МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ВЛАДИВОСТОКСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ЭКОНОМИКИ И СЕРВИСА
КАФЕДРА ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И СИСТЕМ
УСТРОЙСТВА ЗАПИСИ И ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ СИГНАЛОВ
Рабочая программа дисциплины
по направлению подготовки
11.03.01 Радиотехника
Тип ООП: прикладной бакалавриат
Владивосток 2015
Рабочая программа дисциплины «Устройства записи и воспроизведения сигналов» составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВО по направлению подготовки 11.03.01 «Радиотехника» и «Порядком организации и осуществления образовательной деятельности по образовательным программам высшего образования – программам бакалавриата, программам специалитета, программам магистратуры» (утв. приказом Минобрнауки России от 19 декабря 2013 г. № 000)
Составители:
, доцент кафедры информационных технологий и систем,
Igor.Belous@vvsu. ru
Утверждена на заседании кафедры ИТС от 01.01.2001 г., протокол № 1
Заведующий кафедрой (разработчика) _____________________
подпись фамилия, инициалы
«04»сентября 2015 г.
1. Цель и задачи освоения дисциплины
Целью освоения дисциплины «Устройства записи и воспроизведения сигналов» является формирование устойчивых знаний, умений и владений в области теории и основных принципов построения устройств записи и воспроизведения сигналов, измерения параметров сигналов в устройствах записи и воспроизведения.
2. Перечень планируемых результатов, обучения по дисциплине, соотнесенных с планируемыми результатами освоения образовательной программы
Планируемыми результатами обучения по дисциплине, являются знания, умения, владения и/или опыт деятельности, характеризующие этапы/уровни формирования компетенций и обеспечивающие достижение планируемых результатов освоения образовательной программы в целом. Перечень компетенций, формируемых в результате изучения дисциплины, приведен в таблице 1.
Таблица 1 – Формируемые компетенции
Название ООП ВО (сокращенное название) | Компетенции | Название компетенции | Составляющие компетенции | |
11.03.01 «Радиотехника» | ОПК-6 | способность осуществлять поиск, хранение, обработку и анализ информации из различных источников и баз данных, представлять ее в требуемом формате с использованием информационных, компьютерных и сетевых технологий | Знания: | знать методы поиска, хранения, обработки и анализа информации из различных источников и баз данных |
Умения: | уметь осуществлять поиск, хранение, обработку и анализ информации из различных источников и баз данных, представлять ее в требуемом формате с использованием информационных, компьютерных и сетевых технологий | |||
Владения: | методами поиска, хранения, обработки и анализа информации из различных источников и баз данных | |||
ОПК-7 | способностью учитывать современные тенденции развития электроники, измерительной и вычислительной техники, информационных технологий в своей профессиональной деятельности | Знания: | знать современные тенденции развития электроники, измерительной и вычислительной техники, информационных технологий в своей профессиональной деятельности | |
Умения: | уметь учитывать современные тенденции развития электроники, измерительной и вычислительной техники, информационных технологий в своей профессиональной деятельности | |||
Владения: | владеть современными тенденциями развития электроники, измерительной и вычислительной техники, информационных технологий в своей профессиональной деятельности | |||
ОПК-9 | способностью использовать навыки работы с компьютером, владеть методами информационных технологий, соблюдать основные требования информационной безопасности | Знания: | знать методы информационных технологий, соблюдать основные требования информационной безопасности | |
Умения: | уметь использовать навыки работы с компьютером для обработки информационных сигналов | |||
Владения: | владеть методами информационных технологий |
3. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы
Отнесение дисциплины к дисциплине по выбору в ООП определяется спецификой и миссией ВГУЭС, а также особенностями взаимодействия ВГУЭС с рынком труда и региональными требованиями, выраженными в результатах образования и компетенциях.
Входными требованиями к изучению дисциплины «Устройства записи и воспроизведения сигналов» является наличие у студентов компетенций, сформированных ранее изученными дисциплинами: «Физика записи сигналов и основы акустики», «Электроника», «Устройства формирования и генерирования сигналов».
Знания, умения и владения, полученные студентами в результате изучения дисциплины, необходимы для выполнения курсового и дипломного проектирования и прохождения практик.
4. Объём дисциплины
Объем дисциплины в зачетных единицах с указанием количества академических часов, выделенных на контактную работу с обучающимися (по видам учебных занятий) и на самостоятельную работу по всем формам обучения, приведен в таблице 2.
Таблица 2 – Общая трудоемкость дисциплины
Название ООП | Форма обучения | Индекс | Семестр | Трудоем-кость | Объем контактной работы (час) | СРС | Форма аттестации | |||||
(З. Е.) | Всего | Аудиторная | Внеаудитор- ная | |||||||||
лек. | прак. | лаб. | ПА | КСР | ||||||||
Б-РТ | ОФО | 20074 | 6 | 4 | 60 | 17 | 17 | 17 | 9 | - | 84 | экзамен |
5. Структура и содержание дисциплины
5.1 Структура дисциплины
Тематический план, отражающий содержание дисциплины (перечень разделов и тем), структурированное по видам учебных занятий с указанием их объемов в соответствии с учебным планом, приведен в таблице 3.
Таблица 3 – Структура дисциплины
№ | Название темы | Вид занятия | Объем час | Кол-во часов в интерактивной и электронной форме | СРС |
1 | Назначение, классификация и принципы построения устройств записи и воспроизведения сигналов | Лекция | 2 | - | 17 |
Лабораторная работа | - | - | – | ||
Практическая работа | 2 | 1 | |||
2 | Сжатие данных | Лекция | 2 | – | 17 |
Лабораторная работа | 6 | 2 | – | ||
Практическая работа | 6 | 2 | |||
3 | Носители данных | Лекция | 2 | – | 17 |
Лабораторная работа | 6 | 2 | – | ||
Практическая работа | 6 | 2 | |||
4 | Устройства записи и воспроизведения аудиовизуальных данных | Лекция | 6 | – | 17 |
Лабораторная работа | 3 | 2 | – | ||
Практическая работа | 2 | 1 | |||
5 | Универсальные устройства записи и воспроизведения данных | Лекция | 5 | – | 16 |
Лабораторная работа | 2 | 1 | – | ||
Практическая работа | 3 | 1 |
5.2 Содержание дисциплины
Тема 1. Назначение, классификация и принципы построения устройств записи и воспроизведения сигналов
Назначение устройств записи и воспроизведения сигналов. Основные понятия и определения. Требования, предъявляемые к системам записи, хранения и воспроизведения. Представление сигналов и помех. Физические принципы построения устройств записи, хранения и воспроизведения сигналов. Обзор и тенденции в теории, технике и технологиях. Накопители на лентах, барабанах, жестких и гибких дисках. Накопители на полупроводниковых приборах.
Литература по теме: [1-11].
Формы и методы проведения занятий по теме: лекция, лабораторные и практические занятия.
Форма текущего контроля: текущий тест.
Виды самостоятельной подготовки студентов по теме: подготовка к текущему и промежуточному тестированию.
Тема 2. Сжатие данных
Универсальные методы сжатия. Сжатие без потерь: кодирование источников данных без памяти, кодирование источников данных типа «аналоговый канал», словарные методы сжатия данных, методы контекстного моделирования, обобщённые методы сортирующих преобразований, предварительная обработка данных. Алгоритмы сжатия изображений: классы изображений, классы приложений, критерии сравнения алгоритмов, алгоритмы архивации без потерь, алгоритмы архивации с потерями. Алгоритмы и методы сжатия аудио - и видеоданных с потерями и без потерь. Стандарты сжатия. Инструменты и методы обработки данных. Построение простых и универсальных кодеров.
Литература по теме: [1-11].
Формы и методы проведения занятий по теме: лекция, лабораторные и практические занятия.
Форма текущего контроля: текущий тест.
Виды самостоятельной подготовки студентов по теме: подготовка к текущему и промежуточному тестированию.
Тема 3. Носители данных
Классификация, требования и характеристики носителей. Оптические, фотографические, магнитные, магнитооптические, полупроводниковые носители информации: методы, технологии и стандарты записи.
Литература по теме: [1-11].
Формы и методы проведения занятий по теме: лекция, лабораторные и практические занятия.
Форма текущего контроля: текущий тест.
Виды самостоятельной подготовки студентов по теме: подготовка к текущему и промежуточному тестированию.
Тема 4. Устройства записи и воспроизведения аудиовизуальных данных
Способы и аппаратура аналоговой и цифровой записи звука. Форматы цифровой магнитной видеозаписи: семейство форматов D-x, Digital Betacam, DVC, Digital S. Форматы оптической записи: семейство форматов CD, DVD, Blu-ray.
Литература по теме: [1-11].
Формы и методы проведения занятий по теме: лекция, лабораторные и практические занятия.
Форма текущего контроля: текущий тест.
Виды самостоятельной подготовки студентов по теме: подготовка к текущему и промежуточному тестированию.
Тема 5. Универсальные устройства записи и воспроизведения данных
Интерфейсы обмена данными. Устройства и форматы хранения данных на оптических, магнитных, магнитооптических накопителях. Форматы накопителей на основе полупроводниковой памяти.
Литература по теме: [1-11].
Формы и методы проведения занятий по теме: лекция, лабораторные и практические занятия.
Форма текущего контроля: текущий тест.
Виды самостоятельной подготовки студентов по теме: подготовка к текущему и промежуточному тестированию.
6. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины
В ходе изучения дисциплины «Устройства записи и воспроизведения сигналов» студенты могут посещать аудиторные занятия (лекции, лабораторные занятия, консультации). Особенность изучения дисциплины «Устройства записи и воспроизведения сигналов» состоит в выполнении комплекса лабораторных работ, главной задачей которого является получение навыков работы с устройствами фиксации, преобразования, записи и архивирования.
Особое место в овладении частью тем данной дисциплины может отводиться самостоятельной работе, при этом во время аудиторных занятий могут быть рассмотрены и проработаны наиболее важные и трудные вопросы по той или иной теме дисциплины, а второстепенные и более легкие вопросы, а также вопросы, специфичные для той или иной ООП, могут быть изучены студентами самостоятельно.
Для очной формы обучения в соответствии с учебными планами направлений подготовки процесс изучения дисциплины может предусматривать проведение лекций, лабораторных и практических занятий, консультаций, а также самостоятельную работу студентов. Обязательным для всех направлений подготовки является проведение лабораторных занятий в специализированных компьютерных аудиториях, оснащенных специализированной аппаратурой, персональными компьютерами или подключенных к центральному серверу терминалов.
При использовании дистанционных технологий обучения процесс изучения дисциплины в соответствии с учебными планами направлений подготовки предусматривает самостоятельную работу студентов и консультации с использованием современных электронных средств связи студента и преподавателя.
Ниже перечислены предназначенные для самостоятельного изучения студентами очной формы обучения те вопросы из лекционных тем, которые во время проведения аудиторных занятий изучаются недостаточно или изучение которых носит обзорный характер.
Тема 1. Устройство современных цифровых магнитофонов
Функциональная схема цифрового видеомагнитофона в режиме записи. Функциональная схема цифрового видеомагнитофона в режиме воспроизведения. Устройства кодирования и декодирования видеоданных. Конструкция цифрового дискового видеомагнитофона.
Тема 2. Запись электрических сигналов
Цифровое представление сигналов. Физические основы записи электрических сигналов на носители. Конструктивные особенности проигрывателей. Устройство цифровых компакт-дисков. Запись и воспроизведение на реверсивных магнитооптических дисках. Особенности записи и воспроизведения информации на многоцелевых оптических дисках.
Тема 3. Видеосерверные системы записи аудиовизуальной информации
Конструкция видеосерверов на жёстких магнитных дисках. Функциональные возможности различных классов и моделей видеосерверов. Обобщённые структурные схемы телевизионных комплексов, использующих видеосерверы.
Краткая характеристика основных информационных ресурсов Интернет. Сервисы Интернет.
Результаты самостоятельной работы по дисциплине могут быть проверены на зачете при ответах на вопросы, вынесенные на самостоятельное изучение.
Ниже приведены рекомендации по работе с литературой.
3. Авраменко, Юрий Федорович. Схемотехника CD-проигрывателей / .- СПб.: Наука и Техника: 2003.- 192с.:
4. И. Цифровая звукозапись. – М.: Радио и связь, 1989. – 192 с.
5. Фридленд И. В., Г. Системы автоматического регулирования в устройствах видеозаписи. – М.: Радио и связь, 1988. – 122 с.
6. М. Лазерная звукозапись и цифровое радиовещание. – М.: Радио и связь, 1991. – 214 с.
7. Гончаров А. В., И. Канал изображения видеомагнитофона. – М.: Радио и связь, 1987. – 264 с.
8. Лохматов А. В., Богушевский А. Н., А. Современные видеомагнитофоны и видеокассеты. – М., 1992. – 124 с.
9. Гитлиц М. В., Г. Видеомагнитофоны и их применение. – М.: Связь, 1980. – 168 с.
10. Золотухин И. П., Изюмов А. А., М. Цифровые звуковые магнитофоны. – Томск: Радио и связь, Томский отдел, 1990. – 160 с.
11. И. Носители информации в цифровом виде. – М.: Компьютер-Пресс, 2001. – 255 с.
12. Секен К., Приборы с переносом заряда / Пер. с англ. – М.: Мир, 1978. – 327 с.
13. А. Форматы цифровой звукозаписи. – СПб.: Элби, 1998. – 264 с.
7. Перечень учебно-методического обеспечения для самостоятельной работы
В процессе самостоятельной работы при изучении дисциплины студенты могут использовать в специализированных аудиториях терминалы, подключенные к центральному серверу, обеспечивающему доступ к современному программному обеспечению, необходимому для изучения дисциплины, а также доступ через локальную сеть университета к студенческому файловому серверу и через информационно-телекоммуникационную сеть «Интернет» к хранилищу полнотекстовых материалов и к электронной образовательной среде, где в электронном виде располагаются учебно-методические и раздаточные материалы, которые могут быть использованы для самостоятельной работы при изучении дисциплины.
8. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации
В соответствии с требованиями ФГОС ВО для аттестации обучающихся на соответствие их персональных достижений планируемым результатам обучения по дисциплине созданы фонды оценочных средств (Приложение 1).
9. Перечень основной и дополнительной учебной литературы, необходимой для освоения дисциплины
а) Основная литература
1. Устройства записи и воспроизведения сигналов: [учебно-метод. пособие] / , , ; Владивосток. гос. ун-т экономики и сервиса. - Владивосток: Изд-во ВГУЭС, 2007. - 298 с.
2. Запись аудио - и видеосигналов: учебник для студентов вузов, обуч. по направл. подгот. "Радиотехника" / [авт.: , , и др.]; под ред. . - М.: Академия, 2010. - 512 с.
б) Дополнительная литература
3. Авраменко, Юрий Федорович. Схемотехника CD-проигрывателей / .- СПб.: Наука и Техника: 2003.- 192с.:
4. И. Цифровая звукозапись. – М.: Радио и связь, 1989. – 192 с.
5. Фридленд И. В., Г. Системы автоматического регулирования в устройствах видеозаписи. – М.: Радио и связь, 1988. – 122 с.
6. М. Лазерная звукозапись и цифровое радиовещание. – М.: Радио и связь, 1991. – 214 с.
7. Гончаров А. В., И. Канал изображения видеомагнитофона. – М.: Радио и связь, 1987. – 264 с.
8. Лохматов А. В., Богушевский А. Н., А. Современные видеомагнитофоны и видеокассеты. – М., 1992. – 124 с.
9. Гитлиц М. В., Г. Видеомагнитофоны и их применение. – М.: Связь, 1980. – 168 с.
10. Золотухин И. П., Изюмов А. А., М. Цифровые звуковые магнитофоны. – Томск: Радио и связь, Томский отдел, 1990. – 160 с.
11. И. Носители информации в цифровом виде. – М.: Компьютер-Пресс, 2001. – 255 с.
10. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети «Интернет»
а) Полнотекстовые базы данных
1. Библиотека ВГУЭС URL: http://lib. vvsu. ru
б) Интернет-ресурсы
1. Библиотека стандартов ГОСТ URL: http://www. gost. ru
2. Патенты России URL: http://ru-patent. info
3. Роспатент России URL: http://www1.fips. ru/wps/wcm/connect/content_ru/ru/
11. Перечень информационных технологий
Для проведения лекционных и лабораторных занятий рекомендуется использовать программное обеспечение: операционная система Windows 7 и выше, пакет Microsoft Office 2010 и выше, обслуживающие программы и среды разработки программ по выбору преподавателей.
12. Электронная поддержка дисциплины
При изучении дисциплины для проработки всех тем и выполнения заданий по всем темам студенты могут использовать различные учебно-методические материалы, размещаемые в электронном виде преподавателями на студенческом файловом сервере, в хранилище полнотекстовых материалов, а также в электронной образовательной среде, которая предполагает также возможность обмена информацией с преподавателем для подготовки заданий. Доступ студентов к студенческому файловому серверу, хранилищу полнотекстовых материалов, электронной образовательной среде осуществляется с использованием с использованием учетных записей студентов.
13. Материально-техническое обеспечение дисциплины
При проведении лабораторных работ используются рабочие станции со специализированным программным обеспечением, лекций – мультимедийное оборудование.
а) программное обеспечение: Microsoft Office, CodecPack.
б) техническое и лабораторное обеспечение: рабочие станции на базе архитектуры x86 и x64, проекционное оборудование.
14. Словарь основных терминов
Запись (информации) — процесс преобразования сигналов информации в пространственное изменение физических характеристик или формы носителя записи с целью сохранения и последующего воспроизведения записанной информации.
Носитель (записи) — физическое тело, используемое при записи для сохранения в нем или на его поверхности сигналов информации.
Рабочий слой (носителя записи) — слой носителя записи, предназначенный для сохранения в нем или на его поверхности записанной информации.
Сигналограмма — носитель записи, содержащий сигналы записанной информации.
Воспроизведение (информации) — процесс получения записанной информации от сигналограммы.
Система записи [воспроизведения, стирания] — совокупность различных способов, средств записи [воспроизведения, стирания] и используемых элементов записи [воспроизведения, стирания] головки записи [воспроизведения, стирания], имеющих общую сущность основных физических процессов взаимодействия головки записи с носителем записи [головки воспроизведения [стирания] с сигналограммой].
Видеозапись — запись сигналов изображения.
Аналоговая запись — запись, при которой сигнал информации записывается на носитель в аналоговой форме.
Цифровая запись — запись, при которой сигнал информации преобразуется в канале записи в цифровую форму или перекодируется из одной цифровой формы в другую.
Запись с перемежением (символов [слов, блоков]) — цифровая запись с распределением символов [слов, блоков] вдоль дорожки или строчки записи в порядке, отличающемся от естественного их порядка в исходном сигнале, для уменьшения восприимчивости информации к пакетным ошибкам.
Запись с перестановкой (символов [слов, блоков]) — цифровая запись с перераспределением по объему или площади носителя записи символов [слов, блоков] для повышения устойчивости информации к пакетным ошибкам, вызванным локальными дефектами носителя или дефектами работы устройства записи, воспроизведения или записи-воспроизведения.
Устройство записи-воспроизведения — устройство, предназначенное для записи и воспроизведения или для стирания записи и воспроизведения информации.
Защита (записанной) информации — комплекс мер и технических средств для предохранения сигналограммы от непреднамеренного стирания или записи другой информации.
Выпадение сигнала (записи-воспроизведения) — кратковременный перерыв или недопустимое уменьшение воспроизводимого сигнала, обусловленное дефектами или загрязнением носителя записи или сигналограммы, либо недостатками работы устройств записи и (или) воспроизведения.
Магнитная запись — запись информации, осуществляемая изменением магнитного состояния носителя записи или его отдельных частей в соответствии с сигналами записываемой информации под воздействием магнитного поля.
Оптическая запись — запись информации, осуществляемая сфокусированным пучком электромагнитного поля оптического или близкого к нему диапазона излучения, взаимодействующего с рабочим слоем носителя записи с целью изменения его состояния в соответствии с сигналом записываемой информации.
Оптико-магнитная запись — оптическая запись информации, при которой одновременное воздействие на носитель оптической записи приводит к изменению его магнитного состояния в соответствии с сигналом записываемой информации, передаваемого носителю оптическим пучком.
Фотографическая запись — оптическая запись, осуществляемая в результате фотографического процесса изменением оптической плотности носителя записи в соответствии с сигналами записываемой информации.
