Введение в специальность

Составитель:

А.П. Ткаченко, заместитель заведующего кафедрой систем телекоммуникаций Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники», доцент, кандидат технических наук


Рецензенты:

Кафедра терминальных устройств телекоммуникационных систем Учреждения образования «Высший государственный колледж связи» (протокол № 8 от 14.03.2003 г.);

^ М.А. Вилькоцкий, начальник лаборатории электромагнитных измерений УП «Гипросвязь», доктор технических наук;

М.И. Зорько, начальник управления радиосвязи и радиовещания Министерства связи


^ Рекомендована к утверждению в качестве типовой:

Кафедрой систем телекоммуникаций Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники» (протокол № 17 от 10.06.2003 г.);


Научно-методическим советом по направлению I-45 Телекоммуникации УМО вузов Республики Беларусь по образованию в области информатики и радиоэлектроники (протокол № 1 от 20.06.2002 г.);


Научно-методическим советом по группе специальностей I-39 01 Схемы радиоэлектронных устройств и систем УМО вузов Республики Беларусь по образованию в области информатики и радиоэлектроники (протокол № 1 от 26.05.2003 г.)


Разработана на основании Образовательного стандарта РД РБ 02100.5.108-98.


^

пояснительная запИска

Типовая программа по дисциплине «Телевидение» («ТВ») разработана по специальностям I-45 01 02 Системы радиосвязи, радиовещания и телевидения и I-39 01 01 Радиотехника высших учебных заведений. Она предусматривает чтение лекций, проведение лабораторных и практических занятий, выполнение курсового проекта; по специальности I-39 01 01 – только лекции и лабораторные занятия.

Цель преподавания дисциплины (для I-45 01 02) - изучение основ светотехники и колориметрии, математического описания характеристик оптического изображения, методов преобразования его в телевизионный (ТВ) сигнал в процессе анализа и обратно ─ в процессе синтеза изображения; различных способов передачи аналоговых и цифровых сигналов звукового сопровождения и телевидения стандартной четкости (ТСЧ), повышенного качества (ТПК) и высокой четкости (ТВЧ) по радиоканалам и направляющим средам, а также методов и средств записи (хранения) сигналов на различные носители.

Задачи изучения дисциплины - в результате изучения дисциплины «ТВ» студент должен:

знать:

- основные энергетические и световые величины;

- математическое описание оптических изображений, характеристик оптических цепей сигналов телевидения и звукового сопровождения;

- основные законы колориметрии;

- принципы построения и основные параметры аналоговых композитных и цифровых компонентных систем телевидения (ТСЧ, ТПК и ТВЧ);

- методы согласования параметров систем вещательного телевидения со свойствами зрения;

- системы распределения ТВ программ по радиоканалам и направляющим средам;

- методы и средства записи (хранения) аналоговых и цифровых ТВ сигналов на различные носители;

- принципы построения систем наземного и цифрового ТВ вещания (НЦВТ);

уметь характеризовать:

- физические процессы, происходящие при формировании, обработке, передаче приеме и хранении (консервации) сигналов в различных системах вещательного телевидения;

уметь анализировать:

- основные преобразования оптических изображений;

- методы формирования полных ТВ сигналов и радиосигналов вещательного телевидения;

- методы кодирования и декодирования сигналов в композитных системах цветного телевидения;

- способы и системы передачи ТВ сигналов по каналам связи;

- причины искажений сигналов и изображений, пути их уменьшения до допустимых значений;

- компонентные системы цветного телевидения;

- системы записи ТВ сигналов;

- различные режимы при планировании НЦТВ;

приобрести навыки:

- расчета основных параметров систем передачи ТВ сигналов;

- работы с ТВ аппаратурой, включая измерительную;

- применения теоретических знаний на практике при проектировании и эксплуатации ТВ систем.

«Телевидение» является одной из основных специальных дисциплин, необходимых для подготовки инженеров по телекоммуникациям по специальности «Системы радиосвязи, радиовещания и телевидения».

Цель преподавания дисциплины (для 1-39 01 01) - изучение методов преобразования оптического изображения в электрический сигнал (телевизионный), различных систем передачи ТВ сигналов (стандартных, повышенного качества (ТПК) и высокой четкости (ТВЧ); аналоговых и цифровых; черно-белых, цветных и стерео) по разным направляющим средам и по открытому пространству; способов преобразования принятого ТВ сигнала в оптическое изображение.

«Телевидение» является одной из специальных дисциплин, необходимых для подготовки инженеров по радиоэлектронике.

В результате изучения данной дисциплины студент должен:

знать:

- принципы построения и параметры аналоговых и цифровых систем цветного телевидения – стандартной четкости (ТСЧ), ТПК и ТВЧ;

- методы согласования основных параметров и характеристик ТВ систем с параметрами зрения;

уметь характеризовать:

- физические процессы, происходящие при формировании, обработке, передаче и приеме сигналов в различных ТВ системах;

уметь анализировать:

- искажения сигналов и соответствующих им изображений при отклонении характеристик тракта от заданных норм;

приобрести навыки:

- работы с ТВ аппаратурой;

- применения полученных знаний на практике при проектировании и эксплуатации ТВ систем.

Программа рассчитана на объем 224 (80) учебных часа. Примерное распределение учебных часов по видам занятий: лекций – 144 (48) часа, лабораторных работ – 64 (32) часа, практических занятий – 16 часов. В скобках указано число часов по специальности 39 01 01. Распределение учебных часов по разделам, тема и видам занятий для специальностей 1-45 01 02 и 1-39 01 01 приведено в табл. 1-2.


Распределение учебных часов по разделам, темам и видам

занятий для специальности 45 01 02

Таблица 1

^ Наименование темы	Лек-ции (часы)	Практичес-кие занятия (часы)	Лаборатор-ные занятия (часы)	Всего
1	2	3	4	5
Раздел 1. Теоретические основы телевидения	16	4	16	36
Тема 1.1. Введение, цели и задачи дисциплины «ТВ»	2			2
Тема 1.2. Система энергетических и световых величин	2			2
Тема 1.3. Механическая и электронная развертки изображения	2		4	6
Тема 1.4. Структурная схема аппаратно-студийного комплекса (АСК), основные этапы формирования полного ТВ сигнала	2		2	4
Тема 1.5. Восприятие оптического изображения	2			2
Тема 1.6. Параметры ТВ систем и согласование их с характеристиками зрения	2	2	2	6
Тема 1.7. Влияние шумов и помех на ТВ изображение. Измерение отношения сигнал/шум	2		4	6
Тема 1.8. Пространственный, временной и трехмерный пространственно-временной спектр частот	2	2	4	8
Раздел 2. Преобразователи «свет-сигнал» и «сигнал-свет» в ТВ	6			6
Тема 2.1. Передающие ТВ трубки и камеры	2			2
Тема 2.2. Преобразование ТВ сигнала в оптическое изображение	2			2
Тема 2.3. Безвакуумные воспроизводящие устройства	2			2
Раздел 3. Передача сигналов телевидения и звукового сопровождения по радиоканалам и направляющим средам	12	6	12	30
Тема 3.1. Классификация радиосистем передачи ТВ сигналов	2			2
Тема 3.2. Необходимые условия для неискаженной передачи методом АМ-ЧПОБП	2	2		4
Тема 3.3. Структура приемной сети ТВ вещания	2	2	4	8

Продолжение табл. 1

1	2	3	4	5
Тема 3.4. . Структурная схема телевизора.	2		4	6
Тема 3.5 Варианты построения тракта промежуточной частоты (ПЧ) изображения и звукового сопровождения	2		4	6
Тема 3.6. Повышение качества изображения и звукового сопровождения	2	2		4
Раздел 4. Системы цветного телевидения (ЦТВ)	30		16	48
Тема 4.1. Требования к системам вещательного цветного телевидения (ЦТВ)	2			2
Тема 4.2. Законы аддитивного сложения цветов	2			2
Тема 4.3. Кодирующее устройство совместимой системы ЦТВ	2		4	6
Тема 4.4. Кодер совместимой системы ЦТВ	2			2
Тема 4.5. Декодирующее устройство совместимой системы ЦТВ	2			2
Тема 4.6. Кодирующее и декодирующее устройства системы НТСЦ	2			2
Тема 4.7. Кодирующее устройство системы ПАЛ	2		4	6
Тема 4.8. Отличительные особенности кодера системы ПАЛ	2			2
Тема 4.9. Декодер системы ПАЛ	2			2
Тема 4.10.. Система ЦТВ СЕКАМ	2			2
Тема 4.11. Кодер. СЕКАМ	2			2
Тема 4.12. ВЧ-предыскажение в системе СЕКАМ	2			2
Тема 4.13. Чувствительность СЦ системы СЕКАМ	2		4	6
Тема 4.14. Работа канала цветовой синхронизации	2			2
Тема 4.15. Сравнение систем НТСЦ, ПАЛ и СЕКА.	2		4	6
Раздел 5. Передача дополнительной информации в составе ТВ сигнала	4	2	4	10
Тема 5.1. Измерительные сигналы (ИС)	2	2		4
Тема 5.2. Структура строки данных в системе телетекста	2		4	6

^ Раздел 6. Системы телевидения повышенного качества (ТПК)	6		4	10
Продолжение табл. 1
1	2	3	4	5
Тема 6.2. Системы ТПК с временным уплотнением аналоговых компонентов	2			2
Тема 6.3. Структурная схема декодера С/D/D2-МАС	2			2
Раздел 7. Цифровое телевидение	34	2	8	44
Тема 7.1. Цифровое представление ТВ сигнала	2			2
Тема 7.2. Статистические характеристики ТВ изображения и сигнала	2			2
Тема 7.3. Пропускная способность канала	2			2
Тема 7.4. Аналого-цифровое преобразование ТВ сигнала	2		2	4
Тема 7.5. Временное представление восстановленного по дискретным отсчетам сигнала	2			2
Тема 7.6. Квантование, т.е. дискретизация сигнала по уровням	2			2
Тема 7.7. Двоичное кодирование ТВ сигнала	2		2	4
Тема 7.8. Классификация методов сжатия ТВ сигнала	2			2
Тема 7.9. Кодирование ТВ изображений	2			2
Тема 7.10. Групповое кодирование ТВ изображений	2			2
Тема 7.11. Предсказание с компенсацией движения	2			2
Тема 7.12. Реализация цифровых методов кодирования видеоинформации	2			2
Тема 7.13. Системы сжатия динамических изображений	2			2
Тема 7.14. Структурные схемы кодеров и декодеров	2		4	6
Тема 7.15. Современные достижения по сжатию ТВ сигнала	2			2
Тема 7.16. Канальное кодирование	2			2
Тема 7.17. Организация цифрового ТВ вещания	2	2		4
Раздел 8. Современные методы обработки ТВ сигналов, достижения в аппаратной реализации	6	2		8
Тема 8.1. Современные ТВ передающие камеры	2			2
Тема 8.2. Методы коррекции искажений ТВ сигнала на телецентре	2	2		4
Окончание табл. 1
1	2	3	4	5
Тема 8.3. Цифровое ТВ вещание (DVB):	2			2
Раздел 9. Телевидение высокой четкости (ТВЧ)	10			10
Тема 9.1. Требования к системам ТВЧ	2			2
Тема 9.2.. Варианты стандартов ТВЧ	2			2
Тема 9.3. Методы передачи сигналов ТВЧ по каналам связи и распределения	2			2
Тема 9.4 Цифровые способы передачи сигналов ТВЧ	2			2
Тема 9.5. Применение систем ТВЧ	2			2
Раздел 10. Методы записи ТВ сигналов на различные носители	14		4	18
Тема 10.1. Классификация методов записи ТВ сигналов	2			2
Тема 10.2. Магнитная видеозапись	2			2
Тема 10.3 Аналоговая магнитная видеозапись двухканальная	2			2
Тема 10.4 Аналоговая магнитная видеозапись одноканальная	2		4	6
Тема 10.5 Цифровая магнитная видеозапись композитная	2			2
Тема 10.6. Цифровая магнитная видеозапись компонентная	2			2
Тема 10.7. Магнитная и магнитно-оптическая видеозапись	2			2
Раздел 11. Системы стереоскопического телевидения	4			4
Тема 11.1. Общие принципы формирования, передачи и приема сигналов стереоцветного телевидения (СЦТВ)	2			2
Тема 11.2. Способы и устройства отображения	2			2

Распределение учебных часов по разделам, темам

и видам занятий для специальности 39 01 01

Таблица 2

^ Наименование темы	Лекции (часы)	Практичес-кие занятия (часы)	Лаборатор-ные заня-тия (часы)	Всего
1	2	3	4	5
Раздел 1. Физические основы и принципы телевидения	12		12	24
Продолжение табл. 2
1	2	3	4	5
Тема 1.1. Введение, цели и задачи дисциплины ТВ.	2			2
Тема 1.2. Общая структурная схема системы передачи изображений	2			2
Тема 1.3. Структурная схема аппаратно-студийного комплекса	2		4	6
Тема 1.4. Восприятие оптического изображения	2			2
Тема 1.5. Параметры ТВ систем и согласование их с характеристиками зрения	2		4	6
Тема 1.6. Пространственный, временной и трехмерный пространственно-временной спектр частот	2		4	6
Раздел 2. Преобразователи "свет-сигнал" и "сигнал-свет"	4			4
Тема 2.1. Передающие ТВ трубки и камеры	2			2
Тема 2.2. Особенности преобразования ТВ сигнала в оптическое изображение	2			2
Раздел 3. Передача сигналов телевидения и звукового сопровождения по радиоканалам и направляющим средам	12		8	20
Тема 3.1. Классификация радиосистем передачи ТВ сигналов	2			2
Тема 3.2. Необходимые условия для неискаженной передачи методом АМ-ЧПОБП	2			2
Тема 3.3. Организация спутникового ТВ вещания	2		4	6
Тема 3.4. Структура приемной сети ТВ вещания	2			2
Тема 3.5. Структурная схема телевизора	2		4	6
Тема 3.6. Варианты построения тракта промежуточной частоты (ПЧ) изображения и звукового сопровождения	2			2
Раздел 4. Цветное телевидение (ЦТВ)	12		12	24
Тема 4.1. Трехкомпонентная теория цветового зрения	2			2
Тема 4.2. Кодирующее устройство совместимой системы ЦТВ	2		4	6
Тема 4.3. Декодирующее устройство совместимой системы ЦТВ	2			2
Тема 4.4. Кодирующее и декодирующее устройства системы НТСЦ	2			2
Тема 4.5. Кодирующее и декодирующее устройства системы ПА.	2		4	6

Окончание табл. 2

1	2	3	4	5
Тема 4.6. Кодирующее и декодирующее устройства системы СЕКАМ	2		4	6
Раздел 5. Новые системы телевидения (ТПК, ТВЧ, цифровые, стерео)	8			8
Тема 5.1. Системы телевидения повышенного качества (ТПК)	2			2
Тема 5.2. Преобразование аналогового сигнала в цифровой	2			2
Темы 5.3. Избыточность ТВ сигнала и пути ее уменьшения	2			2
Тема 5.4. Организация цифрового ТВ вещания	2			2

^ СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ


Раздел 1. теоретические основы телевидения