Multimediální technika 1
Obsah předmětu a návaznosti 1. Přehled problematiky, shrnutí X34FOT(K337) a X37MTT(Video) 2. Fyziologické a psychovizuální vlastnosti vidění - hierarchie zpracování obrazu 3. Fotometrie, kolorimetrie - vjem a věrnost barevného podání (CIE XYZ a CIE LAB) 4. Multimediální technologie a pozorující subjekt, základy kinematografie (doc. Myslík, FAMU) 5. Fotografie - negativní a pozitivní proces, digitální fotografie, osvětlování, software 6. Obrazové a AV formáty pro multimédia a počítačovou techniku 7. Metody předzpracování obrazové informace - základní operace nad obrazem 8. Kompresní metody obrazu pro multimédia - I.generace (DPCM, DCT, predikce pohybu) 9. Kompresní metody obrazu pro multimédia - II.generace (wavelety, fraktály, modely) 10. Kompresní standardy pro multimedia JPEG, JPEG2000, MPEG-4 11. Současná desktop polygrafie kolorimetrické aspekty (dr. Kaiser, FOMEI) 12. Nové směry v multimediální technice - HDTV - technologie, distribuce (dr. Vítek, ČT) 13. 3D systémy - metody snímání a reprodukci, holografie, 2D projekce z 3D scény 14. Ochrana autorských práv, podmíněný přístup, watermarking 2
Návaznosti Obraz a video Audio 1. X37OBF 2. X37TEL 3. X37STT 1. X37ZVT 2. X37ZAS 3. X37ZSG 3
Studijní materiály 1. Všechny materiály jsou k dispozici na webovské stránce katedry. 2. Tyto materiály jsou pouze interní a slouží výhradně ke studijním účelům. 3. Jakékoliv jiné využití je zakázáno a musí být řešeno přímo s autory. 4. Po ukončení studia předmětu jsou studenti povinni tyto materiály smazat nebo skartovat. 5. Tyto materiály nesmí být poskytovány jiných osobám. 4
Multimediální technika Multimédia: kombinace více prezentací informace - audio, video, text... multimediální soubory multimediální přenosy - real-time, streaming, off-line kodek multimediální standardy multimediální přenos 5
Standardy JPEG, JPEG2000,MPEG 1,2,4,7 videokonference G.711, H.261, T.120 TCP/IP H.323 Přenosové protokoly email SMTP WWW HTTP NetNews NNTP MIME Multipurpose Internet Mail Extension standard 6
Historie televize 1/2 1926 J.L.Baird první TV přijímač, dva Nipkowovy kotouče 1928 BBC telefonní linka Soho Oxford Street a vf zpět 1936 BBC pravidelné vysílání (Baird 240 ř., EMI 405 ř.) 1936 Olympijské hry, Berlín 1954 NTSC, USA 7
Historie televize 2/2 1953 zahájení TV vysílání v Praze z Petřína 1970 zahájení vysílání 2. TV programu 1970 pokusné vysílání barevné televize 1973 zahájení pravidelného TV vysílání BTV na 2. programu SECAM 1975 zahájení BTV na 1. programu 1983 zahájení vysílání 3. TV programu ÚPST (později OK3) 1991 zahájil vysílač na Žižkově, Mahlerovy sady 1991-92 přechod na vysílání v PALu 1994 zahájily ČT1 a ČT2, TV NOVA a TV Premiera 8
Stručné shrnutí X34FOT (část K337) 9
ZOBRAZOVACÍ SYSTÉMY hlavní rovina hlavní body ohniska 1 1 Tenká čočka - čočková rovnice + l l příčné zvětšení 1 = f Z = y = y l l y = z z = fy + f ff z + f + f 10
ZOBRAZOVACÍ SYSTÉMY Hloubka ostrosti - homocentrický svazek h s l f l f středový průmět, perspektiva 11
ZOBRAZOVACÍ SYSTÉMY Omezení rozlišovací schopnosti - difrakce na vstupním otvoru diffraction limited Airyův kroužek - střed 83,5 % ρ = 1,22λk, k = f D k- clonové číslo Př. k = 4,5:1, λ = 555 nm, r = 3 μm tj. 330 čar/mm 12
ZOBRAZOVACÍ SYSTÉMY Objektivy - typ zorný úhel teleobjektiv < 20 dlouhoohniskový 20-30 normální 40-55 širokoúhlý > 55 rybí oko cca 180 zoom proměnné ohnisko Rozlišovací schopnost standard maximum 30-40 čar/mm 200-300 čar/mm 13
Objektivy - vady zobrazování Monochromatické světlo otvorová vada - aplanát astigmatismus, zklenutí koma ZOBRAZOVACÍ SYSTÉMY 14
Barvodělící systém Bayerovo pole filtrů 2D CCD zpracování výstup dopadající světlo závěrka čočka LCD backlight matnice zadní polarizátor zadní sklo s TFT polem kapalný krystal sklo s barevnými filtry vstupní polarizátor 15
Sampling rasters 16
OBRAZOVÉ SENSORY Hyundai (modifikace DRAM) 800x600 bodů, 0,5 μm NMOS 12000 hradel, 800 A/D převodníků proud za tmy 25 pa/cm 2, 3,3V/50mW HP HDCS 1000, 2000 640x480 bodů, 15 sn./s náhodný výběr, windowing, řízení RGB proud za tmy 110 pa/cm 2 cena 17 až 25 USD 17
OBRAZOVÉ SENSORY Foveon 18
OBRAZOVÉ SENSORY CCD sensory - elektroda izolant potenciálová jáma N + + + + + + + + substrát MIS kapacita Charge Coupled Device nábojově vázané struktury 19
CCD sensory OBRAZOVÉ SENSORY Φ1 Φ2 Φ3 + + N potenciálový reliéf Φ1 Φ2 N + + potenciálový reliéf CCD přenosové struktury 20
OBRAZOVÉ SENSORY CCD sensory snímkový přenos metalizace Frame Transfer 21
22
LCD Vlastnosti: -měrný odpor cca 10 13 Ω m - řídící napětí cca 5 V - tloušťka vrstvy 10 až 15 μm - pracovní teplota 0 až 60 C -spotřeba cca 1 μa na segment 25 mm - transparence max. 50% - kontrast 10 až 40 OBRAZOVÉ DISPLEJE - aktivní (TFT Thin Film Transistor) sklo LC elektroda Konstrukce: průhledná elektroda ITO = In + Sn + O TFT LCD twistová nematická struktura (orientace povrchu- leštění) aktivní TFT displej s XY adresací 23
OBRAZOVÉ DISPLEJE 24
Výbojové (plazmové) displeje - střídavý výboj v plynu o tlaku 10 3 až 10 4 Pa (dříve i ss) -směs plynů Ne + Ar, He, Xe nízké zápalné napětí -účinnost 0,1 až 0,5 lm/w - adresace XY - bistabilní cyklus výboje jednobitová paměť OBRAZOVÉ DISPLEJE U U zap U o U zh I 25
32" LCD TV Hyundai HQL320WR Typ: LCD Úhlopříčka: 32" (81 cm) Formát: 16:9 Rozlišení: 1366 x 768 bodů Rychlost odezvy: 16 ms Pozorovací úhel: 170 / 170 Jas: 450 cd/m 2 Kontrast: 1000:1 Spotřeba: max. 140 W 50" Plazma TV Hyundai HQP501HR Typ: plazmový Úhlopříčka: 50" (127 cm) Formát: 16:9 Rozlišení: 1024x768 bodů Velikost bodu: 0.81 x 0.81 mm Pozorovací úhel: 160 / 160 Jas: 1000 cd/m 2 Kontrast: 3000:1 Spotřeba: max. 440 W 26
OBRAZOVÉ DISPLEJE 27
OBRAZOVÉ DISPLEJE Organic LED OLED 28
Reference: J.D. Gibson, Communication Handbook, CRC Press, 2002 Materiály předmětu X34FOT 29