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

1. Объект передачи

2. Объектив

3. Светочувствительная поверхность (селен)

4. Фотоэлектрический преобразователь

5. Устройство обработки видеосигнала, его кодирования и передачи

6. Канал связи

7. Устройство приема, декодирования и обработки видеосигнала

8. 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