Nghiên ứu phương pháp sử dụng á ông ụ dạy họ tiên tiến trong giảng dạy môn kỹ thuật truyền hình

NGUYỄN QUỐC TRUNG Trang 3 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI --- NGỌ THỊ PHƯỢNG NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG CÁC CÔNG CỤ DẠY HỌC TIÊN TIẾN TRONG GIẢNG DẠY MÔN KỸ T

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

-

NGỌ THỊ PHƯỢNG

NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG CÁC CÔNG CỤ DẠY HỌC TIÊN TIẾN TRONG GIẢNG

DẠY MÔN KỸ THUẬT TRUYỀN HÌNH

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM KỸ THUẬT

CHUYÊN NGÀNH: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC

CHUYÊN SÂU: SƯ PHẠM KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

-

NGỌ THỊ PHƯỢNG

NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG CÁC CÔNG CỤ DẠY HỌC TIÊN TIẾN TRONG GIẢNG

DẠY MÔN KỸ THUẬT TRUYỀN HÌNH

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM KỸ THUẬT

CHUYÊN SÂU: SƯ PHẠM KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

-

NGỌ THỊ PHƯỢNG

NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG CÁC CÔNG CỤ DẠY HỌC TIÊN TIẾN TRONG GIẢNG

DẠY MÔN KỸ THUẬT TRUYỀN HÌNH

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM KỸ THUẬT

CHUYÊN NGÀNH: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC

CHUYÊN SÂU: SƯ PHẠM KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS.TS NGUYỄN QUỐC TRUNG

HÀ NỘI – NĂM 2013

1

LỜI CAM ĐOAN

Tôi tên là Ngọ Thị Phượng Sinh ngày 26/9/1979

Mã số: CB100887

Ngành Lý luận dạy học điện tử Khóa 2010

Đề tài luận văn:

“Nghiên cứu phương pháp sử dụng các công cụ dạy học tiên tiến trong giảng

dạy môn kỹ thuật truyền hình”

Người hướng dẫn khoa học: PGS.,TS Nguyễn Quốc Trung, Viện Điện Tử - Viễn Thông

Tôi xin cam đoan luận văn này do tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Nguyễn Quốc Trung Trong luận văn, tôi có trích dẫn một số nội dung từ các tài liệu tham khảo Các nội dung trích dẫn tuân thủ các quy định về sở hữu trí tuệ, và được sự đồng ý của một số tác giả Các số liệu, hình vẽ được nêu trong luận văn được trích dẫn và xây dựng trên cơ sở khoa học, đảm bảo tính chân thực và chính xác của thông tin

Tôi xin chịu trách nhiệm với toàn bộ nội dung được trình bày trong luận văn này

Hà Nội, ngày 15 tháng 3 năm 2013

Ngưới viết

Ngọ Thị Phượng

2

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN 1

MỤC LỤC 2

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC TỪ VIẾT TẮT 5

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ 8

MỞ ĐẦU 10

CHƯƠNG 1 – PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC HIỆN ĐẠI 11

1 QUAN ĐIỂM VỀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC HIỆN ĐẠI 11

1.1 N hững tác động dẫn đến sự hình thành PPDHHĐ 11

1.2 Những thành quả công nghệ điện tử được vận dụng trong PPDHHĐ 14

2 PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC VỚI GIÁO DỤC HỌC ĐẠI HỌC 16

2.1 Những đóng góp của PPDHHĐ 16

2.2 Điểm cần lưu ý trong quá trình sử dụng PPDHHĐ 18

3 YÊU CẦU CỦA ĐÀO TẠO THEO HỌC CHẾ TÍN CHỈ 19

3.1 Bản chất của học chế tín chỉ 19

3.2 Các đặc điểm quan trọng của học chế tín chỉ 19

3.3 Phương pháp dạy, học và đánh giá thành quả học tập 21

CHƯƠNG 2 – SƠ LƯỢC VỀ NỘI DUNG MÔN HỌC 24

1 XU THỂ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ TRUYỀN HÌNH 24

1.1 Một số vấn đề trong biến đổi tín hiệu truyền hình 24

1.2 Quá trình chuyển đổi công nghệ tương tự số - 28

2 TỔNG QUAN TRUYỀN HÌNH SỐ 30

2.1 Đặc điểm của phát thanh, truyền hình số 30

2.2 Sơ đồ khối tổng quát của một hệ thống truyền hình số 30

2.3 Thu, phát và truyền dẫn tín hiệu truyền hình số 31

2.4 Phân tích sơ đồ khối chi tiết máy thu số của hệ thống DSS 35

3 CÁC TIÊU CHUẨN TRUYỀN HÌNH SỐ 42

3

3.1 Chuẩn ATSC 43

3.2 Chuẩn DVB 46

4 NÉN TÍN HIỆU TRONG TRUYỀN HÌNH SỐ 50

4.1 Mục đích và bản chất của nén 50

4.2 Một số dạng mã hoá sử dụng trong các công nghệ nén 52

4.3 Nén Video theo chu n MPEG 58 ẩ 4.4 Cơ sở của nén dữ liệu audio 65

4.5 Đánh giá chung 70

CHƯƠNG 3 – PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG THIẾT BỊ MULTIMEDIA 74

1 ĐẶT VẤN ĐỀ 74

2 NHỮNG NGUYÊN TẮC CƠ BẢN 75

2.1 Đối với giảng viên 75

2.2 Đối với học viên 76

2.3 Đối với bài giảng 76

3 MỘT SỐ THIẾT BỊ HỖ TRỢ GIẢNG DẠY 78

3.1 Máy chiếu giấy bóng kính (transparency overhead ) 78

3.2 Máy chiếu đa phương tiện (projector) 82

3.3 Ti vi và video cátsét 85

3.4 Micro và loa 88

4 KẾT LUẬN 88

CHƯƠNG 4 – PHƯƠNG PHÁP DẠY MÔN KỸ THUẬT TRUYỀN HÌNH 90

1 PHƯƠNG PHÁP DẠY MÔN KỸ THUẬT TRUYÊN HÌNH 90

1.1 Dạy trong môi trường học tương tác 90

1.2 Sử dụng hệ thống hỗ trợ học tương tác 91

1.3 Sử dụng trắc nghiệm khách quan để đánh giá 95

2 NỘI DUNG GIẢNG DẠY 99

2.1 Yêu cầu giảng dạy 99

2.2 Đề cương chi tiết 100

2.3 Học liệu 104

4 KẾT LUẬN 105TÀI LIỆU THAM KHẢO 106

5

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC TỪ VIẾT TẮT

A

ATSC Grand Alliance System Committee:

ANSI American National Standard Institute

AIIM Association of Image and Information

ATV All-terrain vehicle

C

COFDM Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing

D

DVB-T Digital Video Broadcasting-Terrestrial

DVB-S Digital Video Broadcasting – Satellite

DCT Discrete Cosine Transform

DPCM Differential pulse-code modulation

DSS Direct Satellite System

6

HAS Human Auditory System

I

ISO International Standards Organization

IEC International Electrotechnical Commission

ITU International Telecommunication Union

IDFT Inverse Discrete Fourier Transform

MPEG Moving Picture Experts Group

MMDS Multichannel Multipoint Distribution Service

QAM Quadrature amplitude modulation

QPSK Quadratue Phase - Shift Keying

R

RCA Radio Corporation of Ameri ca

RGB Red, green, and blue

RLC Run length coding

S

SECAM Sequential Couleur Avsc Me'morie

V

VTR Video tape recorder

VLC Variable length coding

8

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình 2.1: Sự khác biệt giữa truyền hình tương tự và truyền hình số 29

Hình 2.2: Quá trình chuyển đổi công nghệ t ng tự sang sốươ 29

Hình 2.3: Sơ đồ khối của hệ thống truyền hình số 31

Hình 2.4: Hình ảnh minh họa và sơ đồ khối của SET-TOP-BOX 34

Hình 2.5: Minh họa hệ thống truyền hình số với SET-TOP-BOX 35

Hình 2.6: Sơ đồ hệ trong truyền hình số mặt đất 36

Hình 2.7: Hệ thống truyền hình vệ tinh - Direct Satellite System 37

Hình 2.8: Sơ đồ khối hệ thống phát 38

Hình 2.9: Sơ đồ khối máy thu (phần xử lý tín hiệu) 40

Hình 2.10: Bảng một số đặc điểm của chuẩn ATSC 43

Hình 2.11: Khung dữ liệu VBS 44

Hình 2.12: Sơ đồ khối máy phát VSB 45

Hình 2.13: Sơ đồ khối máy thu VSB 46

Hình 2 14: Dạng thực truyền dẫn DVB điển hình 47

Hình 2.15: Quá trình nén và giải nén 50

Hình 2.16: Ví dụ về mã Huffman 54

Hình 2.17: Bộ mã hóa DPCM 56

Hình 2.18: Bộ giảm mã DPCM 56

Hình 2.19: Quá trình mã hóa chuyển đổi ảnh hai chiều 57

Hình 2.20: Quá trình giải mã chuyển đổi ảnh hai chiều 57

Hình 2.21: Cấu trúc MacroBlock 60

Hình 2.22: Cấu trúc các nhóm ảnh trong tiêu chuẩn MPEG 61

9

Hình 2.23: Cấu trúc dòng dữ liệu của Video MPEG 62

Hình 2.24: Cấu trúc lớp dữ liệu trong MPEG 62

Hình 2.25: Nội suy bù chuyển đông 64

Hình 2.26: Thứ tự truyền dẫn và thứ tự hiển thị ảnh 65

Hình 2.27: Ngưỡng nghe thấy tuyệt đối và ngưỡng che phủ tần số 67

Hình 2.28: Sự che lấp về thời gian 68

Hình 2.29: Sơ đồ khối của bộ mã hóa MPEG 69

Hình 2.30: Đặc tính chất lượng ảnh của các chuẩn nén 70

Hình 3.1: Minh họa vị trí đứng của giáo viên (ĐÚNG/SAI) 80

Hình 3.2: Bố trí các thiết bị trong lớp học hiện đại 89

Hình 4.1: Minh họa lớp học để giảng day hiệu quả môn KTTH 92

Hình 4.2: Ảnh minh họa sử dụng hệ thống iClicker tại các lớp học 94

10

MỞ ĐẦU

Truyền hình đóng một vai trò rất quan trọng trong đời sống của chúng ta hiện

nay Truyền hình ra đời vào những năm 30 của thế kỷ 20 Khi mới ra đời, truyền

hình chỉ là những thước phim không lời Sau đó, các công nghệ về truyền hình

luôn được cải tiến và đến nay truyền hình kỹ thuật số đem đến cho người xem

hình ảnh chất lượng cao Trong chương trình giảng dạy của ngành Điện tử Viễn -

thông, môn Kỹ thuật truyền hình giúp trang bị cho sinh viên đại học chính quy,

tại chức những kiến thức về cơ sở kỹ thuật truyền hình, nguyên lý truyền hình

màu, kỹ thuật truyền hình số,… ,cũng như giới thiệu các hệ thống truyền hình

hiện đại

Cùng với sự phát triển của tri thức công nghệ, các hình thức học đào tạo có nhiều

thay đổi, như: từ mô hình niên chế sang mô hình tín chỉ,… với đặc trưng nội

dung cần truyền tải trong quá trình giảng dạy, nó đòi hỏi người dạy phải có các

phương pháp giảng dạy phù hợp để có thể truyền tải nội dung môn học hiệu quả

Với các lí do trên, cùng với sự hướng dẫn tận tình của PGS., TS Nguyễn Quốc

Trung, em đã chọn đề tài “Nghiên cứu phương pháp sử dụng các công cụ dạy

học tiên tiến trong giảng dạy môn kỹ thuật truyền hình” với mong muốn có thể

nghiên cứu tìm hiểu về môn học, và phương pháp giảng dạy hiệu quả, và giúp

người học đủ khả năng tiếp cần với công nghệ luôn thay đổi

Nội dung chính của đề tài sẽ được trình bày như sau:

• Chương 1: Phương pháp dạy học hiện đại

• Chương 2: Sơ lược vệ nội dung môn học

• Chương 3: Phương pháp sử dụng thiết bị Multimedia trong giảng dạy

• Chương 4: Phương pháp dạy môn kỹ thuật truyền hình

Mặc dù đã cố gắng tìm tòi và nghiên cứu, song do bước đầu tiếp cận, tìm hiểu và

còn hạn chế về mặt kiến thức nên đề tài này vẫn còn nhiều thiếu sót Rất mong có

được sự chỉ dẫn, góp ý của các bạn

11

CHƯƠNG 1 – PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC HIỆN ĐẠI

1 QUAN ĐIỂM VỀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC HIỆN ĐẠI

Từ sau 1986 đến nay, nền giáo dục Việt Nam đã có một bước chuyển dài dưới sự tác động mạnh mẽ của các ngành khoa học đương đại Phương pháp dạy học mới vận dụng thành tựu của tâm lý học, giáo dục học và khoa học công nghệ hiện đại nhằm phát huy cao nhất tính tích cực của người học Chúng tôi gọi đó l Phương à Pháp Dạy Học Hiện Đại (PPDHHĐ trong mối tương quan với phương pháp dạy ) học truyền thống

1.1 Những tác động dẫn đến sự hình thành PPDHHĐ

PPDHHĐ được hình thành dưới những tác động sau:

Sự bùng nổ thông tin trên phạm vi toàn cầu, cùng sự phát triển của công nghệ điện tử bắt đầu từ phương Tây, tạo áp lực thúc đẩy đổi mới phương pháp dạy học Theo G Anderla, dẫn theo Thái Văn Hào [2008: 112], “kể từ thập niên 60 của thế kỷ XX, kiến thức khoa học của nhân loại chỉ cần khoảng thời gian dưới 7 năm để tăng gấp đôi Và khoảng thời gian ấy ngày càng được thu ngắn lại” và

“kể từ 1995, trung bình tối thiểu mỗi ngày có ít nhất 4000 tựa sách khoa học không chỉ được phát hành mà còn được bổ sung vào thư mục ở các thư viện của các đại học và trung tâm nghiên cứu.” Qua hơn hai thập niên mở cửa hội nhập, những thành tựu vượt bậc của công nghệ thông tin và truyền thông phương Tây

đã tạo điều kiện để Việt Nam nhanh chóng thiết lập kết nối với hệ thống truyền thông quốc tế qua nhiều kênh khác nhau Theo đó, một lượng tri thức khổng lồ của nhân loại đã chuyển vào nước ta, tạo áp lực lớn cho ngành giáo dục và toàn

xã hội Trong tình hình ấy, phương pháp dạy học theo lối “lấy thầy làm trung tâm” đã bộc lộ những hạn chế trong việc cung cấp tri thức cho người học nói chung và cho thế hệ trẻ nói riêng Một yêu cầu bức thiết đặt ra là phải đổi mới phương pháp dạy học Và phương pháp dạy học mới phải phục vụ tốt cho việc tiếp thu có hiệu quả tri thức nhân loại Những thành tựu về mặt lý luận của ngành

12

tâm lý giáo dục đã củng cố cho lý luận dạy học hiện đại và thúc đẩy đổi mới phương pháp dạy học, chuyển nghiên cứu tâm lý người dạy sang nghiên cứu tâm

lý người học lẫn người dạy

Ngành tâm lý giáo dục khơi dậy nhiều vấn đề mới, cần phải giải quyết trong quá trình dạy và học [Trần Thị Tuyết Oanh (chủ biên), 2006: 139]: “Quá trình dạy học là một quá trình dưới sự lãnh đạo, tổ chức, điều khiển của người giáo viên, người học tự giác, tích cực, chủ động tự tổ chức, tự điều khiển hoạt động nhận thức – học tập của mình nhằm thực hiện những nhiệm vụ dạy học.” Ở đây vài trò lãnh đạo, tổ chức, điều khiển của người dạy được đặc biệt coi trọng Xu hướng nghiên cứu liên ngành và những thành tựu của nó cũng có những tác động trực tiếp đến phương pháp dạy học mới

Phương pháp dạy học truyền thống dựa trên hệ thống các tiêu chí cơ bản gồm: nguồn tri thức và đặc điểm tri giác thông tin Hệ thống này gồm các nhóm phương pháp sau: Nhóm các phương pháp dạy học dùng ngôn ngữ: phương - pháp thuyết trình, phương pháp vấn đáp, phương pháp sử dụng sách giáo khoa và tài liệu; - Nhóm phương pháp dạy học trực quan: phương pháp trực quan, phương pháp minh hoạ, phương pháp biểu diễn thí nghiệm; Nhóm phương pháp dạy - học thực hành: phương pháp luyện tập, phương pháp thực hành thí nghiệm Thành tựu liên ngành tâm lý học, công nghệ thông tin, khoa học quản lí,… tạo ra

hệ thống tiêu chí mới trong phương pháp giảng dạy hiện đại Theo hướng này, khái niệm dạy và học cũng được nhận thức lại Những thành tựu của công nghệ mới tạo điều kiện thuận lợi cho việc thực hiện đổi mới phương pháp dạy học Những phương thức dạy học có sự hỗ trợ của kỹ thuật điện toán trong giảng dạy

đã đạt hiệu quả hơn so với những phương thức đã có từ trước Một số phương pháp dạy học có sự trợ giúp của công nghệ mới như: Dạy với sự trợ giúp củ- a máy tính (CBT: computer-based training hay CBI: computer-based instruction); - Dạy học dựa trên công nghệ web (WBT: web based training) Phương pháp này -

sử dụng gắn với phương pháp đào tạo trực tuyến (on line learning) Cũng từ

-13

nguyên do này mà cụm từ “o line” được dùng với nghĩa tương đương với internet - Dạy học dựa trên công nghệ internet (IBT: internet-based training) Bảng 1: Các mô hình dạy học từng được áp dụng

truyền thống người thầy thụ động bảng/ TV/ radio

thông tin người học chủ động PC/ overhead/ projector kiến thức (*) nhóm thích nghi PC + mạng

(*) mô hình kiến thức được xem là kết quả của quá trình xử lí thông tin

1.2 Một số loại hình PPDHHĐ đã được xác định

Đến nay, đã xác định được một số phương pháp dạy học theo hướng phát huy tính tích cực, đem lại hiệu quả cho người học như sau:

Phương pháp động não: Người dạy đưa ra chủ đề (topic), tổ chức lớp thành

nhóm, cụm để suy nghĩ, đưa ra ý tưởng Các ý tưởng này sẽ có người ghi lại Người dạy đóng vai trò điều khiển, động viên người học đưa ra ý tưởng liên tục Công việc đánh giá, lựa chọn những ý tưởng tốt được tiến hành trên cơ sở thảo luận tập thể, tôn trọng ý kiến của tập thể lớp

Phương pháp tạo tình huống: Thao tác được áp dụng chủ yếu trong phương

pháp này là nêu và giải quyết vấn đề Người thầy chủ động nêu các tình huống có vấn đề, thường là những vấn đề xuất phát từ thực tiễn để người học cùng trao đổi, thảo luận, giải quyết Tình huống có vấn đề được xác định thông quan 3 tiêu chí

cơ bản sau đây:

- Là cách nhận thức và những tri thức người học chưa biết;

- Xuất phát từ nhu cầu về nhận thức của người học;

- Phù hợp khả năng tiếp thu, lý giải dựa trên kiến thức, kinh nghiệm của người học

Có thể phân tình huống có vấn đề thành 3 loại chính:

- Tình huống nghịch lý: vấn đề tưởng như vô lý về bình diện nào đó nhưng

về cơ bản vẫn có thể chứng minh tính đúng đắn của nó;

14

- Tình huống bác bỏ: tìm lý lẽ và dẫn chứng để bác bỏ một luận điểm hay kết luận nào đó;

- Tình huống khẳng định: tìm lý lẽ và dẫn chứng để khẳng định một luận điểm hay kết luận có tính khái quát hoặc chứa thông tin mới đối với người học

Phương pháp xây dựng dự án: Phương pháp này thường dùng cho các lớp cuối

cấp học phổ thông trung học hoặc đại học theo đó người học tự lựa chọn chủ đề,

tự đề ra các nhiệm vụ cụ thể và tự tổ chức, giải quyết vấn đề (thường hướng vào giải quyết những vấn đề liên quan đến thực tiễn xây dựng, phát triển kinh tế-xã hội của địa phương) Trên cơ sở thống nhất chủ đề, lớp chia nhóm để cùng nghiên cứu, thu thập, phân tích xử lý dữ liệu Các nhóm trình bày kết quả của mình để tập thể góp ý và cùng xây dựng những giải pháp chung cho chủ đề đã chọn Phương pháp này có tính định hướng cao: định hướng tư duy, định hướng hành động, định hướng kết quả, định hướng tích hợp,…; có hình thức đa dạng: học trong phòng học hoặc học ngoài trời; và có chủ đề học thuộc lĩnh vực chuyên môn hoặc liên môn; có ưu thế là chú trọng vào việc gây hứng thú cho người học

và khuyến khích người học (1) tư duy độc lập, (2) hành động tự lập, và (3) mở rộng hiểu biết, tầm nhìn đối với thế giới bên ngoài

1.2 Những thành quả công nghệ điện tử được vận dụng trong PPDHHĐ

Được vận dụng trong PPDHHĐ là những thành quả công nghệ điện tử sau đây:

Tài liệu học tập (learning material) được thiết kế theo một tuyến liên tục dưới dạng các trang (slides) Phương thức này cung cấp thẳng nội dung, người học chỉ

việc theo dõi liên tục chứ không thể có sự tương tác vào quá trình dạy học Được thiết kế tốt, phương thức này gây sự tập trung chú ý và tạo sự hấp dẫn; ngược lại,

nó sẽ trở thành một “bộ lật trang điện tử” hay “bộ cuộn trang” và như vậy nó chỉ

là một sự thay thế cho phương thức đọc chép (dùng phương thức chiếu chép thay cho đọc chép)

15

Thế giới thực được mô phỏng bằng kỹ thuật số Các phần mềm mới nhất cho phép người học thâm nhập thực sự vào thế giới số gần như ở trạng thái thực Phương thức mô phỏng thường dùng trong các lớp huấn luyện kỹ thuật phức tạp như đào tạo phi công, phi hành gia

Tác vụ được hỗ trợ bằng các phương tiện kỹ thuật hiện đại nhằm giúp người học giải quyết nhanh những tình huống chưa gặp hoặc đã gặp, đã học nhưng ngay thời điểm thực hành không thể nhớ ra Hệ thống này không hướng dẫn người học

tự vận hành, sử dụng phương tiện mà chỉ “xuất hiện” khi có một yêu cầu hỗ trợ hay hướng dẫn cần thiết, ví dụ như phần “Help” trong các ứng dụng của Microsoft Office

Trò chơi kiến thức được sử dụng để phục vụ mục đích đào tạo trên diện rộng

Các trò chơi này vừa cung cấp kiến thức vừa tạo sự tập trung chú ý đồng thời gây hứng thú để giảm căng thẳng cho người học Các chương trình trò chơi được xây dựng rất đa dạng, từ đơn giản đến phức tạp, từ thấp đến cao Nhờ sự hỗ trợ của các phần mềm cài đặt sẵn, người tham gia trò chơi có thể tự đánh giá mình một cách vui vẻ và có hiệu quả Mô hình trò chơi kiến thức này ngày càng trở thành phổ biến và có tác động tích cực trong đời sống cộng đồng Tuy nhiên, nếu không quản lý chặt chẽ hoạt động của các nhóm (nhất là nhóm trẻ) tại những nơi khai thác thông tin mạng thì mô hình này có thể trở thành phản tác dụng

❖ Giáo dục điện tử (e-learning)

Sự hỗ trợ của công nghệ hiện đại trong ngành giáo dục đã hình thành khái niệm

“giáo dục điện tử.” Sự phát triển của công nghệ thông tin và kỹ thuật truyền thông đã giúp định hình một cách cơ bản nội hàm của khái niệm này, theo đó

“giáo dục điện tử” phải thoả mản 3 yêu cầu sau:

- Kết nối mạng để cập nhật thông tin, mặt khác có thể dễ tìm kiếm thông tin, dễ lưu trữ và chia sẻ thông tin cho nhau;

- Thiết lập một hệ thống máy tính sử dụng công nghệ internet chuẩn để từng bước tạo nền tảng cho hoạt động chuyển giao thông tin toàn cầu;

16

- Quá trình dạy học phải tích hợp được lượng thông tin đa dạng (cả dạng thô lẫn dạng tinh); vì vậy, hình thức trực tuyến (online) là phù hợp nhất Nếu đạt được những tiêu chí trên, giáo dục điện tử không chỉ có thể nâng chất lượng của phương thức đào tạo tập trung mà còn nâng chất lượng phương thức đào tạo phân tán – tức đào tạo từ xa (distance learning, viết tắt là d-learning)

2 PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC VỚI GIÁO DỤC HỌC ĐẠI HỌC

2.1 Những đóng góp của PPDHHĐ

PPDHHĐ có nhiều ưu thế hơn so với phương pháp dạy học truyền thống trong quá trình truyền thụ và tiếp nhận tri thức Điều này có thể xác định bằng phương pháp so sánh (Bảng 2)

Bảng 2: Đối chiếu PPDHHĐ với phương pháp dạy học truyền thống

- Người dạy truyền thụ áp đặt

- Người dạy chủ yếu thuyết trình,

giảng giải

- Người học thụ động, chờ cung cấp

thông tin, kiến thức

- Kiến thức người học có được nhờ

học bài, đọc sách (giới hạn trong bài

học và sách giáo khoa)

- Không hoặc chỉ kết hợp ở mức độ

thấp công nghệ dạy học

- Người dạy thúc đẩy sự tìm tòi

- Người dạy nêu vấn đề, gợi ý giải quyết vấn đề

- Người học chủ động, tự tìm tư liệu, tích luỹ kiến thức

- Kiến thức người học có được thông qua tự tìm tòi, phát hiện từ nhiều nguồn khác nhau

- Kết hợp ở mức độ cao các công nghệ dạy học hiện đại

Dạy (teaching) theo quan điểm giáo dục hiện đại, không chỉ là việc truyền thụ kiến thức, cung cấp thông tin đơn thuần mà chính là giúp cho người học tự mình chiếm lĩnh tri thức, hình thành kỹ năng và bồi dưỡng cảm xúc PPDHHĐ vẫn kế thừa lý thuyết dạy học truyền thống ở chỗ phải thực hiện 4 đòi hỏi cơ bản:

- Có mục tiêu cụ thể được xác định dựa trên nhu cầu của người học;

- Có sự thiết kế chiến lược phù hợp với nhu cầu và thuộc tính của ngưòi học, kể cả phương thức đánh giá về hiệu quả và chất lượng dạy học;

tự biến đổi mình bằng cách thu thập và xử lý thông tin lấy từ môi trường chung quanh Học là quá trình con người thu nhận tri thức, kỹ năng mới nhằm nâng cao hiệu suất lao động và chất lượng sống Như vậy, khái niệm dạy và học theo xu hướng mới đã vượt ra ngoài cách nghĩ thông thường là truyền và nhận tri thức

18

Lối suy nghĩ giản đơn rằng học là nhằm vào mục đích được cấp bằng và người dạy có nhiệm vụ chuyển tải những nội dung để đạt được chuẩn kiến thức của tấm bằng được cấp đã không còn phù hợp trong cuộc sống hiện đại Dạy và học hiện đại nhằm đào tạo những con người có tri thức, có kỹ năng, có khả năng làm việc đồng thời còn phải biết cách sống chung với cộng đồng (learn to live together)

2.2 Điểm cần lưu ý trong quá trình sử dụng PPDHHĐ

Trong quá trình sử dụng các PPDHHĐ, người dạy và người quản lý cần lường trước những tình huống có thể xảy ra làm ảnh hưởng đến chất lượng dạy học Có thể kể ra một số trường hợp thường gặp như sau:

Sự chi phối của thiết bị hiện đại đòi hỏi giáo viên và người quản lí phải luôn chủ

động để giải quyết tình huống Tính hữu hạn về chất lượng và thời hạn sử dụng : của trang thiết bị: Theo thời gian và đà tiến của khoa học kĩ thuật, các thiết bị phục vụ dạy học luôn bị lạc hậu về công nghệ, mặt khác việc bảo trì, sửa chữa hoặc thay thế bộ phận của các thiết bị hiện đại cũng phải mất một khoản kinh phí lớn… Sự thiếu đồng bộ của trang thiết bị và tính ổn định thấp của các dịch vụ truyền thông: Các thiết bị lắp đặt thiếu đồng độ về cấu hình, thiết bị phụ kiện; các phần mềm không tương thích, một số phần mềm ít hiệu quả như phần mềm chương trình chống xâm nhập, chống phá hoại bằng vi rút cũng có thể gây trở ngại bất kì lúc nào Các công ty làm dịch vụ về mạng không kịp thời nâng cấp thiết bị nguồn dẫn đến tình trạng nghẽn mạng, rớt mạng cũng có thể gây trở ngại lớn cho thầy và trò khi triển khai giờ giảng theo hình thức giáo dục điện tử Độ rủi ro cao đối với những người mới tiếp xúc thiết bị hiện đại: Các thiết bị này có thể gặp trục trặc bất cứ lúc nào và sẽ làm mất thời gian; người sử dụng thiết bị có thể gặp khó khăn bất cứ lúc nào nếu không quen sử dụng các phần mềm, thậm chí có thể bị mất dữ liệu Có khi giảng viên quá lệ thuộc vào máy móc dẫn đến tình trạng bị động khi triển khai giờ giảng

Không phải môn nào, lúc nào cũng bắt buộc người dạy phải sử dụng PPDHHĐ Trong thực tế, việc sử dụng không phù hợp các phương pháp dạy học có sự hỗ

19

trợ của công nghệ hiện đại đã làm “hỏng bét” công sức của thầy lẫn trò trong buổi học Nói chung, việc vận dụng các PPDHHĐ một cách máy móc, cứng nhắc khó đem lại những thành công như mong muốn

3 YÊU CẦU CỦA ĐÀO TẠO THEO HỌC CHẾ TÍN CHỈ

Trong việc áp dụng học chế tín chỉ, có thể nói khâu căn bản nhất và khó nhất là cải tiến phương pháp dạy, học và đánh giá sao cho thích hợp với nó

Bài này nhằm đưa ra những nhận định rất ngắn gọn về bản chất của học chế tín chỉ và nêu những quan niệm về phương pháp dạy, học và đánh giá kết quả học tập thích hợp với học chế đó trong thời đại thông tin Bạn đọc có thể tìm hiểu các luận cứ cụ thể hơn ở các tài liệu dẫn ở cuối bài

3.1 Bản chất của học chế tín chỉ

Năm 1993, khi Vụ Đại học Bộ Giáo dục và Đào tạo đề xuất đưa học chế tín chỉ vào các trường đại học nước ta, nhiều người còn ngỡ ngàng và không mấy trường đại học hưởng ứng, chỉ có Đại học Bách khoa thành phố Hồ Chí Minh chấp nhận

và đi dầu thực hiện Thế mà ngày nay chẳng những ở nước ta mà nhiều nơi trên thế giới, đặc biệt là ở châu Âu, người ta nói nhiều về học chế tín chỉ và đang cố gắng đưa học chế tín chỉ vào nhiều trường đại học Có thể nói gọn: “bản chất của học chế tín chỉ là cá thể hóa việc học tập trong một nền giáo dục đại học cho số đông”

Các triết lý làm nền tảng cho học chế tín chỉ là “giáo dục hướng về người học” và

“giáo dục đại học đại chúng” Các triết lý này được vận dụng nhuần nhuyễn trong nền giáo dục đại học của Hoa Kỳ, nơi sinh ra học chế tín chỉ

3.2 Các đặc điểm quan trọng của học chế tín chỉ

Do mục tiêu cá thể hóa việc học tập, học chế tín chỉ có đặc điểm quan trọng nhất

là làm cho mỗi người học có thể học theo năng lực và điều kiện của riêng mình Đặc điểm này buộc người dạy phải sử dụng phương pháp giảng dạy sao cho phát huy được tính chủ động của người học, giúp người học biết cách học để tự học

20

Quan niệm nền tảng của học chế tín chỉ là sự tích lũy kiến thức, quá trình học là quá trình kiến thức được góp nhặt dần dần, tích lũy đến đâu được ghi nhận đến đấy Với quan niệm đó, học chế tín chỉ chú trọng việc đánh giá thường xuyên để ghi nhận kiến thức, không buộc người học phải học đi học lại những điều đã tích lũy được

Đơn vị “tín chỉ” được xác định dựa trên khối lượng lao động học tập của một sinh viên trung bình, và thường được định nghĩa như sau: “nếu môn học có 1 giờ lên lớp trong một tuần kéo dài một học kỳ thì được tính 1 tín chỉ” Ngoài ra, định nghĩa tín chỉ còn được bổ sung một vế quan trọng như sau: “để đảm bảo 1 giờ học ở lớp cần ít nhất 2 giờ học cá nhân” Theo định nghĩa này tín chỉ bao gồm một phần nổi: 1 giờ học ở lớp, và một phần chìm: 2 giờ chuẩn bị cá nhân Phương pháp giảng dạy và đánh giá kết quả học tập phải đảm bảo sao cho định nghĩa đó của tín chỉ được thỏa mãn, tức là: giảng dạy phải đảm bảo sao cho chẳng những việc học trong thời gian thuộc phần nổi được thực hiện tốt, mà còn phải tạo điều kiện để hoạt động tự học trong thời gian thuộc phần chìm có hiệu quả cao Mặt khác việc đánh giá thành quả học tập phải đảm bảo sao cho đánh giá được cả phần nổi và phần chìm

Khi nói về phương pháp dạy và học trong GDĐH, Nghị quyết 14(2) của Chính phủ về giáo dục đại học đã nêu 3 tiêu chí quan trọng cần dựa vào để chọn một hệ phương pháp dạy và học cho từng trường hợp cụ thể:

▪ Tiêu chí cần thể hiện bao quát nhất là dạy CÁCH HỌC;

▪ Phẩm chất cần phát huy mạnh mẽ là tính CHỦ ĐỘNG của người học;

▪ Công cụ cần khai thác triệt để là CÔNG NGHỆ THÔNG TIN TRUYỀN THÔNG MỚI

Để dễ nhớ, có thể gọi đây là hệ tiêu chí 3C để lựa chọn phương pháp dạy và học

ở đại học cho từng trường hợp cụ thể trong thời đại hiện nay (3)

Các quan niệm trên cũng trùng hợp với quan niệm về phương pháp dạy và học trong học chế tín chỉ

21

3.3 Phương pháp dạy, học và đánh giá thành quả học tập

Từ các phân tích trên đây, có thể nêu các giải pháp sau đây về việc dạy, học và đánh giá cho học chế tín chỉ trong thời đại thông tin

Điều kiện để dạy và học:

Phải đảm bảo có tài liệu học tập đầy đủ và địa điểm học tập thuận lợi để sử dụng trong thời gian thuộc cả phần nổi và phần chìm Mỗi môn học cần có ít nhất một tài liệu chính để dựa vào đó giảng dạy, và vài tài liệu khác để sinh viên đọc thêm trong thời gian thuộc phần chìm Trong thời đại hội nhập iện nay, nên cố gắng hđảm bảo cho sinh viên thêm một ài liệu tiếng Anh để tham khảo Để sinh viên ct ó thể tận dụng thời gian học ngoài giờ lên lớp, nhà trường cần đảm bảo chỗ học cho sinh viên tại thư viện hoặc một số phòng dự trữ để tự học

Phương pháp dạy và học:

Phải trang bị được cho người học cách học để họ sử dụng trong thời gian thuộc phần chìm, tức là cách tự học Có muôn hình muôn vẻ biện pháp sử dụng trong việc dạy và học, ở đây chỉ nêu một vài biện pháp có tính minh họa

Trên giờ học tại lớp giảng viên không nên thuyết giảng tất cả mọi điều theo trình

tự của giáo trình, mà chỉ nên chọn giảng những chủ đề có tính chất lập luận, suy diễn, tổng hợp để luyện cho sinh viên phương pháp tư duy Các phần khác có tính chất cung cấp thông tin nên để sinh viên tự đọc ở nhà Giảng viên cần hướng dẫn sinh viên cách tìm và chọn thông tin liên quan đến môn học trên mạng hoặc trong các tài liệu tham khảo khác, và nêu ra các vấn đề và bài tập để sinh viên giải quyết trong quá trình tự học Làm như trên chính là dạy cách học cho sinh viên, thúc đẩy họ chủ động trong việc học và khuyến khích họ sử dụng công nghệ thông tin và truyền thông, cụ thể là mạng Internet, trong quá trình học Hiện nay, phục vụ cho các kiến thức chung liên ngành, các từ điển mạng và từ điển điện tử như WIKIPEDIA và ENCARTA rất có lợi, chúng giúp người học tìm kiếm nhanh các kiến thức và khái niệm liên quan khi học, giúp tiết kiệm rất nhiều thời gian học tập Hơn thế nữa, nguồn học liệu mở của MIT (MIT open course

22

ware) là một kho tư liệu giảng dạy và học tập vô giá đối với giảng viên và sinh viên đại học mà cách đây mấy thập niên không ai dám mơ ước Google cũng có chương trình số hóa một lượng sách khổng lồ đưa lên mạng: cho đến 11/2008 đã

số hóa được 7 triệu cuốn Google Book Search đang hứa hẹn sẽ tạo dựng một thư viện lớn nhất và một doanh nghiệp sách lớn nhất từ xưa tới giờ.(4)

Ở đây cũng cần nhấn mạnh lợi thế của tiếng Anh khi tìm tin, do đó các trường nên có biện pháp tăng cường tiếng Anh để sinh viên sớm sử dụng được ngay trong những năm đầu đại học

Phương pháp đánh giá thành quả học tập:

Theo học chế tín chỉ, trước hết cần thực hiện đánh giá thường xuyên trong tiến trình (formative) để thu được các phản hồi nhằm điều chỉnh thường xuyên việc dạy và học Các hỏi đáp ngay tại lớp, các bài kiểm tra ngắn là rất cần thiết, các bài kiểm tra này phải trả sớm cho sinh viên Và một hình thức rất có hiệu quả là học viên tự đánh giá kết quả học tập theo danh sách các mục tiêu (check list) phải đạt của môn học Cách làm rất tốt là học viên tự đánh giá trong những lần gặp mặt một thầy một trò, giúp cho cả thầy và trò cải tiến việc dạy và học

Đánh giá tổng kết (summative) trong học chế tín chỉ là rất quan trọng để ghi nhận việc tích lũy được các học phần Một yêu cầu quan trọng của đánh giá tổng kết là phải đánh giá được kết quả học tập liên quan đến cả phần nổi và phần chìm Muốn vậy phải có đề cương chi tiết (syllabus) của giảng viên và sinh viên ngay

từ đầu trước khi bắt tay vào giảng một học phần Đề cương chi tiết này có thể xem như là hợp đồng giữa người dạy và người học Giảng viên phải cho sinh viên biết lịch trình giảng dạy và thông báo rõ cho họ biết là ở lớp họ sẽ chỉ được nghe giảng các vấn đề cốt lõi quan trọng, còn các vấn đề khác họ phải tự đọc trong sách Giảng viên phải giới thiệu cho sinh viên danh mục các sách cần đọc, nếu cuốn sách nào có khối lượng quá lớn thì chỉ rõ các chương cần đọc Cần tính toán sao cho một sinh viên trung bình có thể đọc hết số lượng sách mà giảng viên quy định trong tổng thời gian phần chìm Không nên rơi vào hai thái cực: hoặc là

23

mắc bệnh hình thức giới thiệu quá nhiều sách tham khảo, mà thực tế sinh viên không đủ sức đọc hết, hoặc là chỉ hạn chế sinh viên đọc bó hẹp trong giáo trình của mình, làm giới hạn tầm hiểu biết của sinh viên Giảng viên cũng cần cung cấp cho sinh viên các URL dẫn đến các website liên quan đến môn học Với thỏa thuận đó giữa thầy và trò, bài thi kết thúc học phần sẽ kiểm tra cả phần đã được thuyết giảng ở lớp cùng với phần sinh viên tự đọc trong thời gian thuộc phần chìm

24

CHƯƠNG 2 – SƠ LƯỢC VỀ NỘI DUNG MÔN HỌC

Truyền hình ra đời vào những năm 30 của thế kỷ 20 Khi mới ra đời, truyền hình chỉ là những thước phim không lời, và đến nay truyền hình kỹ thuật số đem đến cho người xem hình ảnh chất lượng cao Các công nghệ về truyền hình luôn được cải tiến, các công nghệ sau kế thừa phát triển từ công nghệ trước đó Giảng dạy môn kỹ thuật truyền hình chúng ta cũng cần cung cấp cho sinh viên những kiến thức về toàn bộ quá trình phát triển của truyền hình Tuy nhiên, hiện nay truyền hình số là một xu hướng công nghệ tất yếu không chỉ ở trên thế giới mà còn có cả

ở Việt Nam

Nhằm mục đích minh họa nội dung của môn học, trong chương này tác giả không trình bày toàn bộ các nội dung giảng dạy trong môn kỹ thuật truyền hình,

mà chỉ sơ lược giới thiệu về các vấn đề liên quan đến công nghệ truyền hình số

1 XU THỂ PHÁT TRIỂN CÔNG NGHỆ TRUYỀN HÌNH

Truyền hình số là tên gọi một hệ thống truyền hình mới mà tất cả các thiết bị kỹ thuật từ Studio cho đến máy thu đều làm việc theo nguyên lý kỹ thuật số Trong

đó, một hình ảnh quang học do camera thu được qua hệ thống ống kính, thay vì được biến đổi thành tín hiệu điện biến thiên tương tự như hình ảnh quang học nói trên (cả về độ chói và màu sắc) sẽ được biến đổi thành một dãy tín hiệu nhị phân (dãy các số 0 và 1) nhờ quá trình biến đổi tương tự_số

1.1 Một số vấn đề trong biến đổi tín hiệu truyền hình

Trong quá trình biến đổi tín hiệu truyền hình, có một số vấn đề chủ yếu được đặt ra:

❖ Lựa chọn độ phân giải cho một hình ảnh số:

Độ dài của dãy tín hiệu nhị phân biểu diễn một ảnh số là một trong những chỉ tiêu chất lượng của kỹ thuật số hoá tín hiệu truyền hình Nó phản ánh độ sáng, tối , màu sắc của hình ảnh được ghi nhận và chuyển đổi Về nguyên tắc, độ dài của

25

từ mã nhị phân càng lớn thì quá trình biến đổi càng chất lượng, nó được xem như

độ phân giải của quá trình số hoá Tuy nhiên, độ phân giải đó cũng chỉ đến một giới hạn nhất định là đủ thoả mãn khả năng của hệ thống kỹ thuật hiện nay cũng như khả năng phân biệt của mắt người xem Độ phân giải tiêu chuẩn hiện nay là

8 bít

❖ Lựa chọn tần số lấy mẫu:

Giá trị tần số lấy mẫu đương nhiên phản ánh độ phân tích của hình ảnh số Nhưng mục đích của sự lựa chọn là tìm được một số giá trị tối ưu giữa một bên là chất lượng và một bên là tính kinh tế của thiết bị Tần số lấy mẫu cần được xác định sao cho hình ảnh nhận được có chất lượng cao, tín hiệu truyền với tốc độ bít nhỏ và mạch thực hiện đơn giản Có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến việc lựa chọn tần số và tỉ lệ giữa tần số lấy mẫu tín hiệu chói và tần số lấy mẫu tín hiệu hiệu màu (trong biến đổi tín hiệu video thành phần)

Tần số lấy mẫu tín hiệu truyền hình phụ thuộc hệ thống truyền hình màu Nếu lấy mẫu tín hiệu video tổng hợp, nhất thiết tần số lấy mẫu phải là một bội số của tần

số sóng mang màu Thông thường: fsa= 34 fsc Với : fsa : Tần số lấy mẫu; fsc : Tần

số sóng mang màu

Nếu không thoả mãn điều này, sẽ xuất hiện thêm các thành phần tín hiệu phụ do liên hợp giữa fsa và fsc hoặc hài của fsc trong phổ tín hiệu lấy mẫu, đặc biệt thành phần tín hiệu (fsa- 2fsc) sẽ gây méo tín hiệu video tượng tự được khôi phục lại từ tín hiệu số Loại méo này được gọi là méo điều chế chéo (intermodulation) Méo điều chế chéo không xuất hiện nếu biến đổi tín hiệu video thành phần Do vậy, nếu biến đổi tín hiệu video thành phần, khái niệm tần số lấy mẫu là bội số nguyên lần tần số sóng mang màu là không cần thiết Có thể chọn tần số lấy mẫu cho tín hiệu tổng hợp như sau:

fsa = 3fsc fsa= 4fscPAL 13,3 MHz 17,7 MHz NTSC 10,7 MHz 14,3 MHz

26

Theo các nghiên cứu cho thấy, sẽ có rất nhiều lợi ích nếu chọn tần số lấy mẫu là

số nguyên lần tần số dòng: fsa= nfH Với tần số dòng của các hệ truyền hình hiện nay :

Một điều vô cùng may mắn là : theo nghiên cứu của các tổ chức quốc tế, khi tần

số lấy mẫu tới gần phạm vi 13 MHz, chất lượng ảnh khôi phục sẽ rất tốt, nếu tần

số lấy mẫu giảm nhỏ hơn 13 MHz, chất lượng ảnh giảm đi rõ rệt Bởi vậy, tần số lấy mẫu fsa = 13,5 MHz là tần số được các tổ chức quốc tế thừa nhận hiện nay

Về tỉ lệ giữa tần số lấy mẫu tín hiệu chói và tần số lấy mẫu tín hiệu hiệu màu, có một số tiêu chuẩn như sau:

27

chói gấp hai lần tần số lấy mẫu các tín hiệu hiệu màu Trong tiêu chuẩn truyền hình số quốc tế Rec_601 do tổ chức ITU_R qui định, tỉ lệ tần số lấy mẫu là 4:2:2 Đây cũng là cấu trúc sử dụng trong tiêu chuẩn truyền hình độ phân giải cao, màn hình rộng với tần số lấy mẫu tín hiệu chói là 18 MHz

❖ Lựa chọn cấu trúc mẫu

Nếu coi hình ảnh số là tập hợp của các con số thì việc sắp xếp, bố trí chúng theo một quy luật nào là có lợi nhất Mục đích của vấn đề là giảm tối thiểu các hiện tượng viền, bóng, nâng cao độ phân tích của hình ảnh Việc lấy mẫu không những phụ thuộc theo thời gian mà còn phụ thuộc vào tọa độ các điểm lấy mẫu

Vị trí các điểm lấy mẫu hay còn gọi là cấu trúc mẫu được xác định theo thời gian, trên các dòng và các mành Tần số lấy mẫu phù hợp với cấu trúc mẫu sẽ cho phép khôi phục hình ảnh tốt nhất Do vậy, tần số lấy mẫu và cấu trúc lấy mẫu phải thích hợp theo cả ba chiều t,x,y

Có ba dạng liên kết vị trí các điểm lấy mẫu được sử dụng cho cấu trúc lấy mẫu tín hiệu video Đó là:

- Cấu trúc trực giao: Đối với cấu trúc trực giao, các mẫu trên các dòng kề

nhau được sắp xếp thẳng hàng theo chiều đứng Cấu trúc này là cố định theo mành và ảnh, tần số lấy mẫu thoả mãn tiêu chuẩn Nyquish nên cần sử dụng tốc độ bít rất lớn

- Cấu trúc quincux mành: Đối với cấu trúc quincux mành, các mẫu trên

các dòng kề nhau thuộc một mành xếp thẳng hàng theo chiều đứng Các mẫu trên các mành khác nhau lệch nhau một nửa chu kỳ lấy mẫu Với việc sắp xếp thẳng hàng các mẫu cho phép giảm tần số lấy mẫu theo dòng của mành thứ nhất Song phổ tần cấu trúc của mành thứ hai có thể bị lồng phổ của phổ tần cơ bản, đây là nguyên nhân gây méo chi tiết ảnh

- Cấu trúc quincux dòng: Đối với cấu trúc quincux dòng, các mẫu trên các

dòng kề nhau của một mành sẽ lệch nhau nửa chu kỳ lấy mẫu Các mẫu

28

trên các dòng tương ứng của hai mành cũng lệch nhau nửa chu kỳ lấy mẫu

❖ Lựa chọn tín hiệu số hoá

Khi số hoá tín hiệu truyền hình, có hai phương thức:

- Biến đổi trực tiếp tín hiệu video màu tổng hợp (Composite Signal): Phương

pháp biến đổi này cho ta dòng số có tốc độ bít thấp Song tín hiệu video số tổng hợp còn mang đầy đủ các khiếm khuyết của tín hiệu video tương tự, nhất là hiện tượng can nhiễu chói-màu

- Biến đổi riêng các tín hiệu video thành phần (Component Signal): Các tín hiệu video thành phần là các tín hiệu chói, hiệu màu R Y, hiệu màu B- -Y hoặc các tín hiệu màu cơ bản : R,G,B được đồng thời truyền theo thời gian hoặc ghép kênh theo thời gian

Phương pháp biến đổi tín hiệu video thành phần tuy cho tốc độ dòng bít lớn hơn song đã khắc phục được các nhược điểm của tín hiệu số video tổng hợp Mặt khác, biến đổi tín hiệu video thành phần không còn phụ thuộc vào dạng hệ truyền hình màu PAL, SECAM, NTSC nên tạo thuận lợi cho việc trao đổi các chương trình truyền hình, tiến tới xây dựng một chuẩn chung về truyền hình số cho toàn thế giới Bởi vậy, các tổ chức truyền thanh, truyền hình quốc tế đều khuyến cáo

sử dụng hình thức biến đổi này

1.2 Quá trình chuyển đổi công nghệ tương tự số

-Chúng ta cố gắng chuyển đổi công nghệ từ truyền hình tương tự sang truyền hình

số, quá trình chuyển đổi công nghệ dựa theo nguyên tắc chuyển đổi từng phần và

xen kẽ

Khái niệm từng phần và xen kẽ được hiểu là sự xuất hiện dần các camera số gọn nhẹ, các studio số, các phòng phân phối phát sóng số tiến đến một dây truyền sản xuất hoàn toàn số

29 Hình 2.1: Sự khác biệt giữa truyền hình tương tự và truyền hình số

Hình 2.2: Quá trình chuyển đổi công nghệ tương tự sang số

30

Mô hình trên cũng cho chúng ta thấy rằng: đến một giai đoạn nào đó, sẽ xuất hiện tình trạng song song cùng tồn tại cả hai hệ thống công nghệ Đó là thời kỳ bắt đầu ra đời máy phát số đồng thời các máy thu hoàn toàn số và các hộp SETTOP

là các hộp chuyển đổi (từ số sang tương tự) dành cho các máy thu thông thường hiện nay Lí do cho việc chuyển đổi từng phần và xen kẽ là do chi phí tài chính cũng như phải bảo đảm duy trì sản xuất và phát sóng thường xuyên

2 TỔNG QUAN TRUYỀN HÌNH SỐ

2.1 Đặc điểm của phát thanh, truyền hình số

- Ít bị tác động của nhiễu so với truyền hình tương tự

- Có khả năng nén lớn hơn với các tín hiệu truyền hình âm thanh và hình ảnh

- Có khả năng áp dụng kỹ thuật sửa lỗi

- Do chỉ truyền đi các giá trị 0 và 1 nên các tín hiệu âm thanh, hình ảnh, tín hiệu điều khiển, dữ liệu đều được xử lý giống nhau

- Có thể khoá mã dễ dàng

- Đòi hỏi công suất truyền dẫn thấp hơn

- Các kênh có thể định vị tương đối dễ dàng

- Các hệ thống điều chế được phát triển sao cho có khả năng chống được hiện tượng bóng hình và sai pha

- Chất lượng dịch vụ giảm nhanh khi máy thu không nằm trong vùng phục

vụ

- Đòi hỏi tần số mới cho việc phát thanh, truyền hình quảng bá

- Người xem phải mua máy mới hoặc sử dụng bộ chuyển đổi SETTOP

- Những sự đầu tư mới được yêu cầu về các phương tiện tại các trạm phát

2.2 Sơ đồ khối tổng quát của một hệ thống truyền hình số

Sơ đồ khối của một hệ thống phát thanh, truyền hình số như sau

31

Hình 2.3: Sơ đồ khối của hệ thống truyền hình số

Tín hiệu video, audio tương tự được biến đổi thành tín hiệu số Tín hiệu này có tốc độ bít rất lớn nên cần phải qua bộ nén để giảm tốc độ bít của chúng Các luồng tín hiệu này được đưa tới bộ ghép kênh (MUX) rồi đưa tới bộ điều chế và phát đi

Ở phía thu thực hiện quá trình ngược lại, tín hiệu thu sẽ được giải điều chế và đưa tới bộ phân kênh (DEMUX) Tín hiệu từ bộ phân kênh được giải nén sau đó được chuyển đổi số _tương tự

2.3 Thu, phát và truyền dẫn tín hiệu truyền hình số

❖ Truyễn dẫn tín hiệu truyền hình số

Việc sử dụng kỹ thuật số để truyền tín hiệu Video đòi hỏi phải xác định tiêu chuẩn số của tín hiệu truyền hình, phương pháp truyền hình để có chất lượng ảnh thu không kém hơn chất lượng ảnh trong truyền hình tương tự Có thể sử dụng các phương thức truyền dẫn sau cho tín hiệu truyền hình số:

32

Truyền qua cáp đồng trục: Để truyền tín hiệu video số có thể sử dụng cáp đồng trục cao tần Kênh có thể có nhiều làm ảnh hưởng đến chất lượng truyền và sai số truyền Ví dụ nhiễu nhiệt Ngược lại, nhiễu tuyến tính của kênh sẽ không xảy ra trong trường hợp truyền số với các thông số tới hạn Để đạt được chất lượng truyền hình cao, cáp có chiều dài 2500km cần đảm bảo mức lỗi trên đoạn trung chuyển là 10 -11 10 -10 Độ rộng kênh dùng cho tín hiệu video bằng khoảng 3/5 tốc độ bit của tín hiệu Độ rộng kênh phụ thuộc vào phương pháp mã hoá và phương pháp ghép kênh theo thời gian cho các tín hiệu cần truyền và rộng hơn nhiều so với độ rộng kênh truyền tín hiệu truyền hình tương tự

Truyền tín hiệu truyền hình số bằng cáp quang: Cáp quang có nhiều ưu điểm trong việc truyền dẫn tín hiệu số so với cáp đồng trục; Băng tần rộng cho phép truyền các tín hiệu số có tốc độ cao, Độ suy hao thấp trên một đơn vị chiều dài, Suy giảm giữa các sợi quang dẫn cao (80 dB), Thời gian trễ qua cáp quang thấp Muốn truyền tín hiệu video bằng cáp quang phải sử dụng mã truyền thích hợp

Để phát hiện được lỗi truyền người ta sử dụng thêm các bit chẵn Mã sửa sai thực

tế không sử dụng trong cáp quang vì độ suy giảm đường truyền < 20 dB, lỗi xuất

hiện nhỏ và có thể bỏ qua được

Truyền tín hiệu truyền hình số qua vệ tinh: Kênh vệ tinh khác với kênh cáp và kênh phát sóng trên mặt đất là có băng tần rộng và sự hạn chế công suất phát Khuếch đại công suất của các Transponder làm việc gần như bão hòa trong các điều kiện phi tuyến Do đó sử dụng điều chế QPSK là tối ưu Các hệ thống truyền qua vệ tinh thường công tác ở dải tần số cỡ Ghz (VD: Băng Ku đường lên: 14

15GHz, đường xuống: 11,7 12,5 GHz) 

Phát sóng truyền hình số trên mặt đất: Hệ thống phát sóng truyền hình số mặt đất sử dụng phương pháp điều chế COFDM (ghép kênh theo tần số mã trực giao) COFDM là hệ thống có khả năng chống nhiễu cao và có thể thu được nhiều đường, cho phép bảo vệ phát sóng số trước ảnh hưởng của can nhiễu và các kênh lân cận Hệ thống COFDM hoạt động theo nguyên tắc điều chế dòng dữ

❖ Thu tín hiệu truyền hình số

Quá trình thu hình là thực hiện ngược lại của công việc phát hình Máy thu hình

số và máy thu hình tương tự về mặt nguyên lý chỉ khác nhau ở phần trung tần (IF), còn phần cao tần (RF) là hoàn toàn giống nhau Sự khác nhau chủ yếu từ phần trung tần đến phần giải điều chế và xử lý tín hiệu đầu ra Nếu máy thu tương tự sử dụng các bộ điều chế và giải điều chế tương tự (AM, FM) thì máy thu số sử dụng bộ giải điều chế số (PSK, QAM, OFDM hoặc VSB) Phần xử lý tín hiệu của hai loại máy thu là hoàn toàn khác nhau do bản chất khác nhau của hai loại tín hiệu số và tương tự

❖ Sơ đồ khối thiết bị SET-TOP-BOX

Số lượng máy thu hình tương tự hiện nay rất lớn, việc phát chương trình truyền hình số không được làm ảnh hưởng đến việc thu truyền hình tương tự bình thường

Truyền hình số bao gồm cả hình ảnh có độ phân giải cao (HDTV) lẫn độ phân giải tiêu chuẩn (SDTV) và máy thu hình có thể thu được chương trình truyền hình theo định dạng của mình Ví dụ khi phát một chương trình có chất lượng HDTV và SDTV , người xem có máy thu hình HDTV sẽ thu được hình ảnh có chất lượng cao, trong khi đó người xem chỉ có máy thu hình bình thường vẫn có thể xem được chương trình truyền hình nhưng có chất lượng SDTV

34

Để có thể đáp ứng được việc thu chương trình truyền hình số bằng máy thu tương

tự, nhiều hãng đã sản xuất thiết bị đệm gọi là SET-TOP-BOX trước khi đi đến truyền hình số hoàn toàn

Hình 2.4: Hình ảnh minh họa và sơ đồ khối của SET-TOP-BOX

Tín hiệu trung tần từ sau bộ trộn được đưa đến các bộ giải điều chế tương ứng (COFDM, VSB đối với truyền hình mặt đất ; QPSK đối với truyền hình vệ tinh ; QAM đối với truyền hình cáp) Sau đó chúng được đưa tới bộ tách tín hiệu (Demultiplexer) MPEG-2 để tách riêng tín hiệu hình, tiếng và các tín hiệu bổ xung Trong một kênh truyền hình thông thường có thể truyền 4 đến 5 kênh truyền hình SDTV theo tiêu chuẩn MPEG 2 Tiếp theo, tín hiệu được biến đổi -trong các bộ xử lý đặc biệt (bộ giải mã MPEG , bộ biến đổi DAC ) Các tín hiệu đầu ra được đưa đến các thiết bị tương ứng

35

Hình 2.5: Minh họa hệ thống truyền hình số với SET-TOP-BOX Một phần tử quan trọng của SET-TOP-BOX là khối điều khiển Cùng với việc sử dụng kỹ thuật số, số lượng các chương trình truy nhập có thể lên đến vài trăm Việc tìm các chương trình mà người xem quan tâm không phải là đơn giản Vì thế trong tín hiệu MPEG-2 có cả thông tin bổ xung mô tả các chương trình truyền hình Nhiệm vụ của khối điều khiển là hình ảnh hoá các thông tin này và cho biết

hộ thuê bao có quyền thu chương trình mà họ muốn không (các chương trình đều được gài mã để thu tiền)

Máy thu hình được nối với trung tâm phát hình qua đường điện thoại Qua đó, người xem có thể yêu cầu chương trình cần xem (Video- -on Demand) hoặc mua bán qua truyền hình, đăng ký vé máy bay, tư vấn về một vấn đề gì đó Đó chính

là truyền hình tương tác, có sự tham gia tích cực của người xem trong các chương trình truyền hình

2.4 Phân tích sơ đồ khối chi tiết máy thu số của hệ thống DSS

Sơ đồ khối máy thu truyền hình số có thể có ba loại giải điều chế cho ba môi trường truyền lan tương ứng (vệ tinh, cáp, mặt đất) do các môi trường truyền lan

8 MHz với khả năng truyền dòng dữ liệu 38 40 Mb/s, có thể truyền được 6

chương trình truyền hình thông thường hoặc hai chương trình HDTV

Hình 2.6: Sơ đồ hệ trong truyền hình số mặt đất

Đường truyền vệ tinh có đặc tính phi tuyến do cấu tạo của các bộ khuếch đại trên các Transponder vệ tinh có độ bão hoà sâu Đó là lý do các đường truyền vệ tinh

sử dụng điều pha PSK Dải thông của mỗi kênh truyền hình vệ tinh ít nhất 24MHz đủ rộng để có thể truyền hai chương trình truyền hình chất lượng studio hoặc 5  6 chương trình có chất lượng thấp (hệ PAL) Việc xác định tiêu chuẩn truyền dẫn phát sóng mặt đất có khó khăn nhiều vì phải đảm báo tính chống nhiễu trong trường hợp phản xạ sóng điện từ từ các vật cản khác nhau

37

Hình 2.7: Hệ thống truyền hình vệ tinh - Direct Satellite System

Ở Mỹ hiện sử dụng tiêu chuẩn VSB Loại điều chế này có ưu điểm trong một kênh 6 MHz NTSC có thể phát sóng một chương trình truyền hình có độ phân giải cao HDTV Ở Châu Âu, sau nhiều năm nghiên cứu, người ta quyết định sử dụng điều chế COFDM cho cả truyền thanh lẫn truyền hình Hai ưu điểm lớn của

kỹ thuật điều chế này là : chống nhiễu gây ra do truyền lan sóng nhiều đường và

có khả năng lập một mạng máy phát chỉ bởi một tần số (một kênh truyền hình trên toàn châu Âu) Đặc điểm này rất quan trọng đối với châu Âu là nơi mạng máy phát đã khá dày đặc, khó tìm thấy kênh còn trống

Sau đây, ta tìm hiểu sơ đồ khối chi tiết máy thu hình số của hãng RCA (thuộc hãng Thomson Consumer Electronic) phục vụ trong hệ thống DSS của Mỹ DSS (Direct Satellite System) là hệ thống truyền hình số vệ tinh thương mại đầu tiên ở Mỹ và cũng là đầu tiên trên thế giới bắt đầu hoạt động từ năm 1994 Trong năm đầu tiên kể từ ngày khai trương đã bán được trên một triệu tổ hợp thu các chương trình truyền hình Tổ hợp này rất giống máy thu vệ tinh thông thường , gồm anten Parabol đường kính 45 cm và máy thu riêng (SET-TOP-BOX)