Принципы построения систем учебного ТВ

 

 

Целенаправленное применение телевидения в учебных целях получило название систем учебного телевидения (УТВ). По принципу построения и организации использования системы УТВ можно разделить на две категории: открытые и замкнутые.

Открытые системы УТВ аналогичны системам эфирного вещательного телевидения. Для отдельных учебных заведений такие системы в их полной организационно-технической структуре из экономических соображений, как правило, не применяют. Однако некоторые учебные программы, представляющие интерес для широкого круга пользователей – программы по культуре, иностранным языкам и др., – транслируются по вещательным сетям эфирного телевидения согласно расписанию передач. Для их приема в отдельных аудиториях учебного заведения, в простейшем случае, необходимо иметь телевизоры (размер экрана не менее 50 см) с подключенными к ним видемагнитофонами. Видеомагнитофон используется для записи телевизионных передач и последующего их воспроизведения (полностью или выборочно), а также для воспроизведения учебных программ, записанных на видеокассеты или диски.

Замкнутые системы УТВ имеют другую организационно-техническую структуру. Они рассчитаны для применения в отдельном учебном заведении и обеспечивают передачу и приём учебных программ в одной или нескольких аудиториях, оборудованных соответствующей аппаратурой. Существует несколько разработок аппаратных комплексов УТВ. В общем случае в состав аппаратного комплекса входят:

–  телевизионное оборудование рабочего места преподавателя;

– коммутационно-распределительное и контрольное оборудование аппаратного помещения;

– аудиторные видеопросмотровые устройства индивидуального и коллективного пользования.

В состав оборудования рабочего места преподавателя могут входить: персональный компьютер, телеэпипроектор (документопроектор), видеомагнитофон, видеопроектор, микрофон и др.

Аппаратное помещение системы УТВ содержит комплект усилительного, контрольного и коммутационно-распределительного оборудования для передачи аудиовизуальной информации с рабочего места преподавателя на индивидуальные и коллективные видеопросмотровые устройства аудиторий.

Аудиторные видеопросмотровые устройства индивидуального пользования представляют собой группу видеомониторов, распределённых по площади аудитории таким образом, чтобы обеспечить достаточную наглядность и чёткость просмотра учебного материала с каждого рабочего места обучаемого. Экран коллективного пользования должен иметь достаточный размер, а видеопроектор создавать световой поток необходимой интенсивности для просмотра изображения всей аудиторией в условиях умеренного дневного освещения.

П р и м е ч а н и е. При оборудовании комплексом УТВ отдельной учебной аудитории коммутационно-распределительное оборудование в аппаратном помещении может отсутствовать.

Оптимальные условия просмотра программ учебного телевидения:

– аудитория должна иметь умеренное освещение, обеспечивающее наилучшие условия просмотра и восприятия визуальной информации;

–  удалённость учащихся от экрана телевизора должна составлять от 2 до 6 м, при отсутствии острых углов просмотра;

– максимальная длительность непрерывного просмотра учебной телевизионной программы не должна превышать 25–35 мин.

 

 

Цифровое телевидение

 

Наиболее революционным этапом технического прогресса, который в начале XXI века вступает в свою активную фазу, является переход видеотехники, телевидения, электронного кино и фототехники к унификации способов формирования изображений на основе цифровой вычислительной техники. Происходят процессы конвергенции телевидения, кино, вещательных и информационных технологий. Усовершенствовались и стали более экономичными способы доставки сигнала по различным каналам связи.

Переход к цифровому вещанию начался в мире с 1996 года на основе разработанного к этому времени пакета стандартов, известных в Европе как DVB. Цифровое телевидение начало активно внедряться во всех промышленно развитых странах. В ближайшее время оно появится и в России, давая новый импульс совершенствованию учебного процесса. Параллельно с внедрением техники цифрового телевидения начнётся активное внедрение диалоговой системы – интерактивного телевидения (ИТВ). Резко возрастут возможности заочного обучения населения с использованием различных программ самообразования, целенаправленно передаваемых индивидуальным абонентам по их запросам.

 

В телевидении переход от аналогового вещания к цифровому сопровождается одновременным введением нового формата изображения, в котором соотношение сторон экрана будет 16:9 вместо прежнего соотношения 4:3. Кадр будет содержать повышенное число элементов изображения 1920×1080 вместо условных 720×576 элементов аналогового ТВ стандартной чёткости. Предусматривается возможность работы с частотами 24, 25, 30, 50 и 60 кадров/с. Такая рекомендация принята в 1999 году Международным союзом электросвязи. Телевизионная техника нового формата существенно улучшает качество и устойчивость выводимого на экран изображения. Новый телевизионный стандарт получил название телевидение высокой чёткости (ТВЧ), обозначаемого HDTV.

  Главные достоинства ТВЧ: высокое качество изображения, широкий экран, улучшенная цветопередача и высококачественный многоканальный звук. Поле зрения человека больше соответствует формату изображения 16:9, чем наиболее распространенному в настоящее время формату 4:3. В телевизионных системах обычного разрешения ширина угла, под которым зритель видит телевизионный экран, не превышает 15-20°, а для зрителя новой системы ТВЧ поле зрения расширяется до 25-30°. По степени эмоционального воздействия на человека переход к системе ТВЧ сравним с переходом от чёрно-белого телевидения к цветному.

Цифровое телевидение обеспечивает:

– возможность увеличения количества телевизионных каналов примерно в 4 раза в том же частотном диапазоне, который занимает в настоящее время телевидение стандартной чёткости;

– возможность сопряжения сетей цифрового телевизионного вещания с сетями Интернет и организации интерактивных (диалоговых) видов обслуживания абонентов сети путем организации обратных каналов;

– возможность трансляции телевизионных программ по каналам мобильной связи третьего и последующего поколений.

Следует ожидать, что любые ТВ программы, имеющие архивную ценность для будущих поколений, будут производиться и архивироваться только в стандарте ТВЧ.

Важность создания единого мирового стандарта на электронное изображение нельзя переоценить. ТВЧ закладывает основы для создания в будущем системы всемирной телевизионной сети. Некоторые страны мира разрабатывают свои национальные программы перехода телевидения на цифровой стандарт. Так США завершают данный переход по принятому ими национальному стандарту ATSC в 2009 году. Завершением перехода считаются условия, когда не менее 85 % семей в стране приобретут приемники цифрового телевидения. Страны Европейского союза (ЕС), а также Канада, Япония, Австралия и Китай (всего более 20 стран) намерены завершить полный переход к системе цифрового телевидения в 2012 году и прекратить аналоговое вещание.

Наша страна в этой области движется с некоторой задержкой от промышленно развитых стран мира. Согласно Федеральной программе «Развитие телерадиовещания в Российской Федерации на 2008-2015 годы» стоит задача полного перехода страны на цифровое телевещание к 2015 году. Россия избрала общеевропейский стандарт цифрового ТВ: DVB -С – кабельное телевидение; DVB - T – наземное эфирное вещание; DVB - H – ТВ для наземных переносных (мобильных) устройств; DVB - S – вещание посредством спутниковых систем. Преимуществами европейского стандарта DVB перед американским стандартом ATSC являются более устойчивый приём программ в условиях помех от других работающих станций и потребность в менее мощных телевизионных передатчиках для создания равноценных зон приёма.

Постепенно телевизионное оборудование стандартной чёткости начинает исчезать с рынка. На первом этапе развертывания ТВЧ приём программ DVB будет осуществляться преимущественно при помощи специальных абонентских приставок – ресиверов. Ресиверы необходимы для приёма и обработки цифровых сигналов звука и изображения, а также для преобразования их в аналоговую форму. Полученные на выходе приставки сигналы можно подавать на любой обычный телевизор. Выбор ТВ каналов и режимов работы приставки производятся с пульта дистанционного управления. В окончательном варианте все выпускаемые телевизоры будут рассчитаны только на приём программ цифрового ТВ.

В Европе и России прекращён выпуск кинескопных мониторов и усилилась тенденция к использованию телевизоров с экранами на основе ЖК, плазменных и лазерных панелей с диагональю до одного метра и более. Такие экраны обеспечивают хорошее качество изображения и физиологически более безопасны для человека, поскольку не создают высокоэнергетического излучения. В Японии успешно продвигаются работы по созданию светоизлучающей плёнки на основе нанотехнологии. Предполагается, что подобные плёнки можно будет развёртывать на всю площадь стены, подобно обоям. Благодаря такому огромному экрану с управляющего устройства на него можно будет выводить самые разнообразные цветные статические и динамические изображения, изменяемые по желанию и настроению потребителя. Весьма важно и то, что потребляемая наноэкраном электрическая мощность будет существенно ниже, чем у ранее названных видов телевизионных экранов.

 

Прогресс в области систем цифрового телевидения стремительно развивается. В японской вещательной корпорации NHK в 2006 году впервые в мире разработана система телевидения сверхвысокой четкости (ТСВЧ) с более чем 4 000 строк развертки. Число элементов изображения составило 7680×4320 пикселов. Разработанная система является прообразом цифрового телевидения будущего.Для систем ТСВЧ предложен стандарт, содержащий несколько уровней, кратных по разрешению формату ТВЧ: нулевой уровень HRI-0 (1920×1080) – основной стандарт ТВЧ, первый уровень HR1-1 (3840×2160), второй уровень HR1-2 (5760×3240), третий уровень HR1-3 (7680×4320) [31].

 

В 2008 году появилась новая разработка системы трёхмерного изображения Pablo Stereo 3 D (компании Quantel), позволяющая зрителю воспринимать объёмное изображение без специальных цветных очков и приступов головной боли, что было ограничивающим фактором на этапе первоначальных демонстраций трёхмерных изображений в кино и телевидении. В США уже более 1000 кинотеатров готовятся к внедрению технологии Stereo 3D, а в Европе – более 500. Соответственно растёт рынок продаж 3D-телевизоров. Технологию Stereo 3D можно считать по-настоящему революционной со времени появления цвета на экранах зрительской аудитории. Технология рассчитана не только на применение в кино, она может переносить зрителя в гущу спортивных, общественных, новостийных событий и даже в среду рекламного клипа [33]. Stero 3D повысит информативность познания, перенося зрителя в объёмную среду музеев, выставок, галерей, а также при демонстрации анатомической среды, физических, физиологических и иных процессов на стадии обучения студентов. Полезно учесть высокую наглядность, которую обеспечит данная технология в процессе презентаций трёхмерной продукции, представляемой фирмами и компаниями.

 

Учёные из лаборатории фирмы Sony, расположенной в Сан-Диего, разработали специальное устройство, которое позволяет зрителям во время просмотра телепередач улавливать запах того, что показывают на экране. Устройство размещается в телевизоре и посылает в мозг зрителя безобидные для организма человека ультразвуковые сигналы. Эти волны помогают зрителям почувствовать запах, и даже вкус блюда, которое, скажем, готовят в какой-нибудь кулинарной передаче или в фильме [27]. Уже существует пока ограниченное количество кинозалов, позволяющих использовать технологию 4 D. Она вовлекает в процесс просмотра стереоскопическое зрительное восприятие образов, обоняние и тактильные ощущения людей, присутствующих на просмотре фильма. Для этого в залах предусмотрена возможность дополнительных эффектов: подвижные кресла, вывод запаха, ветер и др.

 

В России с 2008 года компанией HD Media развёрнута начальная сеть телевизионных каналов высокой четкости (HDTV), в которой ведётся регулярное вещание. HD Media выступает как профессиональная «продюсерская платформа» для производства тематической телепродукции. В состав сети входят общедоступные каналы «Перпетуум Мобиле», «Мир Эстетики», «Терра Инкогнита» и др. Для приёма каналов необходимо иметь телевизор HD и HDTV-ресивер. Предпочтительнее использовать телевизоры Full HD, которые обеспечивают разрешение 1920×1080. Выбор типа ресивера зависит от разновидности используемой абонентом вещательной сети: спутниковая, местная кабельная, IPTV или наземная эфирная.

 

 

Компрессия цифрового видео

 

В системах цифрового видео качество изображения в меньшей степени зависит от качества каналов по сравнению с аналоговыми системами. Однако видеосигнал, преобразованный из аналоговой формы в цифровую, занимает без специальной обработки очень большой объём памяти на единицу времени и требует высокой скорости передачи данных. Поэтому видеосигнал перед записью или передачей в канал связи предварительно подвергают сжатию (компрессии), несмотря на то, что этот процесс вызывает частичное снижение качества исходного изображения. Сжатие видео осуществляется за счёт устранения деталей изображения неразличимых (или слабо различимых) для человеческого глаза. Также удаляется часть информации о цветности. Коэффициент сжатия видеоинформации в разных форматах может составлять от 2:1 до 300:1.

В то же время оно может значительно меняться в зависимости от скорости передачи данных, сложности изображения и применяемого алгоритма кодирования. Чем выше скорость передачи цифрового потока для видового канала составляет порядка 3…10 Мбит/с, а верхняя граница – 30…100 Мбит/с.

Проблема создания высококачественной системы передачи видео и звука сводится, главным образом, к обеспечению эффективного сжатия соответствующих данных, выбора оптимального кода для увеличения информационной плотности цифрового потока. Это наиболее сложная ресурсопотребляющая часть всей системы. Правильный её выбор существенно влияет на качество воспроизводимой в последующем информации.

Международная экспертная комиссия по движущимся изображениям (MPEG) предложила несколько стандартов сжатия для потоков видео- и аудиоинформации.

 

CCIR-601 – стандарт цифрового телевидения, опубликованный в 1990 году, определяет форматы кадра, правила преобразования стандартного аналогового видеосигнала PAL, SECAM и NTSC в цифровые компонентные сигналы и методы кодирования цифрового видеосигнала. Стандартный размер видео кадра в стандартах PAL и SECAM равен 720×576 точек, а стандарта NTSC – 720×480 точек. Следует отметить, что из 625 строк развёртки в системах PAL и SECAM только 576 строк несут информацию об изображении, а в системе NTSC из 525 строк развёртки – только 480. Остальные строки используются для внутренней синхронизации.

 

AVI (A udio V ideo I nterlасed) – это формат-контейнер, который содержит аудио/видео данные, сжатые с использованием разных комбинаций кодеков. Формирование файлов в формате предусматривает чередование аудио и видеоинформации. Это позволяет синхронно воспроизводить видео со звуком. Все AVI файлы выглядят одинаково «снаружи» (имеют расширение.AVI), но «внутри» они могут отличаться очень сильно.

 

MiniDV – стандарт видео, в котором используется так называемое внутрикадровое сжатие. Каждый кадр изображения сжимается независимо и без связи с предыдущим или последующим кадром, в отличие, например, от процедуры сжатия в стандарте MPEG. При сжатии кадр разбивается на блоки 8×8 пикселов, и каждый из таких блоков сжимается индивидуально. Общий коэффициент сжатия DV составляет 5:1. Формат DV изначально предусматривал запись данных на магнитную ленту. На кадр приходится по 12 наклонных дорожек записи, и изображение равномерно распределяется между ними. При этом данные записываются с некоторой избыточностью, что позволяет восстанавливать первоначальное изображение, даже если одна или две из дорожек записались с дефектами. Объём одного часа видео в MiniDV составляет около 13 Гбайт.

 

Стандарт JPEG разрабатывался для цифровой фотографии, с его помощью обеспечивается эффективное сжатие фиксируемых кадров, позволяющих уменьшить графический файл до 100 раз. К настоящему времени стандарт морально устарел, на смену ему для хранения цифровых фото и для цифрового кино предусмотрено внедрение стандарта JPEG2000.

 

Стандарт M- JPEG создан для видео, где каждый кадр рассматривается как отдельный кадр фото. Позволяет сократить объём данных примерно на 15%.

 

Стандарт MPEG-1 ориентирован на низкоскоростные (не более 1,5 Мбит/с) каналы передачи видеоданных и ограничен разрешением кадра 352×288 отсчетов. Сжатие видео в стандарте MPEG-1 используется на дисках VideoCD, но по своим параметрам уступает более новым стандартам.

 

Стандарт MPEG-2 (H.263) изначально разработан для решения задач передачи телевизионных изображений и обеспечивает уменьшение передаваемого потока данных в два-четыре раза. Он объединяет семейство взаимосогласованных алгоритмов сжатия телевизионных сигналов и допускает 4 уровня разрешения кадра:

–  низкий (LL) c разрешением кадра 352×288 отсчетов, как в MPEG-1;

– основной (ML) 720×576 отсчетов, рассчитанный для стандартного вещательного телевидения (скорость 9 Мбит/с);

– высокий (HL-1440) 1440×1152 для телевидения высокой чёткости (скорость 25-50 Мбит/с);

– высокий (HL-1920) 1920×1152 для телевидения высокой чёткости и электронного кинематографа (скорость 50-100 Мбит/с).

Стандарт предусматривает несколько базовых профилей кодирования сигналов яркости и цветности: простой (SP), основной (MP), основной профессиональный (422Р), масштабируемый (SNR), пространственно масштабируемый (S), высокий (НР).

Стандарт MPEG-2 принят в качестве основного стандарта сжатия для записи видео на DVD. Для воспроизведения DVD с видео необходим DVD-привод и декодер MPEG-2. В качестве такой аппаратуры можно использовать бытовой DVD-проигрыватель, либо компьютерный DVD-привод сопряжённый с программным проигрывателем и декодером. Аудиоданные в DVD-фильме могут быть записаны в форматах PCM, DTS, MPEG или Dolby Digital (AC-3). DVD-Forum включил Dolby AC-3 в список опциональных форматов звука на дисках и обязательных форматов в плеерах.

 

Стандарт MPEG-4 разработан с учетом цифровой передачи данных по телефонным линиям в условиях жестко ограниченной пропускной способности. Каждый видеообъект кадра кодируется наиболее оптимальным для него методом. Стандарт позволяет разделять визуальные объекты по категориям; обеспечивая более высокую степень сжатия данных относящихся к 2- и 3-мерным объектам по сравнению с MPEG-2. Кроме того, стандарт определяет кодированное представление текста, графики, синтезированного звука и др. Однако из-за своей сложности стандарт в полном объёме не был реализован. Поэтому были разработаны упрощённые версии этого стандарта.

 

Стандарт AVC (A dvanced V ideo C oding) – стандарт высокоэффективной цифровой компрессии медиаданных. Стандарт AVC имеет также обозначение Н.264 и MPEG-4 Part 10. Технология стандарта разработана для HD-видео и использует внутрикадровую структуру сжатия, которая вдвое эффективнее MPEG-2 HDV. При внутрикадровой компрессии данные каждого кадра обрабатываются независимо от соседних кадров, что позволяет получать отличные изображение и звук. Стандарт AVC включает в себя шесть профилей (функциональных наборов), которые используются в зависимости от конкретных задач:

– базовый профиль (ВР) – для работы с видео низкого качества, при ограниченных аппаратных ресурсах, для видеоконференций и в мобильных устройствах;

– главный профиль (МР) – для полупрофессиональных задач вещания и архивирования;

– расширенный профиль (ХР) – для работы преимущественно с потоками видеоданных;

– высший профиль (HiP) – для вещания и дискового хранения, особенно важен для ТВ высокой четкости, для работы с HD DVD и Blu-ray;

– высший-10 (Hi10 P) – для использования при синтезе звуковых фрагментов с глубиной кодирования сигнала до 10 бит;

– высший 4:2:2 (Hi422 P) – для работы с видеосигналами разложения 4:2:2.

Эффективность стандарта AVC наиболее высока на небольших скоростях потоков для качества изображения ниже телевизионного: Интернет-ТВ, IP-вещание, мобильное ТВ.

Формат DivX основан на упрощённой технологии сжатия видео в стандарте MPEG-4. Формат широко используется для распространения мультимедийной информации в Интернет и интерактивном ТВ. Он позволяет доводить сигнал к различным устройствам, независимо от их полосы частот, и воспроизводить изображение с различным качеством. Сжатие цифрового видео до 5-10 раз выше, чем в формате MPEG-2/DVD. Обеспечивается автоматическое удаление шумов, уменьшение зерна картинки и шумов с видеокамер DV без ухудшения видео. Использование DivX заметно улучшает качество по сравнению с MPEG-1, но существенно уступает DVD. Кодек востребован для хранения и переноски видеоматериала на CD и флэш-диски.

Формат XviD – другая популярная эффективная программа-кодек для кодирования аудио и видеоинформации в стандарте MPEG-4. В отличие от аналогичного ей лицензионного кодека DivX, это бесплатная свободно распространяемая программа, которую можно использовать почти во всех платформах и операционных системах.

 

Формат компрессии iPod, также основан на технологии сжатия MPEG-4. Применяется для сильного сжатия видеоизображения с небольшим размером 320×240, обеспечивает очень маленький размер файлов по сравнению с расширенными форматами.

 

Следует заметить, что большая часть современных систем цифрового видео ориентирована на применение алгоритмов кодирования MPEG-2 и MPEG-4 AVC.

 

Стандарт видеокодека VC-1 выпущен в 2006 году. На данный момент это поддерживаемый стандарт для HD-DVD и Blu-Ray, он часто рассматривается как альтернатива стандарту H.264 AVC. Одно из достоинств кодека – возможность работы с чересстрочной развёрткой без преобразования в прогрессивную, что потенциально привлекательно для использования его в широковещательных сетях. Видеокодеки VC-1 очень важны для массового производства абонентских приставок STB и DVD проигрывателей высокой чёткости. По оценкам фирмы Microsoft, система VC-1 примерно в 2 раза превосходит систему MPEG-2 в эффективности кодирования. Вещательное качество может быть достигнуто при компрессии телевизионного изображения стандартной четкости на скорости потока около 2 Мбит/с. Для изображения высокой четкости (формат 720p) хорошие результаты достигаются при скорости потока 4…6 Мбит/с

 

Стандарт JPEG2000 – формат высокоэффективной межкадровой компрессии без задержки во времени кодируемого видеосигнала. Формат разработан фирмой Grass Vallery для HD-видео. Качество видеоматериала JPEG2000 с потоком 50 Мбит/с сопоставимо с качеством видео в формате MPEG-2 при потоке 100 Мбит/с, т. е. рассматриваемый формат по эффективности в два раза выше формата MPEG-2.

Исходная дискретизация цифровых видеосигналов осуществляется согласно рекомендациям Международного консультативного комитета по радио (МККР). В компонентной видеосистеме чаще всего применяются три составляющие: YUV. Базовая частота дискретизации – 3,375 МГц. Сигнал яркости (Y) дискретизируется на частоте 13,5 МГц (т.е. в 4 раза выше базовой). Цветоразностные сигналы (U и V), используемые в европейской системе PAL, могут дискретизироваться с кратностью 1, или 2, или 4 по отношению к базовой частоте. Соответственно применяемый в конкретной видеосистеме цифровой стандарт компонентной обработки составляющих видеосигнала может быть, к примеру, обозначен: 4:1:1, или 4:2:2, или 4:4:4.

 

 

Интерактивное телевидение (ИТВ)

 

 

Интерактивное телевидение – смежное с цифровым телевидением направление. Современное видеопроизводство и телевидение базируются на технологиях, применяемых в цифровой вычислительной технике. Развитие современных информационных технологий – чрезвычайно важная для нашей страны задача. Возможности доступа деловых людей к огромному массиву разнообразной информации существенно расширились с помощью компьютерной сети Интернет. В качестве абонентского устройства в этой сети используется персональный компьютер. Однако для большей части населения страны компьютер всё же не смог стать предметом повседневного применения. Это объясняется как его дороговизной, так и сложностью работы на нём без наличия специальных знаний.

Появление в конце ХХ века телевизоров с цифровой обработкой сигналов стало приводить к постепенному стиранию грани между компьютерной и телевизионной техникой. Возникли так называемые мультимедийные информационные технологии и начали разрабатываться соответствующие средства для них. Мультимедиа – комплексное представление в цифровом виде разнообразной информации – текстовой, видео-, аудио-, графической, мультипликационной и др.; уплотнение этой информации в допустимых пределах, передача по каналам связи, хранение и вывод в наиболее удобной для восприятия форме.

Международные стандарты на цифровое телевизионное вещание предусматривают возможность одновременной передачи в составе телевизионного сигнала разнообразной цифровой информации. То есть перспективная телевизионная система должна строиться как система ТВ-мультимедиа, в которой владельцы телевизоров смогут сравнительно легко получать целый спектр дополнительных информационных услуг. При наличии вспомогательного канала связи с провайдером – поставщиком услуг – комплекс обслуживания абонента сети можно расширить ещё больше. Такая телевизионная система, обеспечивающая диалог пользователей с источниками программ и услуг, получила название системы интерактивного телевидения – ИТВ (iTV).

Интерактивное (диалоговое) телевидение – это система дополнительного телевизионного обслуживания, предусматривающая:

– формирование ипередачу по телевизионной сети, наряду со стандартными телевизионными сигналами, дополнительной мультимедиа информации, которая может представлять интерес для пользователей (абонентов сети);

– возможность обратной связи пользователей (абонентов сети) в направлении обслуживающего их провайдера сети – главного поставщика информационных услуг;

– подачу пользователем провайдеру индивидуальных заявок по интересующей его тематике, в том числе и по учебным программам;

– избирательную передачу абоненту по его запросу от провайдера сети видео, текстовой, графической и другой информации с использованием возможностей собственной базы данных и доступа к различным информационно-справочным службам и базам данных сети Интернет;

– вывод абоненту запрошенной информации на экран его телевизора или на дисплей приставки, в том числе и по учебным программам;

– обеспечение связи абонентов одной распределительной сети ИТВ между собой (в условиях ограниченной емкости городских АТС), а также использование возможности проведения сеансов коллективных опросов и игр;

– неотложные медицинские консультации на дому с возможностью оперативной передачи в медицинский центр данных о состоянии здоровья больного – кардиограммы, энцефалограммы и других данных – для принятия решений квалифицированными специалистами;

– возможность реализации противопожарных и охранных функций, в том числе видеонаблюдение.

В системе может быть предусмотрен приоритетный режим «экстренное сообщение», предусматривающий (при постоянном включении устройства в сеть питания) автоматическое переключение телевизора на канал оповещения, по которому передается экстренное обращение президента, правительства, дежурных служб МЧС и гражданской обороны.

Индивидуальное абонентское устройство для приема программ ИТВ представляет собой некий упрощенный гибрид привычного для всех телевизора с персональным компьютером, позволяющий малоподготовленному зрителю наиболее легко и удобно воспользоваться всеми преимуществами нового вида информационных услуг.

Связь абонента с поставщиком услуг предусматривается осуществлять по телефонным, в том числе сотовым, сетям или специальным кабельным линиям. ИТВ позволит абоненту получать, например, следующие услуги:

– пользование электронным путеводителем по ТВ программам;

– жанровые телевизионные услуги;

– участие в игровых шоу, телеголосовании и видеоконференциях;

– прогнозы погоды в привязке к своей местности;

– выборочную спортивную информацию и рекламу;

– расписания движения поездов и самолетов;

– электронную почту;

– информацию для дистанционного обучения;

– этнические пакеты программ;

– разнообразную рекламу;

– домашний шопинг (заказы товаров на дом);

– электронные версии газет и журналов;

– прямую консультацию на темы здоровья;

– финансовые и другие услуги.

Вполне возможно, что в недалеком будущем вся художественная видеопродукция не будет привязана к сетке телевизионного вещания, а станет поступать пользователю по его требованию в удобное для него время.

В интерактивном ТВ общение пользователя с телевизионной студией или провайдером сети будет осуществляться в полуавтоматическом режиме. Пользователь выбирает из предоставляемых ему услуг то, в чём он наиболее заинтересован, и получает на свой запрос необходимую ответную информацию. Технологии ИТВ дают рекламодателям возможность обращаться непосредственно к зрителям и сразу получать информацию о заинтересованности их товаром потенциальных покупателей. Владельцы приставок во время трансляции спортивных матчей могут простым нажатием кнопок получать дополнительную информацию о составах команд, игроках, положении клубов в турнирной таблице и др.

Интерактивное телевидение позволит существенно расширить систему дистанционного обучения. Помимо студентов и школьников возрастёт число нетрадиционных учащихся: пожилых людей, домохозяек, а также уже работающих людей. Такая форма обучения даст возможность зрителям выбирать учебные курсы по индивидуальному заказу. Образовательные программы по ИТВ существенно улучшат качество и наглядность форм обучения, позволят ввести в этот процесс наиболее квалифицированные кадры преподавателей, не требуя от них жёсткой привязки по времени к обучаемым. Обучаемые смогут самостоятельно определять для себя приемлемый темп занятий и время их проведения.

Возникает принципиально новая ситуация вовлеченности зрителя в телевизионный процесс. Интерактивное телевидение обеспечит зрителю возможность активности в отличие от получения им по обычному телевидению только просмотровой информации. Появился и укоренился даже специальный термин «SmartTV» – умный, находчивый телевизор. Для реализации интерактивных услуг у абонента сети будет установлена специальная телевизионная приставка STB (Set Top Box). Приставка имеет ещё обозначение – МНР (Multimedia Home Platform – «Мультимедийная бытовая платформа»). Её использование не потребует от зрителя специальных навыков по сравнению с работой на персональном компьютере.

Новое поколение абонентских ТВ-приставок уже появилось на международном рынке. Цена приставок, продаваемых в США, находится в диапазоне от 100 до 200 у. е. В их комплект предполагается включить дисковый персональный магнитофон (PVR), имеющий накопитель на жёстком диске, подобный компьютерному диску, емкостью порядка 20–40 Гбайт с перспективой увеличения до 100 Гбайт. Абонентские ТВ-приставки с PVR позволят записывать сигналы так же, как и обычные кассетные магнитофоны, но имеют новые функции. Например, специальная интеллектуальная логическая система будет следить за привычками зрителя и может включать в нужное время PVR для записи регулярно просматриваемой программы.

В информационно-телекоммуникационной сети ИТВ по прогнозам специалистов около 90 % общего потока составит вещательная информация, а остальные 10 % – информация обратной связи. Постепенно граница между Интернетом, обычным телевещанием, проводной и мобильной телефонией размывается. Полный комплекс информационных услуг может быть обеспечен только совместной работой указанных сетей. В дальнейшем ожидается комбинированное применение старых и новых средств. Ведется проработка возможностей предоставления услуг на межплатформенной основе, создания унифицированной приставки STВ, а также гибридных телевизоров с дополнительными платами для работы в интерактивном режиме. Быстро растущая популярность сети Интернет и изначально заложенное в ней свойство интерактивности будут способствовать расширению её использования в дальнейшем и для распространения ТВ программ.

В России АО МНИТИ разрабатывает цифровой мультимедийный телевизор нового поколения на основе плазменной панели с диагональю 100 см [19]. В данном телевизоре предусмотрена возможность реализации режима интерактивности, он обеспечит:

– приём программ аналогового и цифрового (DVB) телевидения в форматах 16:9 или 4:3;

– одновременный, с просмотром одной из программ, обзорный вывод на экран до 16 различных программ;

– воспроизведение оптических CD-дисков и DVD-дисков;

– возможность подключения к компьютерным сетям, в том числе к сети Интернет;

– полный Интернет-сервис, включая прием и отправление сообщений по электронной почте;

– возможность подключения внешних аудио- и видеоустройств со стереозвуком.

Появление на российском рынке телевизионной техники нового поколения существенно сократит наше отставание от промышленно развитых стран в области информационных технологий.

 

 

Экология телевидения

 

 

При ознакомлении с техническими средствами обучения необходимо иметь представление о возможном негативном влиянии, которое может оказать эта техника на человека. В научных кругах специалистов постепенно формируется мнение, что внедрение телевидения, компьютерных сетей и интерактивного ТВ ведёт к возрастанию их воздействия на здоровье человека, на моральные и нравственные устои общества. В 1996 году Институт прикладных исследований РФ предложил новое научное направление – экология телевидения – для изучения проблем совместного существования и взаимного влияния человека и телевидения.

Экологические проблемы телерадиовещания и компьютерных сетей выражаются в специфических видах негативных воздействий, которые через загрязнение окружающей среды неблагоприятно влияют на физическое и психическое состояние человека и на его сознание. Причем под окружающей средой следует понимать не только природу, но и культурную, политическую, религиозную, информационную и другие среды. Они формируются в значительной степени с помощью телерадиовещания, Интернета, мультимедийных систем и систем «виртуальной реальности». Распространение этих систем приобретает всемирный масштаб. Негативной стороной этого процесса является угроза глобального загрязнения упомянуты