allgosts.ru33.170 Теле- и радиовещание33 ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ. АУДИО- И ВИДЕОТЕХНИКА

ГОСТ Р 53533-2009 Цифровое телевидение высокой четкости. Основные параметры цифровых систем телевидения высокой четкости. Общие требования

Обозначение:
ГОСТ Р 53533-2009
Наименование:
Цифровое телевидение высокой четкости. Основные параметры цифровых систем телевидения высокой четкости. Общие требования
Статус:
Действует
Дата введения:
12.01.2010
Дата отмены:
-
Заменен на:
-
Код ОКС:
33.170

Текст ГОСТ Р 53533-2009 Цифровое телевидение высокой четкости. Основные параметры цифровых систем телевидения высокой четкости. Общие требования


ГОСТ Р 53533-2009

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ЦИФРОВОЕ ТЕЛЕВИДЕНИЕ ВЫСОКОЙ ЧЕТКОСТИ. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ЦИФРОВЫХ СИСТЕМ ТЕЛЕВИДЕНИЯ ВЫСОКОЙ ЧЕТКОСТИ

Общие требования

Digital high-definition television. Basic parameters of digital high-definition television systems. General requirements

ОКС 33.170

Дата введения 2010-12-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием "Научно-исследовательский институт телевидения" (ФГУП "НИИТ")

2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 15 декабря 2009 г. N 795-ст

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

5 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Июнь 2020 г.

6 В настоящем стандарте реализованы положения Рекомендаций Международного союза электросвязи (МСЭ-Р): ITU-R ВТ. 1121-1 (2004), ITU-R ВТ. 1122-1 (1995), ITU-R ВТ. 1203 (1995), Европейского института по стандартизации в области телекоммуникаций (ETSI): ETS 300 814 (1998-03), EN 50083-9 (1997-09), ETR 101 290, стандарта Американского национального института по стандартизации ANSI и Общества инженеров кино и телевидения SMPTE: ANSI/SMPTE 240М, технического документа ЕВU-ТЕСН3299*

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - .

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

Введение

Настоящий стандарт определяет основные параметры цифрового телевидения высокой четкости, параметры: разложения, оптико-электронного преобразования, цифрового телевизионного сигнала; структуру телевизионных сигналов в аналоговом представлении и цифровых телевизионных сигналов, общие требования к сжатию цифровых телевизионных сигналов, общие требования к тракту передачи сигналов цифрового транспортного потока, общие требования к тракту воспроизведения изображения высокой четкости.

В настоящем стандарте учтены основные нормативные положения международных стандартов и документов [1]-[8].

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на цифровое телевидение высокой четкости и устанавливает:

- основные параметры и звенья тракта цифрового телевидения высокой четкости;

- параметры разложения цифрового телевидения высокой четкости;

- параметры оптико-электронного преобразования;

- структуру телевизионных сигналов в аналоговом представлении;

- параметры цифровых телевизионных сигналов;

- общие требования к сжатию цифровых телевизионных сигналов;

- общие требования к тракту передачи сигналов цифрового транспортного потока;

- общие требования к тракту воспроизведения изображения высокой четкости.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 52210 Телевидение вещательное цифровое. Термины и определения

ГОСТ Р 52591 Система передачи данных пользователя в цифровом телевизионном формате. Основные параметры

ГОСТ Р 52592 Тракт передачи сигналов цифрового вещательного телевидения. Звенья тракта и измерительные сигналы. Общие требования

ГОСТ Р 52593 Система кабельного цифрового телевизионного вещания. Методы канального кодирования, мультиплексирования и модуляции

ГОСТ Р 52594 Магистральные каналы волоконно-оптических, радиорелейных и спутниковых систем передачи цифровых телевизионных сигналов. Основные параметры и методы измерений

ГОСТ Р 52595 Линии соединительные цифровые для передачи телевизионных программ. Основные параметры и методы измерений

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины, сокращения и определения

3.1 В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р 52210.

3.2 В настоящем стандарте приняты следующие сокращения:

ТВЧ - телевидение высокой четкости;

ТС - телевизионный сигнал;

ЦТВЧ - цифровое телевидение высокой четкости;

ЦТП - цифровой транспортный поток;

ЦТС - цифровой телевизионный сигнал без сжатия цифрового потока.

3.3 Системой телевидения высокой четкости (ТВЧ) называется телевизионная система, параметры которой выбраны исходя из расстояния наблюдения, равного трем высотам наблюдаемого изображения.

Цифровой системой телевидения высокой четкости (ЦТВЧ) называется телевизионная система высокой четкости, которая для передачи изображений использует цифровое представление телевизионного сигнала.

4 Основные звенья и параметры системы цифрового телевидения высокой четкости

4.1 Звенья цифровой системы телевидения высокой четкости

4.1.1 Цифровая система телевидения высокой четкости (ЦТВЧ), приведенная на рисунке 1, включает в себя следующие основные звенья:

- тракт источника цифровых сигналов, в котором происходит преобразование оптических сигналов изображения высокой четкости в цифровые электрические сигналы изображения, их обработка, сжатие цифрового потока, формирование телевизионных программ и преобразование в групповой цифровой транспортный поток;

- тракт передачи сигналов цифрового транспортного потока системы телевидения высокой четкости;

- тракт воспроизведения изображения высокой четкости.


Рисунок 1 - Цифровая система телевидения высокой четкости

4.1.2 Границами тракта источника цифровых сигналов являются:

- входной зрачок оптической системы телевизионной камеры;

- выходной разъем интерфейса тракта источника сигналов цифрового телевидения высокой четкости, соединяемого с входным разъемом интерфейса тракта передачи цифрового транспортного потока телевидения высокой четкости.

4.1.3 Границами тракта передачи сигналов цифрового транспортного потока телевидения высокой четкости являются:

- входной разъем интерфейса тракта передачи цифрового транспортного потока (ЦТП) телевидения высокой четкости, соединяемого с выходным разъемом тракта источника сигналов цифрового телевидения высокой четкости (точка 1 на рисунке 1);

- выходной разъем интерфейса тракта передачи цифрового транспортного потока, соединяемого с входным разъемом интерфейса тракта воспроизведения изображения (точка 2 на рисунке 1).

4.1.4 Границами тракта воспроизведения изображения являются:

- входной разъем интерфейса тракта воспроизведения изображения, соединяемого с выходным разъемом интерфейса тракта передачи цифрового транспортного потока (точка 2 на рисунке 1);

- растр воспроизводимого изображения, воспринимаемого зрителем.

4.2 Основные номинальные параметры тракта источника цифровых сигналов

4.2.1 Параметры оптико-электронного преобразования тракта источника цифровых сигналов

Параметры оптико-электронного преобразования тракта источника цифровых сигналов должны соответствовать приведенным в таблице 1 согласно [1], [2] и [4], [5].

Таблица 1 - Номинальные характеристики преобразования оптического изображения в электрические сигналы

Наименование параметра

Значение параметра

Координаты

Координаты цветности основных цветов , , в колориметрической системе МКО 1931:

Красный

0,6400

0,3300

Зеленый

0,3000

0,6000

Синий

0,1500

0,0600

Координаты опорного белого в колориметрической системе МКО 1931 для равных сигналов основных цветов

0,3127

Характеристика оптико-электронного преобразования до гамма-коррекции

Линейное

Коэффициент гамма-коррекции сигналов основных цветов

0,45

Характеристика нелинейного преобразования сигналов основных цветов


для 0,0181,0;



для 00,018,

где - нормированная освещенность изображения относительно освещенности в номинальном белом;


- сигнал изображения

Связь между сигналами основных цветов и сигналами основных цветов после их нелинейного преобразования

;


;


Уравнение для формирования сигнала яркости

при равенстве для белого опорного цвета

Уравнение для формирования цветоразностных сигналов передачи



Уравнение связи нормированных сигналов цветности и с цветоразностными сигналами и



4.2.2 Параметры разложения изображения в тракте источника цифровых сигналов

Номинальные параметры разложения изображения в тракте источника цифровых сигналов должны соответствовать приведенным в таблице 2/

_______________

Допускается использование параметров разложения, приведенных в [1] для частот кадров 50 и 25 Гц.

Таблица 2 - Параметры разложения изображения

Параметр

Значение параметра

1250/50/1:1

1250/25/1:1

1250/50/2:1

Порядок сканирования

Слева направо, сверху вниз

-

Первая строка первого поля выше первой строки второго поля

Разложение

Построчное 1:1

Чересстрочное 2:1

Частота полей, Гц

-

50

Частота кадров, Гц

50

25

Полное число строк

1250

Активное число строк в кадре*

1080/1152

Число элементов яркости в строке

1920

Формат кадра

16:9/4:3

Строчная частота, Гц

62500

31250

Частота дискретизации сигналов

яркости , МГц

148,5

74,25

и допуски, %, не более

±0,0001

±0,0001

Частота дискретизации

цветоразностных сигналов , МГц

74,25

37,125

и допуски, %, не более

±0,0001

±0,0001

Число отсчетов в полной строке:

, ,,

2376

,

1188

* Допускается активное число строк в кадре источника цифровых телевизионных сигналов без сжатия 1088.

Примечание - Основные параметры источника телевизионных сигналов высокой четкости с форматом активной части 16:9, числом активных элементов изображения 1920x1080 и параметрами разложения 1125/50/2:1, 1125/25/1:1 и 1125/50/2:1 приведены в таблице А.1 и на рисунке А.1 (приложение А).

Активный формат кадра изображения для всех источников цифрового телевизионного сигнала широкоформатного телевидения высокой четкости должен быть равен 1920х1080 при формате элемента изображения 1:1.

4.3 Структура телевизионного сигнала в аналоговом представлении

Структура компонентных сигналов , , , и , на временном интервале строки представлена на рисунке 2.


а - для сигналов , , , ; б - для сигналов ,


Рисунок 2 - Структура компонентных сигналов на интервале строки

Уровни телевизионных сигналов (ТС) в аналоговом представлении при сопротивлении нагрузки 75 Ом приведены в таблице 3.

Таблица 3 - Уровни сигналов в аналоговом представлении при сопротивлении нагрузки 75 Ом

Параметр

Значение параметра

1250/50/1:1

1250/25/1:1

1250/50/2:1

Номинальные уровни сигналов , , , , мВ

Опорный уровень черного - 0,

опорный уровень белого - 700

Номинальный уровень сигналов , , мВ

От -350 до +350

Номинальная длительность строки "" (согласно рисунку 2), мкс

32

16

Форма синхронизирующего сигнала (согласно рисунку 2)

Трехуровневый биполярный

Длительность синхроимпульса "", выраженная в периодах частоты дискретизации (согласно рисункам 2, 3)

88

Опорное время строчного синхроимпульса (согласно рисункам 2, 3)

Он

Номинальные уровни синхроимпульсов "", мВ (согласно рисунку 3)

±300

Допуски на отклонение уровней синхроимпульсов, %, не более

±2

Номинальное время нарастания синхроимпульса "" между уровнями 0,1 и 0,9 (согласно рисунку 3), выраженное в периодах

4

Допустимое временное рассогласование сигналов яркости и цветоразностных сигналов, нс, не более

±2

±4

Номинальный интервал гашения "а", выраженный в периодах частоты дискретизации сигналов яркости (согласно рисунку 2)

456

Уровни указаны в милливольтах при сопротивлении нагрузки 75 Ом.

Сигналы синхронизации должны присутствовать в яркостном сигнале и цветоразностных и компонентных сигналах.

Временные интервалы структуры сигнала синхронизации на интервале гашения строки приведены на рисунке 3 и в таблице 4.


Рисунок 3 - Структура сигнала синхронизации на интервале гашения строки

Таблица 4 - Длительность временных интервалов на интервале гашения строки

Обозначение временного интервала

Наименование временного интервала

Число периодов частоты дискретизации 74,25 МГц для разложения

Число периодов частоты дискретизации 148,5 МГц для разложения

1250/50/2:1

1250/25/1:1

1250/50/1:1

Длительности положительного и отрицательного импульсов между относительными уровнями 0,5 фронта и срезов

44±3

Длительности фронтов и спадов между относительными уровнями 0,1 и 0,9

4,0±1,5

Длительность передней части интервала гашения строк

264

Длительность задней части интервала гашения строк

192

Структура сигнала синхронизации на интервале гашения поля и кадра показана на рисунке 4.


Рисунок 4 - Структура синхросигнала на интервале гашения поля

4.4 Параметры цифрового телевизионного сигнала

Параметры цифрового телевизионного сигнала (ЦТС) приводятся в таблицах 4 и 5.

Таблица 5 - Уровни при квантовании сигналов

Уровни сигналов

Значение

при 8-разрядном квантовании

при 10-разрядном квантовании

Уровни квантования

0-255

0-1023

Номинальный уровень черного в сигналах ; ; ;

16

64

Номинальный уровень белого в сигналах ; ; ; *

240

960

Уровни квантования, используемые для сигналов изображения

1-254

4-1019

Уровни квантования, используемые для передачи сигналов синхронизации

0 и 255

0-3 и 1020-1023

Номинальные уровни для нулевых значений сигналов и

128

512

Номинальные уровни для максимальных отрицательных и положительных значений сигналов и

16 и 240 соответственно

64 и 960 соответственно

Характеристики фильтров низких частот сигналов:

, ; ,

В соответствии с рисунком 5

и

В соответствии с рисунком 6

* Допускается использование номинальных уровней белого 235 для 8-разрядного представления и 940 для 10-разрядного представления.

Таблица 6 - Основные параметры цифрового представления сигналов в цифровых форматах 4:2:2 и 4:2:0

Значение параметра для форматов

Наименование параметра

4:2:2

4:2:0

для 1250/50/2:1

для 1250/25/1:1

для 1250/50/1:1

Вид кодирования

Линейное

Кодированные сигналы

, и

Частота дискретизации сигнала , МГц

74,25

148,5

и допуски, %

±0,0001

±0,0001

Частота дискретизации сигналов и , МГц

37,125

74,25

и допуски, %

±0,0001

±0,0001

Число отсчетов сигнала в цифровой активной части строки

1920

Число отсчетов сигналов и в цифровой активной части строки

960

Формат элемента изображения сигнала

1:1

Характеристики фильтров низких частот для сигналов яркости приведены на рисунке 5 (а, б, в) (см. таблицу 5).


Относительная частота
- частота дискретизации сигналов яркости
Рисунок 5 - Характеристики фильтров низких частот для сигналов яркости

Характеристики фильтров низких частот для сигналов цветности , приведены на рисунке 6 (а, б, в) (см. таблицу 5).


Относительная частота
Рисунок 6 - Характеристики фильтров низких частот для сигналов и

4.5 Общие требования к системе сжатия цифровых телевизионных сигналов

4.5.1 Цифровой транспортный поток (ЦТП) телевизионного сигнала высокой четкости должен состоять из пакетов 188 байт со структурой и синтаксисом, соответствующим структуре и синтаксису цифрового транспортного потока действующей цифровой вещательной системы телевидения стандартной четкости согласно национальным стандартам ГОСТ Р 52592-2006, ГОСТ Р 52593-2006, ГОСТ Р 52594-2006.

4.5.2 В транспортном потоке должна передаваться информация о параметрах разложения в источнике цифровых телевизионных сигналов высокой четкости, о формате элемента изображения, об опорном белом в телевизионной камере и цветовом кодировании цветовых сигналов, методе сжатия видеоданных цифрового потока.

4.5.3 Передача данных пользователя в цифровом телевизионном формате должна соответствовать ГОСТ Р 52591-2006.

4.5.4 Интерфейс транспортного цифрового потока должен соответствовать Рекомендации МСЭ-Р ВТ. 1120-7 [3].

4.6 Общие требования к тракту передачи сигналов цифрового транспортного потока телевидения высокой четкости

Методы канального кодирования, мультиплексирования и модуляции должны соответствовать стандартам ETSI: EN 300 421 [6], EN 300 429 [7], EN 300 744 [8] и национальным стандартам: ГОСТ Р 52593-2006, ГОСТ Р 52594-2006, ГОСТ Р 52595-2006.

4.7 Общие требования к тракту воспроизведения изображения высокой четкости

4.7.1 Воспроизведение широкоформатного изображения высокой четкости должно осуществляться в формате кадра 16:9 с числом элементов изображения 1920х1080.

4.7.2 Предпочтительным для цифрового телевидения высокой четкости (ЦТВЧ) является воспроизведение изображения высокой четкости унифицированным растром с форматом отображения 15:9 и числом отображаемых элементов 1920x1152 с полем отображения дополнительной информации 1920х72 внизу растра для отображения речевого или иноязычного сопровождения в цифро-буквенном виде или полного отображения изображения с форматом кадра 4:3 и числом отображаемых элементов изображения 1536х1152 (рисунок 7).


Рисунок 7 -Унифицированный кадр при воспроизведении изображений с форматами кадров 16:9 и 4:3

Приложение А
(справочное)


Основные параметры цифровой телевизионной системы высокой четкости с параметрами разложения 1125/50/2:1

Основные параметры источника телевизионных сигналов высокой четкости с форматом активной части 16:9, числом активных элементов изображения 1920x1080, параметрами разложения 1125/50/1:1, 1125/25/1:1 и 1125/50/2:1 приведены в таблице А.1 и на рисунке А.1.

Таблица А.1 - Основные параметры разложения изображения

Параметр

Значение параметра

1125/50/1:1

1125/25/1:1

1125/50/2:1

Порядок сканирования

Слева направо, сверху вниз

Первая строка первого поля выше первой строки второго поля

Разложение

Построчное
1:1

Чересстрочное
2:1

Частота полей, Гц

-

50

Частота кадров, Гц

50

25

Полное число строк

1125

Активное число строк в кадре

1080

Число элементов яркости в активной строке

1920

Формат кадра

16:9

Частота строк, Гц

56250

28125

Число выборок в полной строке:

- , , ,

2640

- ,

1320

Номинальная полоса пропускания для сигналов , , , в аналоговом представлении, МГц

60,0

30,0

Номинальная полоса пропускания для сигналов , в аналоговом представлении, МГц

30,0

15,0

Частота дискретизации сигналов , , , , МГц

148,5

74,25

Частота дискретизации сигналов , , МГц

74,25

37,125

Гашение аналоговой строки,

720

Активная часть строки,

1920

Амплитуда положительного и отрицательного импульсов синхронизации, мВ

300±6

Номинальный размах видеосигнала, мВ

700

Число элементов изображения в полной строке,

2640


Рисунок А.1 - Структура синхросигнала на интервале гашения поля

Библиография

[1]

Рекомендация МСЭ-Р ВТ.709-5

Значения параметров телевидения высокой четкости для производства и международного обмена программами

(ITU-R ВТ.709-5)

(Parameter values for the HDTV standards for production and international programme exchange)

[2]

Рекомендация МСЭ-Р ВТ. 1361

Унифицированная всемирная колориметрия и соответствующие характеристики будущего телевидения и систем передачи изображений

(ITU-R BT.1361)

(Worldwide unified colorimetry and related characteristics of future television and imaging systems)

[3]

Рекомендация МСЭ-Р ВТ.1120-7

Цифровые интерфейсы для студийных сигналов ТВЧ

(ITU-R ВТ.1120-7)

(Digital Interfaces for HDTV Studio Signals)

[4]

Стандарт Американского национального института по стандартизации ANSI и Общества инженеров кино и телевидения SMPTE

Телевидение - параметры и интерфейс для разложения 1920x1080 50 Гц

ANSI/SMPTE 295М

(Television - 1920х1080 50 Hz - Scanning and Interface)

[5]

Стандарт Американского национального института по стандартизации ANSI и Общества инженеров кино и телевидения SMPTE

Телевидение - система для производства программ высокой четкости - цифровое представление и параллельный интерфейс

ANSI/SMPTE 260М Television-1125/60

(High Definition Production System - Digital Representation and Bit-Parallel Interface)

[6]

Стандарт Европейского института по стандартизации в области телекоммуникаций

Цифровое телевизионное вещание (DVB). Структура, канальное кодирование и модуляция для 11/12 Гц спутниковой службы

ETSI EN 300 421:(1997-08)

(Digital Video Broadcasting (DVB); Framing structure, channel coding and modulation for 11/12 GHz satellite service)

[7]

Стандарт Европейского института по стандартизации в области телекоммуникаций

Цифровое телевизионное вещание (DVB). Структура, канальное кодирование и модуляция для кабельных систем

ETSI EN 300 429:(1998-04)

(Digital Video Broadcasting (DVB); Framing structure, channel coding and modulation for cable systems)

[8]

Стандарт Европейского института по стандартизации в области телекоммуникаций

Цифровое телевизионное вещание (DVB). Структура, канальное кодирование и модуляция для наземного телевидения

ETSI EN 300 744:(2004-11)

(Digital Video Broadcasting (DVB); Framing structure, channel coding and modulation for digital terrestrial television)

УДК 621.397.69:006.354

ОКС 33.170

Ключевые слова: цифровое телевидение высокой четкости, звенья тракта, тракт источника цифровых телевизионных сигналов, тракт передачи сигналов цифрового транспортного потока, тракт воспроизведения изображений, основные параметры цифровой системы телевидения высокой четкости

Электронный текст документа

и сверен по:

, 2020

Превью ГОСТ Р 53533-2009 Цифровое телевидение высокой четкости. Основные параметры цифровых систем телевидения высокой четкости. Общие требования