گزارش کارآموزی سیستم تلویزون

گزارش کارآموزی سیستم تلویزون در 35 صفحه ورد + 38 اسلاید قابل ویرایش

بسمه تعالی

در اجرای اصل یكصدوهفتادوپنجم قانون اساسی جمهوری اسلامی ایران كه به رادیو و تلویزیون اشاره دارد و همچمنین قانون اداره صداو سیمای جمهوری اسلامی ایران مصوب هشتم دیماه 1359 مجلس شورای اسلامی اساسنامه صداوسیمای جمهوری اسلامی ایران كه بشرح زیر می باشد : سازمان صدا و سیمای جمهوری اسلامی ایران سازمانی است مستقل و زیرنظر قوای سه گانه كشور كه بر طبق قانون اداری صدا و سیمای جمهوری اسلامی ، قانون خط مشی و مفاد این اساسنامه اداره می شود .

اهداف : هدف اصلی سازمان صدا و سیما بعنوان یك دانشگاه عمومی ، نشر فرهنگ اسلامی ، ایجاد محیط مساعد برای تزكیه و تعلیم انسان و رشد فضائل اخلاقی و شتاب بخشیدن به حركت تكامل انقلاب اسلامی در سراسر جهان می باشد . این اهداف در چهارچوب برنامه های ارشادی ، آموزشی ، خبری و تفریحی تامین می گردد . ریاست سازمان صداو سیما جهت وظایف خود دارای 6 حوزه معاونت می باشد كه عبارتند از :

1- معاونت امور برنامه ها كه مسئوولیت تهیه كلیه طرحها و برنامه های رادیویی و تلویزیونی و ارائه آن به واحد طرح و برنامه و نیز تولید و پخش آن را بر عهده دارد .

2- معاونت سیاسی كه مسئوولیت تهیه ، تنظیم و پخش اخبار و گزارشها را بر عهده دارد .

3- معاونت آموزشی كه مسئوولیت تربیت نیروی انسانی مورد نیاز سازمان را از طریق دانشكده صدا وسیما بر عهده دارد .

4- معاونت فنی كه مسئولیت انجام كلیه امور مربوط به تجهیزات فنی سازمان شامل تهیه و تامین وسائل و دستگاههای فنی، نگهداری و تعمیرات ، گسترش پوشش رادیویی و تلویزیونی در داخل كشور را بر عهده دارد .

5- معاونت اداری مالی كه مسئولیت تنظیم و اجرای بودجه تامین نیروی انسانی ، امور اداری و حقوقی را بر عهده دارد .

6- معاونت برون مرزی كه مسئوولیت تهیه طرح های رادیویی و تلویزیونی برون مرزی را بر عهده دارد .

معاونت فنی سازمان صدا و سیما خود دارای حوزه های زیر می باشد :

1- اداره كل پشتیبانی فنی

2- اداره كل فرستنده های تلویزیونی

3- اداره كل فرستنده های رادیویی

4- اداره كل تاسیسات

واحد پشتیبانی فنی سازمان صداوسیمای اراك زیر نظر اداره كل پشتیبانی فنی سازمان صداوسیما قرار دارد وكارآموزی اینجانب در آنجا انجام شد .

این واحد دارای وظایفی به شرح زیر می باشد :

1- تعمیرات و نگهداری كلیه تجهیزات استودیویی و پرتابل الكترونیك رادیویی و تلویزیونی .

2- ارائه خدمات الكترونیك جهت ضبط و پخش برنامه های رادیویی و تلویزیونی .

3- فراهم آوردن امكان ارتباط مستقیم تلویزیونی و رادیویی از اراك به سایر نقاط كشور .

4-  استفاده از تجهیزات و تكنولوژی های جدید برای انجام امورات فوق .

در طول دوره سه مبحث مورد بررسی واقع شد :

1- نمونه برداری ازسیگنال تصویر

2-كوانتایی سازی سیگنال تصویر

3- اصول فشرده سازی تصویر

 

 

 
فصل اول نمونه برداری از سیگنال تصویر

ضبط اطلاعات تصویری:

دستگاه ضبط مغناطیسی تصویر در واقع از اطلاعات تصویری یك كپی برروی نوار مغناطیسی می كشد. لذا می توان آن را مشابه باحالتی فرض كرد كه نقاشی بخواهد ازیك تابلوی اصلی نسخه برداری كند. بنابراین هرقدر در صحت كشیدن دقت بیشتری داشته باشد. تابلوی كپی شباهت بیشتری به اصل خواهد داشت. اما اگر دراین نقاشی از تكنیكهای ضعیف، دستهای لرزان، قلم موهای نامناسب وسنگین اشتفاده شود كپی تهیه شده همراه با خطاهای زیاد بوده و در جزئیات ، باكار اصلی متفاوت خواهد بود. در دستگاههای ضبط تصویر قیاسی هنگامی كه از تصویر اصلی برروی نوار مغناطیسی نسخه برداری های مكرر انجام می شود، عدم كیفیت مطلوب تصویری رابه دنبال خواهد داشت. همانطور كه بهترین هنرمند هاهم نمی توانند چنین ادعایی داشته باشند. مضافا این كه بخواهیم دوباره كپی دیگری از كپی اولی تهیه كنیم. واضح است كه تفاوتها بازهم بیشتر خواهند شد وكاهش فوق العاده كیفیت تصویری رادرپی خواهند داشت.

ضبط رقمی اطلاعات تصویری:در ضیط تصویر رقمی، سیگنال تصویر پیوسته متناوبا در زمانهای معینی اندازه گیری می شود. هریك از این نقاط اندازه گیری شده كه در طول عمل نمونه برداری بدست می ایند، توسط یك عدد بیان می شوند. حال، این مقدار عددبیان شده است كه روی نوار ضبط می شود نه خود سیگنال تصویری. می توان تصور كرد  بجای این كه از روی یك اثر هنری رنگارنگ با جزئیات فراوان نقاشی كشیده شود، از روی تعدادی عددكپی برداری گردد. بخصوص آن كه جزئیات تصویری به ارزش عددی هر عدد بستگی داشته باشد ونه به خوش خط یابد خط نوشتن اعداد. از آنجا كه در فن آوری رقمی هرعدد به صورت دودویی  بیان می شود، باكمی دقت می توان اعداد صفر ویك رااز هم تشخیص داد. دراین صورت كپی كاملا شبیه اصل و عملیات كپی برداری بدون افت كیفی خواهد بود.

اصول نمونه برداری تصویر:

نمونه برداری عبارت از اندازه گیری متناوب مقادیر سیگنال تصویر قیاسی به جهت تولید نمونه های تصویری می باشد. تمام سیستمهای فیلم وتصاویر الكترونیكی از نمونه برداری به مقدار وسیع استفاده می كنند. وضوح فاصله ای در فیلم توسط عناصر رنگی حساسی به نور تعداد نمونه های تصویر محدود می شود، در صورتی كه وضوح گذری توسط سرعت فریم وزاویه نوربند محدود می شود. سیگنال تصویر قیاسی اغلب به صورت عمودی نمونه برداری می شود واین عمل به خاطر روش پویش سیگنال می باشد. در سیستم تلویزیون ، تصویر از تعدادی خطوط افقی تشكیل می شود. تعداد این خطوط در سیستم 50 هرتز 625 خط ودر سیستم 60هرتز 525 خط می شاد. در روش پویش خطوط افقی تصویر، وضوح ایستا ووضوح پویا به وسیله چندین عامل تعریف شده اند:

الف- وضوح افقی توسط پاسخ فركانسی وسرعت فریم مجدود می گردد.

ب- وضوح عمودی توسط بسامد نمونه برداری ونسبت تعداد خطوط یك میدان ویا یك فریم وهمچنین توسط سرعت فریم ها محدود می شود.

برای رقمی سازی یك تصویر باید سیگنال تصویری حاصل از پویش لامپ دوربین یا حسگرهای دسته بندی شده رادریك خط یادریك فریم نمونه برداری نماییم. هردودسته حسگرهای خطی وفرعی، تصویر رادر سه بعد نمونه برداری می كنند. این سه بعد عبارتند از: افقی ، عمودی وحوزه زمان. وضوح ایستا وووضوح پویا دریك تصویر رقمی شده ره بسامد نمونه برداری وسطوح كوانتش مربوط به هر نمونه بستگی كامل دارد. سیگنال تصویر قیاسی ازدونظر پیوسته می باشد: پیوستگی در حوزه زمان – پیوستگی از نظر مقدار واندازه . اما سیگنال رقمی از نظر زمان ومقدار گسسته می باشد. علاوه برآن از نظر زمان فقط در زمانهای معینی تعریف شده است واز نظر مقدار فقط می تواند اندازه های كاملا مشخصی را دارا باشد. یك سیگنال تصویر رقمی ازیك سری اعداد دودویی دنبال هم تشكیل شده كه هر یك ازاین اعداد نماینده یك نمونه اندازه گیری شده مشخصی می باشند. مقدار هركدام ازاین اعداد، تركیبی از بیتهای صفر ویك هستند. شكل بیت خلاصه شده رقم دودویی نام دارد. برای تبدیل یك سیگنال پیوسته زمانی به سیگنال گسسته, می بایست در زمانهای مشخصی از آن نمونه گرفت كه در نتیجه سیگنال پیوسته زمانی به صورت گسسسته ومنقطع  درمی آید. حال اگر این نمونه های زمانی به تعداد كافی موجود باشند سیگنال مقطع اطلاعاتی رااز دست نخواهد داد. شكل 1 نشان دهنده یك نمونه ایجاد وذخیره اطلاعات تصویر رقمی تك رنگ می باشد این نمونه شامل یكسرس نقاط مرتبی می شود كه عموما مستطیل شكل هستند. مقدار روشنایی در آن نقاط به عنوان یك عدد ذخیره می گردد. نقاط مذكور به عنوان عناصر تصویری هستند كه عموما آنها راپیكسل می گویند. ترتیب چیدن عناصر تصویری به وصرت ستونی وردیفی است. باكم كردن فاصله بین عناصر تصویری می توان امیدوار بود كه ببیننده تصویری پیوسته را مشاهده كند. مسلما با بهبود ابعاد عناصر تصویر مقدار وضوح تصویری بهتر خواهد شد. دراین صورت مقدار داده های رقمی لازم برای ذخیره یك تصویر، به نسبت مربع توان دوم وضوح تصویری افزایش می یابد. هر عنصر تصویری حتی در تصاویر رنگی اضافه برمیزان روشنایی مقدار دیگری ندارد، اماهر نقطه از تصویر شامل برداری است كه میزان روشنایی ورنگ مایه ودرجه اشباع رنگ را تشكیل می دهد. دراین صورت مقدار داده ها با همه دشواریها افزایش می یابد. شكل1 نشان می دهد كه تصاویر می توانند به صورت رقمی وتوسط نسبت دادن میزان روشنایی هرنقطه به صورت عددی دودویی ذخیره گردند. نمونه برداری اغلب به صورت ردیفی و ستونی می باشد. در این صورت چنانچه خطوط عمودی وافقی همانند هم وبه یك فاصله باشند بیشترین بازدهی تصویری را خواهیم داشت.



 

فصل دوم :كوانتایی سازی سیگنال تصویر

 برای ضیط سیگنال تصویر به صورت رقمی، نخست باید سیگنال قیاسی به رقمی تبدیل گردد. در فصل قبل توسط عمل نمونه برداری، سیگنال قیاسی به نمونه های تصویری تبدیل شد. حال لازم است كه برروی این نمونه های تصویری عمل كوانتایی سازی  انجام گیرد. در طی این عمل، دامنه هریك از نمونه ها با سطوح ولتاژ مشخصی به تقریب زده می شوند.هریك ازاین سطوح ولتاژ توسط یك عدد دودویی بیان می گردد. ازاین مرحله به بعد هرنوع پردازشی كه سیگنال تصویر لازم دارد، برروی این اعداد دودویی صورت می گیرد. از آنجائی كه تعداد سطوح  كوانتش رابطه ای مستقیم با كیفیت تصویر دارد، محاسبه تعداد سطوح بسیار مهم می باشد. هرچه تعداد سطوح كوانتش بیشتر وفاصله سطوح از یكدیگر كمتر باشد. عمل تقریب زدن دامنه نمونه های تصویر، دقیقتر خواهد بود. این بدان معنی است كه خطای كوانتش كمتر شده وعمل كوانتائی سازی بادقت بیشتر انجام می شود. امااز طرف دیگر، تعداد  سطوح  بیشتر به معنی نیاز به تعداد بیت زیادتر است.هرچه تعداد بیتها افزوده شود، نرخ داده های  تصویر هم بیشتر می شود. ماهمواره به دنبال آن هستیم تاضمن داشتن كیفیت تصویر خوب، نرخ بیت راكاهش دهیم. دراین فصل ابتدا برروی اصول كوانتایی سازی، كوانتش یكنواخت وغیریكنواخت مطالعه می شود. سپس سطوح كوانتش وتعداد بیتهای لازم رامورد توجه قرار می دهیم و رابطه ای بین كیفیت تصویر وتعداد بیتها بدست می آوریم. توسط این رابطه وبادر نظر گرفتن مقدار سیگنال به نویز تصویر، تعداد بیتهای لازم را محاسبه می نمائیم. در پایان این فصل با مقدار بدست آمده برای تعداد بیتهای لازم، به محاسبه نرخ داده های تصویر در كانال تلویزیونی می پردازیم.