PROGRAMSKA PODRŠKA U TELEVIZIJI
I OBRADI SLIKE 1
Sadržaj predmeta
Uvod u televiziju
Programska Podrška u Televiziji i Obradi Slike E1 – 2015/2016 2/25
Uvod
U okviru predmeta Programska Podrška u Digitalnoj
Televiziji i Obradi Slike 1 (PPuTViOS1), detaljno se
izučava oblast televizije i softvera za digitalne TV
prijemnike
Profesor:
doc. dr Milan Z. Bjelica
Asistent:
MSc Milena Milošević
Predavanja, pokazne vežbe, projektni zadatak
Ocenjivanje:
Pokazne vežbe (20 poena)
Projektni zadatak (30 poena)
Prisustvo (10 poena)
Ispit – test (40 poena)
Programska Podrška u Televiziji i Obradi Slike E1 – 2015/2016 3/25
Silabus
Uvod u televiziju
Programski jezik C – ponavljanje
Programski jezik C – napredne tehnike
Osnove digitalne televizije i pregled standarda
Osnove DVB standarda
Hardver digitalnog TV prijemnika
Softver digitalnog TV prijemnika
TV aplikacija: tutorijal
Praktični saveti za razvoj DTV softvera
Osnove digitalne obrade video signala
Standardi video kompresije (MPEG-2, H.264, H.265)
Zaštita sadržaja i sistemi sa uslovnim pristupom
Televizija sledeće generacije
Programska Podrška u Televiziji i Obradi Slike E1 – 2015/2016 4/25
Literatura
Materijali sa predavanja – slajdovi, beleške
http://www.dvb.org/standards
Walter Fischer,”Digital Video and Audio
Broadcasting Technology - A Practical Engineering
Guide”, Third Edition
Herve Benoit, “Digital Television – Satellite, Cable,
Terrestria, IPTV, Mobile TV in the DVB Framework”,
Focal Press
Iain E.G. Richardson: H.264 and MPEG-4 Video
Compression, Video Coding for Next-generation
Multimedia, Wiley, 2003 (dobra generalno za
predmet)
Programska Podrška u Televiziji i Obradi Slike E1 – 2015/2016 5/25
Šta je televizija
Televizija podrazumeva telekomunikacioni
medijum za slanje i prijem pokretnih slika i zvuka.
Grčki – tèle (daleko), Latinski – visio (vidik).
U okviru kursa, izučava se (počev od najvažnijeg):
Softver uređaja za prijem televizijskog signala;
Arhitektura (hardver) uređaja za prijem televizijskog
signala;
Standardi i algoritmi za obradu slike i zvuka;
Digitalni format prenosa podataka;
Modulacije i tehnike skladištenja i prenosa slike i zvuka
(samo na nivou prepoznavanja pojmova).
Programska Podrška u Televiziji i Obradi Slike E1 – 2015/2016 6/25
Šta je televizija - opis
Obra
da
ust
udiju
Satelitski
Zemaljski
Kablovski
Zapis na medijumu
PREDAJA PRENOSNI PUT PRIJEM
IP / Internet
Programska Podrška u Televiziji i Obradi Slike E1 – 2015/2016 7/25
Uređaji za prijem televizijskog signala
Uređaji za prijem televizijskog signala (prijemnici) poseduju
različite važne karakteristike koje određuju njihov tip.
U zavisnosti od tipa signala: Zemaljski (terestrički) prijemnici;
Satelitski prijemnici;
Kablovski prijemnici;
Hibridni prijemnici;
IPTV prijemnici.
U zavisnosti od konfiguracije sprege: Integrisani televizijski prijemnici (poseduju ekrane – ono što danas nazivamo
televizorima);
Prijemnici tipa set-top boks (moraju se povezati na spoljni ekran).
Prema formatu prenosa: Analogni prijemnici (PAL / SECAM / NTSC) – izbacuju se iz upotrebe;
Digitalni prijemnici (DVB / ATSC / ISDB)
Emiterski pristup (broadcast)
Širokopojasni pristup (broadband)
Programska Podrška u Televiziji i Obradi Slike E1 – 2015/2016 8/25
Prijemnici za različite signale
Razlikuju se po ulaznom stepenu (puno sinonima:
tjuner+demodulator, front-end, network interface
module – NIM);
Ulazni stepen je najčešće hardverska komponenta
(fizička), za zemaljski, kablovski i satelitski signal;
može biti i softverska (logička) komponenta, kod IPTV
prijemnika ili kod reprodukcije zapisa sa medijuma
(optički disk, USB Flash).
Zemaljski (terestrički) i kablovski prijemnik – najčešće
koaksijalni konektor, zemaljski/kablovski tjuner
Satelitski prijemnik – najčešće F-konektor, satelitski
tjuner
IPTV prijemnik – prijem signala preko Ethernet veze
Prijem sa medijuma – optički drajv, USB port
Programska Podrška u Televiziji i Obradi Slike E1 – 2015/2016 9/25
Tipovi prijemnika
Integrisani televizijski prijemnik
Set-top boks
Programska Podrška u Televiziji i Obradi Slike E1 – 2015/2016 10/25
Televizijski signal
Televizijski signal služi da se njime prenese
pokretna slika (video), zvuk (audio) i dodatne
informacije važne za reprodukciju, do uređaja za
prijem;
Dodatne informacije važne za reprodukciju:
Razvrstavanje audio i video sadržaja po programima;
Opis sadržaja (nazivi programa, emisija, žanrovi i opisi);
Sinhronizacija slike i zvuka;
Sistemski sat itd.
Neretko se u okviru signala prenose i neki drugi
sadržaji od interesa za gledaoca, npr.
Digitalni tekst / teletekst;
Portali i aplikacije.
Programska Podrška u Televiziji i Obradi Slike E1 – 2015/2016 11/25
Televizijski signal - priroda
Po prirodi je svaki signal analogni, i odlikuje se
amplitudom, frekvencijom i faznim pomerajem
Da bi se prenela informacija, koristi se tehnika
modulisanja amplitude, frekvencije ili faze, odnosno
njihovih promena u vremenu emitovanja t
Signal uvek poseduje centralnu (noseću) frekvenciju
Ukoliko se signal prenosi bežično, kroz „etar“, on deli
prenosni medijum sa mnogim drugim signalima
različitih namena
Skup svih dostupnih frekvencija – spektar, se stoga
deli u odsečke – kanale, koji se koriste za različite
namene – dividenda spektra
Programska Podrška u Televiziji i Obradi Slike E1 – 2015/2016 12/25
Televizijski signal - primer
I dalje dobar primer
televizijskog kanala
u spektru je iz
analogne televizije
Kanal širine 7 MHz
koristi se za
analogni prenos
crno-bele slike (Y),
slike u boji (U/V) i
zvuka, sa
dodeljenim nosećim
frekvencijama za
svaku komponentu
Programska Podrška u Televiziji i Obradi Slike E1 – 2015/2016 13/25
Televizijski signal – značenje
Prijemnik mora da
interpretira signal da
bi obavio
reprodukciju, signal
može da ima više
formata.
Na primer, signal
analogne televizije se
mapira direktno na
vrednost osvetljaja
na ekranu, sa
sinhronizacijom
nakon svake linije
slike
Programska Podrška u Televiziji i Obradi Slike E1 – 2015/2016 14/25
Televizijski signal – značenje
Signal digitalne televizije je povorka diskretnih bita (0 i
1), modulisana odgovarajućom digitalnom
modulacionom tehnikom.
Amplitudska modulacija
Frekvencijska modulacija
Fazna modulacija
Programska Podrška u Televiziji i Obradi Slike E1 – 2015/2016 15/25
Televizijski signal - značenje
U digitalnoj televiziji. digitalna povorka bita se moduliše u prenosni
tok (transport stream – TS) i demoduliše na prijemu
Prenosni tok predstavlja paketizovani, inkapsulirani tok u kome su
vremenski multipleksirani paketi koji pripadaju različitim
komponentama za reprodukciju (npr. audio, video, teletekst itd).
Ovi paketi se dalje obrađuju digitalnim tehnikama, u digitalnim
kolima (procesoru) – oni se parsiraju, dekoduju ili čak dekriptuju u
različitim procesorima i šalju u formatu odgovarajućih pobuda na
reprodukciju
Programska Podrška u Televiziji i Obradi Slike E1 – 2015/2016 16/25
Digitalna dividenda za televizijski signal
Naziv opsegaŠirina kanala
Frekvencijski opseg
Very High Frequency (VHF)(zemaljska i kablovska televizija)
8 Mhz 30-300 Mhz
Ultra High Frequency (UHF)(zemaljska i kablovska televizija
7 Mhz
300-3000 MhzPrimer: Srpski
nacionalni multipleks –546 MHz
Super High Frequency (SHF)(satelitska televizija)
4.5-6 Mhz
3-30 GhzPrimer: CNN
International Europe, 11.778 GHz
Programska Podrška u Televiziji i Obradi Slike E1 – 2015/2016 17/25
Televizijski signal preko IP mreže
Za razliku od prijemnika sa emiterskim pristupom,
koriste širokopojasni pristup (Internet, često preko
DSL veze) i IP protokol stek.
Digitalni prenosni tok se ne demoduliše iz
analognog signala, već se inkapsulira u pakete
nižeg ISO OSI sloja (TCP ili UDP).
Za fizički prenos koristi se IP veza i Ethernet
protokol, a često se koristi složena struktura veze
koja postoji na internetu (serveri, komutatori,
usmerivači).
Programska Podrška u Televiziji i Obradi Slike E1 – 2015/2016 18/25
Standardi u televiziji
Da bi se televizijski signal uspešno primio i reprodukovao, mora
postojati pisani dogovor njegovog formata i načina prenosa –
standard, odnosno specifikacija.
Standardi emitovanja / prenosa:
Analogna televizija: PAL, SECAM, NTSC
Digitalna televizija: DVB, ATSC, ISDB, DTMB, DMB
Pakovanje digitalnog sadržaja: MPEG-TS
Standardi kodovanja/dekodovanja slike (u digitalnoj televiziji):
H.262 (zvaničan naziv: MPEG-2 verzija 2), kolokvijalno: MPEG-2
H.264 (zvaničan naziv: MPEG-4 verzija 10), kolokvijalno: MPEG-4
H.265 / High Efficiency Video Coding – HEVC (zvaničan naziv: MPEG-H verzija
2), kolokvijalno: HEVC
Standardi kodovanja/dekodovanja zvuka (u digitalnoj televiziji):
MP2, MP3
AC3
AAC / HE-AAC
Programska Podrška u Televiziji i Obradi Slike E1 – 2015/2016 19/25
Standardi u televiziji - rezolucije
S obzirom na osobine televizijskog
ekrana, usvojene su standardne
rezolucije slike:
Standardna definicija (SDTV)
Tipično 576i (720x576 - PAL),
480i (720 x 480, NTSC)
Formati okvira:
Interlaced (i), Progressive (p)
Visoka definicija (HDTV)
720p (1280x720)
1080i (1920x1080, 1440x1080)
Full HD - 1080p (1920x1080)
Ultra visoka definicija
(Ultra HD, UHDTV, UHD)
4K (3840x2160)
8K (7680x4320)
Programska Podrška u Televiziji i Obradi Slike E1 – 2015/2016 20/25
Novi trendovi – IFA 2015
Programska Podrška u Televiziji i Obradi Slike E1 – 2015/2016 21/25
Novi trendovi – IFA 2015
Programska Podrška u Televiziji i Obradi Slike E1 – 2015/2016 22/25
Novi trendovi – IFA 2015
Programska Podrška u Televiziji i Obradi Slike E1 – 2015/2016 23/25
Zanimljivost – Interlaced vs Progressive
Programska Podrška u Televiziji i Obradi Slike E1 – 2015/2016 24/25
Zanimljivost – Interlaced vs Progressive
Programska Podrška u Televiziji i Obradi Slike E1 – 2015/2016 25/25
Zanimljivost – Interlaced vs Progressive