74Научно-технические разработки

предыдущая статья | оглавление | в архив | следующая статья



Вспомогательная информация в телевизинном сигнале


А.Бителева Теле-Спутник - 3(29) Март 1998 г.


В связи с появлением цифровых телевизионных трансляций много говорится о том, что вещательные каналы перестают быть чисто телевизионными и все больше используются для передачи объединенного потока самой разнородной информации. Однако практика пересылки дополнительной информации в составе телевизионных трансляций отнюдь не нова. Эта задача решается в телевидении уже на протяжении четверти века.

Для передачи подобной информации в аналоговых трансляциях, в принципе, могут быть использованы любые промежутки телевизионного сигнала, свободные от функционально значимых составляющих. Это — кадровые и строчные гасящие импульсы, а также части частотного спектра самого телевизионного сигнала, не существенные для передачи видео- и аудиосоставляющих.

Существуют технические решения, использующие все указанные части телевизионного сигнала, однако широкое распространение получила только передача дополнительной информации в интервале кадрового гасящего импульса (КГИ). Меньшая его часть занята необходимыми синхросигналами, а остальное пространство может быть использовано для передачи довольно большого объема информации.

Наиболее распространенной формой использования возможностей КГИ является передача телетекста. Телетекст — это набор самой разнообразной информации, предназначенной для вывода на экран в виде текста. В телетексте обычно размещается реклама, курсы валют, а также другая экономическая и политическая информация. Часто там можно найти программу передач канала, иногда с анонсами. Конкретное содержание страниц телетекста определяется провайдерами канала. При его составлении, в первую очередь, разумеется, преследуются коммерческие цели.

Для передачи телетекста разработан ряд стандартов. В большинстве из них составляющая телетекст цифро-буквенная информация преобразуется в двоичный (ASCII) код, который циклически передается в интервале КГИ. Исключением является японская система телетекста, в которой для передачи 10 000 иероглифов используется "фотографическое", а не цифро-буквенное кодирование. Помимо цифро-буквенной информации, в телетексте может передаваться фиксированный набор графики. Разные версии телетекста могут различаться и числом воспроизводимых графических элементов. Кроме того, для телетекста разработаны разные протоколы передачи.

Наиболее распространен синхронный протокол передачи, при котором весь объем телетекста передается за фиксированное количество кадров. В этом случае каждый фрагмент телетекста постоянно заносится в одну и ту же область памяти, а область памяти жестко определяет размещение текста на экране. При использовании такого протокола низкая вероятность ошибок при приеме достигается за счет сравнения принятой информации со старой. При этом отпадает необходимость использовать хорошо защищенные коды.

Разработан также асинхронный протокол, при котором информация передается хорошо защищенными пакетами. Этот протокол не предполагает какой-либо зависимости между последовательностью приема информации, размещением ее в памяти и выводом на экран. Такая система отличается большой гибкостью и может применяться в ряде других приложений, в частности, при организации электронного гида.

Для приема и вывода телетекста на экран телевизор должен быть снабжен декодером телетекста, поддерживающим эту версию. Так как подавляющее большинство каналов при передаче телетекста придерживаются одного стандарта, то на практике проблемы с выводом телетекста возникают только в том случае, если декодер не работает с соответствующим алфавитом.

Другой разновидностью информации, посылаемой вместе с телевизионным сигналом, являются титры и субтитры.

Субтитры дублируют речевую информацию. Чаще всего они применяются для перевода речи на другой язык. Титры имеют более широкое назначение. Например, титры, предназначенные для людей со слабым слухом, могут дублировать весь аудиотракт — как речь, так и прочие звуковые эффекты. С помощью титров может также передаваться информация, непосредственно не связанная с действием на экране, например, короткая реклама или сообщения, касающиеся дальнейших передач.

Титры бывают открытые и скрытые. С открытыми титрами знаком любой телезритель. Они еще в студии замешиваются в видеосигнал и появляются на экране телевизора вне зависимости от желания его владельца.

Скрытые титры передаются в интервале КГИ. Для этого существуют две основные техники. Одна — передача титров вместе с телетекстом, в котором для этого отводятся специальные страницы, предназначенные для наложения на основное изображение. При использовании другой техники титры передаются отдельно от телетекста на 21-й строке КГИ. В последнем случае, для приема титров нужен телевизор, оборудованный дополнительным декодером, отличным от декодера телетекста.

Современные системы передачи позволяют параллельно посылать два или даже четыре потока титров. Они могут содержать разную информацию или же одинаковую, но на разных языках.

Особое внимание вещатели уделяют страницам телетекста, занятым информацией о работе самого канала. Это объясняется тем, что хорошая организация этой области телетекста может увеличить зрительскую аудиторию. Появление цифрового телевидения активизировало разработки систем ориентирования в потоке программ, приходящих по телевизионным каналам. Появилось понятие электронного гида, предоставляющего информацию о программах передач по одному или нескольким каналам, в удобной для телезрителя форме. Он дополнительно может предоставлять возможности для оценки и классификации программ по определенным признакам, организации поиска интересующих передач, а также их записи на видеомагнитофон. Последнее время электронный гид стал рассматриваться как самостоятельная функция. Для его приема (в составе аналоговых трансляций) в будущем предполагается использовать отдельный декодер, встроенный в телевизор или в видеомагнитофон.

Недавно был принят открытый стандарт электронного гида, основанный на технике телетекста. Он зарегистрирован под маркой nexTView. В комитет по разработке этого стандарта вошли представители крупнейших фирм-производителей оборудования и вещательных компаний. Этот стандарт, в первую очередь, рассчитан на использование в аналоговом телевидении. Однако он может найти применение и в цифровом вещании. Такая возможность объясняется тем, что на сегодня многие программы, транслируемые в цифре, исходно, в студии, записываются в аналоговом виде, а оцифровываются и компрессируются уже при формировании транспортного потока. Вспомогательная информация в исходном сигнале содержится в КГИ. На передающей стороне, цифровые кодеры извлекают эту информацию и помещают ее в общий цифровой поток, а цифровые декодеры на приемной стороне восстанавливают КГИ в исходном виде. В этом случае дальнейшая расшифровка вспомогательной информации, аналоговых и цифровых трансляций происходит совершенно одинаково. Следует, правда, отметить, что не все выпускаемое цифровое оборудование поддерживает функции передачи и приема КГИ.

Схема передачи электронного гида для рассматриваемых случаев изображена на рис. 1. Электронный гид, сформированный специальной службой, пересылается в стандартном формате, как специальные страницы телетекста. Идентификация этих страниц проводится в кодировке, не воспринимаемой декодером телетекста, но распознаваемой декодером электронного гида. Последний расшифровывает эти страницы и заносит их в специальную область памяти. Часть информации, например, относящаяся к платным каналам, на которые абонент не подписан, может быть отфильтрована.

Стандарт позволяет вещателям создавать гиды различного уровня.

Сложность гида определяется несколькими факторами.

Во-первых, гид может составляться на разное количество дней.

Во-вторых, он может охватывать разное количество каналов. Наиболее простые гиды будут составляться только для своего канала, а самые объемные — включать информацию о всех каналах, принимаемых на территории определенной страны.

В-третьих, гиды могут различаться по развернутости информации, предоставляемой о каждой программе. Стандарт определяет набор параметров, которые могут использоваться для характеристики программы. Кроме названия программы и времени ее передачи, может сообщаться ее жанр, предполагаемая аудитория, возможные поводы для родительского запрета, а также сведения о том, есть ли защита от записи, кодирована ли программа, идет ли она в прямом эфире, каковы формат передачи видеосигнала и стандарт аудиосигнала, есть ли титры и т.д.

В-четвертых, стандарт предусматривает возможность создания гидов, в которых форма представления информации и навигационные принципы определяются провайдерами гида, а не программным обеспечением декодера. Так, например, вещатель может усложнить стандартную классификацию по темам, создав дополнительные подменю по некоторым из них (рис. 2).

Декодеры электронного гида тоже могут различаться по своим функциональным возможностям. В дешевом приемном оборудовании возможности декодеров, в первую очередь, будут ограничиваться объемом памяти.

Информация, содержащаяся в электронном гиде, будет передаваться несколькими потоками, сформированными так, чтобы более простые декодеры могли принимать только ту часть, которая может быть переработана их ресурсами. Так, например, декодер будет сохранять программу на меньшее количество дней или не воспримет пересылаемую навигационную систему.

Декодеры будут поддерживать ряд сервисных функций. Среди них — функции сортировки и поиска программ по определенному признаку, предоставление сборной информации о текущих программах на каналах, охваченных гидом, указание изменений в программе, организация легкого доступа к интересующей передаче и организация записи передачи на видеомагнитофон.

На сегодня телевизоры, оборудованные декодерами электронного гида, соответствующими стандарту nexTView, выпускает только фирма Philips. Однако в ближайшем будущем к ней собираются присоединиться еще 19 производителей телевизионного оборудования.

С другой стороны, пробные трансляции с включением электронного гида уже передавались на канале Euronews, а сейчас аналогичные эксперименты проводят голландские вещатели.

В завершение обзора вариантов использования интервала КГИ отметим, что иногда часть его строк используется для передачи коммерческой и другой профессиональной информации узкого назначения. Она расшифровывается специальными декодерами и не представляет интереса для рядового телезрителя. О практике такой пересылки можно прочитать в статье "Между строк", опубликованной в этом номере журнала.

Пересылка вспомогательной и служебной информации в цифровых трансляциях — тема отдельная и гораздо более обширная. В рамках сервисной информации, являющейся частью общего цифрового потока, могут передавать неизмеримо большие объемы данных, чем в аналоговых трансляциях. Это расширяет возможности традиционных видов передачи вспомогательной информации и создает предпосылки для новых форм использования ресурсов канала. Цифровые трансляции могут значительно шире использоваться для передачи информации, адресованной только небольшой части аудитории, например, обучающих программ, профессиональной информации, компьютерных файлов, Internet.

С их помощью может быть предоставлено множество интерактивных услуг, то есть предполагающих обратную связь с абонентом, — интерактивные игры, покупки и банковские расчеты. В цифровом телевидении большее распространение должны получить интерактивные программы (на основе конкурсов или просто обмена мнениями), а также разнообразные формы оплаты за просмотр передач.

Особую важность приобретет функция электронного гида, который будет необходим для ориентации во всем многообразии предоставляемых услуг.

В такой ситуации уже нельзя говорить о передаче вспомогательной информации в телевизионном сигнале. При последовательном внедрении мультимедийного принципа формирования цифрового потока, теле- и радиопередачи окажутся не более чем равноправной частью этого потока, и вещатели телепрограмм будут бороться за ресурсы канала с представителями других источников информации.

Предполагается, что будущие приемники мультимедийного потока будут строиться по модульному принципу. Основой приемника будет модуль, включающий высокочастотную приемную часть, демодулятор, MPEG-декодер и демультиплексор цифрового потока. К этому модулю, через интерфейсы PCMCIA, будут подключаться декодеры для мультимедийных приложений. Сейчас ведется разработка программных интерфейсов для включения таких приложений.

Сейчас концепция создания мультимедийного и интерактивного информационного пространства находится в стадии становления. В "Теле-Спутнике" уже публиковались некоторые материалы о конкретных достижениях в этой области, например, об Internetе через спутник или возможностях мультимедийных терминалов. Несомненно, это только начало разговора о богатейших возможностях мультимедийного использования телевизионных трактов, которое, в будущем, может заметно изменить нашу жизнь.

Использованные источники:

  1. Материалы симпозиума ITVS 97 г.
  2. Материалы конференции, проведенной в рамках выставки IBC 97 г.
  3. Frank Baylin. World Satellite TV and Scrambling Methods.
  4. Internet: http://www.dtn.net.uk, http://www.deaf-magazine.org, http://www.teletext.co.uk


 
Теле-Спутник Март 1998
наверх
 



Уважаемые посетители!
В связи с полной реконструкцией Архива, возможны ситуации, когда текст будет выводиться не полностью или неправильно (отсутсвие статей в некоторых номерах это не ошибка). Если заметите какие-то ошибки, то, пожалуйста, сообщите нам о них. Для связи можете воспользоваться специальной формой:

Номер журнала: *
Страница: *
Дополнительные сведения: *
Желательно четко опишите замеченную проблему - это поможет быстрее ее решить.
Мы не отвечаем на вопросы! Их следует задавать на нашем форуме!
Антиспам: * Нажмите мышкой на синий квадрат:


Поля, помеченные звездочкой (*)
обязательны для заполнения





Новый сайт