Загрузка...
Учебная работа. Реферат: Оборудование для работы с видеоизображением. Мониторы. Поиск оптимального решения
(технический институт)
_____________________________________________________________________________
Курсовой проект
по организации ЭВМ
на тему:
«Оборудование для работы с видеоизображением. Мониторы.
Поиск рационального решения»
Выполнила:
студентка группы с-34
Шестернёва Александра
Проверил:
Мартиросян С.Т.
Москва 2007г.
Оглавление
Введение. 1
Глава I 2
Обзор различных типов мониторов. 2
систематизация мониторов по предназначению.. 4
Глава II 4
Описание и задачки видеостудии кафедры ЭВА.. 4
Требования к мониторам.. 5
Глава III 6
Подбор мониторов для сотворения матрицы.. 6
Подбор мониторов для монтажных станций. 7
Сводная таблица цены. 8
неувязка компоновки экрана. 8
Заключение. 11
Литература. 11
Введение
С 2006 года в МИЭМ на кафедре ЭВА действует студенческая экспериментальная студия, освоены технологии телетрансляции через Веб и ведется работа по подготовке инженеров IP телевещания. С сентября 2007 года студия получила помещение для организации съемочной, вещательной и монтажной студий. Встал вопросец о техническом оснащении студии.
Цель данной для нас работы: сделать высококачественные условия для работы с видеоизображением, в которые заходит подбор мониторов для оснащения видеостудии кафедры, также решение задачи композиции кадра для отображения видео на мониторах различного предназначения. Мы должны проанализировать те требования, которые предъявляются при оснащении видеостудии кафедры. Особенное внимание уделяется таковым техническим характеристикам, как наличие композитных и S-Video входов, неплохим углам обзора и высококачественной цветопередаче, также корректному отображению 1-го и такого же видео на мониторах различного предназначения. Также нужно учесть характеристики помещения, в каком организована студия. Будет произведён обзор рынка мониторов. На базе его анализа будет происходить подбор оборудования, пригодного по соотношению цена-качество. Для решения задачи композиции кадра будет рассмотрен способ заслуги корректного отображения 1-го и такого же видео на мониторах различного предназначения, произведён анализ этого способа, выявлены достоинства и недочеты.
Для того, чтоб получить чёткое необходимо познакомиться с основами, а конкретно разглядеть различные типы мониторов, изучить их свойства, предназначение и внедрение в работе студии.
Глава
I
Обзор различных типов мониторов
Само слово «телевидение» уже гласит о том, что речь идет о видении, другими словами о восприятии инфы в главном средством зрения.
Не просит подтверждения факт, что средством оценки зрительного ряда хоть какого телевизионного контента является монитор. Опытнейший спец с помощью качественного монитора способен выявить если не все, то подавляющее большая часть «заболеваний» изображения. Это, естественно, не исключает использования контрольно-измерительного оборудования в телевизионных трактах. Но измерительная техника ориентирована, быстрее, на количественную оценку искажений, выявление места появления задачи и т. д.
Длительное время единственным средством зрительного контроля был монитор на базе кинескопа, либо ЭЛТ — электронно-лучевой трубки. Принцип ее деяния достаточно прост, как все превосходное. Подогретый до высочайшей температуры катод испускает электроны, которые средством электромагнитного поля формируются в луч, разгоняются до большенный скорости и попадают на покрытый люминофором экран кинескопа, вызывая его свечение. Изображение формируется в виде строк благодаря наличию отклоняющей системы, стопроцентно повторяющей порядок сканирования изображения, имевший пространство при съемке. Дискретность изображения на дисплее кинескопа фактически не видна благодаря эффекту послесвечения люминофора. Другими словами, точка опосля бомбардировки электроном угасает не сходу, а сияет еще некое время, следствием чего же является практическая незаметность строчной структуры изображения. Все элементы кинескопа помещены в пробирку, снутри которой — глубочайший вакуум.
Цветной кинескоп принципно не различается от самого обычного — черно-белого. Заместо одной пушки в нем применены три: R — красноватая, G — зеленоватая, B — голубая. Формирование всех цветов цветов на дисплее осуществляется методом смешивания этих 3-х главных цветов.
Бесспорным достоинством кинескопа, кроме простоты и привычности, является его способность комуфлирования изъянов изображения благодаря, а именно, все тому же послесвечению, также весьма высочайшему быстродействию. Крайнее имеет огромное
Недочеты кинескопных мониторов явны. Это, сначала, огромные габариты и масса, высочайшее энергопотребление (а означает, и выделение тепла).
Тенденция крайних лет гласит о том, что мониторы на базе электронно-лучевых трубок равномерно уступают пространство плоскоэкранным мониторам на базе жидкокристаллических панелей. естественно, плоскими являются и плазменные панели, но они не отыскали широкого внедрения в телевизионных студиях. Тому есть несколько обстоятельств. Основная из их — высочайшее потребление энергии и большенный уровень шума, создаваемый мониторами этого типа. Это и не умопомрачительно, ведь, чтоб зажечь и поддерживать плазму, требуется много энергии, значимая часть которой выделяется в виде тепла. А поэтому в конструкции монитора предусмотрен вентилятор, создающий шум.
Потому считается, что на замену трубочным мониторам пришли жидкокристаллические мониторы.
Водянистые кристаллы представляют собой вещество, владеющее качествами как воды, так и твердого тела. Основным у этих кристаллов, и это позволило применять их как средство зрительного отображения, является возможность поляризации, другими словами конфигурации пространственной ориентации зависимо от напряженности электронного поля, приложенного к ним.
Изюминка ЖК-дисплеев состоит в том, что кристаллы сами по для себя не источают света. Другими словами в мгле их просто не видно. Но поляризованные кристаллы меняют свою прозрачность. Потому для отображения нужен доп источник света, в качестве которого в ЖК мониторах выступает неоновая лампа.
Как и в случае с кинескопом, результирующий цвет каждой точки формируется методом сложения 3-х главных цветов: красноватого, зеленоватого и голубого. Другими словами, одна видимая точка появляется 3-мя физическими пикселями различного цвета. Интенсивность «свечения» (помним, что по сути не сияет, а меняет прозрачность) регулируется разными фильтрами, а именно поляризационным и цветовым.
В общих чертах активная ЖК-матрица работает последующим образом (см. рис.).
свет от лампы (ее еще именуют лампой
задней подсветки — back light) проходит через систему отражателей, позже попадает на 1-ый поляризационный фильтр, а потом — в слой водянистых кристаллов. Так как любой пиксель управляется своим транзистором, то степень прозрачности всякого из их зависит от напряжения, получаемого на выходе элемента управления. Таковым образом формируется первичное изображение, которое проходит через цветовые фильтры. Зависимо от поляризации всякого пикселя прошедший через него свет будет или стопроцентно поглощен вторым поляризационным фильтром (так получаются темные пиксели), или отчасти (цвета различных цветов), или совершенно не будет поглощен (незапятнанный белоснежный цвет).
В итоге на дисплее появляется полноцветное изображение.
нужно отметить, что таковая природа получения изображения определила и один из основных недочетов ЖК-технологии. Так как кристаллы не источают свет, а только меняют свою ориентацию, приводя к изменению светопропускания панели, зрительное восприятие в значимой мере зависит от положения наблюдающего относительно самой панели. Другими словами имеет к примеру, с ЭЛТ мониторами.
На какие же главные характеристики нужно обращать внимание при выбирании ЖК монитора? Их несколько. Естественно, это разрешение. Наибольшее разрешение ЖК монитора постоянно фиксировано, потому нужно оценить не только лишь нынешние, да и потенциальные потребности. Почти все зависит также от сферы внедрения монитора. Если речь идет о студийном устройстве контроля свойства, то необходимо устанавливать очень действенный монитор с возможностью отображения материала «пиксель в пиксель», другими словами безо всякого преобразования размера рисунки: 1920×1080 в начальном изображении — столько же на дисплее монитора.
Если же предназначение монитора — просто зрительный мониторинг наличия изображения или контроль компоновки кадра (к примеру, при съемке), то соответствие его разрешения начальному разрешению изображения не непременно.
Вторым принципиальным параметром является угол обзора. При использовании монитора в телевизионных комплексах он приобретает завышенную значимость по сопоставлению с компьютерными системами и тем наиболее с индивидуальными компами. В случае с телевизионными системами количество мониторов может исчисляться десятками, и размещаются они часто так, что угол обзора может превосходить 150° и наиболее.
Важен и таковой общий для всех устройств отображения параметр, как яркость. Для ЖК мониторов повысить ее куда проще — довольно прирастить интенсивность подсветки, тогда как в электронно-лучевой трубке увеличение яркости соединено с усилением эмиссии, что тянет за собой не только лишь доп потребление энергии, да и ускоренный Износ трубки. Естественно, повышение яркости свечения лампы подсветки тоже уменьшает срок ее службы, но поменять лампу куда проще и дешевле, чем кинескоп.
Контрастность — это отношение наибольшей яркости к малой. Для ЖК-матриц свойственна неувязка заслуги высочайшей контрастности, сплетенная со сложностью отображения полностью темного цвета, ведь лампа подсветки включена повсевременно, и чтоб получить глубочайший темный цвет, нужно применять совершенную систему поляризации, что приводит к существенному увеличению цены монитора.
Что касается количества отображаемых цветов, то для всех классных мониторов оно исчисляется миллионами, так как фактически все эти устройства являются 24-разрядными (по 8 бит на каждую цветовую компоненту).
С возникновением ЖК мониторов в обиход крепко вошло понятие «время отклика». Этот параметр обозначает время, нужное для конфигурации пространственной ориентации молекул водянистых кристаллов. Чрезвычайно огромное время отклика приводит к возникновению на дисплее шлейфов, тянущихся за передвигающимися в кадре объектами или возникающих при резвом панорамировании. Тот же параметр ограничивает частоту смены кадров на дисплее монитора. Понятно, что чем меньше время отклика, тем лучше. Но также не стоит забывать, что добиться времени отклика, наименьшего 8 мс, только добросовестным путём на техническом уровне нереально. Дело в том, что водянистые кристаллы имеют определённую орган животного, служащий для передачи в мозг важной для организма информаци) действий Низкая подвижность протекания действий в нервной системе Характеризуется трудностями в переключении условных раздражителей с положительного модуса на тормозной и напротив При патологических и вынудить их вертеться резвее можно лишь с помощью электронных разрядов на определённые точки. Соответственно это приводит к тому, что такие мониторы нередко промахиваются с цветом, картина начинает рябить.
систематизация мониторов по предназначению
А на данный момент разберёмся, как мониторы делятся по предназначению.
I
тип.
Компьютерный монитор общего предназначения.
Употребляется для отображения текстов и графики (в том числе динамической), некритичной к передаче полутонов и четкому цвету. Стоимость таковых мониторов в среднем составляет приблизительно 250 $. Это обыденный монитор, который, обычно, мы используем в наших домашних ПК .
II
тип.
Графический компьютерный монитор.
Применяется для работы с фото и видеоизображениями, цветокоррекции и обработки компьютерной графики. Стоимость его составляет приблизительно 600-800 $.
III
тип.
Видеомонитор.
Это эталонный монитор телевизионного изображения. Его охарактеризовывают чересстрочная развёртка (interlace), обрез кадра (overscan area) и характеристики изображения, подобные обычным телекам. Бывают как ЭЛТ, так и ЖК. Их стоимость находится в спектре от 400 до 2000 $.
IV
тип.
Мониторы для общественной демонстрации (панели).
Обычно панели бывают плазменными либо ЖК. Их различает высочайшая яркость/контрастность и цифровой интерфейс (HDMI/DVI). Стоимость их составляет от 1000 $ и выше.
Конкретно для оснащения видеостудии требуются мониторы II и III типов, а конкретно графические компьютерные мониторы и видеомониторы.
на данный момент приступим к анализу определенных требований, предъявляемых видеостудией кафедры ЭВА, к подбираемому оборудованию.
Глава
II
Описание и задачки видеостудии кафедры ЭВА
Чтоб осознать, какое оборудование требуется для оснащения видеостудии, поначалу следует узнать, какие цели и задачки преследует видеостудия кафедры ЭВА.
Сначала нужно отметить, что видеостудия создавалась как учебно-производственная, направленная на подготовку профессионалов в области информационных технологий, в том числе для работы с Internet-телевидением, т.к. в реальный момент испытывается острый недочет в спецах такового профиля. И как следствие: видеостудия кафедры ЭВА в корне различается от видеостудии традиционного телевидения.
Главными направлениями работы видеостудии кафедры ЭВА являются:
1. Создание мультимедиа презентаций и учебных видеороликов.
2. Развитие технологий сетевого вещания.
3. Подготовка кадров для развертывания и обслуживания каналов и узлов веб-вещания.
4. Применение в открытом образовании. Создание видеомодулей, распространение через веб.
В реальный момент главный задачей кафедрального телевидения является проведение видеотрансляций защит курсовых и дипломных проектов, а так же разных конференций и семинаров. Также требуется производить одновременную запись для следующей публикации в видеокаталоге.
Итак, видеостудия состоит из 4 главных компонент:
1. Съёмочная студия
2. Эфирная аппаратная студия
3. Монтажная студия
4. Серверная
Нам требуется подобрать оборудование (а конкретно, мониторы) для 2-ух из этих компонент: эфирной аппаратной и монтажной студии.
Эфирная аппаратная студия – это рабочие места технических профессионалов, обеспечивающих запись, трансляцию и контроль свойства изображения, звука и выходного сигнала, спеца по оформлению передачи, также режиссёра и админа.
Монтажная студия состоит из компов, созданных для монтажа видеоматериала.
Требования к мониторам
Для целей мониторинга видеоизображения требуется сделать матрицу мониторов по числу входов видеомикшера. Также для мониторинга выходного сигнала и опций видеомикшера. При всем этом нужно учесть маленькие габариты выделенной площади под видеостудию. Также следует подобрать мониторы для монтажных станций.
Главные требования:
— Основным требованием для мониторов, подбираемых для целей мониторинга изображения, является наличие входов S-VIDEO и Composite.
— Беря во внимание то, что студия учебная, необходимо подобрать оборудование так, чтоб общая сумма издержек на мониторы по способности не превысила 200 тыс. рублей.
— У мониторов для монтажных станций обязано быть крепление к стенке и узенький бортик (ввиду того, что для работы употребляются сходу два рядом стоящих монитора). Также они обязаны иметь диагональ не наименее 20″
Итак, требуется:
· 8 видеомониторов (4 — под любой вход видеомикшера, 1- под выход видеомикшера, 1- для мониторинга опций видеомикшера, 2 — под каждую монтажную станцию);
· 4 графических компьютерных монитора (по 2 на каждую монтажную станцию).
Глава
III
Подбор мониторов для сотворения матрицы
Сборка ЭЛТ мониторов в критериях выделенной площади на кафедре затруднительна из-за соответствующего мигания этого типа мониторов. Также этот тип мониторов не подступает по габаритам, т.к. имеет очень огромную глубину. Как следствие делаем вывод, что ЭЛТ мониторы не подступают для сотворения матрицы для мониторинга изображения. Предпочтение отдаётся ЖК мониторам, которые можно повесить на стенку, также они, в отличие от ЭЛТ мониторов, не мелькают. естественно, есть эталонные ЖК мониторы, но, в отличие от обыденных, они стоят намного дороже.
Недочеты графических ЖК мониторов:
— яркость изображения зависит от угла обзора;
— разрешение матрицы не совпадает с настоящим разрешением сигнала;
— передача полутонов очень условная и судить о качестве изображения по ней недозволено.
Ввиду ограничения валютных ресурсов принимается решение закупить 5 графических ЖК мониторов и один ЭЛТ монитор для контроля выходного сигнала.
Требования к графическим ЖК мониторам:
· не допускается наличие динамиков по краям монитора;
· непременно крепление на стенку;
· наличие композитного входа и S-video
Требования к эталонному ЭЛТ видеомонитору:
· наличие композитного входа и S-video;
· диагональ не наименее 14”;
· люминофор с вертикальным расположением светочувствительных полосок
Согласно предъявленным требованиям:
1) Графический ЖК монитор
Neovo P-17
Диагональ монитора 17 «
Видимый размер 17 «
Зерно 0.264 мм
Горизонтальная частота развертки 31-80 кГц
Вертикальная частота развертки 50-75 Гц
Наибольшее разрешение 1280×1024
Горизонтальный угол обзора 140 град
Вертикальный угол обзора 130 град
Контрастность 500
Яркость 300 кд/м2
время отклика 8 мс
Вес 6.8 кг
Доборная информация Порты и разъемы D-Sub, DVI-D, USB, Audio, Композитный, S-Video
Крепление VESA100
Стоимость: 13 253 руб.
Эта модель удовлетворяет всем главным требованиям. Недочет: не весьма большенный угол обзора. Но, тем не наименее, считаем, что монитор Neovo P-17 подступает нам по соотношению цена-качество.
2) Эталонный ЭЛТ монитор
JVC TM-A140PN
Люминофор с вертикальным расположением светочувствительных полос (шаг – 0,65мм)
Автоматический выбор системы PAL/NTSC
Разрешение 320 твл
Интегрированный динамик
Комфортное экранное графическое меню
Входы: 2 композитных с петлей, 1x Y/C, 2 аудиовхода
Блокировка органов на панели управления
Размеры 368 x 310 x 371.5 мм
Масса 9.5 кг
Стоимость: 20 181 руб.
Избранная модель удовлетворяет всем главным требованиям и считается пригодной по соотношению цена-качество.
Подбор мониторов для монтажных станций
Для монтажных станций нужно подобрать графические компьютерные ЖК мониторы довольно высочайшего свойства. Также ЭЛТ мониторы для подключения к платам нелинейного видеомонтажа (Canopus, Matrox) для контроля свойства видеоматериалов в настоящем времени.
Потому что в прошлом пт модель ЭЛТ монитора уже была подобрана, то на данный момент принято решение тормознуть на данной для нас же модели.
Требования к графическому ЖК монитору:
· обязано находиться крепление к стенке;
· диагональ не наименее 20”;
· узенький бортик;
N
EC TFT
2070VX
Диагональ монитора 20.1 «
Видимый размер 20 «
Зерно 0.255 мм
Горизонтальная частота развертки 31.5 – 83 кГц
Вертикальная частота развертки 56 – 75 Гц
Наибольшее разрешение 1600×1200
Цветовая гамма 16.7 млн. цветов
интерфейс D sub, DVI-I
Горизонтальный угол обзора 160 град
Вертикальный угол обзора 160 град
Контрастность 800:1
Яркость 300 кд/м2
время отклика 5 мс
Габариты монитора 44.2 x 38.8 x 22.0 см
Вес 8.6 кг
Стоимость: 15 750 руб.
монитор удовлетворяет всем главным требованиям и считается пригодной по соотношению цена-качество.
Сводная таблица цены
Из таблицы мы лицезреем, что сумма издержек не превосходит установленной нормы.
неувязка компоновки экрана
В работе с видеоизображением нужно учесть один весьма принципиальный нюанс. В классическом телевидении употребляется чересстрочная развёртка. Это способ передачи передвигающихся изображений, при котором любой кадр разбивается на два полукадра (либо поля), составленные из строк, избранных через одну. Смотрится это так:
Соответственно при проигрывании у рисунки края получаются неровными, и эта неувязка на обыденных телеках была решена последующим образом: на дисплее создавалась нерабочая область (overscan area), как правило, закрашиваемая тёмной краской.
Как следствие мы получаем то, что кадр обрезается. В особенности приметно это тогда, когда в видеоизображении находятся титры. Если не учесть этот нюанс — зритель может просто не узреть информацию.
Таковая неувязка возникает только с проигрыванием видео на обыденных телеках, к примеру во время просмотра DVD-диска.
Техническое решение данной для нас задачи уже найдено. Применяется не чересстрочная развёртка, а прогрессивная. Прогрессивная развёртка — способ отображения передвигающихся изображений, в каком все строчки всякого кадра показываются поочередно. здесь не существует кадров с неровными краями, и, как следствие, на таковых телеках не требуется «отрисовывать» нерабочую область.
Но как быть с большинством зрителей, у каких телеки не такие новейшие и работают с чересстрочной развёрткой? здесь остаётся один выход: смотреть за границами изображения. Для этих целей в большинстве программ видеомонтажа есть так именуемые рамки неопасного кадра (safe frames).
Принято считать зоной титров 100% площади кадра минус 20% с каждой стороны (внутренняя рамка), а зона видимости изображения 100% кадра — 10% с каждой стороны (наружная рамка).
Такие рамки употребляются в программках видеомонтажа
Но есть и минус у такового способа решения задачи. Всё дело в том, что при монтаже, устанавливая титры по внутренней рамке, никогда не знаешь, где конкретно будет воспроизводиться это видео. Если на телеке, где есть overscan area — то всё в порядке. А если телек работает с прогрессивной развёрткой либо видео воспроизводится на мониторе? Тогда титры будут «висеть» в центре экрана. Как следует, можно прийти к выводу: лучше всего готовить два варианта смонтированного видеоизображения.
Исследуя эту делему, становится ясно, для чего в план оснащения видеостудии включены CRT-мониторы эталонного видео. Они, как уже говорилось, подрезают изображение подобно обычным телекам. Таковым образом, становится видно, что конкретно попадает на экран к телезрителям.
Заключение
В работе были подобраны мониторы для оснащения видеостудии кафедры ЭВА. Рассмотрены главные виды мониторов, их свойства, проведена систематизация по предназначению. Также был рассмотрен метод решения задачи, связанной с корректным отображением видеоизображения на мониторах различных типов.
Литература
1. Статьи журнальчика «625» HTTP://rus.625-net.ru/625/news/
2. Википедия http://ru.wikipedia.org/
3. HTTP://www.okno-tv.ru
4. Энциклопедия мультимедиа «VideoDATA. Всё о видео и DVD» http://www.videodata.ru/
]]>