"Современное телевидение". Обзор докладов на 6-й научно-технической конференции

Организаторами конференции выступили Московское научно-техническое общество радиотехники, электроники и связи им. А.С. Попова, Российская секция IEEE, Международная Академия информатизации, Департамент радиоэлектроники и приборостроения Минэкономики России, Московское конструкторское бюро "Электрон", Институт прикладных исследований. В сравнении с предыдущей конференцией, обзор которой был опубликован в № 5 "ТКТ" за 1997 г., тематика нынешней значительно расширилась, соответственно, увеличилось число разделов, в которые мы объединили различные доклады. Доклад С. В. Новаковского в связи с масштабом и особенной актуальностью затронутой в нем проблемы мы сочли необходимым вынести за рамки тематических разделов.

Профессор Новаковский уже неоднократно рассказывал на страницах "ТКТ" (см., например, № 9 и 11 за 1997 г.) о принятой Федеральной комиссией связи США системе цифрового телевидения высокой четкости в качестве стандарта США, подготовленного Консорциумом "Большой Альянс" (КБА). Система КБА имеет большие шансы стать единой мировой системой телевидения HDTV с учетом того, что американцы проводят активную политику в этом направлении. Новаковский обратился в правительство РФ с предложением заключить соглашение с США (на условиях соответствующей поддержки со стороны американцев) о внедрении системы КБА в России. Это позволило бы нам не остаться в стороне от прогресса и создать немало рабочих мест в нашей электронной промышленности. В МИДе это обращение встретило понимание, а вот в Минфине, похоже, чего-то недопоняли. Правду сказать, и на конференции инициатива С. В. Новаковского вызвала у коллег определенные сомнения: не лучше ли внедрять отечественные разработки? На что профессор Новаковский резонно ответил, что наши разработчики ничуть не хуже американских, но преимущество тех в том, что они достигли стадии реализации проектов, а мы о внедрении своих разработок не можем договориться внутри страны.

Конкретно же в докладе С. В. Новаковского рассмотрены четыре метода построения полностью цифровой многопрограммной системы телевидения высокой четкости типа 8-VSB и 16-VSB с использованием шумоподобных сигналов (ШПС) — системы, аналогичной принятой в качестве стандарта в США системе КБА (обозначаемой также как система ATSC).

Тезисы всех остальных докладов для удобства читателей объединены в тематические разделы.

■ Системы передачи и преобразования сигналов

▫ МТУСИ. "Системы передачи сигналов ТВЧ в цифровом телевидении". В докладе сравниваются спектры телевизионной системы NTSC и недавно принятой в США системы цифрового телевидения КБА; затронут вопрос их совместимости. Рассмотрены блок-схемы передатчика и приемника для системы КБА, в которой для передачи цифровых сигналов применяются два метода: 8-VSB и 16-VSB (VSB — Vestigial Side Band), основанные на принципе амплитудной модуляции несущего колебания с подавлением части одной боковой полосы. Метод 8-VSB применяется для передачи сигналов в эфир, а 16-VSB — для передачи сигналов по кабельным линиям связи.

▫ ГУТ (Санкт-Петербург). "О возможности сокращения передаваемой информации в сигнале параллактической разности". Одно из основных препятствий широкому применению систем стереоскопического ТВ — количество передаваемой информации. Сокращение избыточной информации известными методами, применяемыми в обычном телевидении, может дать положительный результат только ценой ухудшения качества стереоскопического изображения. Сигнал стереоскопической разности содержит необходимую информацию о пространственной глубине, но передача его в качестве дополнительного сигнала не позволяет получить существенный выигрыш в уменьшении передаваемой информации. В докладе приведен анализ свойств сигнала параллактической разности для отдельных случаев, предложены пути снижения информационной избыточности этого сигнала, для определенного класса передаваемых сцен показаны достоинства построения системы с передачей сигнала параллактической разности.

"Цифровая система цветного стереотелевидения с передачей разностного сигнала". Известна система передачи стереоскопического изображения, в которой учитывается корреляционная связь между кадрами стереопары. Данная система осуществляет передачу видеосигнала одного из изображений (левого или правого) и разностного сигнала стереопары, несущего информацию параллакса и передаваемого в узкой полосе частот. Недостатком такого способа является сокращенная полоса частот разностного сигнала, поскольку теряется информация о мелких деталях. Вследствие этого синтезируемый второй сигнал стереопары приобретает некоторую погрешность, в результате происходит потеря восприятия глубины мелких деталей. Применяя сжатие MPEG-2 и учитывая характер сигнала параллакса, можно заметно сократить скорость передаваемого потока, сохранив при этом качество воспроизводимого объема.

▫ АО "МНИТИ". "О характеристике групповой задержки телевизионного сигнала". В отечественном ТВ-стандарте причиной существенных искажений служит неравномерность в полосе частот сквозной характеристики групповой задержки (ГВЗ). В соответствии с ГОСТ 20532-83 на передающей стороне предусмотрены предыскажения характеристики ГВЗ, которые были введены, когда в телевизорах использовались полосовые фильтры на контурах. Используемые в современных телевизорах фильтры ПАВ могут выполняться с плоской характеристикой ГВЗ. Однако изза наличия большого парка старых телевизоров предыскажения на передатчиках сохранены и разработчики телевизоров вынуждены применять фильтры ПАВ с предыскажениями, что не обеспечивает плоской сквозной характеристики тракта ГВЗ. При этом сложно обеспечить одновременно заданную нелинейную характеристику ГВЗ ПАВ и заданную АЧХ. Целесообразно отказаться от предыскажений на передающей стороне и применять в телевизорах фильтры ПАВ с плоской характеристикой ГВЗ (как делают, например, в Англии). Такое решение заметно повысит качество цветного изображения.

"Телевидение на пороге третьего тысячелетия". В докладе рассмотрены перспективы различных систем телевизионного вещания: улучшенная система широкоэкранного цветного телевидения PALplus и связанный с этим массовый выпуск широкоэкранных телевизоров с форматом экрана 16:9; цифровое ТВ-вещание (DVB — Digital Video Broadcasting) и связанные с этим темпы роста продаж телевизоров ТВЧ; передача высококачественного двухканального стереофонического звука на основе цифровых систем NICAM, MUSICAM и др.; внедрение многоканального звукового сопровождения на основе систем Dolby Pro-Logic, AC-3 и др.; телевизионные приставки со встроенным WWW-модемом; сети кабельного телевидения с возможностью передачи сигналов обратного канала в полосе частот 5-30 МГц.

▫ ГП "Дальняя связь" (Санкт-Петербург). "Головная станция интерактивных распределительных сетей кабельного телевидения (ГСИ-900)". По мнению докладчиков, наиболее целесообразный вариант построения перспективной приемной сети может быть реализован с использованием локальных сетей кабельного ТВ, выполненных по древовидной схеме с частотным разделением каналов на коаксиальном кабеле, и объединением их в единую сеть с помощью соединительных линий, организованных на базе волоконно-оптического кабеля или радиосистем СВЧ-диапазона вкупе с предоставлением обратного канала. В соответствии с изложенным, силами ГП "Дальняя связь" совместно с ТОО "Старт" (Санкт-Петербург) при участии НТУ Комитета информации и связи РФ, НИИ "Радио", "ЦКБ-Связь" и Радиотехнической лаборатории разработана, изготовлена и установлена на опытной зоне в Санкт-Петербурге головная станция интерактивных распределительных сетей кабельного телевидения ГСИ-900.

▫ НПП "Ротек". "Аппаратура НПП "Ротек" для передачи по оптическим волокнам видео- и аудиосигналов". Оптические модемы обеспечивают передачу по одному оптическому волокну одного видео- (до 6 МГц) и до четырех аудиосигналов (30-16000 Гц). Ряд моделей обладает возможностью дополнительной передачи цифровых потоков (2 или 8 Мбит/с) или служебной информации (300-3400 Гц). Качество передачи сигналов соответствует требованиям к соединительным линиям межстудийного обмена. Модемы обеспечивают большой динамический диапазон (допустимое суммарное затухание в ВОЛС до 30 дБ), что позволяет передавать информацию без ретрансляции на расстояние до 85 км при использовании импортного оптического волокна (затухание 0,25 дБ/км, длина волны 1,55 мкм, потери в сростке 0,1 дБ). Видеокорректоры осуществляют компенсацию вносимых линиями связи искажений видеосигналов; имеют многополосный эквалайзер, подавитель синфазной помехи, четыре телевизионных выхода; выход видеокорректора автоматически переключается на вход при полном пропадании электропитания.

▫ Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники (Минск). "Цифровая волоконно-оптическая система для сетей кабельного телевидения и передачи данных". Разработанная коллективом авторов аппаратура позволяет осуществлять по волоконно-оптическому кабелю в цифровой форме передачу сигналов, обеспечивая следующие возможности:

- передача одной ТВ-программы, пяти цифровых стереофонических каналов звука, 120 каналов телефонии или четырех цифровых потоков данных со скоростью 2,048 Мбит/с;

-скорость передачи информации в системе — 139,264 Мбит/с, длина волны — 1,3 (1,55) мкм, тип волокна — одномодовый, вероятность ошибки 10-10, чувствительность оптического приемника — (-)36 дБм; наличие микропроцессорного контроля входных и выходных параметров каждой из рабочих плат системы передачи, а также контроль состояния сети.

"Антенный усилитель МВ-ДМВ диапазона". Для метрового и нижней части дециметрового диапазонов волн характерна сложная электромагнитная обстановка, приводящая в ряде случаев к нелинейному поражению активного модуля антенной системы. Разработанный усилитель представляет собой двухкаскадную структуру с последовательно-параллельными обратными связями. Схема с двумя степенями усиления обеспечивает независимую регулировку коэффициента усиления тракта и режимов согласования модуля по входу и выходу. Коэффициент передачи усилителя — 20 дБ в полосе частот 40-800 МГц при КСВН входа и выхода 1,7; коэффициент шума — 2 дБ; уровень радиосигнала на выходе — не менее 100 дБ*мкВ; ЭДС по сжатию на 1 дБ — более 0,32 В (МВ) и 0,19 В (ДМВ).

▫ НИИ РЛ МГТУ им. Баумана. "Показатели нелинейности усилителей мощности оконечных каскадов телевизионных радиопередатчиков". В настоящее время в качестве активного генераторного прибора оконечного каскада мощного телевизионного передатчика IV-V диапазонов чаще всего применяются тетроды, клистроны или клистроды. Для уменьшения стоимости передатчика целесообразно совместное усиление сигналов звука и изображения. В связи с удорожанием электроэнергии важным фактором при выборе конкретного типа прибора стала потребляемая им средняя мощность РОср при заданной мощности синхроимпульса Р и соблюдении всех требований ГОСТ. Для режима совместного усиления определяющими являются требования к показателям нелинейности передатчика. Поэтому предпочтение отдается прибору, который обеспечивает наибольшее соотношение Рси/РОср при соблюдении требуемых уровней нелинейных искажений.

▫ Воронежская высшая школа МВД России (Воронеж). "Расчет напряженности электромагнитного поля телевизионных сигналов метрового диапазона над пересеченной местностью". При планировании и организации телевещания требуется оценка ослабления напряженности поля от источника телевизионного сигнала. Известны экспериментальные данные, с помощью которых можно установить некую константу, эффективную комплексную диэлектрическую проницаемость, учитывающую в совокупности различные значения рассеяния, дифракции и поглощения волн неровностями земной поверхности. За счет использования специальных подходов к решению интегрального уравнения для функции ослабления поля получены выражения для функции ослабления напряженности поля от высокоподнятой антенны, расположенной над поверхностью Земли. Из сопоставления экспериментальных данных и полученных расчетных значений напряженности поля найдены значения эффективной комплексной диэлектрической проницаемости. Показано, что учет рассеянного поля через эффективные константы позволяет описывать напряженность поля метровых волн до области глубокой тени, обусловленной сферичностью Земли. В области глубокой тени предложены поправки к функции ослабления, аналогичные затуханию поля при дифракции Френеля по краю плоского экрана. Дифракционные поправки наиболее существенны для волн длиной менее 2 м. Установлено, что полученная эффективная диэлектрическая проницаемость не зависит от длины волны в метровом диапазоне ТВ.

▫ РНИИ Космического приборостроения. "Определение "Количество информации о форме непрерывного сигнала на ограниченном отрезке времени". Форма непрерывного сигнала (речевого или телевизионного) в многоканальной линии связи является "переносчиком" некоторой информации, поэтому корректна постановка вопроса о введении определения "количество информации о форме непрерывного сигнала на ограниченном отрезке времени". Предлагается формулировка и обоснование определения, в качестве аналогии используется определение "количество информации", введенное на основе понятия "энтропия" К. Шенноном. Необходимые условия существования определения — три дополнительных ограничения, уточняющих определение Шеннона таким образом, что оно становится частным случаем предлагаемого.

"О постановке задачи оценки предельного сжатия телевизионных изображений. создании многоканального цифрового телевидения с временным разделением каналов и повышении эффективности прямого спутникового бытового телевизионного вещания для удаленных районов". Предварительная запись ТВ-программ на студийный видеомагнитофон открывает большие возможности для сжатия всего объема передаваемой из студии информации, что, в свою очередь, открывает возможность создания многоканального цифрового телевидения с временным разделением каналов на основе имеющихся цифровых каналов связи, а также прямого узкополосного спутникового ТВ-вещания на отдаленные районы. В качестве критерия оценки предельного (абсолютного) сжатия передаваемого сигнала предлагается использовать "количество информации о форме пространственно-временного сигнала на ограниченном отрезке времени".

▫ Военный институт правительственной связи (Орел). "Синтез адаптивного кодека видеосигналов, предназначенных для передачи по цифровому каналу связи". Разработка преобразований видеосигналов в аналоговую форму в условиях отсутствия каких-либо априорных сведений о передаваемом ансамбле изображений приводит к высоким требуемым скоростям передачи в цифровом канале связи. Использование априорных сведений об источнике позволяет снизить эти скорости, но и предопределяет низкую устойчивость кодеков к изменению статистических свойств передаваемых видеоданных. Поэтому интерес представляет задача синтеза системы передачи информации (СПИ) в условиях априорной неопределенности и нестационарности свойств источника видеоданных. В этих условиях задача синтеза адаптивных АЦП и ЦАП была поставлена как задача оптимального дискретного управления представлением кодера о кодируемой последовательности. В качестве критерия оптимальности был выбран среднеквадратический критерий. Управление в этом случае осуществляется путем передачи двоичных кодовых комбинаций декодеру с последующим изменением его начального представления. Последовательность изменений образует фазовую траекторию движения представления кодера к кодируемой реализации. Оптимальным становится управление, обеспечивающее наилучшую фазовую траекторию. Для решения задачи были составлены функциональные уравнения Беллмана, определяющие множество управлений на каждом шаге. Полученные свойства АЦП и ЦАП позволяют повысить устойчивость кодека к изменению априорных данных о кодируемом ансамбле изображений.

"Применение ортогональных преобразований для сокращения избыточности изображений". При цифровой обработке изображение подвергают дискретизации, записывая отсчеты в виде двумерного массива чисел. Устранением избыточности, определяемой коррелированностью близлежащих отсчетов, осуществляется сжатие сигнала. Один из способов сжатия — применение ортогональных преобразований. Прямое двумерное ортогональное преобразование позволяет вычислить коэффициенты двумерного спектра. После обработки спектральных коэффициентов осуществляется обратное преобразование, в результате чего получается обратный сигнал. При заданной допустимой погрешности восстановления изображения коэффициент сжатия зависит от вида преобразования и критерия отбора коэффициентов преобразования. Докладчик предлагает в качестве ортогонального преобразования использовать дискретное преобразование Уолша с упорядочиванием по Адамару.

"Адаптивное предсказывающее векторное квантование сигналов". Предлагается алгоритм работы и структурная схема кодека звуковых сигналов. В передатчике аналоговый сигнал подвергается скалярной дискретизации и подается на двухступенчатую схему векторного квантования. Первая ступень состоит из векторного квантователя ВК.1, обрабатывающего векторы длиной N и имеющего в цепи обратной связи векторный линейный предсказатель ВЛП1. Разностный сигнал с выхода ВК1 подается на вторую ступень системы сжатия, состоящую из ВК2 и ВЛП2. Во второй ступени реализуется процедура адаптации частоты векторной дискретизации путем деления вектора длины N на четыре субвектора. Оптимальной считается такая расстановка субвекторов в векторе, при которой среднеквадратическая ошибка восстановления сигнала будет минимальной. Параметры ВЛП1 и ВЛП2 — постоянные, вычисляются методом глобального случайного поиска. В приемной части кодека осуществляются обратные преобразования.

"Анализ функции неопределенности многочастотного сигнала при многоканальной модуляции". В докладе приведен математический анализ функции неопределенности многочастотного сигнала, показана методика расчета его комплексной огибающей и расчета нормированной функции неопределенности сигнала с одинаковой амплитудой. Сделан вывод, что применение многотональной угловой модуляции позволяет сравнительно просто увеличить базу сигнала с целью повышения информативности при сохранении возможности однозначной оценки дальности.

■ Системы передачи, обработки и формирования видеоизображений

▫ МКБ "Электрон". "Оптика телевидения высокой четкости." МКБ проводит изучение современного мирового уровня развития оптики для ТВЧ, а также опыта отечественной киноиндустрии, который может стать основой соответствующих разработок для систем ТВЧ. Новый класс объективов для ТВЧ соответствует новой идеологии телевидения: увеличение более чем вдвое числа строк разложения, изменение формата изображения, более близкое положение рассматриваемого изображения. Сегодня достигнуты рекордные характеристики по углу поля зрения (более 100°) и по кратности изменения фокусного расстояния (более 60х). Применение оптических кристаллов типа флюорит, высокодисперсных оптических стекол, асферических линз, управляемой микрокомпьютером подвижной линзовой группы для корректировки остаточных аберраций комы и кривизны изображения позволили повысить глубину модуляции для пространственных частот 900-1200 твл и для относительных отверстий до 1:1,2-1:1,5. В то же время из-за дифракции, приводящей к окраске изображения, нельзя уменьшать относительное отверстие для получения большей глубины резкости изображения или для уменьшения светового потока, идущего от ярко освещенного объекта. Высокие требования предъявляются и к цветоделительным призменным блокам телекамер ТВЧ, которые должны рассчитываться совместно с объективом и иметь секундные точности для изготовления заданных расчетом углов призм, а также высокую разрешающую способность.

"Устройство для обработки видеосигнала". При телевизионной съемке на натуре с дистанцией в сотни и более метров яркостной и цветовой контрасты деталей объекта деградируют из-за рассеяния света в воздушной среде; степень деградации зависит не только от дистанции съемки, но и от состояния атмосферы, т.е. от метеодальности. В случае малых метеодальностей решающим фактором, ограничивающим возможности ТВ-системы, является уже не разрешающая способность, а контрастная чувствительность, обусловленная такими факторами, как динамический диапазон, отношение сигнал/статистический шум и отношение сигнал/флуктуационный шум. В ТВ-системе, построенной на современной элементной базе, отношение сигнал/шум часто превышает 60 дБ, поэтому оптимизация использования динамического диапазона приобретает особое значение, и видеосигнал, соответствующий атмосферной дымке, необходимо исключить в самом начале ТВ-тракта, будьте аналоговая или цифровая ТВ-система, в которой как можно больше разрядов квантования должно приходиться на информативную часть видеосигнала. Так как содержание снимаемой сцены, а также дистанция съемки и действующая метеодальность изменяются, тракт обработки видеосигнала должен содержать быстродействующий автомат, обеспечивающий компенсацию потери контраста и регулировку чувствительности системы в реальном времени и не допускающий потерю мелких деталей снимаемой сцены. Устройства, созданные в МКБ, позволяют достигать значений контрастной чувствительности в 2-2,5%, что при прочих равных условиях, например, соответствует увеличению наклонной дальности вдвое.

▫ ГУЛ НПП "Электрон" (Санкт-Петербург). "Устройства ввода телевизионного сигнала в РС". Практически для каждого конкретного видеобластера существуют ограничения на применение по причине несовместимости с определенными операционными системами, а также неудобства инсталляции из-за необходимости демонтажа корпуса процессора. Но быстродействие современных PC сделало возможным ввод изображения с минимальными потерями через параллельный "принтеровский" порт РС. Авторы разработали цифровую плату, позволяющую вводить черно-белое изображение в режиме EPPE параллельного порта практически без потери кадров со скоростью 25 кадр/с. Данный оцифровщик содержит три чипа: АЦП — ADS 820 U, память — 9650 MOO, видеопроцессор — XILINX XC3042A. Разработанный оцифровщик используется в дактилоскопической системе DELSY.

▫ Физический институт им. П.Н. Лебедева, РАН. "Современные методы формирования ТВ-изображений с использованием лазеров и оптического волокна". В настоящее время интенсивно ведется работа по трем направлениям: волоконно-оптический дисплей на базе изобретений В. Гленна (США), телевизор со сканирующим лазерным лучом на основе патентов X. Детера (ФРГ), система на основе изобретения ученых Физического института И. Г. Басова и др. в НПО "Платан". Во всех трех случаях созданы прототипы приборов. Докладчик продемонстрировал видеозапись, показывающую в действии российскую установку.

▫ Компания Activision. "Современные LCD-проекторы. Возможности и перспективы использования". Представитель компании рассказал о возможностях современных LCD-проекторов, их устройстве, потребностях и состоянии рынка проекторов, перспективных системах и вариантах использования. Примечательно, что в ходе конференции проекционное оборудование, установленное специалистами Activision, обеспечивало демонстрацию всего иллюстративного материала.

▫ Компания "АР Технологические исследования". "Применение квантоскопов с накачкой электронным пучком через выходное зеркало для проекции изображений на большие экраны". Приведены результаты создания проекционной системы на основе квантоскопов (полупроводниковых лазеров с продольной электронной накачкой). В созданном образце проектора использованы экспериментальные квантоскопы в геометрии, при которой электронный луч падает на выходное зеркало лазерной мишени под углом, близким к 45°. Такие квантоскопы (их можно назвать обратными или отражательными) сложнее в изготовлении и управлении, но имеют лучшие условия теплоотвода от лазерной мишени. В образце проектора на квантоскопах достигнуты величины светового потока: 5000 лм — в зеленом и желтом цветах, 3000 лм — в красном, 800 лм — в синем. Суммарное излучение с учетом коэффициентов баланса белого — 4500-5000 лм. Световая эффективность проектора— 1,7-1,8лм/Вт. Разрешающая способность — 2000 твл (согласно расчетам может быть увеличена до 4000-5000 твл). Контраст - 100:1, градаций серого — 5-6. При использовании проектора для шоу-бизнеса (с красным, желтым и зеленым цветами) суммарный световой поток может достигать 13000 лм, а световая эффективность — более 6 лм/Вт.

"ЖК-проектор на основе оптических компонентов с холестерическими ЖК". Представлены результаты экспериментального изучения ЖК-проектора на основе модуляторов света, работающих на отражение, с использованием холестерических селективных ЖК-зеркал, одновременно являющихся поляризаторами. Оптические элементы с ХЖК исследованы в комплексе с модуляторами света на основе модуляторов с ДКДП-кристаллами и светоуправляемыми ЖК-модуляторами.

▫ Рязанская государственная радиотехническая академия (Рязань). "Адаптивный корректор цветовой резкости". Корректоры цветовых переходов CTI неэффективны для системы SECAM из-за затяжки фронтов на цветовых переходах насыщенных цветов. В докладе показана возможность квазивосстановления выбросов цветовых насыщенных переходов путем интерполяции переходной характеристики сквозного канала цветности SECAM с учетом адаптации к насыщенности цветовых переходов.

"Проектирование видеопроцессоров на базе технологии FPGA". Острая проблема цифровой обработки данных от телевизионных (и тепловизионных) датчиков при решении задач улучшения субъективного восприятия изображений — обеспечение высокой производительности видеоаппаратуры, осуществляющей преобразование. Современные технологии создания СБИС, такие как технология FPGA, открывают новые возможности проектирования видеопроцессоров в части обеспечения технических характеристик. В докладе предложена концепция проектирования аппаратных компонент для решения задач фильтрации, ранговых алгоритмов, гистограммных преобразований, произвольных сложных операторов преобразования изображений. Суть предлагаемого подхода — в реализации в матричной структуре микросхемы FPGA параллельных конвейерных структур, соответствующих решению конкретных задач на базе параллельной распределенной арифметики.

▫ Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (Томск). "Прецизионный алгоритм обработки и отображения цифровой видеоинформации". При рекурсивной обработке цифровой видеоинформации возникают специфические ошибки, связанные с округлением данных при выполнении арифметических операций. Один из способов борьбы с этими ошибками — метод увеличения точности фильтрации при рекурсивных вычислениях за счет использования остатков от выполнения арифметических операций. В ходе исследования удалось повысить точность рекурсивных вычислений за счет оптимизации значений корректирующих коэффициентов в цепи задержки остатка.

▫ Тульский государственный университет (Тула). "Методология создания распределенных баз данных для хранения и обработки видеоинформации". При построении распределенной БД для хранения видеоданных наиболее адекватным является подход к проектированию, основанный на учете особенностей построения изображений. Это обеспечивает наилучшую архитектуру при разбиении системы на узлы, а также простоту и согласованность при обработке запросов в таких БД. В докладе рассмотрены вопросы увеличения скорости обработки и надежности хранения видеоинформации в распределенных БД, минимизации затрат времени и ресурсов при поиске видеоданных, передачи результатов распределенного запроса.

"Использование фильтрации видеосигнала в реальном масштабе времени в системах отображения информации коллективного пользования". При работе таких систем происходит масштабирование входного изображения с последующим выводом на информационное поле повышенных геометрических размеров. Цифровая обработка позволяет упростить процесс масштабирования, однако при оцифровке входного аналогового сигнала возникают искажения, затем также масштабируемые. Устранять искажения предлагается при помощи нелинейных и линейных цифровых фильтров, функционирующих в реальном времени. Решением задачи является построение винеровских фильтров, основанных на целочисленных ортогональных преобразованиях. Авторами предложены структуры аппаратных фильтров Винера реального масштаба времени в базисе функций Уолша-Адамара, упорядоченных по Адамару, и методы их расчета.

"Иерархический метод сжатия цифровой видеоинформации". Большинство из разработанных алгоритмов сжатия видеоинформации являются методами сжатия с потерями. В качестве альтернативы может быть предложен метод иерархического сжатия, заключающийся в последовательном сглаживании кадра с помощью фильтра и представлении кадра в виде сглаженного образа и последовательности разностных образов. Цифровой кадр с разрешением 720 х 480 проходит четыре последовательных стадии сглаживания: 360 х 240, 180 х 120, 90 х 60, 45 х 30. Сглаженный кадр (45 х 30) и разностные образы имеют значительно меньший объем. Метод позволяет достигать коэффициентов сжатия порядка 65-70%.

"Система моделирования изображений. получаемых с тепловизора". Такие изображения характеризуются наличием низкочастотного шума, монохромны и близки к черно-белому позитиву. Моделирование их последовательности может быть осуществлено на ЭВМ в случае, когда натурные испытания установки, оснащенной тепловизором, затруднены ввиду дороговизны эксперимента или невозможности достичь некоторых режимов наблюдаемого процесса. Авторы предложили принципы системы моделирования.

"Обработка динамических изображений в многопроцессорных вычислительных системах с использованием нечеткой логики". Основная проблема обработки изображения — большой объем информации при ограничении во времени — может быть решена применением многопроцессорных вычислительных систем, в состав которых входят универсальные и специализированные процессоры, для чьей совместной работы необходим диспетчер, распределяющий нагрузку между процессорами при соблюдении условия частичной упорядоченности и временной последовательности в выполнении отдельных работ. Предложено использовать для неоднородных вычислительных системно точные, а приближенные методы, основанные на теории нечетких множеств. Разработаны алгоритмы и ПО для моделирования процесса обработки изображения в окне 320 х 200, 25 кадр/с на ПК.

"Особенность восстановления размытых изображений". К искажениям портретного типа относятся размытие и дефокусировка, обуславливаемые "смазом" динамического изображения либо неправильной фокусировкой видеокамеры. При восстановлении искаженного размытием изображения необходимо определить тип размытия, что в реальном времени затруднительно. Предложены отдельные алгоритмы восстановления размытых изображений портретного типа, основанные на яркостном анализе с учетом особенностей геометрии построения портретных изображений. Анализ строился на том, что совокупная яркость пятна размытия точки на искаженном изображении соответствует яркости точки на качественном изображении. При восстановлении определяется интегральная функция размытия. А. Барсуков, журнал "ТКТ", № 5, 1998 г. 

Еще больше информации на данную тему содержит телеграм-канал «Человекоподобные роботы: технологии и рынки».