4 7 4 ghép kênh truyền hình

Trường đại học sư phạm kỹ thuật Luận văn tốt nghiệp -BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ 888— LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI : GHÉP KÊNH TRUYỀN HÌNH SINH VIÊN THỰC HIỆN : NGUYỄN NHƠN PHÚ LỚP : 95 KĐĐ GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN : LÊ VIẾT PHÚ TP HỒ CHÍ MINH - THÁNG - 2000 - NGUYỄN NHƠN PHÚ GHÉP KÊNH TRUYỀN HÌNH Trường đại học sư phạm kỹ thuật Luận văn tốt nghiệp ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯOỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ -000 - NGUYỄN NHƠN PHÚ  SINH NGÀY 09 THÁNG 06 NĂM 1977  MÃ SỐ SINH VIÊN : 95101113  ĐỊA CHỈ LIÊN HỆ : NGUYỄN NHƠN PHÚ , ẤP GÓT CHÀNG, XÃ AN NHƠN TÂY, HUYỆN CỦ CHI, THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH  CHỔ Ở HIỆN NAY : PHÒNG C7 – KTX ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT, SỐ 1-3 VÕ VĂN NGÂN, QUẬN THỦ ĐỨC, THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH - NGUYỄN NHƠN PHÚ GHÉP KÊNH TRUYỀN HÌNH Trường đại học sư phạm kỹ thuật Luận văn tốt nghiệp PHỤ LỤC  CHƯƠNG : Các ngun tắc vơ tuyến truyền hình         1.1 Vô Tuyến Truyền Hình Là Gì ? 1.2 Nguyên Tắc Truyền Tải 1.3 Phương Pháp Truyền 1.4 Tín Hiệu Video 1.5 Sóng Vơ Tuyến Truyền Hình 1.6 Các Đại Lượng Về Màu 1.7 Các Thuật Ngữ Trong Truyền Hình Màu 1.8 Tín Hiệu Hình Tổng Hợp  CHƯƠNG : Ghép kênh truyền hình tương tự      2.1 Ghép Tín Hiệu Hình Và Tín Hiệu Xóa 2.2 Ghép Tín Hiệu Hình Và Tín Hiệu Đồng Bộ 2.3 Ghép Tín Hiệu Hình nh Và Tín Hiệu Tiếng 2.4 Ghép Tín Hiệu Truyền Hình Đen – Trắng Và Tín Hiệu Màu 2.5 Ghép Kênh Truyền Dẫn  CHƯƠNG : Ghép kênh truyền hình số       3.1 Mở Đầu Về Video Digital 3.2 Các Kỹ Thuật Làm Giảm Data Video 3.3 Quá Trình Làm Giảm Data Video 3.4 Các Kỹ Thuật Làm Giảm Data Audio 3.5 Ghép Kênh Tín Hiệu Digital 3.6 Các Hệ Thống Quảng Bá Truyền Hình Số - NGUYỄN NHƠN PHÚ GHÉP KÊNH TRUYỀN HÌNH Trường đại học sư phạm kỹ thuật Luận văn tốt nghiệp LỜI CẢM TẠ -*** - Trong trình thực tập luận văn "Ghép kênh truyền hình", em nhận nhiều ý kiến đóng góp, giúp đỡ hướng dẫn chân tình từ thầy cơ,gia đình, anh chị khóa trước bạn bè, đặc biệt thầy cô khoa Điện – Điện tử trường Cụ thể thầy LÊ VIẾT PHÚ, NGUYỄN DUY THẢO, PHÙNG ANH SƠN Chính thầy tạo điều kiện nhằm tạo thuận lợi cho em tìm hiểu, thơng suốt lĩnh vực ghép kênh truyền hình Em xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến tất thầy cơ, gia đình, anh chị bạn bè Chính nhờ tận tâm nhiệt thành người mà em hoàn thành luận văn Em xin thành thật biết ơn q thầy trường dạy dỗ em suốt khóa học vừa qua để em có kiến thức thực luận văn Chân thành cảm ơn Tp, Hồ Chí Minh Tháng 2- 2000 Sinh viên thực NGUYỄN NHƠN PHÚ MỞ ĐẦU - NGUYỄN NHƠN PHÚ GHÉP KÊNH TRUYỀN HÌNH Trường đại học sư phạm kỹ thuật Luận văn tốt nghiệp Trong thời đại bùng nổ thông tin nay, vơ tuyến truyền hình, truyền hình cáp, truyền hình vệ tinh phận đóng vai trị quan trọng đời sống cá nhân giới Truyền hình nói chung đáp ứng nhiều nhu cầu thiết yếu người như: giải trí, giáo dục, văn hóa, trị, nghệ thuật,… Cùng với phát triển khoa học kĩ thuật, truyền hình liên tục cải tiến từ hệ thồng truyền hình sơ khai,truyền hình đen trắng, truyền hình màu với phát triển kĩ thuật số truyền hình số đời phổ biến nước Mĩ, Nhật,v.v Tuy truyền hình trải qua nhiều giai đoạn phát triển kết cấu tín hiệ tồn nhiều nét chung Nhất yêu cầu truyền dẫn, phát, lưu trữ liệu, tín hiệu truyền hình từ ảnh đen trắng, ảnh đen trắng lồng tiếng, ảnh màu có lồng tiếng việc quảng bá địi hỏi phải ghép tín hiệu thành phần thành tín hiệu kênh Sau đó, nhu cầu truyền tải nhiều kênh địi hỏi phải ghép tín hiệu từ nhiều kênh để truyền môi trường truyền Ngày với đời truyền hình số, truyền hình vệ tinh, truyền hình cáp , giới xuất dạng ghép kênh tín hiệu số.Các vấn đề đề cập luận văn Trong trình thực luận văn, gợi ý thầy hướng dẫn, em chọn đề tài:”Ghép kênh truyền hình” Do kiến thức cịn hạn chế thời gian để hồn thành luận văn có giới hạn nên luận văn cịn nhiều thiếu sót, em mong góp ý thẳng thắn q thầy bạn bè CHƯƠNG - NGUYỄN NHƠN PHÚ GHÉP KÊNH TRUYỀN HÌNH Trường đại học sư phạm kỹ thuật Luận văn tốt nghiệp CÁC NGUYÊN TẮC VỀ VÔ TUYẾN TRUYỀN HÌNH - NGUYỄN NHƠN PHÚ GHÉP KÊNH TRUYỀN HÌNH Trường đại học sư phạm kỹ thuật Luận văn tốt nghiệp -1.1 VƠ TUYẾN TRUYỀN HÌNH LÀ GÌ? Từ vơ tuyến truyền hình tạm dịch từ từ “ television” Television từ ghép “tele”, tiếng Hy lạp có nghĩa “ xa” ( far) “vision”, tiếng Latin có nghĩa “thấy” (to see) Vơ tuyến truyền hình định nghĩa hệ thống cho phép ta thấy vật tĩnh hay động nơi xa nhờ lượng điện 1.2 NGUYÊN TẮC TRUYỀN TẢI: H1.1 Cấu hình trạm phát vơ tuyến truyền hình Cấu hình trạm phát vơ tuyến truyền hình mơ tả hình 1.1 _ nh sáng từ vật đó, ví dụ người hay vật thể, tập trung vào kính quang Aùnh sáng từ kính quang hướng thẳng đến lọc màu (chẳng hạn lăng kính) Tại đây, ánh sáng bị chia ( tách) thành ba màu bản: đỏ (Red: R); xanh lục (Green: G) xanh dương (Blue: B) Ba màu chuyển thành tín hiệu điện nhờ thiết bị thu hình (plumbicon, CCD, v.v) _ Các tín hiệu điện từ ba màu xử lí tạo tín hiệu chói (luminance Y) hai tín hiệu màu ( R-Y B-Y) mạch ma trận sau đó, tín hiệu hiệu màu điều chế kết hợp lại với tín hiệu chói mixer, tạo thành tín hiệu video tổng hợp _ Tín hiệu video tổng hợp này, sau điều chế, kết hợp với tín hiệu audio điều chế (điều tần hay điều biên) thành dạng sóng điện 1.3 PHƯƠNG PHÁP TRUYỀN: Một ảnh hoàn chỉnh đổi sang tín hiệu điện, thay đổi xuất ảnh có độ sáng tương đương với độ sáng trung bình tồn ảnh (H.1:2) Phương pháp tái tạo phương pháp quét điểm Theo phương pháp này, hình ảnh chia nhỏ thành phần tử ảnh chúng chuyển thành dòng điện từ trái sang phải ảnh - NGUYỄN NHƠN PHÚ GHÉP KÊNH TRUYỀN HÌNH Trường đại học sư phạm kỹ thuật Luận văn tốt nghiệp T Chuyển đổi ảnh sang tín hiệu điện ảnh gốc H1.2 : Sự tái tạo ảnh ảnh tái tạo * Cấu trúc ảnh: H1.3 Cấu trúc ảnh Như hình 1.3, phần tử ảnh phân tích với camera thu hình xếp lại ảnh đèn tia “ca-tot” (cathode-ray tube : CRT) theo trật tự tốc độ để tái tạo hình ảnh giống hình ảnh bên phần phát Quá trình tạo trật tự tốc độ phân tích trùng lặp ảnh gọi đồng Quá trình chuyển đổi phần tử ảnh từ trái sang phải thành tín hiệu điện gọi quét ngang; trình hình ảnh di chuyển liên tiếp từ hàng ngang đến hàng ngang khác từ xuống gọi quét dọc Sự chuyển động hình ảnh tạo hai lần quét dọc chuyển động hình ảnh tạo lần quét dọc thứ hai có khác chút ít, điều làm cho ảnh tái tạo ảnh chuyển động Thời gian hình ảnh lưu ảnh mắt người xem tương đương 1/16 (s) Do đó, hình ảnh qt liên tục với tốc độ lớn 1/16 (s) hình ảnh xem chuyển động liên tục Tuy nhiên, số hình ảnh liên tiếp quét nhỏ thay đổi độ sáng gây tượng nhấp nháy, nên số hình ảnh cần phải lớn Thực tế, số dịng quét ngang ảnh 625 525, số ảnh liên tiếp giây là25 30  Tần số độ phân giải tín hiệu video: Số dòng ngang / frame NTSC 525 CCIR 625 - NGUYỄN NHƠN PHÚ GHÉP KÊNH TRUYỀN HÌNH Trường đại học sư phạm kỹ thuật Luận văn tốt nghiệp -Thời gian quét dọc hữu dụng thu cách lấy thời gian quét dọc trừ thời gian xóa dọc Tỉ số quét dọc hữu dụng (262,5 – 20 + 3) / 262,5 (312,5 – 25 + 2,5) / 312,5 94% 93% Số vòng ngang hữu dụng 525 x 0,94 = 493 625 x 0,93 = 581 frame Tỉ lệ khung ảnh 4:3 Số phần tử ảnh theo dòng 493 x : = 658 581 x : = 774 Số chu kỳ dòng 658 : = 329 774 : = 387 quét ngang Thời gian quét ngang 63,5 – 10,9 = 52,6 64 – 12,05 = 51,95 hữu dụng (µs) Tần số tín hiệu video lớn 329 : 52,6 µs = 6,25 387 : 51,95 = 7,45 (MHz) Tỉ lệ phân giải dọc thấy ≈ 72% Số lượng phân 493 x 0,72 = 355 587 x 0,72 = 423 giaûi theo chiều dọc Khi tính toán độ phân giải, kích cỡ hình ảnh xem hình vuông Do đó, thực tế độ phân giải ngang thấy gần 90% độ phân giải dọc Số lượng phân 355 x 0,9 = 320 423 x 0,9 = 380 giải thấy Tần số tín hiệu 6,25 x 0,9 x 0,76 = 7,45 x 0,9 x 0,72 = 4,8 video lớn 4.MHz MHz yêu cầu Băng tần tiêu 4,2 MHz 5,2 MHz chuẩn cho video FH (Hz) 15625 15750 Fv (Hz) 60 50 Bảng 1.1 Gia tăng số vòng quét số hình ảnh giây cho phép thu hình ảnh xác với nhấp nháy nhỏ Tuy nhiên, số lượng lớn làm tăng dãy tần số kênh Hơn ảnh hưởng đến điều chế tín hiệu audio Độ phân giải giá trị biểu diễn mức độ xác nhận diện phần tử ảnh ảnh, có liên quan đến tần số tín hiệu video - NGUYỄN NHƠN PHÚ GHÉP KÊNH TRUYỀN HÌNH Trường đại học sư phạm kỹ thuật Luận văn tốt nghiệp -1.4 TÍN HIỆU VIDEO: H1.4 Sự biến đổi tín hiệu nh sáng thu từ camera chuyển sang dạng tín hiệu điện có biên độ tương ứng với độ chói Tín hiệu sau ghép với tín hiệu đồng bộ, tín hiệu xóa tạo nên tín hiệu video Như hình 1.4, dòng quét ngang chuyển đổi thành tín hiệu điện Biên độ tín hiệu lớn ứng với vùng sáng nhỏ ứng với vùng tối hình ảnh Khi tín hiệu tạo dòng quét ngang, tín hiệu đồng ngang để bắt đầu quét ngang cộng vào để xác định ranh- biên dòng quét Thời gian tín hiệu dòng quét ngang gọi thời gian xóa ngang Trong khoảng thời gian này, tia electron CRT quay cạnh trái ảnh (chùm tia tắt suốt thời gian xóa) Thời gian từ lúc hoàn tất quét ảnh đến lúc bắt đầu quét ảnh gọi thời gian xóa dọc Một tín hiệu đồng dọc cộng vào suốt thời gian để bắt đầu ảnh Các tín hiệu đồng ngang dọc cho phép việc quét hoàn toàn hai bên phát thu Quá trình gọi đồng bộ, hình 1.5 1.6 -10 NGUYỄN NHƠN PHÚ GHÉP KÊNH TRUYỀN HÌNH