Влияние передачи телевизионных сигналов по узкополосным каналам на восприятие программ

Появление ка­налов передачи данных, с развитием информационных технологий заставило телевидение адаптироваться к но­вым формам распространения ТВ программ.

Стандарт кодирования MPEG-2, сокращая скорость цифро­вого потока в десятки раз, позволил снизить скорость потока при передаче ТВ программы до нескольких мегабит в секунду, однако для пере­дачи изображения по компьютерной сети или по телефонному каналу такая скорость все еще велика.

Был создан стандарт MPEG-4, который обладает новыми возможностями кодирования информации и позволяет снизить скорость цифрового потока до нескольких десятков килобит в секунду. Такое значительное со­кращение цифрового потока незаменимо для ряда практических за­дач — в видеоконференцсвязи, при передаче видеоинформации по узкополосным, например, телефонным каналам, по сети Интернет.

Особенностью стандарта MPEG-4 заключается в том, что передаваемое изображение, а также звуковое сопровождение, могут быть представлены как со­вокупность аудио- и видеообъектов. Такими объектами могут быть люди или предметы, находящиеся перед неподвижным фоном, а так­же сам фон. Аудиообъектами также могут быть голоса людей, му­зыка, и т.д. Связанные аудио- и видеообъекты, например, изобра­жение человека и его голос, образуют единицу кодируемой инфор­мации в стандарте MPEG-4 — «аудио-визуальный объект» (АВО) (Audio-Visual Object, AVO) [21, 54].

Алго­ритм анализа изображения, используемый в стандарте MPEG-4, бли­зок к механизму зрительного анализа изображения, для которого характерна определенная иерархия в восприятии отдельных объектов (по их размеру и значимости). Структу­ра построения кодирующего устройства определяется логикой кодирования образа на передающей стороне: изображение передавае­мой сцены сначала анализируется, разделяется на отдельные АВО, к каждому из которых применяются соответствующие средства анали­за и кодирования.

После кодирования информация представляется в виде специального протокола, который называется DMIF (Delivery Multimedia Integration Framework, интегрированная система достав­ки мультимедиа) и управляет потоками данных для мультимедиа. Этот протокол охватывает три основные сферы применения стандар­та MPEG-4 — передачу по интерактивным сетям, например, по сети Интернет, передачу по обычным вещательным каналам, а также за­пись видеопрограмм на компакт-диски [21].

Стандарт MPEG-4 обладает большим набором средств для ко­дирования различной информации об объекте. Закодирована также может быть и дополнительная информация, например, текст, кото­рый в виде окна может появиться на экране при воспроизведении сцены. В стандарте предусмотрены методы кодирования изображе­ний, среди которых есть как традиционные для MPEG-1 и MPEG-2, так и принципиально новые, основанные на понятии АВО. Стандарт может эффективно работать как с синтетическими изображениями, так и с реальными, применяя в каждом случае соответствующие ин­струменты кодирования.

Стандарт MPEG-4 окончательно был принят в 1999 г. [54]. Его более широкое применение в вещательном телевидении зна­чительно увеличит эффективность использования каналов переда­чи. Одно из применений стандарта связано с передачей ТВ про­грамм по сети Интернет.

Дело в том, что по статистике по­давляющее большинство пользователей сети Интернет способны об­щаться с сетью с помощью модема и телефонной линии, т.е. по тех­нологии «dial-up». Скорость передачи информации при этом соста­вляет в среднем 33 кбит/с. Это определяет требования к способу кодирования информации, которое должно обеспечить передачу ТВ программы с заданной скоростью. Стандарт MPEG-4, позволяет эффективно сокращать цифровой поток передаваемо­го изображения, в своем низкоскоростном уровне (Very Low Bitrate Video, VLBV) допускает передачу изображений небольшого формата со скоростями от 5 до 64 кбит/с, что соответствует скоростям в сети Интернет. Качество воспринимаемой видеоинформации при этом получается не очень высоким. Кроме того многочисленные обработки ТЛВ сигнала ложаться дополнительной нагрузкой на подсознание человека, вызывая повышенную утомляемость при просмотре таких программ.