Войти
MUSE ( множественное кодирование суб-Найквиста) представляла собой аналоговую телевизионную систему высокой четкости, использующую точечное чередование и сжатие цифрового видео для доставки видеосигналов высокой четкости с 1125 строками (1920x1035) в дом. В Японии была самая ранняя работающая система HDTV, MUSE, которая была названа Hi-Vision (сокращение от HI gh-definition tele VISION) с проектными усилиями, начатыми еще в 1979 году. Страна начала транслировать широкополосные аналоговые сигналы HDTV в 1989 году с использованием 1035 активных чересстрочных линий. в стандартном соотношении 2: 1 ( 1035i), всего 1125 строк. К моменту коммерческого запуска в 1991 году цифровое телевидение высокой четкости уже находилось в стадии разработки в США. Hi-Vision продолжала вещание в аналоговом формате до 2007 года.
Система была стандартизирована как рекомендация ITU-R BO.786.
Видео MUSE часто производилось с использованием оборудования Sony HDVS. Видео MUSE было чересстрочным, 60 полей в секунду (1125i60).
MUSE, система сжатия сигналов Hi-Vision, была разработана научно-исследовательскими лабораториями NHK в 1980-х годах и использовала 2-мерную фильтрацию, чересстрочную развертку точек, компенсацию вектора движения и последовательное цветовое кодирование со сжатием по времени для «свертывания». 'исходный сигнал Hi-Vision с частотой 20 МГц в полосе пропускания 8,1 МГц.
Hi-Vision в основном транслировала NHK через их спутниковый телеканал BShi.
Формат сжатия звука DPCM: квази-мгновенное компандирование DPCM
MUSE - это система с 1125 строками (1035 видимых), которая не совместима с импульсной и синхронизацией с цифровой системой 1080 строк, используемой в современном HDTV. Первоначально это была система на 1125 строк с чересстрочной разверткой, 60 Гц, с соотношением сторон 5/3 (1,66: 1) и оптимальным расстоянием просмотра примерно 3,3H.
Для наземной передачи MUSE была разработана FM-система с ограниченной полосой пропускания. Спутниковая система передачи использует FM без сжатия.
Ширина полосы до сжатия для Y составляет 20 МГц, а ширина полосы до сжатия для цветности - это несущая 7,425 МГц.
Первоначально японцы исследовали идею частотной модуляции сложного сигнала, построенного традиционным способом. Это создаст сигнал, подобный по структуре сигналу Y / C NTSC - с Y на более низких частотах и C выше. Потребуется примерно 3 кВт мощности, чтобы получить отношение сигнал / шум 40 дБ для составного FM-сигнала в диапазоне 22 ГГц. Это несовместимо с технологиями спутникового вещания и пропускной способностью.
Чтобы преодолеть это ограничение, было решено использовать отдельную передачу Y и C. Это уменьшает эффективный частотный диапазон и снижает требуемую мощность. Приблизительно 570 Вт (360 для Y и 210 для C) потребуется, чтобы получить отношение сигнал / шум 40 дБ для отдельного сигнала Y / C FM в спутниковом диапазоне 22 ГГц. Это было возможно.
Есть еще одно энергосбережение, которое проявляется в характере человеческого глаза. Отсутствие визуального отклика на низкочастотный шум позволяет значительно снизить мощность ретранслятора, если более высокие видеочастоты усиливаются до модуляции в передатчике, а затем уменьшаются в приемнике. Был принят этот метод с частотами разделения для выделения / ослабления выделения на уровне 5,2 МГц для Y и 1,6 МГц для C. При этом требования к мощности упадут до 260 Вт (190 для Y и 69 для C).
Субдискретизация в видеосистеме обычно выражается в виде трех частей. Три члена отношения: количество выборок яркости («яркость», «яркость» или Y ), за которым следует количество выборок двух компонентов цвета («цветность»): U / Cb, затем V / Cr, для каждая полная область образца. Для сравнения качества важно только соотношение между этими значениями, поэтому 4: 4: 4 можно легко назвать 1: 1: 1; однако традиционно значение яркости всегда равно 4, а остальные значения масштабируются соответствующим образом.
Иногда записываются четырехчастные отношения, например 4: 2: 2: 4. В этих случаях четвертое число означает коэффициент частоты дискретизации ключевого канала. Практически во всех случаях это число будет 4, так как высокое качество очень желательно для приложений ввода.
Приведенные выше принципы выборки применимы как к цифровому, так и к аналоговому телевидению.
MUSE реализует переменную систему выборки ~ 4: 2: 1... ~ 4: 0,5: 0,25 в зависимости от количества движения на экране. Таким образом, красно-зеленый компонент (V или Cr) имеет от половины до одной восьмой разрешения дискретизации компонента яркости (Y), а сине-желтый (U или Cb) имеет половину разрешения красно-красного. зеленый - взаимосвязь, которая слишком сложна, чтобы ее можно было легко изобразить с помощью приведенной выше диаграммы.
MUSE имел дискретный 2- или 4-канальный цифровой аудио систему под названием «ТАНЕЦ», что означало D igital udio N уха мгновенного C ompression и E Xpansion.
Он использовал дифференциальную передачу звука (дифференциальную импульсно-кодовую модуляцию), которая не была основана на психоакустике, как MPEG-1 Layer II. Используется фиксированная скорость передачи 1350 кбит / с. Как и стереосистема PAL NICAM, в ней использовалось почти мгновенное компандирование (в отличие от слогового компандирования, как в системе dbx ) и нелинейное 13-битное цифровое кодирование с частотой дискретизации 32 кГц.
Он также может работать в 16-битном режиме 48 кГц. Система DANCE была подробно описана в многочисленных технических документах NHK и в опубликованной NHK книге под названием Hi-Vision Technology, выпущенной в США.
Аудиокодек DANCE был заменен на Dolby AC-3 (он же Dolby Digital), DTS Coherent Acoustics (он же DTS Zeta 6x20 или ARTEC), MPEG-1 Layer III (он же MP3), MPEG-2 Layer I, MPEG-4 AAC и многие другие аудиокодеры. Методы этого кодека описаны в документе IEEE:
У MUSE был цикл чередования точек с четырьмя полями, то есть для завершения одного кадра MUSE требовалось четыре поля. Таким образом, неподвижные изображения передавались с полным разрешением. Однако, поскольку MUSE снижает горизонтальное и вертикальное разрешение материала, которое сильно варьируется от кадра к кадру, движущиеся изображения были размыты. Поскольку в MUSE использовалась компенсация движения, панорама всей камеры сохраняла полное разрешение, но отдельные движущиеся элементы могли быть уменьшены только до четверти разрешения полного кадра. Поскольку сочетание движения и отсутствия движения кодировалось попиксельно, это было не так заметно, как могло бы показаться большинству. Позже NHK предложила обратно совместимые методы кодирования / декодирования MUSE, которые значительно увеличили разрешение в движущихся областях изображения, а также увеличили разрешение цветности во время движения. Эта так называемая система MUSE-III использовалась для трансляций, начиная с 1995 года, и очень немногие из последних лазерных дисков Hi-Vision MUSE использовали ее (« A River Runs Through It » - это один из Hi-Vision LD, который ее использовал). Во время первых демонстраций системы MUSE часто возникали жалобы на большой размер декодера, что привело к созданию миниатюрного декодера.
«1125 строк» MUSE - это аналоговое измерение, которое включает в себя «строки развертки», не относящиеся к видео, во время которых электронный луч ЭЛТ возвращается в верхнюю часть экрана, чтобы начать сканирование следующего поля. Только 1035 строк содержат информацию об изображении. Цифровые сигналы учитывают только строки (строки пикселей), которые имеют фактическую детализацию, поэтому 525 строк NTSC становятся 486i (округлено до 480 для совместимости с MPEG), 625 строк PAL становятся 576i, а MUSE будет 1035i. Чтобы преобразовать полосу пропускания Hi-Vision MUSE в «обычное» разрешение по строкам по горизонтали (как в мире NTSC), умножьте 29,9 строк на МГц полосы пропускания. (NTSC и PAL / SECAM составляют 79,9 строк на МГц) - это вычисление 29,9 строк работает для всех современных систем HD, включая Blu-ray и HD-DVD. Итак, для MUSE, во время неподвижного изображения, разрешение строк будет: 598 строк разрешения яркости на высоту изображения. Разрешение цветности: 209 строк. Измерение яркости по горизонтали приблизительно соответствует вертикальному разрешению чересстрочного изображения 1080, если принять во внимание коэффициент Келла и коэффициент чересстрочной развертки.
Тени и многолучевость по-прежнему мешают этому режиму передачи с аналоговой частотной модуляцией.
С тех пор Япония перешла на цифровую систему HDTV на основе ISDB, но исходный спутниковый канал 9 BS на основе MUSE (NHK BS Hi-vision) транслировался до 30 сентября 2007 года.
MUSE, как стало известно публике США, первоначально освещался журналом Popular Science в середине 1980-х годов. Американские телевизионные сети не освещали MUSE в достаточном объеме до конца 1980-х, так как публичные демонстрации системы за пределами Японии проводились очень редко.
Поскольку в Японии были свои собственные внутренние таблицы распределения частот (которые были более открыты для развертывания MUSE), к концу 1980-х годов эта телевизионная система могла передаваться по спутниковой технологии Ku-диапазона.
В конце 1980-х годов Федеральная комиссия по связи США начала издавать директивы, которые позволяли тестировать MUSE в США при условии, что он может быть вписан в канал System-M с полосой пропускания 6 МГц.
Европейцы (в лице Европейского вещательного союза (EBU)) были впечатлены MUSE, но никогда не смогли принять его, потому что это телевизионная система с частотой 60 Гц, а не система с частотой 50 Гц, которая является стандартной для Европы и остального мира. (за пределами Америки и Японии).
Разработка и внедрение EBU B-MAC, D-MAC и намного позже HD-MAC стало возможным благодаря техническому успеху Hi-Vision. Во многих отношениях системы передачи MAC лучше, чем MUSE из-за полного разделения цвета от яркости во временной области в структуре сигнала MAC.
Как и Hi-Vision, HD-MAC не может передаваться по каналам 8 МГц без существенной модификации и серьезной потери качества и частоты кадров. В США экспериментировали с версией Hi-Vision с полосой пропускания 6 МГц, но она также имела серьезные проблемы с качеством, поэтому Федеральная комиссия по связи никогда полностью не санкционировала ее использование в качестве внутреннего стандарта передачи наземного телевидения.
Рабочая группа США по ATSC, которая привела к созданию NTSC в 1950-х годах, была возобновлена в начале 1990-х благодаря успеху Hi-Vision. Многие аспекты стандарта DVB основаны на работе, проделанной рабочей группой ATSC, однако наибольшее влияние оказывает поддержка 60 Гц (а также 24 Гц для передачи фильмов) и единообразных частот дискретизации и совместимых размеров экрана.
20 мая 1994 года компания Panasonic выпустила первый проигрыватель MUSE LaserDisc. В Японии было доступно несколько проигрывателей MUSE LaserDisc : Pioneer HLD-XØ, HLD-X9, HLD-1000, HLD-V500, HLD-V700; Sony HIL-1000, HIL-C1 и HIL-C2EX; последние два из них имеют OEM-версии производства Panasonic, LX-HD10 и LX-HD20. Плееры также поддерживают стандартные лазерные диски NTSC. Лазерные диски Hi-Vision чрезвычайно редки и дороги.
Видеорекордер HDL-5800 записывал как неподвижные изображения высокой четкости, так и непрерывное видео на оптический диск и был частью ранней аналоговой широкополосной видеосистемы высокого разрешения Sony HDVS, которая поддерживала систему MUSE. Возможность записи неподвижных изображений и видео высокой четкости на оптический диск WHD-3AL0 или WHD-33A0; WHD-3Al0 для режима CLV (видео до 10 минут или 18 000 стоп-кадров на сторону); WHD-33A0 для режима CAV (видео до 3 минут или 5400 неподвижных кадров на каждую сторону).
HDL-2000 был полнополосным проигрывателем видеодисков высокой четкости.
W-VHS позволяет записывать программы Hi-Vision в домашних условиях.
Аналоговые телевизионные системы, которые эти системы должны были заменить:
Связанные стандарты:
