ВВЕДЕНИЕ 4
1. АНАЛИЗ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ АСПЕКТОВ СТАНДАРТА
UHDTV 6
1.1 Аспекты существующего видео изображения и перспективы его развития 6
1.2 Изменения, связанные с параметрами экранов 9
1.3 Расстояние до экрана 10
1.4 Применение 4К в смартфонах 12
1.5 Выводы 13
2. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ АСПЕКТОВ ВНЕДРЕНИЯ
UHDTV 15
2.1 Особенности использования формата 4K 16
2.1.1 Несоответствие разрешений 16
2.1.2 Требования к частоте кадров 17
2.1.4 Новые требования к длине кабелей 20
2.2 Передача 4К видео по SDI 22
2.2.1 Среда транспортировки 22
2.2.2 Скорость транспортировки 24
2.2.3 Схема передачи на большие расстояния 25
2.2.4 Описание технических требований 27
2.3 Передача 4К при помощи стандарта DVB-T2 33
2.4 Переход от прямых трансляций HD к прямым трансляциям 4K UHD 36
2.5 Выводы 47
3. СРАВНЕНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ В 4K И FULL HD ФОРМАТАХ 50
4 АНАЛИЗ ПЕРСПЕКТИВ ТЕХНОЛОГИИ СТАНДАРТА UHDTV НА РЫНКЕ ИНФОКОММУНИКАЦИЙ 57
4.1 Выводы 62
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 63
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
В связи с развитием информационных технологий, появляется возможность формировать и передавать изображение в более высоком качестве. Одним из направлений в этой области является увеличение чёткости изображения, о чём свидетельствует появление стандартов HD, 4К- UHD и 8К- Full UHD. В ближайшее время будет выполнен переход телевидения на качественно новый этап, от используемого стандарта разрешения в 625 строк до стандарта ультравысокой четкости 4к, в котором число строк в растре и пикселей в строке в два раза возрастает по сравнению со стандартом высокой четкости HD. Кроме того, прогресс на этом не останавливается, и уже совсем скоро, по словам производителей телевизионной техники, появятся устройства с большими параметрами разрешения - 5К, 8К. При этом если стандарт 5К можно рассматривать как маркетинговый ход производителей для провоцирования потенциального покупателя на смену «устаревшей» видеотехники стандартов SD, HD и 4К, то стандарт сверхвысокой четкости 8К изначально разрабатывался не для бытовой телевизионной техники, а как и стандарт 4К - для видеоинформационных систем коллективного пользования в местах массового пребывания людей. Необходимость и целесообразность внедрения новых стандартов четкости изображения зависит от ряда факторов: физиологической обоснованности стандартов, наличия технологии для формирования, передачи и воспроизведения изображения различных стандартов, заинтересованности операторов в формировании и предоставлении новых услуг, наличие спроса на эти новые услуги. При этом следует отметить одно существенное отличие в этих двух направлениях развития видеотехники, - это размер экрана абонентского устройства. Если в сфере телевидения ясно выражена тенденция к увеличению размера экрана по диагонали, то в носимых устройствах размер экрана всегда мал и ограничен удобством его применения в условиях мобильности самого абонента. Однако именно это обстоятельство сегодня игнорируется производителями видеотехники, ориентированных в первую очередь на получение прибыли. Исходя из этого, представляет интерес исследование целесообразности и перспектив внедрения стандартов высокой чёткости в различных областях инфокоммуникационных технологий.
Цель магистерской работы: оценить перспективы предоставления услуги передачи изображения ультравысокой четкости в инфокоммуникационных системах.
Краткая научная задача: исследование обоснованности внедрения
изображения 4К в инфокоммуникационных системах с учетом физиологических аспектов его восприятия и уровня развития технологий по его формированию, передачи и воспроизведению.
Для достижения поставленных целей необходимо выполнения следующих задач:
1. Анализ физиологической обоснованности повышения четкости изображения HD до уровня стандарта 4К и выше;
2. Экспериментальная сравнительная оценка качества телевизионного изображения стандартов HD и UHD.
3. Анализ наличия технологий и устройств для формирования, хранения и воспроизведения UHD изображений.
4. Анализ инфокоммуникационных параметров UHD изображений.
5. Анализ пропускной способности существующих систем передачи изображений к трансляции UHD изображений.
В выпускной квалификационной работе были исследованы методы и особенности формирования и кодирования сигналов для передачи изображения сверхвысокой чёткости. Кроме того, проведен анализ системы 4К с выявлением возможностей и преимуществ. А также рассмотрены методы доставки видеоконтента через интернет сеть, кабельную сеть, спутниковую сеть и по средствам эфирного вещания.
Описаны базовые концепции телевидения с углублением в цифровую компрессию видеосигнала на основе применяемого повсеместно лицензируемого стандарта сжатия видео и его сравнение с форматом видео сжатия с применением более эффективного алгоритма.
Исследование показало, что разрешение 4K превосходит физиологические возможности органа зрения человека воспринимать изображение, именно поэтому нет смысла приобретать технику для просмотра Ultra HD по более высокой цене в сравнении с Full HD.
Технологии обработки изображения развиваются и стремятся представить картинку всё более чётко. На сегодняшний день уже получили разрешение 4К телевизоры, ноутбуки, планшеты и даже телефоны. Такие нововведения станут применяться и в сфере деятельности дизайнеров, художников и проектировщиков.
Таким образом, поставленная в ВКР цель достигнута, все задачи решены.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
