Контрольні питання до розділу
1. Поняття цифрового телебачення.
2. Загальні принципи побудови цифрового телебачення. Основні характерні риси цифрового телебачення.
3. Застосування імпульсно-кодової модуляції в цифровому телебаченні. Квантування по часу та рівню.
4. Пороги квантування та похибки.
5. Теореми Котельникова-Найквіста. Їх практичне застосування.
6. Швидкість передачі цифрового потоку та її оцінка.
7. Відповідність між аналоговим телевізійним сигналом та рівнями квантування для різних шкал.
8. Характеристика спектрів телевізійного сигналу після квантування.
9. Поняття та необхідність компресії цифрового телевізійного сигналу.
10. Поняття канального кодування.
11. Види модуляції в цифровому телебаченні.
12. Узагальнена структурна схема системи цифрового телебачення.
13. Основи цифрової фільтрації телевізійного сигналу.
14. Основні часові перетворення цифрових сигналів.
15. Перспективи розвитку цифрового телевізійного мовлення.
розділ 8
ТЕЛЕВІЗІЙНЕ ВІЩАННЯ
8.1. Структурна схема телецентра
Телевізійна станція, комплекс пристроїв і споруд, що служать для підготовки програм телевізійного мовлення або (и) їх передачі за допомогою радіохвиль (з метою подальшого прийому телевізорами ) . Т. с. — одна з основних ланок телевізійній передавальній мережі . Т. с. підрозділяються на програмні, зазвичай звані телевізійними центрами (телецентрами), і передавальні, звані також ретрансляційними; перші, як правило, споруджують спільно з другими, і в цьому випадку поняття «телецентр» незрідка поширюють на сукупність обидві Т. с. (застаріла термінологія).
Телецентр — початкова ланка телевізійної передавальної мережі, в якій створюються телепередачі. Основа технічної бази телецентру — аппаратно-студійний комплекс. У нього входять ( мал. 1 ) телевізійні студії з відповідними технічними апаратними, устаткування для передачі по телебаченню кінофільмів і для запису і відтворення сигналів телепередач на магнітну стрічку , апаратура для включення в поточну передачу програм, що поступають від ін. телецентрів по міжміських лініям зв'язку, і для передачі своїх програм на ін. телецентрів. Перемиканням сигналів в студійній або центральній апаратній можна здійснювати поєднання передач різних видів (у будь-якій послідовності).
Телевізійна студія є звукоізольованим приміщенням площею від декількох десятків до тисячі м.кв. Для створення необхідних акустичних характеристик звучання стіни і стелю студії покривають звукопоглинальними матеріалами. Студія обладналася системою освітлення (у сучасних студіях — з програмним управлінням, що забезпечує швидке відтворення режимів освітлення, знайдених під час репетицій). Для відведення тепла, що виділяється освітлювальними приладами, студію обладнали системою примусової вентиляції з кондиціонуванням повітря.
Поряд із студією (зазвичай на рівні другого поверху) розташовується режисерська апаратна з робітниками місцями режисера і звукооператора. Її відокремлюють від студії звуконепроникним склом, через яке режисер бачить, що відбувається в студії, і, користуючись диспетчерським зв'язком керує роботою асистентів режисера і операторів телевізійних передавальних камер . Одночасно він спостерігає на екранах відеоконтрольних пристроїв зображення, що даються телекамерами, і перемикає камери на передачу.
Поряд з режисерською апаратною знаходиться студійна технічна апаратна , в якій розміщується основне устаткування посилення і перетворення телевізійних сигналів, що поступають від телекамер. Останні розміщуються в студії на рухливих візках (штативах) і з'єднуються з устаткуванням апаратних багатожильним кабелем.
В студії і апаратних знаходиться також устаткування для створення сигналів звукового супроводу телевізійного зображення.
При передачі із студії створюються сприятливі умови показу з врахуванням особливостей телебачення і використання його технічних засобів, є можливість багатократного проведення репетицій. Зазвичай передачі із студії доповнюються показом зображень різних фотографій, написів і сюжетів, заздалегідь знятих на кіноплівку, записаних на магнітну стрічку або інші носії інформації. Такі технічні можливості широко використовуються при передачі новин, в науково-пізнавальних і ін. передачах. При телевізійній студії є артистичні кімнати, гримувальні, костюмерні, бутафорські і живописні майстерні і ін. допоміжні служби, необхідні для підготовки акторів і декорацій до передач.
Устаткування для передачі кінофільмів розміщується в телекіноапаратних. Телекінопередавачі сполучаються з телекамерою оптично. Рух кіноплівки в них синхронно і синфазний руху електронного променя в передавальній камері. Устаткування для запису і відтворення сигналів зображення розміщується у відеомагнітофонній апаратній. Число телекіноапаратах і відеомагнітофонних апаратних і кількість устаткування в них залежать від об'єму мовлення даного телецентру. Як правило, на телецентрі встановлюють не менше трьох комплектів устаткування: два — для безперервної демонстрації фільмів плі записів, третій — резервний. У складі сучасного телецентру, як правило, устаткування для проведення власне кінозйомок і фільмовиробництва . Такі кінозйомки необхідні в першу чергу для підготовки різних хронікальних передач, наприклад останніх вістей. У крупних телецентрах виробляються також кінозйомка художніх фільмів і тиражування фільмокопій для обміну кінопрограмами з ін. телецентрами. Для зберігання кінофільмів і магнітних записів є спеціальні фільмотеки і сховища.
У складі Т. с. є також приміщення для редакторського і режисерського персоналу і ін. фахівців, програм, що займаються складанням, підготовкою і здійсненням їх передач.
Для проведення так званих позастудійних передач — безпосередньо з місць подій (з театрів, із стадіонів і т. п.) до складу телецентру включають пересувні телевізійні станції (у тому числі телевізійні установки репортажів ) . При позастудійних передачах камери зазвичай знаходяться на великих відстанях від об'єкту і не можуть пересуватися. Тому для передачі зображення різними планами камери забезпечують набором об'єктивів з різними фокусними відстанями (від 30—50 мм до 1 м.кв і більше), а для створення ефекту «наїзду» камери — також об'єктивами із змінною фокусною відстанню. Існують пересувні Т. с. з устаткуванням для передачі кінофільмів і з відеомагнітофонами. Їх вживання дозволяє формувати повністю закінчену передачу без залучення стаціонарного устаткування аппаратно-студійного комплексу. Відеомагнітофонні пересувні апаратні використовуються (переважно спільно з пересувними Т. с.) для оперативного запису подій з метою передачі цього запису в програмі новин і т. п. У пунктах, з яких позастудійні передачі проводяться часто, телевізійне устаткування встановлюється стаціонарно, що скорочує терміни його підготовки до роботи.
Передавальна станція — остання ланка телевізійної передавальної мережі що забезпечує передачу сигналів зображення н звукового супроводу у вигляді радіохвиль, що поширюються над поверхнею Землі. До складу передавальної Т. с. (зазвичай званою телевізійною радіостанцією) входять телевізійні радіопередавачі , приєднаних до них фідерами передавальні телевізійні антени, розміщених на антенній опорі — телевізійній башті (або щоглі), і відповідна контрольно-вимірювальна апаратура.
Наявність високої опори дозволяє використовувати передавальну Т. с. комплексно: так, до складу передавальної Т. с. зазвичай вводять радіомовні передавачі, що працюють на хвилях метрового діапазону; в разі поєднаного розташування передавальною Т. с. і телецентру на одному майданчику телевізійна опора використовується також і для установки приймальних антен радіолінії пересувних телевізійних станцій; на опорі розміщують антени міжміських ліній радіорелейному зв'язку, встановлюють висотні датчики метеослужби і т. п.
РА — режисерська апаратна; ТА — технічна апаратна; ТКА — телекіноапаратна; ЦА — центральна апаратна; ВМА — відеомагнітофонна апаратна; А — міжміська апаратна; ПА — апаратна прийому сигналів від пересувної телевізійної станції (ПТС); 1 — телевізійна передавальна камера; 2 — пульт відеорежисера; 3 — мікрофон; 4 — пульт звукорежисера; 5 — підсилювально-контрольне устаткування; 6 — телекінопроектор; 7 — відеомагнітофон; 8 — комутаційно-підсилювальне устаткування; 9 — пріємо-передавальне устаткування міжміських радіорелейних ліній; 10 — антена радіорелейної лінії; 11 — прийомо-передавальне устаткування міжміських кабельних ліній; 12 — радіопередавач сигналів зображення; 13 — радіопередавач сигналів звукового супроводу; 14 — пристрій складання радіочастотних сигналів зображення і звуку; 15 — передавальна антена радіопередавачів; 16 — ПТС; 17 — передавальна антена радіолінії ПТС; 18 — приймальна антена радіолінії ПТС; 19 — приймач радіолінії ПТС; 20 — портативна (ранцева) телевізійна установка репортажу; 21 — антена приймача сигналів від ранцевої телевізійної установки репортажу.
Мал. 1. Структурна схема телевізійної станції
ЗАЛІКОВІ ПИТАННЯ З ДИСЦИПЛІНИ "ОСНОВИ ТЕЛЕБАЧЕННЯ ТА ТЕЛЕСИСТЕМИ"
1. Історія та перспективи розвитку сучасного телебачення.
2. Принципи передачі зображень. Основні фізичні процеси та принципи.
3. Метод послідовної та паралельної передачі інформації.
4. Принцип передачі нерухомих та рухомих об'єктів.
5. Поняття протоколу розкладу-відтворення зображення. Вітчизняний стандарт телебачення.
6. Поняття структури відеосигналу, його форми та основних параметрів.
7. Узагальнена структурна схема телевізійної системи.
8. Поняття розгортки зображення, сигналу яскравості, сигналів синхронізації, рівень „чорного” і „білого”, повний ТВ сигнал.
9. Поняття та необхідність застосування синхросуміші та врізок в телевізійному сигналів.
10. Вибір параметрів системи телебачення.
11. Способи розгортки зображення, їх використання. Основні переваги і недоліки.
12. Особливості використання черезрядкової розгортки та її характеристики.
13. Основні параметри розкладу зображення і відеосигналу.
14. Рядкова і черезрядкова розгортка. Розрахунок ширини спектра ТВ сигналу.
15. Види модуляції, які використовуються в телебаченні.
16. Спектр ТВ сигналу та його характеристика.
17. Поняття зображення та джерела сигналу.
18. Монохроматичні і складні випромінювання.
19. Визначення колірної температури та її застосування.
20. Поняття колориметрії. Елементи фотометрії, основні енергетичні величини. Поняття світлового потоку, сили світла, яскравості, освітленості, світлової експозиції.
21. Основні закони зорового сприйняття. Зорова система людини як прототип технічних систем.
22. Характеристика структурної схеми зорової системи.
23. Поняття гостроти зору та її визначення.
24. Інерційність зорового сприйняття. Критична частота, яскравість зображення і частота кадрової розгортки.
25. Закони Тальбота і Фехнера.
26. Сприйняття кольору. Об'єктивна і суб'єктивна оцінка кольору.
27. Відносна спектральна чутливість ока.
28. Поняття послідовного й одночасного кольорового контрасту.
29. Основні методи утворення кольору: субтрактивний і адитивний.
30. Способи змішування кольорів: локальний, бінокулярний, просторовий.
31. Основні закони змішування кольорів.
32. Практичне використання кольорового графіка, фігура-локус.
33. Класифікація давачів ТВ сигналів.
34. Класифікація та коротка характеристика передавальних трубок.
35. Принципи накопичення світлової енергії.
36. Потенціал ізольованої мішені. Вторинна електронна емісія у вакуумних приладах.
37. Характеристика області повільних та швидких електронів, область граничних потенціалів.
38. Зовнішній фотоефект та його характеристика.
39. Основні типи і характеристики фотокатодів.
40. Принцип роботи іконоскопа.
41. Передавальні трубки з фотопровідним шаром. Принцип роботи відікона.
42. Утворення сигналу у відіконі.
43. Інерційність відікона: фотоелектрична і комутаційна. Шляхи зменшення інерційності.
44. Характеристики відікона.
45. Передавальні трубки з фотодіодним шаром. Принцип роботи плюмбікона. Шляхи зменшення інерційності.
46. Кремнікон та його принципи роботи.
47. Передавальні трубки з електронним перенесенням зображення. Конструкція та принцип роботи секона.
48. Конструкція та принцип роботи дисектора.
49. Принципи роботи приладів із зарядовим зв'язком
50. Твердотільні давачі. Принцип накопичення заряду. Конденсатори МОН-структури.
51. Перенесення зарядових пакетів. Трифазний і двофазний зсувний регістр.
52. Принцип роботи лінійно-рядкового фотоелектричного перетворювача світло-сигнал, паралельно-кадрова структура перетворювача.
53. Давачі сигналів для кольорового ТБ. Пристрій із біжучим променем, тритрубчаті і однотрубчаті камери.
54. Класифікація відтворювальних пристроїв.
55. Принцип роботи кінескопа для чорно-білого ТБ.
56. Призначення та конструкції електронних прожекторів. Поняття кросовера.
57. Принципи електростатичного і електромагнітного фокусування електронного променя. Переваги та недоліки.
58. Система фокусування електронного променя. Принцип фокусування.
59. Поняття модуляції електронного променя.
60. Модуляційна характеристика кінескопа. Контрастність у кінескопах, поняття ореола.
61. Кінескопи для кольорового ТБ. Масочний кінескоп з дельтовидним розташуванням прожекторів.
62. Принцип застосування тіньової маски в кінескопах. Переваги та недоліки її застосування.
63. Спотворення зображення в кінескопах. Основні методи їх усунення.
64. Методи регулювання в кінескопах з дельтовидним розташуванням прожекторів.
65. Масочний кінескоп із компланарним розташуванням прожекторів. Поняття самозведення. Переваги даного кінескопа.
66. Принцип роботи однопроменевого хроматрона.
67. Плазмові панелі та їх застосування.
68. Принцип роботи рідкокристалічного дисплея на основі LCD та TFT.
69. Принцип роботи проекційних телевізорів і проекторів.
70. Принцип роботи й узагальнена структурна схема чорно-білого телевізора. Призначення окремих блоків.
71. Перетворення спектра сигналу в телевізійному приймачі. Поняття проміжних частот звуку та зображення.
72. Особливості роботи одноканальних та двоканальних телевізійних приймачів.
73. Принципи побудови кольорових телевізійних приймачів. Характеристика окремих модулів.
74. Призначення та принцип функціонування блоку вибору програм.
75. Призначення та принцип функціонування модулю радіоканалу.
76. Призначення та принцип функціонування субмодуля синхронізації.
77. Призначення та принцип функціонування модуля кольоровості.
78. Призначення модуля кольорової синхронізації.
79. Призначення та принцип функціонування модуля рядкової розгортки.
80. Призначення та принцип функціонування модуля кадрової розгортки.
81. Призначення та принцип функціонування множника напруги.
82. Поняття цифрового телебачення.
83. Загальні принципи побудови цифрового телебачення. Основні характерні риси цифрового телебачення.
84. Застосування імпульсно-кодової модуляції в цифровому телебаченні. Квантування по часу та рівню.
85. Пороги квантування та похибки.
86. Теореми Котельникова-Найквіста. Їх практичне застосування.
87. Швидкість передачі цифрового потоку та її оцінка.
88. Відповідність між аналоговим телевізійним сигналом та рівнями квантування для різних шкал.
89. Характеристика спектрів телевізійного сигналу після квантування.
90. Поняття та необхідність компресії цифрового телевізійного сигналу.
91. Поняття канального кодування.
92. Види модуляції в цифровому телебаченні.
93. Узагальнена структурна схема системи цифрового телебачення.
94. Основи цифрової фільтрації телевізійного сигналу.
95. Основні часові перетворення цифрових сигналів.
96. Перспективи розвитку цифрового телевізійного мовлення.