ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ
ХАБАРОВСКИЙ ИНСТИТУТ ИНФОКОММУНИКАЦИЙ
(ФИЛИАЛ)
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ И ИНФОРМАТИКИ»
ФАКУЛЬТЕТ ДНЕВНОГО ОБУЧЕНИЯ
СРЕДНЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
Допустить к защите
Декан ФДО СПО
ХИИК ГОУ ВПО «СибГУТИ»
___________
«____»_______________2008г.
ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ
на тему:
Разработка обучающей программы «Методы компрессии видеосигнала»
по дисциплине «Цифровое телевидение»
Руководитель:
Дипломник:
Консультант: Ю.А.
Рецензент:
Шифр: ДО 210405 420
2008 г
СОДЕРЖАНИЕ
стр.
РАЗДЕЛ I. ОБЩАЯ ЧАСТЬ 4
Введение 4
1. ПРЕОБРАЗОВАНИЕ АНАЛОГОВОГО СИГНАЛА В ЦИФРОВОЙ 6
1.1. Основные понятия 6
1.2. Импульсно-кодовая модуляция 10
1.3. Обобщенная структурная схема системы цифрового телевидения 13
1.4. Дискретизация телевизионного сигнала 15
1.5. Квантование телевизионного сигнала 18
1.6. Формирователи цифровых телевизионных сигналов 23
1.7. Цифровые интерфейсы в телевидении 25
1.8. Кодирование телевизионного сигнала 32
1.9. Предфильтрация и шумоподавление 34
2. МЕТОДЫ ВИДЕОКОПРЕССИИ 36
2.1. Сокращение статистической избыточности 36
2.2. Устранение пространственной и временной избыточности 39
3. СТАНДАРТ СЖАТИЯ ДВИЖУЩИХСЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ И ЗВУКОВОГО
СОПРОВОЖДЕНИЯ MPEG-2 43
3.1. Кодируемые кадры 49
3.2. Компенсация движения 52
3.3. Использование ДКП в стандарте кодирования MPEG-2 54
3.4. Профили и уровни стандарта MPEG-2 60
3.5. Сжатие звукоданных 67
3.5.1. Эффект маскирования и психоакустическая модель слуха 67
3.5.2. Полосное кодирование и блок фильтров 69
3.5.3. Квантование и распределение битов 71
РАЗДЕЛ II. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ 73
1. Электрический расчет параметрического стабилизатора со стабилизатором тока 73
РАЗДЕЛ III. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 76
1. Вопросы охраны труда и техники безопасности 76
2. Экологическая часть 77
РАЗДЕЛ IV. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.
Технико-экономическое обоснование создания электронного пособия с применением программного обеспечения Visio 78
1. Расчет затрат на создание электронного пособия 78
2. Расчет условий экономики 80
Заключение 81
Список литературы 82
Приложение А – Обобщенная структурная схема цифровой телевизионной системы и операция ИКМ 83
Приложение Б – Структурная схема кодера и декодера MPEG-2 84
РАЗДЕЛ I. ОБЩАЯ ЧАСТЬ
Введение
Цифровая обработка сигналов (ЦОС) является одной из самых мощных технологий, которая охватывает науку и технику в 21 веке. Революционные изменения уже коснулись широкого круга областей: коммуникация, медицинская визуализация изображений, радиолокация и гидролокация, высококачественное воспроизведение музыки и многих других. В каждой из этих областей произошло глубокое проникновение технологий цифровой обработки сигналов, включающее разработку собственных алгоритмов, математических выводов и специальных методов.
Цифровая обработка сигналов выделяется из других областей знаний вычислительной техники уникальным типом данных, который она использует – сигналы. В большинстве случаев эти сигналы представляют собой информацию от датчиков из окружающего мира: сейсмические колебания, визуальные изображения, звуковые волны и так далее ЦОС представляет собой математику, алгоритмы и методы, используемые для обработки этих сигналов, после того как они были переведены в дискретную форму. Обработка может содержать в себе несколько задач: улучшение визуального отображения, распознавание и синтез речи, сжатие данных для их хранения и передачи и др.
История ЦОС начинается в 60-х годах, когда появились первые цифровые компьютеры, но в то время они были дорогими, и поэтому область применения ЦОС ограничивалась несколькими приложениями. Первыми из них стали гидро- и радиолокация, в которых был интерес национальной обороны, разведка нефтяных месторождений, где существовала нехватка данных, и медицинская визуализация изображения, где речь шла о жизни людей.
В начале 80-х цифровая обработка изучалась как перспективное направление электротехники. Революция, произведенная персональными компьютерами в 90-х годах, расширила применение ЦОС еще новыми приложениями. Кроме военных и правительственных нужд, технология цифровой обработки сигналов широко распространялась на коммерческий рынок ЦОС и получила распространение в таких общественных приложениях как мобильные телефоны, проигрыватели компакт-дисков и электронная речевая почта. Техническая революция привела к тому, что в 80-х годах ЦОС стала обязательной частью обучения студентов. Сегодня цифровая обработка сигналов — это базовые знания, необходимые ученым и инженерам для применения во многих областях, таких, как биомедицина, акустика, звуковая локация, радиолокация, сейсмология, связь, системы передачи данных, ядерная технология и др.
При цифровой обработке используется представление сигналов в виде последовательности чисел или символов. Цель такой обработки заключается в оценке характерных параметров сигнала или в преобразовании сигнала в более удобную форму. Наличие быстродействующих цифровых ЭВМ способствовало развитию все более сложных и рациональных алгоритмов обработки сигналов.
До недавнего времени обработка сигналов выполнялась при помощи аналоговых устройств. Анализ геофизических данных был одним из первых примеров обработки сигналов с использованием цифровых ЭВМ. В дальнейшем использование цифровых ЭВМ при обработке сигналов шло различными путями. Благодаря своей гибкости цифровые ЭВМ были полезны для моделирования систем обработки сигналов до их технической реализации. При таком подходе новые алгоритмы обработки сигналов или системы могли быть получены еще в экспериментальных условиях без расходования экономических и технических ресурсов для построения самих систем.
Развитие новой точки зрения на ЦОС было ускорено открытием в 1965 году эффективных алгоритмов для преобразования Фурье.
Область применения ЦОС стремительно расширялись. Этому способствовало развитие больших интегральных схем и связанное с ним уменьшение стоимости и размеров цифровых устройств при одновременном увеличении их быстродействия.
Отрасль связи включает в себя множество различных направлений, в каждом из которых цифровая обработка сигналов находит свое применение. В настоящее время ЦОС наиболее широко внедряется в системы звукового и телевизионного вещания, телефонии, передачи данных, телекоммуникаций.
За период существования ЦОС разработаны новые алгоритмы, создана
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
