Bài giảng môn học Kỹ thuật phát thanh và truyền hình - Chương 2: Kỹ thuật truyền hình tương tự - Vũ Thị Thúy Hà

Nội dung text: Bài giảng môn học Kỹ thuật phát thanh và truyền hình - Chương 2: Kỹ thuật truyền hình tương tự - Vũ Thị Thúy Hà

1. Chương 2 KỸ THUẬT TRUYỀN HÌNH TƯƠNG TỰ 84
2. 2.1 MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ B ẢN • A. ÁNH SÁNG VÀ MẦU SẮC 3 / 2 / • Thùc nghiÖm vÒ ¸nh s¸ng lµ mét d¹ng sãng ®iÖn tõ. 2017 380 .780 800 1600nm λ Tö ngo¹i tÝm lam.l¬ lôc vµng cam 850 1300 1550 ®á. ¸nh s¸ng trong th«ng tin quang ¸nh s¸ng nhÌn thÊy • Thùc nghiÖm vÒ ¸nh s¸ng phøc hîp lµ tæ hîp cña c¸c ¸nh s¸ng ®¬n s¾c. λ1 λ1 (λ1 λn) (λ1 λn) 380 .780 380 .780 λ λ n n 85
3. 3/2/2017 86 ) TT (
4. B. MẮT NGƯỜI VỚI MẦU SẮC. 3 / 2 / • Cấu tạo của mắt người: 2017 M¾t ngõ¬i lµ mét thiÕt bÞ thu hÌnh ®Æc biÖt. Cã 2 lo¹i tÕ bµo m¾t n»m ë vïng vâng m¹c: +TÕ bµo hÌnh que((110 – 130triÖu) nhậy c¶m víi c¶m gi¸c s¸ng tèi( tÝn hiÖu chãi.) +TÕ bµo hÌnh nãn(6-7 triÖu) nhËy c¶m víi mÇu s¾c. M¾t người c¶m nhËn ®ù¬c sãng ¸nh s¸ng ë vïng tõ (380-780) nm . Độ nÐt cña hÌnh ¶nh ®ược x¸c ®Þnh b»ng chi tiÕt cña vËt thÓ mµ m¾t cã thÓ nhÌn thÊy ®îc. Vâng m¹c Tiªu ®iÓm 87
5. BA MẦU CƠ BẢN TRONG TRUYỀN HÌNH. 3/2/2017 Mỗi một ảnh mầu đơn sắc đều mang thông tin về độ chói và các sắc mầu vì vậy ta vẫn nhận thấy ảnh nhưng là mầu đơn sắc. Trộn ba ảnh ảnh mầu đơn sắc r,b,g sẽ tạo được ảnh mầu tự nhiên, đây cũng là nguyên lý làm việc của các máy chiếu phim màn ảnh rộng. Trộn mầu được thực hiện tại màn hình của các máy thu hình, các điểm ảnh trên màn hình là tổ hợp ánh sáng ba điểm mầu r,g,b.để cho ra ảnh có độ sắc nét sinh động thì số điểm ảnh phải nhiều. 88
6. 3/2/2017 89 ) TT (
7. MỘT SỐ CÁC ĐỊNH DẠNG ẢNH 3 / 2 / 2017 VũTh ị Thúy Hà Hà Thúy 90
8. 3/2/2017 Vũ Thị Thúy Hà 91
9. 3/2/2017 Vũ Thị Thúy Hà 92
10. 2.2.NGUYÊN LÝ TRUYỀN HÌNH 3/2/2017 93
11. KHÁI NIỆM TRUYỀN HÌNH Camera Máy phát ống Video Bộ điều Bộ KĐ Xử lý Bộ KĐ phát chế Hình ảnh Bộ tạo xung quét Bộ tạo cần sóng mang truyền Bộ tạo xung đồng bộ Máy thu hình Ống thu hình Anten Bộ tách Video Bộ KĐ thu sóng Đồng bộ Bộ tạo xung quét 94 Hình 1.1. Sơ đồ hệ thống truyền hình
12. NGUYÊN LÝ TRUYỀN HÌNH 3 / 2 / 2017 95
13. YÊU CẦU KHI TRUYỀN HÌNH ẢNH 3/2/2017 96
14. CÁC KÊNH TRUYỀN HÌNH QUẢNGDải tần dành choBÁtruyền hình quảng bá từ 47MHz đến 900MHz. Toàn bộ dải được chia thành băng tần UHF và VHF. Băng tần VHF có tần số từ 30300MHz, 3 / 2 Băng tần UHF có tần số từ 3003000MHz. / 2017 VũTh ị Thúy Hà Hà Thúy 97
15. 2.3 .NGUYÊN LÝ QUÉT TRONG TRUYỀN HÌNH. .Quét liên tục. 3 / 2 / tia quét thực hiện quét từ trên xuống dưới tia quét thực hiện từ trái qua phải. 2017 .Quét xen kẽ. thực hiện quét 25/30 mành /s tia quét thực hiện quét hết một mành chẵn mới sang mành lẻ. . Đồng bộ quét giữa máy phát và máy thu. mỗi dòng quét đều có một xung đồng bộ dòng mỗi mành quét cũng có một xung đồng bộ mành. .Quét để tổng hợp hình ảnh. phân tích ảnh thành các ô vuông-phần tử ảnh.số phần tử ảnh càng nhiều thì tổng hợp ảnh càng nét. &ngược lại. .Tần số quét. tần số quét quyết định độ nét của hình ảnh . tần số quét dòng :fh=15625hz./15735hz tần số quét mành.fh=50/60hz. 98
16. PH ƯƠNG PHÁP QUÉT LIÊN TỤC 3/2/2017 -Quá trình tia điện tử đưa từ hết dòng 1 về đầu dòng 2, tia điện tử được tắt 1 nhờ xung xóa dòng. 2 - Thời gian tia điện tử quét hết dòng 1 3 và về đầu dòng 2 gọi là thời gian quét : dòng. : - Thời gian quét từ dòng 1 đến hết : dòng cuối cùng là thời gian quét thuận : của một mặt. -Thời gian quét ngược của mặt là thời Dòng cuối cùng gian tia điện tử từ hết dòng cuối cùng về đầu dòng 1. Hình 1-2. Phương pháp quét liên tục - Quá trình quét ngược của mặt tia điện tử được tắt nhờ xung xóa mặt. Mỗi giây truyền được fa ảnh, gọi là tần số quét ảnh. 99
17. Phương pháp quét xen kẽ 100
18. 3/2/2017 Vũ Thị Thúy Hà 101
19. .SO SÁNH QUÉT TRONG TRUYỀN HÌNH 3/2/2017 102
20. 3/2/2017 Vũ Thị Thúy Hà 103
21. 2.4 SƠ ĐỒ TỔNG QUÁT HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH MÀU E’R E’Y ER EM = E’Y + E’C 3 Hiệu chỉnh Mạch ma trận / Camera 2 gamma / E’G Mạch cộng 2017 EG S1 Bộ điều E’B EB chế EC S2 E’R E’Y Từ bộ tách sóng video E’G Bộ chọn S1 Mạch ma tín hiệu trận Ống thu Bộ tách sóng màu E’B S2 104
22. MÉO GAMMA Độ tương phản, nó là tỷ số độ chói vùng sáng nhất và độ chói vùng tối nhất của ảnh. Độ tương phản càng cao ảnh truyền hình càng rõ nét Số bậc chói là giá trị lớn nhất của số mức chói trong dải đã cho sao cho mắt có thể phân biệt được các mức đó. Độ tương phản càng cao thì số mức chói càng lớn. Trong truyền hình phải đảm bảo sao cho tỷ lệ số bậc chói bên phát và bên thu là không đổi, tức là đặc tuyến truyền đạt là đường thẳng Đặc tuyến truyền đạt không thẳng gây ra méo gọi là méo gamma
23. NGUYÊN TẮC TRUYỀN HÌNH M À U 3/2/2017 Hình ảnh cần truyền qua camera truyền hình màu được biến đổi thành 3 tín hiệu màu cơ bản ER, EG, EB Các tín hiệu màu cơ bản này được đưa qua các mạch hiệu chỉnh gamma, các mạch này sử dụng để bù méo gamma do ống thu ở phía bên thu gây lên. Các tín hiệu đã bù méo E’R, E’G, E’B được đưa vào mạch ma trận tạo ra tín hiệu chói E’Y và hai tín hiệu mang màu S1, S2. Các tín hiệu S1 và S2 điều chế dao động tần số mang phụ tạo ra tín hiệu mạng màu cao tần UC. Trong bộ cộng, các tín hiệu E’Y và UC được trộn với nhau để trở thành tín hiệu truyền hình màu tổng hợp EM = E’Y + E’C. Tín hiệu EM này được truyền đến bên thu bằng cáp, hệ thống viba hoặc máy thu phát vô tuyến điện. 106
24. 2.5 .TÍN HIỆU TRUYỀN HÌNH 3 / 2 / .Các thành phần của tín hiệu truyền hình. 2017 A.Tín hiệu Audio. • Mang thông tin về tiếng động,ca nhạc, lời thuyết minh, tiếng nói của nhân vật v v • Tín hiêụ tiếng có phổ rộng: 0 - 20khz. • Tai ngừơi cảm thụ tốt nhất trong khoảng 16 hz- 16000hz. • Thực hiện điều chế fm đối với tín hiệu audio. B.Tín hiệu video. • Mang thông tin về hình ảnh và mầu sắc. • Tín hiệu video có phổ rộng: từ 0-6 mhz. • Mắt người cảm thụ tín hiệu đen trắng tốt hơn tín hiệu mầu. • Thực hiện điều chế AM đối với tín hiệu video. 107
25. CÁC THÀNH PHẦN TRONG TÍN HIỆU VIDEO. a.Tín hiệu chói: Ký hiệu là y, mang thông tin về hình ảnh đen trắng. 3/2/2017 có phổ rộng từ 0-6 Mhz b.Tín hiệu đồng bộ ngang dọc: ký hiệu : fh,fv mang thông tin về pha của các dòng và mành để thực hiện đồng bộ giữa phía phát và phía thu. c.Tín hiệu hiệu số mầu: ký hiệu là :cm, mang thông tin về mầu sắc. có hai tín hiệu mầu: r-y & b-y có độ rộng phổ đều là 3 MHz. d.Tín hiệu đồng bộ mầu: ký hiệu là fsm, mang thông tin về pha cả sóng mang mầu. giúp cho việc tách tín hiệu mầu tại phía thu được chính xác. 108
26. TÍN HIỆU- HIỆU SỐ MẦU TRONG TRUYỀN HÌNH. 3 / 2 / a.Vì sao lại truyền tín hiệu- hiệu số mầu? 2017 Vì trong cả ba tín hiệu mầu có chứa thành phần độ chói, vậy nếu ta truyền tín hiệu y thì không cần truyền nó trong tín hiệu mầu. làm như vậy vẫn đảm bảo thông tin mà giảm độ rộng giải tần xuống còn 3mhz cho mỗi tín hiệu sai mầu. b. Vì sao chỉ truyền 2 sai mầu r-y & b-y? vì thành phần g-y đã chứa ở trong 2 sai mầu trên cùng với tín hiệu y ta sẽ tổng hợp lại G-Y dễ dàng ở phía thu. Người ta không truyền G-Y vì nó có dải băng rộng hơn hai hiệu màu kia và biên độ biến thiên của G-Y nhỏ không rõ ràng. công thức xác định 2 sai mầu r-y &b-y? e’b-y = –- 0 ,59e’g -– 0,89e’b -– 0,30e‘r e’r-y = –- 0 ,59e’ g- 0,11e’b + 0,70e‘r 109
27. ĐỘ RỘNG CỦA MỘT KÊNH TRUYỀN HÌNH. .Kênh truyền hình chưa nén: tín hiệu tiếng : 20khz. tín hiệu mầu: r,b,g= 6mhz + 6mhz+6mhz = 18mhz. 3/2/2017 tổng cộng cả phòng vệ =>19 mhz! .Kênh truyền hình đã nén. tín hiệu tiếng : 20khz. tín hiệu chói 6mhz. tín hiệu mầu r-y,b-y : 3 mhz+3 mhz= 6mhz, gài xen vào phổ chói. tổng cộng cả phòng vệ = (6-8) mhz phù hợp với kênh truyền hình đen trắng. f f f R G B 110 DR DG DB D 6MHz 3 1MHz 19MHz D Phæ cña tÝn hiÖu truyÒn h×nh mµu
28. Biện pháp rút gọn dải tần. f Y f (R-Y) f (B-Y) 6Mhz 1,5Mhz 0,5Mhz 9Mhz D¶i tÇn cña tÝn hiÖu mµu tæng hî p 111
29. TRUYỀ N TÍN HIỆU TRUYỀN HÌNH MÀU 3/2/2017 VũTh ị Thúy Hà Hà Thúy 112
30. 2.5 TIÊU CHUẨN TRUYỀN HÌNH 1. FCC: Federal Communication Commission: Uỷ hội Thông tin Liên bang; được áp dụng đầu tiên ở các nước Mỹ, Canada, Cuba 2. CCIR: Comité Consultatif International de Radio et Television: Uỷ ban tư vấn Vô tuyến Điện Quốc tế ; được áp dụng đầu tiên ở các nước Đức, áo, Hà Lan, Nam tư 3. OIRT: Organisation International Radio and Television: Tổ chức Phát thanh và Phát hình Quốc tế được áp dụng đầu tiên ở phần lớn các nước XHCN (cũ) Lấy chuẩn truyền hình trắng đen OIRT (chuẩn để xây dựng hệ màu PAL D/K ở (Việt Nam). 113
31. THÔNG SỐ FCC-NTSC CCIR-PAL OIRT- SECAM Số dòng quét trong mỗi hình 525 625 625 Số hình xuất hiện trong 1s 30 25 25 Cách quét Xen kẽ Xen kẽ Xen kẽ Độ rộng dải tần hình 4MHz 5MHz 6MHz Tần số quét ngang (quét dòng) 15.750Hz 15.625Hz 15.625Hz Chu kỳ quét ngang (quét dòng) 63,5 µs 64 µs 64 µs Tần số quét dọc (quét mành) 60Hz 50Hz 50Hz Chu kỳ quét dọc (quét mành) 16,7ms 20ms 20ms Phương pháp điều chế tín hiệu Biên độ âm Biên độ âm Biên độ âm hình Các mức tín hiệu - Đỉnh đồng bộ 100% 100% 100% thành phần so với- Xoá (75 ± 2,5)% (75 ± 2,5)% (75 ± 2,5)% tín hiệu Video - Mức trắng (12,5 ± 2,5)% (12,5 ± (12,5 ± 2,5)%114 - Mức đen (70 ± 2,5)% 2,5)% (70 ± (70 ± 2,5)% 2,5)%
32. THÔNG SÔ FCC CCIR OIRT Phương pháp điều chế tín hiệu Tần số Tần số Tần số tiếng Khoảng cách giữa sóng mang 4,5MHz 5,5MHz 6,5MHz hình và tiếng Độ rộng dải trung tần (hình, 6MHz 7MHz 8MHz tiếng) Tần số trung tần hình 45,75 MHz 38MHz 38MHz Tần số trung tần tiếng 41,25MHz 32,5MHz 31,5MHz Trung tần thứ hai của tiếng 4,5MHz 5,5MHz 6,5MHz Khuôn hình b:h 4:3 4:3 4:3 115
33. FOV FOV 1,25 5,5 (6,5) FOA 1,25 4,5 FOA 0,75 0,75 4,2 Dải thông f(MHz) Dải thông f(MHz) Phổ của tín hiệu truyền hình theo tiêu Phổ của tín hiệu truyền hình theo tiêu chuẩn OIRT chuẩn FCC 116
34. 3/2/2017 Vũ Thị Thúy Hà 117
35. 3/2/2017 Vũ Thị Thúy Hà 118
36. 3/2/2017 Vũ Thị Thúy Hà 119
37. 2.6 .SƠ ĐỒ KHỐI HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH. .Sơ đồ khối 3/2/2017 Trung t©m Xö lý TruyÒn dÉn Ngêi xem truyÒn hÌnh truyÒn hÌnh truyÒn hÌnh (TV) .Các thành phần của hệ thống. a. Trung tâm truyền hình: Nhiệm vụ làm ra các chương trình truyền hình như vtv,vtc v.v. b.Xử lý tín hiệu truyền hình: Nén, mã hoá,cung cấp cho lưu trữ và truyền dẫn. c. Truyền dẫn : có 2 phương thức truyền dẫn tín hiệu truyền hình: phát xạ vô tuyến, truyền dẫn hữu tuyến, d. Người xem( thuê bao tv analog,tv digtal). 120
38. SƠ ĐỒ KHỐI & CHỨC NĂNG MÁY PHÁT HÌNH. 3/2/2017 . Sơ đồ khối máy phát hình. Mod Amp. Amp. FM RF.S A.in S.TH. Diplerxer out OSC RF(V+S) Anten V.in Coder. Mod Amp. V AM RF.V 121
39. CHỨC NĂNG CÁC KHỐI TRONG MÁY PHÁT HÌNH. 3/2/2017 • Kênh đường tiếng. thực hiện điều chế fm trên tần số sóng mang tiếng khuyếch đại cao tần rf.s đưa tới khối trung hợp cùng với rf.v. • Kênh đường hình thực hiện mã hoá tín hiệu video theo tiêu chuẩn của từng hệ: +theo tiêu chuẩn hệ nstc- máy phat hình hệ ntsc. +theo tiêu chuẩn hệ pal- máy phát hình hệ pal +theo tiêu chuẩn hệ secam- máy phát hình secam. thực hiện điều chế am tạo ra rf.v.tới khối trung hợp ghép với rf.s để đưa ra anten bức xạ. 122
40. SƠ ĐỒ KHỐI &CHÚC NĂNG CỦA MÁY THU HÌNH. 3/2/2017 .Sơ đồ khối của máy thu hình analog. Block audio Tuner& Det V R G R B CTR Amp IF Block Video Yoker croproces sor Sync Block Sweep H-V High voltager Ac Block ( 90-250v) Power Low voltager 123
41. CHỨC NĂNG CÁC KHỐI MÁY THU HÌNH. 3 / 2 / 1.Khối tuner:Chon kênh, khuyếch đại,hạ thấp tần số từ rf thành if.khuếch đại if. 2017 2. Khối tách sóng det.v:tách tín hiệu video,tách tín hiệu trung tần tiếng. 3.Khối đường tiếng: Khuyếch đại if.s tách tín hiệu tiếng và khuếch đại ,đưa ra tải là loa hoặc tai nghe. 4. Khối đường hình:tách tín hiệu mầu r,g,b đưa tới khối đèn hình. 5.Khối đèn hình:tạo lại hènh ảnh từ tín hiệu video tới. 6.Khối quét: tạo quét dọc và quét ngang cung cấp cho khối lái tia của đèn hènh. 7.Khối nguồn nuôi:cung cấp nguồn một chiều cho khối dòng và khối vỉ sử lý. 8.Khối tạo cao áp và các mức điện áp thấp:tạo ra các mức điện áp thấp cung cấp cho toàn máy. 9.Khối vi sử lý :điều hành ,giám sát mọi hoạt động của máy thu, trợ giúp người sử dụng dễ dàng khai thác máy. 124
42. 3/2/2017 Vũ Thị Thúy Hà 125