Программа и содержание

Дополнительное профессиональное образование

практикующие инженеры медиаиндустрии ТВ, ProAV, мультимедиа

Объем курса: 192 академических часа

Содержание курса

Медиасистемы и технологии

Поколения технологий ТВ и медиавещания. Аппаратные технологические решения. Программные технологические решения. Технологии, развиваемые в рамках программных решений: сверхвысокая четкость; большой динамический диапазон; высокая частота кадров; искусственный интеллект; Интернет вещей, виртуальное производство на съемочной площадке для ТВ и кино.

Облачные технологические решения. Поиск решений для удаленного и распределенного телевизионного производства. Виртуализация ТВ и медиапроизводства и вещания. Технологические решения виртуального медиапроизводства и вещания. MovieLabs 2030 Vision: 10 принципов эволюции медиатехнологий.

Системы наземного, спутникового и кабельного ТВ вещания. Система ТВ вещания как элемент информационной инфраструктуры, включающей интернет и сети мобильных коммуникаций.

Сигналы и системы.

Обобщенная модель системы связи. Информация. Сообщения. Сигналы. Непрерывные и дискретные сообщения. Непрерывные и дискретные сигналы. Данные. Скорость передачи данных. Кодирование а. Канальное кодирование.

Сигналы и спектры. Передача в первичной полосе частот. Межсимвольные искажения. Глазковая диаграмма. Условие Найквиста. Барьер Найквиста. Приближение к барьеру Найквиста. Преодоление барьера Найквиста. Многопозиционные (многоуровневые) сигналы.

Теорема Шеннона. Квазибезошибочная доставка программ. Оценка уровня эффективности системы связи. Пороговое отношение сигнал/шум. Приближение к границе Шеннона. Барьер Найквиста и граница Шеннона

Передача данных с использованием модуляции. Амплитудная модуляция. Частотная и фазовая модуляция. Балансная и однополосная модуляция. Квадратурная модуляция. Векторные диаграммы (сигнальные созвездия). Многопозиционная квадратурная модуляция.

Преобразование звукового поля в звуковую картину.

Звук как волна. Группы естественных звуков: музыкальные звуки, речевые звуки, шумовые звуки. Частота звуковой волны и высота тона звука. Спектральный состав звуков. Диапазон слышимых тональных звуков. Тембр звука. Амплитуда звуковой волны и громкость звука. Пик-фактор звуковых колебаний разной формы. Уровень звукового давления. Диапазон уровней слышимых звуков. Кривые равной громкости.

Обобщенная схема канала звука медиасистемы как системы связи. Принципы действия микрофона и громкоговорителя. Непрерывные и дискретные сигналы. Аналоговые и цифровые сигналы. Аналого-цифровое преобразование. Цифровое кодирование сигнала звука. Цифро-аналоговое преобразование. Выбор параметров аналого-цифрового преобразования сигнала звука. Скорость цифрового потока звуковых данных. Интерфейс AES/EBU.

Преобразование светового поля объекта в плоское оптическое изображение.

Видимый свет на шкале электромагнитных волн. Длины волн и поддиапазоны цветов видимого света. Глаз как приемник света. Проблемы световых измерений. Световой поток. и белого света. Цветовая температура ов света. Сила света. Яркость светящей поверхности. Освещенность. Количество освещения.

Объектив. Фокусное расстояние. Принципы наводки на резкость. Основные характеристики объектива: фокусное расстояние, угол поля изображения, угол поля зрения, относительное отверстие, диафрагменное число, разрешающая способность, светосила. Освещенность в плоскости изображения, созданного объективом. Глубина резко изображаемого пространства (ГРИП). ГРИП и размеры сенсора камеры. ГРИП как художественный прием. Боке: технологии и художественные эффекты.

Преобразование оптического изображения в видеосигнал (преобразование свет-сигнал).

Сенсор света как элемент технических систем. Требования к сенсору в телевидении. Разложение и развертка телевизионного изображения. Телевизионная система. Видеосигнал. Сигнал синхронизации. Система цветного телевидения. Физические и субъективные характеристики цвета. Три сигнала цветного телевидения. Сенсор как массив накопителей фотонов. Принцип накопления зарядов. Сенсоры на основе ПЗС-технологий. Сенсоры на основе КМОП-технологий. Сравнительный анализ сенсоров на основе ПЗС и КМОП-технологий. Сенсоры для камер цветного ТВ.

Аналого-цифровое преобразование видеосигнала. Скорость цифрового потока видеоданных. Выбор параметров систем аналого-цифрового преобразования видеосигнала. Цифро-аналоговое преобразование. Обобщенная схема канала изображения как системы связи. Структуры дискретизации и форматы цифрового телевизионного изображения. Видеоинтерфейсы.

Преобразование видеосигнала в изображение (преобразование сигнал-свет).

Принципы отображения полного спектра цветов на экране дисплея (пикселы, субпикселы). Цветовой охват. Основные технологии дисплеев. Плазменные дисплеи. Жидкокристаллические дисплеи. Пиксел и субпиксел ЖК дисплея. Управление прозрачностью, адресация и обращение к ЖК субпикселам. Пассивная и активная ЖК матрицы. Технологии ЖК дисплеев: TN, IPS, VA. Светодиодные дисплеи. Технология дисплеев с органическими светодиодами OLED. Технология дисплеев с неорганическими микросветодиодами microLED. Сравнительный анализ дисплеев, изготовленных по разным технологиям.

Базовые технологии контроля и обработки сигналов изображения и звука в медиасистеме.

Создание изображения и звуковой картины объекта съемки требуемого качества как результат работы ТВ системы. Методы оценки качества телевизионного изображения и звука. Шкалы измерения субъективного качества изображения и звука. Параметры ТВ изображения и звука, определяющие качество изображения и звука. Измерительные сигналы. Испытательные таблицы. Контрольные мониторы.

Оценка разрешающей способности видеосистемы по горизонтали и вертикали. Апертурная коррекция. Измерение яркости и контраста ТВ изображения. Градационные характеристики отдельных звеньев и всей телевизионной системы. Динамический диапазон. Гамма-коррекция. Баланс белого. Подавление шумов.

Настройки и регулировки в каналах звука. Искажения сигналов малого и большого уровня в аналоговых и цифровых системах: сравнительный анализ. Установка уровня сигнала в аналоговых и цифровых каналах звука ТВ систем с использованием шкал dBu, dBVU, PPM, dBFS.

Технологии аудиокомпрессии.

Принципы компрессии аудиоданных на основе психоакустической модели слуха (частотная маскировка, постмаскировка, предмаскировка). Система компрессии аудиоданных MP3. Система компрессии аудиоданных MPEG-2 AAC. Система компрессии аудиоданных MPEG-4 AAC. Система компрессии аудиоданных Dolby AC-3. Артефакты и искажения систем компрессии