- •1.2.1 Общепрофессиональные:
- •2.2.1 Виды связи
- •2 .2.3 Участок телевизионного сигнала в интервале одной строки
- •2.2.4 Форматы кадров телевизионного изображения
- •2.2.5 Принципы систем цветного телевидения
- •2.2.6 Особенности зрительного восприятия человека
- •2.2.7 Стандарты цветного телевещания
- •2.2.8 Требования к вещательным системам цветного телевидения
МИНИСТЕРСТВО КУЛЬТУРЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
КИНО И ТЕЛЕВИДЕНИЯ»
Отчёт по учебной практике
кафедра видеотехники
Выполнил: студентка 013 группы
Киврина А.В.
Проверил:
Санкт-Петербург
2011
Оглавление 1 История кафедры………………..…………………………………………………...4 1.1 Профили Кафедры Видеотехники…………………………………………..5 1.1.1 Телевидение и Видеотехника………… …………………………....5 1.1.2 Техника и технология видеомонтажа………...…………………….5 1.2 Учебные дисциплины для факультета аудиовизуальной техники…..…....6
1.2.1 Общепрофессиональные……...……………………………….……6
1.2.2 Специальные………………………………………………………….6 1.3 Научная и инновационная деятельность кафедры видеотехники…...……6 1.4 Лаборатории кафедры видеотехники………….………………………...….7 2 Телевизионная передача изображения..…………………………………………….8 2.1 История телевидения…...…………………………………………...……….8 2.2 Основные принципы...……………………………………….………………9
2.2.1 Виды связи…………………………………………………………12
2.2.2 Электронно-оптические преобразования……………………..…12
2.2.3 Участок телевизионного сигнала в интервале одной строки…..13
2.2.4 Форматы кадров телевизионного изображения…………………14
2.2.5 Принципы систем цветного телевидения………………………..15
2.2.6 Особенности зрительного восприятия человека………………...16
2.2.7 Стандарты цветного телевещания………………………………..16
2.2.8 Требования к вещательным системам цветного телевидения….17
3 Проектирование цифровых устройств…………………………………………….18
3.1 Коды………………………………………………………………………...18
3.1.1 Десятичная система……………………………………………….18
3.1.2 Двоичная система………………………………………………….18
3.1.3 Шестнадцатеричная система……………………………………...18
3.1.4 Унитарная система………………………………………………...19
3.1.5 Двоично-десятичная система……………………………………..19
3.1.6 Семисегментность…………………………………………………19
3.2 Логические функции, элементы и схемы……………..………….………19
3.2.1 Дешифратор………………………………………………………..20
3.2.2 Исключающее или………………………………………………...21
3.2.3 Теорема Де Моргана………………………………………………21
3.2.4 Компоратор………………………………………………………...22
Лабораторная работа №1……………………………………………………………..23
Лабораторная работа №2……………………………………………………………..26
Лабораторная работа №3……………………………………………………………..28
Лабораторная работа №4……………………………………………………………..30
Лабораторная работа №5……………………………………………………………..32
1 История основания кафедры.
В 1971 году в составе электротехнического факультета Ленинградского института киноинженеров появилась кафедра кинотелевизионной техники. Основателем кафедры и ее заведующим был профессор Мавр Васильевич Антипин. Первоначальной сферой учебной и научной работы кафедры была кинотелевизионная техника. Поэтому кафедра и называлась кафедрой кинотелевизионной техники. В 70-е и 80-е годы на кафедре был выполнен ряд научных работ, направленных на создание нового класса кинотехнической аппаратуры, в которой широко используется телевизионная техника (телевизионные визиры для киносъемочных камер, телевизионные цветоанализаторы для фильмопроизводства, телекинопроекторы, системы для формирования комбинированных кинокадров). В НИР по интегральной оценке качества, целью которой была разработка методов и алгоритмов оценки качества изображения, создаваемого различными изображающими системами: телевизионными, кинематографическими и фотографическими, участвовали следующие: преподаватели М.В.Антипин, В.Г.Андронов, К.Ф.Гласман, Л.А.Алексеева, В.А.Медников, А.Ф.Перегудов. Работа кафедры кинотелевизионной техники получила признание и известность как внутри страны, так и на международном уровне. В 1974 году заведующий кафедрой проф. М.В.Антипин получил награду Общества инженеров кино и телевидения США SMPTE (Society of Motion Picture and Television Engineers). В последствии кафедру возглавил доцент В.Г.Андронов, а затем профессор В.И.Белинский. С 1993 года по настоящее время заведующим кафедрой является К.Ф.Гласман. В 1993 году кафедра кинотелевизионной техники была переименована в кафедру видеотехники.
1.1 Профили кафедры Видеотехники:
1.1.1 Телевидение и видеотехника
Студенты в рамках этого профиля осваивают алгаритмы и практические методы цифровой обработки, хранения и передачи аудиовизуальных сигналов, включая методы кодирования, компрессии и реставрации.
Выпускники востребованы на рынке труда в следующих областях:
- эксплуатация техники телевизионного вещания и цифрового кинематографа;
- системная интеграция - проектирование автоматизированных телевизионных комплексов, студий, эфирных аппаратных;
- научная, проектная и конструкторская работа.
1.1.2 Техника и технология видеомонтажа.
Обучение в рамках профиля предусматривает как технические, технологические так и творческие аспекты, связанные с режиссурой, монтажом, операторским искусством. Выпускники востребованы в качестве:
- инженеров видеомонтажа;
- инженеров-дизайнеров оформления телевизионных каналов и телевизионных программ;
- ассистентов оператора по видеотехнике.
1.2 Учебные дисциплины:
1.2.1 Общепрофессиональные:
- Цифровые устройства и микропроцессоры
- Телевидение
- Видеотехника
- Радиотехнические цепи и сигналы
- Программируемые логические интегральные схемы
1.2.2 Специальные:
- Видеомонтажная техника и монтажные программные средства
- Компьютерная графика и дизайн кино и телевидения
- Цифровая обработка изображений
- Линейный и нелинейный монтаж
1.3 Научная и инновационная деятельность кафедры видеотехники.
На кафедре работает секция радиотехники СНО (руководитель - доц. А.В.Белозерцев), где студенты занимаются проектированием цифровых радиоэлектронных устройств.
В СПб ГУ КиТ действует первая в Европе студенческая секция Общества инженеров кино и телевидения SMPTE
Ежегодно в рамках общеуниверситетской недели науки проводится научно-техническая конференция факультета аудиовизуальной техники. Кафедра видеотехники совместно с компанией DIP ежегодно проводит студенческие конференции и конкурс научных работ «цифровые и информационные технологии в электронной медиаиндустрии». Победителям предоставляется шанс посетить крупнейшую конференцию IBC в Амстердаме. Проведение конкурса стало возможно при поддержке международной ассоциации производителей вещательного оборудования в лице её руководителя Мартина Солтера.
1.4 Лаборатории кафедры видеотехники:
Лаборатория телевидения
Предназначена для базовой подготовки студентов, а также переподготовки и повышения квалификации технических и руководящих сотрудников телерадиокомпаний по направлениям:
- аналоговое и цифровое ТВ-вещание по кабельным, спутниковым и наземным каналам;
- цифровые методы формирования, обработки и передачи сигналов изображения и звука;
- телевизионные измерения;
- видеосерверы, безленточные технологии вещания и архивирования;
- автоматизация телевизионного вещания;
- современные видео- и звуковые интерфейсы;
Лаборатория вычислительной техники
В этой современной лаборатории студенты осваивают методы проектирования цифровых вычислительных систем на базе ПЛИС (программируемых логических интегральных схем) и микропроцессорных систем. Лаборатория оснащена учебными комплектами на базе ПЛИС Altera и Actel, а также микропроцессорными комплектами на базе ИС Microchip.
Лаборатория видеотехники и монтажа
Эта лаборатория предназначенна для подготовки студентов к деятельности, связанной с практическим использованием телевизионной съемочной и видеомонтажной техники для создания фильмов и аудиовизуальных программ. Она оснащена современной аппаратурой для изучения технологии линейного и нелинейного монтажа. В результате этого студенты творческих и технических направлений приобретают навыки работы с элементами видеомонтажного комплекса, их соединением друг с другом для создания своих учебных работ.
Лаборатория анимации и компьютерной графики
В лаборатории есть возможности освоения современных методов и технологии создания, совмещения и редактирования синтезированных и реальных изображений. Формирование художественных титров, ключевой и программной анимации, а также изучить методы и приемы создания, модификации, анимирования и визуализации двумерных и трехмерных сцен и персонажей. Монтаж и компоузинг виртуальных составляющих фильма и реально отснятого материала.
Лаборатория научно-исследовательской работы студентов
Лаборатория НИРС предназначена для самостоятельной научной, инженерной и проектно-конструкторской деятельности студентов и аспирантов в рамках выполнения курсовых и дипломных работ, подготовки диссертаций, а также выполнения НИР различной тематики. Лаборатория оснащена совеременной вычислительной техникой, контрольно-измерительным оборудованием. Результаты НИР и НИРС регулярно докладываются на научных конференциях, публикуются в отраслевых журналах.
2. Телевизионная передача изображения
2.1 История телевидения
В 1884 студент Пауль Нипков изобрел диск, с помощью которого было возможно произвести механическую развертку. В начале 20-ого века русский инженер Рузин изобрел первую лучевую трубку. А в 30-ых годах русский учёный Зворыкин изобрел первый передающий иконоскоп. В СССР полностью работоспособная ТВ система была создана Рывтиным в 1937 году. Сначала была создана телевизионная система на 140 строк (не работоспособная). А в 1935 году была создана на 240 строк, 25 кадров/сек. В 1938 году началось ТВ вещание сначала в Ленинграде, а затем в Москве. На время войны вещание было прервано, и возобновилось только в 1945 году. В 1948 году ыл принять современный стандарт вещания- 625 строк, 25 кадров/сек.
2.2 Основные принципы
Телевидение – это совокупность методов средств предназначенных для передачи изображения на расстоянии.
Изображение характеризуется распределением яркости.
В основе телевизионной передачи изображения лежат 3 физических процесса:
- преобразование энергии светового излучения в электрический сигнал
- передача электрического телевизионного сигнала по каналу связи
- преобразование электрического сигнала в оптическое изображение
О бобщенная структурная схема телевизионной системы
Объект передачи
Объектив
Светочувствительная поверхность (селен)
Фотоэлектрический преобразователь
Устройство обработки видеосигнала, его кодирования и передачи
Канал связи
Устройство приема, декодирования и обработки видеосигнала
Электронно-оптический преобразователь
Рисунок 2.2.1 Обобщенная структурная схема телевизионной системы
В основе телевизионной передачи изображения лежит фильтрация. Существует 4 типа фильтров.
A A
f f
фильтр низких частот фильтр верхних частот
(яркость) (резкость)
A А
f f
полосовой фильтр режекторный фильтр
(цвет) (выделение яркости из
цветности и наоборот)
Рисунок 2.2.2 Основные виды АЧХ фильтров
АЦП:
1) Дискретизация по времени
fd определяется по теореме Котельникова
2) Квантование
3
2
1
0
-1
-2
-3
3) Кодирование
011
010
001
000