Мохамед Х. Х. Розвиток методів оцінки спотворень зображення у відеотрактах цифрового телебачення

Об’єкт – процес вимірювання характеристик відеотрактів систем цифрового телебачення стандартної й високої чіткості. Мета – розвиток методів оцінки спотворень зображень по випробувальним сигналам і випробувальним зображенням для вимірювання характеристик цифрових відеотрактів систем стандартної і високої чіткості. Методи дослідження: методи математичного опису сигналів у системах із цифровим кодуванням, спектральний аналіз, теорія узагальнених функцій. Теоретичні і практичні результати: Побудовано класифікацію типів спотворень, методів оцінки й випробувальних сигналів. Виконано узагальнений аналіз випробувальних таблиць для оцінки спотворень зображення у двох вимірах у тракті систем цифрового ТБ “ від світла до світла ” та принципів використання метаданих для організації контролю й моніторингу характеристик відеотрактів систем цифрового телебачення. Побудовано математичні моделі набору випробувальних сигналів, опис яких засновано на використанні функції вікна Блекмана. Запропоновано параметри сигналів для систем стандартної й високої чіткості з довільною розрядністю квантування. Уперше побудовано опис ідеальних пилкоподібних складових сигналів з урахуванням фільтрації, що дозволить уникнути спотворень результатів вимірювань, які виникають за рахунок невиконання умов теореми Найквіста. Надано оцінку чутливості сигналів кольорових смуг і других випробувальних сигналів до завад і спотворень у високочастотній області спектра цих сигналів. Запропоновано альтернативні варіанти побудови стандартних кольорових смуг з урахуванням можливості зміни їх кута нахилу стосовно зображення. Запропоновано критерій оцінки спотворень зображень у двох вимірах по сигналах кольорових смуг, заснованих на використанні оцінки спотворень по різних напрямках. Узагальнено на випадок використання сигналів кольорових смуг підхід, заснований на реалізації яскравісних і колірних переходів з малими кутами нахилу стосовно горизонтального й вертикального напрямків. Знято обмеження відносно використання сигналів частоти полів в системах цифрового телебачення стандартної чіткості, введених в Рекомендації ITU-R BT.801-1, і запропоновано використання цих сигналів у системах високої чіткості із прогресивною розгорткою, черезрядковою розгорткою та з передачею сегментованих кадрів. Наукова новизна: Удосконалено методи оцінки спотворень у цифрових відеотрактах систем цифрового телебачення по випробувальних сигналах і випробувальних зображеннях. Уперше виконано аналіз випробувальних таблиць для оцінки спотворень зображення у двох вимірах в тракті систем цифрового ТБ “ від світла до світла ” і внесено пропозиції щодо їх вдосконалення. Уперше побудовано математичні моделі набору випробувальних сигналів з використанням функції вікна Блекмана. Уперше надано оцінку чутливості сигналів кольорових смуг та інших випробувальних сигналів до завад і спотворень у високочастотній області спектра цих сигналів. Уперше запропоновано критерій оцінки спотворень зображень по різних напрямках у двох вимірах по сигналах кольорових смуг. Результати роботи впроваджено в таких організаціях: Одеська національна академія зв’язку ім. О.С. Попова, Державне підприємство “ Український науково-дослідний інститут радіо і телебачення ”, пропонуються для використання у навчальному процесі ВНЗ та в міжнародній стандартизації.