слов YC_BYC_R в соответствии с рекомендацией МСЭ-Р ВТ.656 [7] с соответствующими частотами 74,25 МГц и 37,125 МГц. Сигналы синхронизации передаются по экранированной паре.

Данные передаются кодом без возврата к нулю в реальном масштабе времени. Форма сигнала синхронизации и соотношения параметров синхронизации и данных приведены на рисунке 9.

Рисунок 9 - Соотношения параметров синхронизации сигнала и данных

Общая схема соединения источника сигналов, линии передачи и приемника сигналов представлена на рисунке 10.

Рисунок 10 - Соединение источника сигналов и приемника сигналов

Основные электрические характеристики источника сигналов представлены в таблице 13. Основные электрические характеристики приемника сигналов представлены в таблице 14. Допуски на электрические характеристики нормируются глазковой диаграммой, приведенной на рисунке 11.

Таблица 13 - Характеристики источника сигналов

Таблица 14 - Характеристики приемника сигналов

Примечание - Ширина окна глазковой диаграммы, в пределах которого данные должны быть правильно детектированы, включает в себя фазовое дрожание сигнала тактовой частоты ± 0,47 синхронизацию данных ± 0,075T и скос за счет распространения в проводящих парах ± 0,18Т. Тmin = 0,3T; Vmin = 100 мВ.

Рисунок 11 - Идеализированная глазковая диаграмма, соответствующая минимальному уровню входного сигнала

8.2. Механические характеристики параллельного интерфейса

Механические характеристики физического соединителя параллельного интерфейса для параметров разложения 625/100/1:1 должны соответствовать ГОСТ Р 53535 «Цифровое телевидение высокой четкости. Аналоговое и цифровое представление сигналов. Цифровые интерфейсы. Технические требования».

Механические характеристики физического соединителя параллельного интерфейса для параметров разложения 625/50/1:1 и 625/50/2:1 должны соответствовать требованиям рекомендации МСЭ-Р ВТ.656 [7]. Используется 25-контактный соединитель типа D с обозначением контактов, приведенных в таблице 15.

Таблица 15

9. Общие требования к тракту передачи сигналов цифрового транспортного потока широкоформатного телевидения

Методы канального кодирования, мультиплексирования и модуляции должны соответствовать стандартам ETSI: EN 300 421 [8], EN 300 429 [9], EN 300 744 [10] и национальным стандартам: ГОСТ Р 52593, ГОСТ Р 52594, ГОСТ Р 52595.

10. Воспроизведение широкоформатного изображения

Воспроизведение широкоформатного изображения должно осуществляться в формате кадра 16:9 с числом элементов изображения 960´540.

Предпочтительным для цифрового вещательного телевидения высокой четкости является воспроизведение изображения высокой четкости унифицированным растром с форматом отображения 15:9 и числом отображаемых элементов 960´576 с полем отображения дополнительной информации 960´36 внизу растра для отображения речевого или иноязычного сопровождения в цифро-буквенном виде или полного отображения изображения с форматом кадра 4:3 и числом отображаемых элементов изображения 768´576, рисунок 12.

Рисунок 12 - Унифицированный кадр при воспроизведении изображений с форматами кадров 16:9 и 4:3

Библиография