0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Тренировки с живыми «помехами»: Признак высокого мастерства или…?

Тренировки с живыми «помехами»: Признак высокого мастерства или…?

Думаю, никто не будет спорить с тем, что физическая подготовка имеет для бойца спецподразделения важное значение.
Марш-броски, преодоление естественных преград и инженерных заграждений, молниеносные действия при штурме требуют постоянного поддержания хорошей физической формы.

Как бойцы спецназа достигают таких состояний? Иногда кажется, что они выходят за грань человеческих возможностей.

С одной стороны, нет никаких особых, секретных, спецназовских упражнений — самые обычные отжимания, подтягивания, забеги, заплывы и пр. С другой стороны, еще древние греки знали разницу между телом атлета и телом воина. Первый свое тело холит и лелеет, выстраивая тренировочный цикл таким образом, чтобы пик формы пришелся на соревнования. Тело второго должно быть готовым к немедленному действию в любой момент, стойко перенося голод, бессонницу, любую погоду и длительные нагрузки в экстремальных условиях.

Надо иметь в виду, что обучение личного состава специальных подразделений проходит конфиденциально, срок обучения ограничен. При этом методы подготовки должны обеспечивать ее высокую эффективность и быстрый положительный результат.

Надо также понимать, что нельзя одинаково хорошо развить все группы мышц. У бойцов специальных подразделений прежде всего нужно развивать те мышцы и двигательные навыки, которые будут задействованы при выполнении боевой задачи.

Физическая подготовка спецназовца — это процесс оптимизации организма к экстремальным условиям «эксплуатации». Она строится на основе научного анализа боевого опыта и самых современных достижений в области медицины и физиологии. Помимо собственно тренировок в этот процесс органично вплетаются методики закаливания организма и восстановления после нагрузок.

Самый простой способ закаливания — утренняя зарядка — «ритуал», с которого начинается день любого спецназовца.

Ветераны группы «Вымпел» вспоминали, что зарядка в любую погоду и время года проводилась с голым торсом и завершалась марш-броском на 6–10 километров. Чем было холоднее, тем интенсивнее двигались бойцы. Бойцы китайского спецназа в снежную погоду обтираются снегом и закапывают друг друга в него по шею.

Сама зарядка должна длиться не менее 20–30 минут. Упражнения надо выполнять в быстром темпе с максимальным размахом движений с волевым напряжением и большим количеством повторений, превращая, таким образом, зарядку еще и в средство тренировки общей выносливости.

Такого рода процедуры необходимы, чтобы мобилизовать организм и подготовить его к дальнейшим нагрузкам. Нагрузкам, которые должны развивать и поддерживать на должном уровне выносливость, силу, скорость и ловкость.

Лучшим средством для развития этих качеств с древнейших времен считается бег. В античной Греции существовала такая прикладная военно-спортивная дисциплина, как «Гоплитодром» — бег в полном вооружении на дистанцию около 400 метров. А в римской армии легионеры каждые 10 дней совершали пятнадцатикилометровые марш-броски с полной выкладкой.

И по сей день бег остается неотъемлемой частью повседневной жизни солдат всех армий. В конце концов, спецназовец в бою может рассчитывать только на свои быстрые ноги. Поэтому бег на дальние дистанции (в форме, с оружием и на время!) для специальных подразделений — норма тренировочного процесса.

Хотя некоторый плюрализм в этом вопросе тоже существует. В SWAT отказались от длительных забегов и марш-бросков. Спортивные специалисты, приглашенные для составления программы физической подготовки, посчитали, что лучший эффект будет достигнут многократными спринтерскими забегами. Наверное, это приемлемо для полицейского подразделения действующего в кварталах Лос-Анджелеса и его пригородах, где важна стремительность броска. Но не думаю, что такой подход возможен для отечественного полицейского спецназа, который выполняет задачи не только в городе, но и в полях, лесах, горах, болотах, словом, в любой точке подведомственного региона. Неготовность преодолеть в срок отрезок пересеченной местности приведет к невыполнению поставленной задачи и, в конечном итоге, к человеческим жертвам. А что уж говорить об армейском спецназе… Для иллюстрации приведу расписание кроссов американских «тюленей» в период обучения.

Итого 404 км, не считая марш-бросков, переноски бревен и лодок и прочих «радостей» суммарно выдающих огромный «километраж». Еще раз подчеркну: все это на время. Для сравнения: в спецназе ГРУ боец пробегает 10 км меньше чем за час в полной выкладке (дополнительные до 50 кг). Такой норматив существует в любом серьезном спецподразделении. В период Второй мировой войны в армии Великобритании его называли «десантная рысь».

Дистанции больше 10 км преодолевают уже комбинированным порядком в ходе марш-бросков. По степени важности умение перемещаться в пространстве долго, далеко, с оружием и всем снаряжением, вес коего может быть равен весу самого бойца, исключительно на своих двоих можно смело ставить на первое место в физической подготовке бойцов армейского спецназа. Только за первые 20 дней отбора кандидат в британскую SAS преодолевает в марш-бросках около 250 км. И это не считая кроссов. Таким образом, сразу видны приоритеты. Чтобы приблизить марш-бросок к боевым условиям, бойцы выполняют вводные задачи. Засады, стрельбы, кувырки, переползания, ходьба гусиным шагом и пр.

Разумеется, не следует забывать и о спринте. Поэтому спринтерские забеги на дистанцию от 100 до 400 метров непременно присутствуют в графике тренировок специальных подразделений.

Столь же популярен и так называемый «Тест Купера», в котором необходимо за определенное время пробежать как можно большее расстояние. Например, в китайском спецназе, чтобы получить оценку «отлично», нужно пробежать за 12 минут не менее 3500 метров. А во французском Иностранном легионе это вообще единственный тест по физподготовке для кандидатов. Это очень полезное в плане развития выносливости и укрепления мышц упражнение, так как считается, что тренировочный и укрепляющий эффект бега в максимальном темпе на умеренную дистанцию сильнее, чем от медленного бега на вдвое большее расстояние.

Присутствует на тренировках и челночный бег. Рваный темп движения с резкими торможениями и набором скорости в какой-то степени моделирует дискретный ритм боевого столкновения.

Еще ближе к боевой работе спецназа то, что в наставлении по физической подготовке именуется специальным контрольным упражнением, а если проще — полоса препятствий. А еще «тропа разведчика», «огненно-штурмовая полоса» и т.?д. Названий много, суть одна — комплексная тренировка двигательных навыков, необходимых бойцу для успешного выполнения оперативно-служебных задач, посредством преодоления каскада различных препятствий и заграждений. Сами спецназовцы придают этому упражнению очень важное значение. Так, прохождение огненно-штурмовой полосы является составной частью экзамена на право ношения крапового берета, а также экзамена на право ношения зеленого берета в разведывательных подразделениях внутренних войск. Ежегодный экзамен в австрийской «Кобре» включает в себя прохождение полосы препятствий в полном снаряжении в любую погоду. В американских SEALs полоса препятствий присутствует на всех трех этапах отборочных тестов.

«Обучение плаванию и переправам вплавь является обязательным и неотъемлемым разделом боевой подготовки всего начальствующего и рядового состава Красной Армии» (Руководство по обучению плаванию и переправам вплавь Красной Армии, 1942 г.) Военнослужащие армейского спецназа и войсковой разведки этот постулат помнят и готовят себя к подобным испытаниям. Форсировать водные преграды им приходится гораздо чаще других, и на мостоукладчики и понтонные переправы им рассчитывать не приходится.

Плавание соперничает с бегом за звание вида физической активности, наиболее гармонично развивающего тело. Плавание помогает развить все мышцы тела, при этом вызывая гораздо меньшее напряжение сердца и легких. Следовательно, плавание может стать средством физической подготовки, которое при этом даст организму отдых и восстановление после бега. Это, впрочем, не означает, что бойцы в бассейне расслабляются. Они выполняют тренировочные упражнения, плавают на скорость, дальность, в одежде и обуви, с оружием, с грузом. Осваивают также приемы борьбы в воде и спасения утопающих.

В корпусе морской пехоты США существует курс выживания на воде в боевых условиях, разделенный на 4 уровня, на каждый из которых необходимо сдать экзамены. Для аттестации на 3-й уровень необходимо продемонстрировать умение передвигаться в полной экипировке с оружием на мелководье и глубокой воде, навыки покидания корабля и плавание на 25 метров. На 2-м уровне осваиваются приемы помощи раненому товарищу. На 1-м уровне надо доказать умение покидать терпящий бедствие корабль, помочь пострадавшему и проплыть 250 метров. На последнем этапе надо показать следующие навыки: преодоление нефтяного пятна, выход на поверхность из затопленного помещения, умение плавать, создавая минимум брызг, передвижение в воде с ведением огня по противнику, способность 30 минут продержаться в воде без опоры и проплыть после этого 500 метров.

Читать еще:  Ceramic Escape Knife. Керамический нож, неуловимый для детекторов

Спецназовцы изучают и отрабатывают способы преодоления водных преград с помощью подручных материалов, тренируются в управлении лодками, каяками, байдарками и ялами. Кстати, гребля помимо того, что является полезным практическим навыком, еще и отличный способ развить силу и укрепить сердечно-сосудистую систему. Как помогает ее укрепить и езда на велосипеде. В курсе начальной подготовки парашютно-десантного полка Великобритании (не путать с SAS) еженедельно проводят часовой велокросс (велотренажер тоже подойдет).
Большую часть времени бойцы находятся вне пунктов постоянной дислокации. Потому вся физическая подготовка основана на том, чтобы использовать при тренировках массу собственного тела и подручные средства. Главное в тренировке — развитие выносливости и силовых качеств. Одни и те же во всех армиях мира. Сюда входят отжимания от пола и на брусьях, подтягивания, упражнения на брюшной пресс, приседания, «джампы», прыжки в длину, высоту и глубину, лазание по канату. А еще перетаскивание «раненых» во всевозможных положениях, переползания и прочие способы передвижения, в том числе бесшумного. Чтобы не быть голословным, снова обращусь к опыту «тюленей», вот их тренировки по ОФП по графику 2.

Для разнообразя эти же упражнения выполняются в порядке тренировочной пирамиды (то, что мы с детства привыкли называть игрой «в лесенку»)

В нормативах немецких и французских спецподразделений встречается такая «экзотика», как толкание ядра (не менее чем на 8 метров). Это отлично тренирует рывок для сильного броска. В Российской армии просто метают камни потяжелей, а еще подбрасывают и ловят мешки с песком и гири.

Самые простые и полезные упражнения объединяют в так называемую круговую тренировку. Именно она дает высочайший уровень силовой выносливости. Самой простой и популярной круговой тренировкой является комплексное силовое упражнение: по 10–15 отжиманий, упражнений на пресс, переходов из упора сидя в упор лежа и выпрыгиваний из приседа, и так несколько раз. Вступительный тест в «Альфу» — 7 «кругов» по 15 повторений каждого упражнения. Других вариантов круговой тренировки придумано множество, в каждом спецназе добавляют что-нибудь индивидуальное.

На базе спецназовцы и штангой не побрезгуют, и гирей перекрестятся. Тренировки с утяжелениями необходимы для укрепления мышц и сухожилий. Тут тоже нет ничего экзотического и секретного. Но спецназовец не культурист, ему надо не много красивых мышц, а несколько сильных. И при этом эластичных и гибких. В SEALs три дня в неделю посвящается серьезным занятиям растяжкой. То же касается различных акробатических элементов (в основном отработки падений и приемов самостраховки, различных кувырков и перекатов). Некоторые акробатические элементы введены в экзамен на право ношения крапового берета.

К физической подготовке можно отнести и альпинистскую подготовку, в ходе которой военнослужащие овладевают техникой преодоления всех форм горного рельефа, совершают восхождения, проходят курс специальной горнолыжной и лавинной подготовки (ски-тур), приобретают навыки выживания и безопасного поведения в горной местности. Сотрудники спецподразделений получают также навыки длительного автономного пребывания в горной местности на различных высотах, овладевают альпинистской техникой проникновения в здания при штурме.

Обучение сотрудников высотно-штурмовой подготовке производится в несколько этапов. На первом этапе изучаются материальная часть и принцип работы, меры безопасности. На втором обучаемые тренируются в приемах надевания и снимания подвесной системы, присоединения к ней тормозного блока (карабина или «восьмерки») и крепления фала, выполняются подготовительные упражнения на низкой высоте (2-й этаж).Третий этап: выполнение спуска с 5-го этажа с кратковременной остановкой на каждом этаже, выполнение спуска с 5-го этажа с кратковременной остановкой через этаж, выполнение спуска с 5-го этажа с остановкой на земле, выполнение спуска с влетанием в окно на 3-м и 1-м этажах, зависание, переворот головой вниз. Первично обучаемый тренируется без оружия и средств индивидуальной бронезащиты, по мере усвоения приемов надевает снаряжение и использует оружие.

На четвертом этапе отрабатываются специальные тактические упражнения, спуски выполняются с оружием.

Ко всему прочему спецназ учится проникать в помещение без специального оборудования. Весь мир обошли кадры, на которых бойцы ЦСН ФСБ строят лестницу из собственных тел и без всякой страховки проникают на пятый этаж здания на антитеррористических учениях.

Пути достижения профессионального совершенства в некоторых подразделениях принимают причудливые формы. Взять, например, китайцев. Позволю себе процитировать одну из статей по этому поводу: «После завтрака начинается отработка разбивания головой деревянных брусков. Начинают с мягких и заканчивают жесткими породами деревьев. Когда на голове образуется мозоль толщиной в 2 мм, можно переходить к разбиванию бутылок и кирпичей. Стойка на голове — 30 минут в день». В Индии одним из важных факторов сохранения боеспособности войск и профилактики заболеваний в условиях высокогорья считаются упражнения йоги. В Южной Корее в зимний период проводятся длительные занятия на улице, включающие в себя купание в ледяной воде и переползания по снегу. Их северные соседи (спецназовцы КНДР на всех тренировках используют только боевое оружие) разбивают о любую часть своего тела всевозможные предметы и позволяют втыкать в себя штыковые лопаты, убедительно демонстрируя то, что нет пределов человеческим возможностям. Хотя замечу, что отражать пули еще никто нигде не научился.

В плане собственно общефизической подготовки никаких секретов нет. Самый главный секрет спецназовца – в ежедневных упорных тренировках, развивающих тело и воспитывающих волю.

Спортивно-техническое мастерство и критерии его оценки

Высокий уровень современных спортивных результатов, боль­шие (порой достигающие предельных величин) объемы трениро­вочных нагрузок обусловливают необходимость качественного совершенствования подготовки спортсменов. Одним из путей в этом направлении является достижение более полной реализа­ции спортсменом своих физических возможностей. В связи с этим огромное значение в многолетней спортивной тренировке приоб­ретает постоянное совершенство технического мастерства в рам­ках технической подготовки.

Под техническим мастерством или технической подготов­ленностью принято понимать степень освоения спортсменом сис­темой движений, соответствующих особенностям данного вида спорта и позволяющих более полно реализовать его физические возможности, обеспечивающие достижение высших результатов.

По мнению В.М. Зациорского (1979), для характеристики тех­нической подготовленности необходимо определить, что умеет спортсмен и как он владеет освоенными действиями. Ответ на во­прос «что?» характеризует объем и рациональность технических действий, на вопрос «как?» — эффективность и освоенность вы­полнения двигательных действий.

Объем технической подготовленности определяется чис­лом технических действий, которые выполняет спортсмен. Раз­личают общий и соревновательный объем технической подготов­ленности.

Общий объем характеризуется суммарным числом технических действий или упражнений, которые освоил данный спортсмен в тренировочном процессе. Соревновательный объем — числом различных технических действий или упражнений, выполняемых спортсменом в условиях соревнований.

Так, например, соревновательный объем технической подго­товленности прыгуна в длину характеризуется умением спортс­мена выполнить прыжок с разбега. Для этого ему необходимо овладеть большим арсеналом специальных подводящих и имита­ционных упражнений для совершенствования технического ма­стерства в прыжке. Общий объем его технической подготовлен­ности должен охватывать навыки владения техникой различных видов легкой атлетики (бега, прыжков, метаний), а также других видов спорта (для проведения полноценной общей и специальной физической подготовки).

Другой пример. В борьбе дзюдо более 3000 приемов. Ведущие борцы владеют в совершенстве двумя-тремя приемами, которые в основном и используют в решающих схватках. Но их арсенал не ограничивается только этими приемами, поэтому в тренировках и в схватках со спортсменами более низкой квалификации они могут демонстрировать существенно большой объем технических действий.

Степень разнообразия двигательных действий, которыми владеет спортсмен, характеризует его разносторонность. Разно­сторонность технической подготовленности определяется как способностью продемонстрировать тот или иной арсенал техни­ческих действий в условиях состязания, так и возможностью ис­пользовать большой объем разнообразных упражнений в трени­ровке для развития силы, быстроты, выносливости координации (ловкости) и совершенствовании техники мастерства.

Ответ на вопрос «Что может выполнить спортсмен?» пред­полагает не только то, каким объемом двигательных действий он владеет, но и насколько рациональны эти движения. Под рацио­нальностью техники понимают определенный способ выпол­нения движений (используемой разновидности техники), позво­ляющий наиболее полно реализовать возможности спортсмена для достижения наивысших спортивных результатов. На наш взгляд, наиболее полное определение рациональной технике дал В.М. Дьячков (1972): это — специализированная система одно­временных и последовательных движений, направленных на ра­циональную организацию взаимосвязей внутренних и внешних сил с целью наиболее полного и эффективного использования их для достижения более высоких результатов.

Рациональность технических действий обусловлена, с одной стороны, учетом основных законов биодинамики, с другой — ин­дивидуальными особенностями строения и функционирования организма спортсмена, а также особенностями внешних воздей­ствий (действий партнеров и противников, воздействия внешней среды и т.п.).

Эффективность техники это качество владения техниче­ским действием самого спортсмена, т.е. степень близости ее наи­более рациональному варианту. Характеризуя эффективность, мы отвечаем на вопрос «как?».

В связи со специфическими особенностями оценки результа­тов соревновательной деятельности в различных видах спорта специалисты используют разные критерии оценки эффективно­сти технического мастерства.

Читать еще:  Обзор трубы от Armacon для установки телескопического приклада

Существуют несколько показателей эффективности техники:

абсолютная эффективность — в качестве оценки ее уровня избирается вариант двигательных действий, позволяющий до­биться наилучшего спортивного результата. В простейшем случае мерой эффективности может служить сам спортивный результат. К такому критерию часто прибегают в игровых видах и единобор­ствах (техника эффективна, если приводит к забитому голу, за­вершенному приему);

сравнительная эффективность — за образец берется тех­ника наиболее выдающихся спортсменов, с ней сравнивают ка­чество исполнения других атлетов. Такие критерии используют в сложнокоординационных видах спорта;

реализационная эффективность — оценивается либо степень реализации спортсменом своего двигательного потенциала в со­ревновательном упражнении, либо затраты энергии и сил при вы­полнении оцениваемого спортивного движения. Такие критерии чаще всего используют в скоростно-силовых и циклических видах.

Наряду с эффективностью оценивается освоенность движений, или надежность их выполнения. Освоенность, или надежность, выполнения спортивных упражнений во многом зависит от обе­спечения устойчивости систем движения к сбивающим факторам при достижении высоких спортивных результатов.

По мнению Д.Д. Донского, В.М. Зациорского (1979), следует учитывать следующие показатели:

— стабильность и вариативность;

— стандартизацию и индивидуализацию;

— произвольность и автоматизм.

Устойчивость обеспечивается, с одной стороны, стабильно­стью технических действий, а с другой — необходимой ее вариа­тивностью.

Стабильность — это высокая степень постоянства воспроиз­ведения действий. Стабилизация требуется не во всех элементах движения, а только в главных, решающих для повышения устой­чивости достижения высокого спортивного результата.

Вариативность — это организация вынужденной изменчиво­сти отдельных структур двигательного действия с целью обеспе­чения стабильности высокого конечного результата.

При оценке необходимого уровня стабильности и вариатив­ности технического мастерства следует учитывать, что все спор­тивные упражнения в зависимости от основных задач достижения результата можно разделить на три группы:

1-я группа — упражнения с большой необходимостью стаби­лизации кинематической структуры — выполнение движений заданной формы и характера (гимнастика, акробатика, прыжки в воду, фигурное катание, спортивные танцы и т.п.);

2-я группа — упражнения с преимущественной стабилизацией динамической структуры — достижение максимального количе­ственно изменяемого результата (тяжелая атлетика, легкая атле­тика, плавание, гребля и т.п.);

3-я группа — упражнения с необходимостью большой вариа­тивности спортивных действий — обеспечение конечного эффек­та в переменных условиях (единоборства, спортивные игры).

Требование к выполнению упражнений 1-й группы в значи­тельной мере обусловлены сложившимися традициями, стили­стическими и эстетическими оценками. Требования к технике выполнения упражнений заключаются в строгости соблюдения формы движений. Огромное значение имеют совершенство рит­мической структуры, точнейшее соблюдение временных отноше­ний, амплитуды, обеспечивающих зрительный эффект внешней картины движений.

Вследствие больших технических трудностей выполнения уп­ражнений высокого класса велики требования и к их динамиче­ской структуре. Но поскольку кинематическая структура должна обладать большой устойчивостью, динамическая структура долж­на обладать достаточной приспособительной изменчивостью, по­зволяющей преодолевать помехи, возникающие по ходу выпол­нения упражнений. При этом формируется приспособительная и корригирующая устойчивость кинематической структуры к по­мехам.

Мастерство в упражнениях, направленных на достижение максимального количественного результата (2-я группа), опре­деляется возможностью в полной мере реализовать внешние и внутренние силы спортсмена. Поэтому конечный эффект будет зависеть от стабильности динамической структуры.

Совершенствование мастерства обусловлено подбором двига­тельных действий, соответствующих современному уровню фи­зической и функциональной подготовленности, которые в спорте неизменно повышаются. Новые физические возможности требуют новых форм их реализации. Очень большое значение имеет инди­видуализация техники, связанная не только с учетом физического состояния спортсменов, но и с воздействиями внешней среды.

Переменные условия соревновательной борьбы в единобор­ствах и спортивных играх (3 группа) требуют минимальной так­тической информативности технических приемов. Отсюда вы­текают высокие требования к владению большим арсеналом разнообразных подготовленных фаз. Для проявления мастерства требуется высокая стабильность выполнения техники основных приемов при различных начальных условиях их выполнения. Приспособительная изменчивость подготовленных действий должна сочетаться с большой устойчивостью основных рабочих действий.

Стандартизация — это соответствие двигательных действий определенному образцу, отвечающему требованиям биомехани­ческой целесообразности и обуславливающему рациональность техники. Стандартизация осуществляется с определением допу­стимых отклонений (приспособительных и индивидуальных).

Индивидуализация — это приведение техники в соответствие с индивидуальными особенностями спортсменов, обеспечиваю­щими высокую эффективность усилий. Индивидуализация до­стигается отражением в технике положительных особенностей спортсмена.

Человек управляет движениями произвольно, то есть созна­тельно. Поэтому каждый спортсмен должен иметь четкое пред­ставление о выполняемом движении в целом и об отдельных его элементах. Однако при выполнении движений он не может кон­тролировать осознанно каждую деталь. Поэтому эффективность и надежность технического мастерства во многом обусловлены способностью организма управлять отдельными элементами движения на уровне подкорки, без участия сознания — автома­тически. Сочетание произвольности и автоматизма вырабаты­вают в процессе тренировки. По мере многократного повторения и уточнения двигательных действий многие детали уходят из-под произвольного контроля — управление становятся автоматизиро­ванным. На сознание возлагается роль регулирования смысловой стороной. Создаются способности и навыки переключения вни­мания с деталей движений на общие задачи (достижение цели, борьбы с помехами и др.).

Таким образом, техническое мастерство спортсменов не может быть оценено каким-либо одним показателем. Его полная харак­теристика требует многостороннего подхода. Помимо объема, раз­носторонности и рациональности технических действий, которы­ми владеет спортсмен, необходимо учитывать их эффективность (с помощью абсолютных, сравнительных либо реализационных критериев) и освоенность техники. Только в этом случае можно полностью оценить техническую подготовленность спортсмена.

Общая задача помехоустойчивого приема. Методы борьбы с помехами.

Помехоустойчивый прием состоит в использовании избыточности, а также априорных сведений о сигналах и помехах для решения оптимальным способом задачи приема: обнаружения сигнала, различения сигналов или восстановления сообщений.

Серьезным препятствием дляпомехоустойчивого приема служит явление замирания сигнала на KB и волнах СВЧ.

Помеха — внешнее или внутреннее воздействие, приводящее к искажению аналоговой или дискретной информации во время ее хранения, преобразования, обработки или передачи.

Различают помехи общего и нормального вида.

Помехи нормального вида — такие помехи, источник которых находится в цепях данного канала связи. Источниками помех нормального вида могут быть элементы цепи, генерирующие сигналы, точки соединения разнородных проводников.

Помехи общего вида — такие помехи, источник которых находится в сигнальных или силовых цепях, не относящихся к данному каналу связи. Источниками помех общего вида могут быть электрические цепи, электротехническое оборудование, системы заземления, токопроводящие элементы строительных конструкций.

Помехи общего вида могут проникать в канал передачи данных различными способами: электростатические и электромагнитные поля, общие участки цепи и т.д. Путь проникновения помехи в канал связи — это точно такой же канал связи, только паразитный и имеет такую же структуру, как и обычный канал связи:

Исходя из анализа этой схемы можно наметить основные пути борьбы с помехами общего вида.

Методы борьбы с помехами:

1) Воздействие на источники помех — предотвращение появления или уменьшение числа источников помех и уровня создаваемых ими помех.

2) Уменьшение или исключение паразитных связей источников помех с каналами передачи данных и увеличение затухания помех на пути их проникновения в канал передачи данных.

3) Выделение и фильтрация помех в приемнике.

Для исключения и ослабления паразитных связей используют:

1)Пространственное разделение цепей

— существует минимально допустимое расстояние между силовыми и сигнальными цепями, которое зависит от тока и напряжения в силовых цепях. Например для тока 10А и напряжения 220В — не менее 30 см.

— не следует располагать силовые и сигнальные линии параллельно, если пересекать, то под углом 90 о .

— расстояние от сигнальных линий до металлических конструкций должно быть не менее 30 см.

— сигнальные линии следует прокладывать не ближе 10-15 см от помещений с интенсивным источником помех (машинные залы и т.д.)

2)Экранирование сигнальных цепей. Использование экранированных кабелей, а также прокладка кабелей в металлических трубах и желобах ослабляет влияние паразитных электромагнитных и электростатических полей.

3)Симметрирование. Например использование витой пары — это эффективное средство борьбы с помехами от внешних НЧ электромагнитных полей. ЭДС наводимое в составляющих пару проводах полностью компенсируется по знаку и модулю.

4)Гальваническое разделение канала связи на несколько контуров (трансформаторная или оптическая развязка). Обычно такое разделение используют в том случае, когда канал связи имеет несколько заземляющих устройств.

Сжатие графических изображений. Стандарты GPEG и MPEG.

Как правило, все методы сжатия графических изображений разделяют на две категории: архивацию и компрессию. Под архивацией понимают сжатие информации с возможностью ее дальнейшего восстановления. Компрессия же означает потерю некоторого количества информации об изображении, что естественно приводит к ухудшению качества, но уменьшает объем сохраненных данных. Архивировать можно как растровую, так и векторную графику. Принцип архивации состоит в том, что программа анализирует наличие в сжимаемых данных одинаковых последовательностей и исключает их, записывая вместо повторяющегося фрагмента ссылку на предыдущий и аналогичный ему для того, чтобы была возможность восстановления. Хорошим примером графического объекта с большим количеством одинаковых последовательностей может стать фотография или рисунок с голубым небом в изображении или со сплошной однотонной заливкой. При таком подходе можно восстанавливать нужную информацию без потерь. Компрессия же не гарантирует полного восстановления исходных данных, поэтому ее основная задача — не «убить» что-нибудь очень ценное в погоне за уменьшением объема. Обычно информация, подвергнутая компрессии, занимает значительно меньше объема, чем сохраненная методами архивации. Именно это обстоятельство и оставляет этому методу место под солнцем. Регулирование степени сжатия дает право на выбор: размер выходного файла или сохранение его качества.

Читать еще:  Здравствуйте, я - вооружённый гражданин

GPEG Данный стандарт определяет последовательность и параметры операций при кодировании и декодировании неподвижных изображений.

JPEG отосится к методам сжатия изображений с потерями и используется в основном при записи неподвижных изображений в различные ЗУ. Для большинства реальных полутоновых и цветных изображений этот метод позволяет уменьшить объем информации в 5. 10 раз без заметного ухудшения визуально воспринимаемого качества. JPEG не предназначен для сжатия рисунков, чертежей и изображений, имеющих два уровня яркости.

Последовательность операций при кодировании, поясняемая структурной схемой на рис. 4.3, включает:

• разбиение изображения на блоки 8×8 пикселов;

• выполнение быстрого двумерного ДКП (БДКП) в каждом блоке;

• квантование полученных коэффициентов ДКП с использованием таблицы коэффициентов квантования (таблица Q);

Рис. 4.3. Структурная схема кодирования по стандарту JPEG

Рис. 4.4. Структурная схема декодирования по стандарту JPEG

• энтропийное кодирование квантованных коэффициентов ДКП каждого блока изображения с формированием и использованием таблицы кодирования (таблицы кодов).

В результате кодирования исходное изображение преобразуется в сжатые видеоданные, записываемые в файл.

Последовательность операций при декодировании, поясняемая структурной схемой на рис. 4.4, включает:

• декодирование энтропийного кода;

• деквантование коэффициентов ДКП для каждого блока 8×8 пикселов;

• обратное БДКП для каждого блока;

• объединение блоков в декодированное изображение.

При декодировании энтропийного кода и при деквантовании используются соответствующие таблицы, которые считываются из файла со сжатыми видеоданными.

Далее подробно рассмотрены операции, выполняемые при кодировании, и соответствующие им обратные операции, выполняемые при декодировании.

Позволяет сжимать изображения в 200 раз без заметной для невооруженного глаза потери качества. Основным отличием JPEG2000 от предыдущей версии этого формата является использова- ние алгоритма волнового преобразования (изображение описывается с помощью математических выражений как непрерывный поток) вместо преобразования Фурье, что и предотвращает появление характерных блоков. Умеет также без ущерба модифицировать (масштабировать, редактировать) рисунок, сохраненный в этом формате. Алгоритм волнового преобразования позволяет просматривать и распечатывать одно и то же изображение при различных (заданных пользователем) значениях разрешения и с требуемой степенью детализации. Благодаря этой особенности JPEG2000 быстро найдет свое место в Сети, поскольку обеспечит возможность загружать картинки с разными значениями разрешения в зависимости от пропускной способности конкретного канала связи. Да и тот факт, что пользователи интернета смогут получать изображения высокого качества, немаловажен. Еще одно значимое преимущество JPEG2000 — возможность управлять 256-цветовыми каналами, а в результате получать качественные цветные изображения. Специалисты обещают, что в общем случае новый формат будет как минимум на 30% эффективнее, чем JPEG. И еще один плюс — новый стандарт является открытым. Главным недостатком компрессии с частичной потерей качества является то, что эти потери, выражающиеся в искажении цветового тона или появлении характерной кубической структуры в контрастных участках изображения (всплытие так называемых артефактов), возникают каждый раз при сохранении изображения и «накладываются» друг на друга при многократном сохранении файла в этом формате. Поэтому специалисты рекомендуют использовать форматы с частичной потерей качества только для хранения окончательных результатов работы, а не для промежуточных рабочих файлов. Кроме того, вспомогательным средством уменьшения объема файлов в JPEG 2000 можно считать изменение цветовой модели графического файла, изменение разрешения растрового файла и ресемплирование (изменение глубины цвета пикселей).

Первоначально стандарт MPEG был разработан для компактной записи динамических изображений на оптические диски (так называемые CD-ROM); тогда он имел название MPEG-1. Дальнейшие версии этого стандарта появились при введении цифрового телевидения, что оказалось особенно важно при организации спутниковой трансляции телепередач, а также в связи с широким распространением передачи видеофильмов и организацией телеконференций во всемирной информационной сети INTERNET.

Стандарт определяет разрешение изображения количеством пикселов (стандарт PAL) или (стандарт NTSC, европейский) с частотой смены кадров 25 кадров в секунду.

MPEG-компрессия использует следующие идеи:

– устранение временной избыточности видеоизображений, вытекающей из сравнительно небольших изменений в последующем кадре относительно предыдущего;

– устранение пространственной избыточности за счёт удаления ненужных деталей, не воспринимаемых человеком (та же идея использована и в стандарте JPEG, но здесь она ещё более эффективна, поскольку в меняющемся с большой частотой изображении детали его ещё менее значимы);

– использование более низкого цветового разрешения: установлено, что глаз менее чувствителен к пространственным изменениям оттенков цвета по сравнению с изменениями яркости.

Изображение в MPEG-последовательности подразделяется на следующие типы:

– I – играющие роль опорных при восстановлении остальных изображений по их разностям;

– P – содержащие разность текущего изображения с предыдущим с учётом смещений отдельных фрагментов;

– В – содержащие разность текущего изображения с предыдущим и последующим (трёхточечное оценивание).

Изображения объединяются в группы, представляющие собой минимальный повторяемый набор последовательных изображений, которые могут быть декодированы независимо от других., причём интенсивность повторения каждого типа изображения разная. Типичной является группа вида

I0, B1, B2, P3, B4, B5, P6, B7, B8, P9, B10, B11, I12, B13, B14, P15, B16, .

Видно, что наиболее часто повторяются изображения типа В (вторые разности), затем типа Р, и в последнюю очередь – типа I. Обычно изображения типа I повторяется каждые 0,5 секунды; остальные типы кадров строятся также на основе предыдущих того же вида: так, Р6 получается на базе Р3, Р9 на базе Р6 и т.д. В то же время кадры типа В предсказываются как полусуммы изображений предыдущих типов (В1 и В2 – на базе I0 и Р3, В4 и В5 – из Р3 и Р6, В7 и В8 – из Р6 и Р9 и т.д.). В силу взаимозависимости изображений в процессе кодирования меняется порядок их следования; для вышеупомянутой последовательности он будет следующим:

I0, P3, B1, B2, P6, B4, B5, P9, B7, B8, I12, B10, B11, P15, B13, B14, .

Понятно, что точность кодирования должна быть максимальной для I, ниже – для Р и ещё ниже – для В. Установлено, что для типичных сцен хорошие результаты достигаются при отведении числа разрядов для I в 3 раза больше, чем для Р, и для Р – в 2 -5 раз больше, чем для В. Эти значения уменьшаются при воспроизведении динамичных сцен (иначе появляется эффект «дрожания» изображений).

Отдельные изображения состоят из макроблоков. Макроблок соответствует участку изображения размером пикселов. Общее число макроблоков в изображении – 396. Каждый макроблок состоит из шести блоков, четыре из которых несут информацию о яркости, а по одному определяют цветовые эквиваленты. Каждый блок представлен матрицей пикселов.

Упрощенно процесс MPEG-кодирования сводится к следующему. На этапе предварительной обработки видеосигнал оцифровывается и форматируется по размеру с цифровой выборкой 2:1 (на каждые 2 отсчёта по яркости приходится по одному отсчёту цветности). После этого кодер делает выбор структуры группы (она может меняться в зависимости от содержания изображения и разрешённой скорости передачи информации), задаёт типы всех изображений и при необходимости меняет их последовательность. После этого для I-изображений он осуществляет ДКП (как в стандарте JPEG), а перед преобразованием изображений Р и В предварительно оценивает их разрядность. Полученные коэффициенты так же взвешиваются и округляются, как в JPEG, после чего кодируются по модифицированному алгоритму Хафмана.

Процедура сжатия адаптивная, т. е. кодер в течение времени может менять параметры алгоритма. Для организации слежения за качеством изображения он должен хранить предыдущие кадры, поэтому предусмотрен буфер ёмкостью в 40 кбайт. Такая сложная структура кодирования объясняет то, что MPEG-кодеры существуют только в студийном варианте, тогда как декодеры возможны в доступном исполнении.

Алгоритм MPEG осуществляют очень высокую степень сжатия: при хорошем разрешении коэффициент сжатия составляет 80 – 100, что на порядок выше, чем для JPEG.

В завершение данного раздела отметим, что сжатие информации – очень быстро развивающаяся отрасль знаний, опирающаяся на последние достижения в области математики (теория чисел, теория групп, прикладная топология, распознавание образов, теория оптимизации и т.д.) и находящая очень быстрое применение.

Дата добавления: 2018-02-18 ; просмотров: 658 ;

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector