Лекции по курсу Основы телевидения (1143046)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

11IIDОсновы телевидения.Весенний семестр 2018/2019.2Преподаватель – Ефремов Владимир Михайлович.Историческая справка.1). 1890 год – изобретение законов фотоэффекта Столетовым.Первый закон Столетова: для создания фототока нужно преодолетьработу выхода. Это говорит о том, что передать изображение в полнойтемноте невозможно.Второй закон Столетова: фототок прямо пропорционаленосвещённости.2). 1895 год – изобретение радио Поповым.3). 1880 год – изобретение основного принципа телевидения –последовательности передачи информации об элементах изображения,русским инженером Бахметьевым и португальцем де-Пайва.4). 1884 год – принцип механической развёртки – диск Нипкова (ПаульНипков – немец)5).

1900 год – введение термина «телевидение» русским инженером Перским.В этом же году русский инженер Полумордвинов предложилтрёхкомпонентную систему цветного ТВ, используемую и поныне.6). 1907 год – русский инженер Розинг предложил использовать электроннолучевые трубки (ЭЛТ) для приёма телевизионных сигналов7). 1911 год – Розинг осуществил первую передачу электронного ТВ.1930 год – начало регулярного вещания механического ТВ в Москве.1931 год – первая передача ТВ между городами (Москвой и Ленинградом)1931 год – советский инженер Катаев разработал первую передающуюэлектронно-лучевую трубку, и одновременно с ним американский инженерЗворыкин запатентовал это устройство.1938 год – регулярное вещание электронного телевидения в Ленинграде (240строк) и Москве (343 строки).1948 год – переход на стандарт 625 строк (используется и поныне примернона половине земного шара – в Европе и Азии)1IID21953 год – цветное ТВ вещание в США11Разрешение стандартного ТВ – 720 × 576 пикселей – примерно 0,4Мегапикселей.1967 год – цветное ТВ вещание в СССР1965 год – начало спутникового ТВ вещания (в СССР запущен спутник«Молния-1»).

Работал в дециметровом диапазоне на частоте 714 МГц.Конец 1990-х – начало 2000-х – переход с аналогового ТВ на цифровое вСША и Европе.2019 год – переход с аналогового ТВ вещания на цифровое в РФ.Особенности передачи изображений в телевидении.ТВ система – совокупность оптических, электронных ирадиотехнических средств для передачи на расстояние движущихсяизображений.Оптическая часть: объектив с большим числом линз (от 10-15 донескольких десятков), используется на передающей стороне, на приёмной –редко.Электронная часть: всевозможная обработка сигнала (усиление,преобразование), радиоэлектронная часть: передача на расстояние спомощью электромагнитных волн (канал).Кстати, оптические сети нашли первое применение в кабельномтелевидении.В ТВ системе передача изображения осуществляется электрическимпутём.Изобретения, позволившие создать ТВ системы:- законы фотоэффекта Столетова- изобретение принципа последовательной передачи изображений- изобретение радио- разработка передающих и приёмных телевизионных трубокИстория телевидения – это, в основном, история кинескопов,созданных в огромном количестве.В ТВ системах передача информации об изображении осуществляетсяэлектрическим способом:оптическое изображение ⇒ электрический сигнал ⇒ канал связи ⇒⇒ электрический сигнал ⇒ изображение2IID11Идеальная ТВ система – система, обеспечивающая точное повторениеизображения оригинала на приёмной стороне.2При этом объём передаваемой информации стремится к бесконечности.На практике ограничиваются физиологическими особенностямичеловеческого зрения:1).

Конечная разрешающая способность – позволяет разбить исходноеизображение на конечное число элементарных изображений – пикселей(Pixel – «элементарное изображение»). В ТВ стандартной чёткостиразрешение 576 × 720 пикселей.В Останкино опытное вещание на 58 частотном канале работаетмаломощный передатчик с разрешением 4K (примерно 4000 пикселей погоризонтали).8К – примерно 8000 пикселей.Разрешение HD (2K) – 1920 × 1080 пикселей, т.е. 2 мегапикселя.В кино 2K – 2048 пикселей. Картинка идёт с цифрового проектора,плёночных сейчас практически нет.2). Ограниченный динамический диапазон (контрастнаячувствительность), как снизу, так и сверху.

Это позволяет ограничитьдинамический диапазон электрического сигнала (видеосигнала).Например, 8 бит – 256 раз (отношение самого светлого участка ксамому тёмному) – 48 дБ по напряжению (ТВ стандартной точности) – этодостаточно мало.Динамический диапазон человеческого слуха – 120 дБ – существеннобольше, чем у человеческого глаза, что и позволяет использовать малыйдинамический диапазон.3). Инерционность – позволяет передавать информацию дискретно(в ТВ используется 50, 60 кадров в секунду, что связано с частотойиндустриальной сети).Индустриальная сеть давала стабильную частоту кадров, а такжепомехоустойчивость: от индустриальной сети идут помехи – наводки;два провода, проложенные рядом друг с другом, например, питающий исигнальный, взаимодействуя друг с другом, приводят к образованиюэлектромагнитных полей.

За счёт ёмкости между проводниками подаётсясетевое напряжение на сигнальный провод, и за счёт магнитныхсоставляющих. В итоге добавляется помеха с частотой 50 Гц. Если и частотакадра 50 Гц, то эта помеха находится на одном определённом месте наизображении является малозаметной.311IIDПростейшая чёрно-белая ТВ система.2Изначально всё изображение разбивается на конечное числоэлементарных изображений, каждая из которых характеризуется своейяркостью и координатами (", $).ТВ система должна передать информацию о всех элементахизображения.

Это можно сделать двумя способами:1). Одновременно (при этом требуется большое количествопараллельных каналов связи, система получается громоздкой).Это так называемые … световоды (пучок оптических волокон, а неодно оптоволокно, на приёмной и передающей стороне)2). Последовательная передача (элемент за элементом).Именно этот принцип предложил инженер Бахметьев в начале XX века.То есть в ТВ системе происходит замена функции яркости от координат нафункцию яркость от времени.Это происходит за счёт так называемой развёртки изображения.Развёртка – периодическое движение считывающего или«рисующего» луча по изображению на передающей и приёмной стороне.В общем случае форма развёртки может быть любой. Необходимыетребования – синхронность и синфазность.В телевидении используется растровая развёртка (строка за строкой,строчки друг под другом).4IIDПараметры разложения телевизионной системы.112ПХ – прямой ход развёртки.

За время прямого хода происходитсчитывание полезной информации.ОХ – обратный ход развёртки. Ничего полезного не происходит, этопросто время для переброса считывающего луча в начало кадра.& – число строк в кадре, из которых активны далеко не все.В отечественных системах их 625, из них активны 576 (49 теряются во времядвух кадровых гасящих импульсов).' – число кадров в секунду.() – период строчной развёртки, ()* – прямой ход строчной развёртки,()+ – обратный ход строчной развёртки.(, – период кадровой развёртки, (,* – прямой ход кадровой развёртки,(,+ – обратный ход кадровой развёртки.()+ = (10 − 12%)()(,+ = (10 − 12%)(,Формат кадра:10= .ℎ5IIDФормат 4/3 – ТВ стандартной чёткости, 16/9 – повышенной чёткости.112Для показа широкоэкранных фильмов поверх объектива надевалась такназываемая анаморфотная насадка – некий оптический предмет соднокоординатно выпуклыми или вогнутыми линзами.

Он растягивализображение, если требовалось, а на съёмке – наоборот, сжимал (какправило, это достигалось поворотом одной и той же насадки на 90 градусов).Параметры разложения ТВ системы – группа параметров,обеспечивающих устойчивую синхронизацию и геометрическуюдостоверность. В противном случае построение изображений на приёмнойстороне невозможно, или не гарантируется его достоверность.Для получения устойчивого изображения необходима синхронизация,жёстко привязанная к частотам строчной и кадровой развёртки, которые всвою очередь определяются числом строк в кадре и числом кадров в секунду.Кроме того, геометрическая достоверность в основном определяетсяформатом кадра (равенство на передающей и приёмной стороне).Таким образом, 3 параметра: &, ' и 4 – образуют параметры разложенияТВ системы, обеспечивающие совместимость оборудования и сигналоввнутри этой ТВ системы.Число строк: 625, в США – 525, число полукадров – 50 (в США 60),соотношение сторон одинаковое: 4/3.Объектив формирует изображение в фокальной плоскости.

Напередающей стороне такая оптическая система проецирует изображениеокружающей действительности на передающую матрицу (раньше –вакуумная трубка, сейчас – КМОП и ПЗС матрицы). На приёмной сторонепроекционные устройства используются редко.Телевизионный видеосигнал и его характеристики.В телевизионном оптоэлектронном преобразователе информация ояркости отдельных элементов изображения преобразуется в электрическиеимпульсы (напряжения или тока).

Огибающая этих импульсов и естьвидеосигнал.То есть видеосигнал носит импульсный характер.Видеосигнал может принимать значения между двумя уровнями:уровнем чёрного (наименее освещённые элементы изображения) и уровнембелого (наиболее освещённые элементы изображения).6IID11Видеосигнал может быть позитивным (большей яркости соответствуетбольшее напряжение) или негативным (наоборот: яркому объектусоответствует чёрное пятно), положительным или отрицательнымотносительно нуля (или общего провода).Величину видеосигнала характеризуют размахом – расстоянием междуверхним и нижним значением сигнала.

Можно посмотреть на осциллографе,вольтметром это не измерить.220 В – среднеквадратичное тепловое значение, амплитуда – 380 В.27IID11УБ – уровень белого – соответствует наиболее ярким элементамизображения;КУБ – контрольный уровень белого – запас по динамическомудиапазону (10-15%) – закладывается на тот случай, если какое-то устройствосистемы немного не укладывается в динамический диапазон (например, приоперативных съёмках);УЧ – уровень чёрного – наиболее тёмные элементы изображения;УГИ – уровень гасящих импульсов (3-5% от общего размахавидеосигнала);СГИ, КГИ – строчные и кадровые гасящие импульсы – всегда имеютуровень «чернее чёрного», за счёт чего перекрывают канал связи во времяобратного хода развёртки;УСИ – уровень синхроимпульсов (25-30 %);ССИ, КСИ – строчные и кадровые синхроимпульсы – имеют большойразмах для обеспечения устойчивой синхронизации при плохой помеховойобстановке.В иностранной литературе для размаха сложных сигналов используетсяаббревиатура P.P.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов лекций