Giao an Truyen hinh so Hieu chinh-Lan 2.doc

Chia sẻ giáo án truyền hình số hiệu chỉnh lần 2.

Chơng Khái quát truyền hình truyền hình số 1.1 Hệ thống truyền hình 1.1.1 Sơ đồ khối hệ thống Khái niệm: Truyền hình hệ thống biến đổi hình ảnh âm thành tín hiệu điện truyền đến máy thu, sau khôi phục tín hiệu thành dạng ban đầu hiển thị lên hình dới dạng hình ảnh Truyền hình hoạt động dựa đặc điểm cảm nhận ánh sáng mắt ngời để truyền thông tin cần thiết Cờng độ thành phần phổ tia sáng phản xạ phản ánh tính chất phản xạ, xác định độ chói màu vật Hệ thống truyền hình thực xử lý tín hiệu mang thông tin độ chói màu vật, sơ đồ hệ thống truyền hình đợc biểu hình 1.1 Hình ảnh cần truyền CAMERA Máy phát ống phát Bộ KĐ Anten Video Bộ tạo xung quét Bộ KĐ Bộ điều chế Xử lý Bộ tạo sóng mang Bộ tạo xung đồngbộ Máy thu hình Anten Bộ tách sóng Đồng ống thu hình Bộ khuếch đại Bộ tạo xung quét Hình 1.1: Sơ đồ khối hệ thống truyền hình Hoạt động chức hệ thống: ống kính Camera chiếu ảnh vật cần truyền lên Katot quang điện chuyển đổi ảnh- tín hiệu Bộ chuyển đổi chuyển đổi ảnh quang thành tín hiệu điện (chuyển đổi lợng ánh sáng thành lợng điện), tín hiệu điện đợc gọi tín hiệu hình hay video, trình phân tích ảnh Tín hiệu video đợc khuếch đại, gia công truyền theo kênh thông tin sang phía thu phía thu, tín hiệu video đợc khuếch đại lên mức cần thiết đa đến chuyển đổi tín hiệu điện- ảnh Quá trình chuyển đổi tín hiệu điện thành ảnh quang trình tổng hợp ảnh, hay khôi phục ảnh Dụng cụ để thực chuyển đổi phần tử biến đổi điện quang hay gọi ống thu hình Để khôi phục đợc ảnh quang đà truyền đi, trình khôi phục tín hiệu- ảnh cần phải hoàn toàn đồng đồng pha với trình chuyển đổi ảnh- tín hiệu Vì vậy, hệ thống sử dụng thiết bị tạo xung đồng 1.1.2 Nguyên lý quét a Phơng pháp quét liên tục Trong truyền hình, hình ảnh vật đợc chiếu lên mặt phẳng (mặt catot quang điện phần tử biến đổi quang- ®iƯn) nhê mét hƯ thèng quang häc, sau ®ã chúng đợc chuyển thành tín hiệu hình ảnh vật đợc chia thành nhiều phần nhỏ, gọi điểm ảnh Mỗi điểm ảnh có độ chói trung bình màu Số điểm ảnh lớn, tức ảnh đợc chia nhỏ độ chói màu toàn tiết diện điểm ảnh đồng Kích thớc điểm ảnh nhỏ ảnh vật sắc nét Độ chói màu điểm ảnh tiếp tục đợc biến đổi thành tín hiệu điện (U) Nh tín hiệu hình phải hàm nhiều biến số: U = f ( L, λ , p′, x, y , t ) (1.1) Trong đó: L- độ chói phần tử ảnh p - bớc sóng độ khiết xác định màu phần tử ảnh; x y- toạ độ xác định vị trí phần tử ảnh t- thời gian xác định vị trí lấy ảnh Hình ảnh quang học đợc hình thành nhờ trình quét theo chiều ngang từ trái qua phải theo chiều dọc từ xuống dới Thông tin độ chói điểm ảnh dòng quét đợc chuyển đổi thành tín hiệu điện tơng ứng dòng quét Quá trình liên tiếp đợc lặp lại thông tin ảnh liên tiếp đợc biến đổi thành dòng tín hiệu điện theo thời gian khoảng thời gian quét hết ảnh Trên hình vẽ (1.2) sơ đồ quét ảnh theo phơng pháp quét liên tục, lần lợt dòng ảnh Khi kết thúc việc phân tích hay tổng hợp ảnh, tia điện tử quay nhanh mép trái dòng ảnh thứ Thời gian quét từ đến A trở thời gian quét dòng Thời gian quét ngợc (tơng ứng với nét đứt) hình tín hiệu nhờ có xung xoá dòng Thời gian quét từ dòng đến Z thời gian quét thuận ảnh Tần số quét ảnh: fa = Ta Trong Ta tần số quét ảnh Điểm bắt đầu Điểm ảnh Điểm ảnh A B Z Z Hình 1.2: Phương pháp quét liên tục Xung đồng đợc truyền từ đầu phát đến đầu thu để hệ thống quét đầu thu hoàn toàn đồng với hệ thống quét đầu phát, đảm bảo tái tạo lại xác hình ảnh ban đầu Xung quét dòng Xung quét mành Hình 1.3: Dạng xung quét dòng mành b Số dòng quét Chất lợng hình ảnh sau tái tạo phụ thuộc vào độ phân giải, số dòng quét nhiều chất lợng hình ảnh đẹp Số dòng quét tối thiểu số dòng quét không gây khó chịu cho ngời xem Số dòng quét thích hợp với ảnh là: (100 * 60):1 = 600 dòng Khoảng cách tốt từ ngời xem đến ảnh là: D= H /2 ≈ 6H tg 50 Trong ®ã: H- chiỊu cao ảnh c Số ảnh truyền giây Do lu ảnh mắt, ta truyền 24 ảnh/giây tái tạo lại hình ảnh ngời xem có cảm giác ảnh liên tục Số ảnh truyền: n = 24 ảnh/giây ảnh liên tục Điện ảnh truyền n = 49 ảnh/ giây Truyền hình thực truyền n = 25 ảnh/giây Để tránh tợng chớp sáng truyền hình ta sử dụng phơng pháp quét xen kẽ 1.2 Hình dạng tín hiệu hình phổ tín hiệu 1.2.1 Hình dạng tín hiệu hình Tín hiệu hình tổng hợp bao gồm tín hiệu hình ảnh (Video), xung xoá (Blank) xung đồng (Sync) a Tín hiệu video * Nguyên lý tạo tín hiệu video Thông tin vật cần truyền mang tính chất độ chói, màu sắc biến ®ỉi theo thêi gian ¶nh vËt qua hƯ thèng quang học camera hội tụ bề mặt cảm quang tạo ảnh, chúng ảnh phẳng (ảnh hai chiều) Bộ tạo ảnh biến đổi thông tin chứa điểm ảnh thành tín hiệu điện mang tính chất điểm ảnh Tập hợp tín hiệu điện đợc xếp liên tục cho ta dòng tín hiệu mang thông tin trọn vẹn ảnh, dòng tín hiệu video Các ảnh đợc truyền liên tiếp khoảng thời gian định đợc hiển thị liên tiếp hình phía thu Với tốc độ hiển thị đó, mắt ngời thu đợc chuỗi liên tục biến đổi vật thể hình cảm nhận đợc chuyển động thật vật thể nhờ khả lu ảnh võng mạc mắt ngời * đặc điểm tín hiệu hình Tín hiệu hình tín hiệu đơn cực tính độ chói ảnh có trị số dơng, biến đổi từ giá trị đến trị số dơng cực đại Nếu điểm trắng ảnh ứng với trị số điện ¸p lín nhÊt, ®iĨm ®en tÝn hiƯu øng víi gi¸ trị điện áp nhỏ gọi tín hiệu cực tính dơng, ngợc lại ta gọi tín hiệu cực tính âm Giá trị trung bình ảnh tỷ lệ với độ chói trung bình ảnh U Mức trắng Mức đen Mức xung tắt Mức xung ®b Td Td 2,5T 3Td d t 23-30Td Xung tắt mặt Hìh 1.4: Tín hiệu hình Quá trình chuyển đổi, tín hiệu hình bị ngắt quÃng qua dòng Mỗi chu kỳ quét đợc chia thành phần: - Phần quét thuận: Chuyển đổi ảnh thành tín hiệu điện, chiếm khoảng 82- 84% chu kỳ quét dòng - Phần quét ngợc: Là thời gian tia điện tử từ cuối dòng quay đầu dòng sau để chuẩn bị quét tiếp dòng sau, chiếm khoảng 16- 18% thời gian chu kỳ quét dòng b, Xung xoá màng dòng Xung xoá dòng: Có tác dụng tắt tia ®iƯn tư ë èng tia thêi gian qt ngợc Xung xoá mành: Có tác dụng tắt tia điện tư cđa èng thu thêi gian qt ngỵc cđa ¶nh Thêi gian qt ngỵc cđa ¶nh thêng b»ng 20- 30 chu kỳ quét dòng c Xung đồng Xung đồng đảm bảo hệ thống quét đầu thu hoàn toàn đồng với hệ thống quét đầu phát 1.2.2 Phổ tín hiệu hình Xác định phổ tần tín hiệu hình xác định thành phÇn xoay chiỊu cđa tÝn hiƯu øng víi chi tiÕt lớn ảnh thành phần tần số thấp, ứng với chi tiết nhỏ ảnh thành phần tần số cao phổ tín hiệu hình Tần sè cao nhÊt cđa phỉ tÝn hiƯu h×nh phơ thc vào số dòng quét Để đạt đợc độ rõ cao số dòng quét lớn dẫn đến độ rộng dải tần tín hiệu tăng lên Sử dụng phơng pháp quét xen kẽ giảm đợc dải tần tín hiệu Phổ tín hiệu hình đợc minh hoạ nh sau: U t H×nh 1.5: Phỉ tÝn hiƯu h×nh NhËn xét: - Tần phổ tín hiệu hình phổ gián đoạn gồm hài tần số mặt nhóm phổ quanh hài tần số dòng, hài cao biên độ bé - Giữa nhóm phổ hài tần số dòng tồn khoảng trống Ta truyền hai tín hiƯu mµ phỉ cđa chóng cã cÊu tróc nh kênh thông tin Tính chất đợc ứng dụng truyền hình màu Phổ tín hiệu màu đợc xếp vào khoảng trống phổ tín hiệu chói 1.3 Cơ sở truyền hình màu Truyền hình màu phát triển nhờ lý thuyết màu ảnh màu phân tích tổng hợp từ màu Trong truyền hình màu cần phát tín hiệu phản ánh độ chói hình ảnh với tín hiệu mang tin tức màu sắc Tín hiệu truyền hình màu có tính chất khác với tín hiệu truyền hình đen trắng, trình tạo tín hiệu truyền hình màu tạo tín hiệu méo, méo Gamma gây ảnh hëng lín nhÊt ®Õn viƯc thiÕt kÕ hƯ thèng trun hình 1.3.1 Lý thuyết ba màu a Thị giác màu Thùc nghiƯm ®· chØ r»ng, ta cã thĨ nhËn đợc gần nh tất màu sắc tồn thiên nhiên cách trộn ba chùm ánh sáng màu đỏ, màu lục màu lam theo tỷ lệ xác định b Các màu màu phụ Tổ hợp màu đợc xem màu chúng thoả mÃn yêu cầu: Ba màu độc lập tuyến tính, tức trộn màu màu điều kiện bất kỳ, theo tỷ lệ không tạo màu thứ Tổ chức CIE đà quy định màu sử dụng rộng rÃi công nghiệp truyền hình, gọi hệ so màu R, G ,B: - Màu đỏ, ký hiệu R (Red) có bíc sãng λR = 700 nm - Mµu lơc, ký hiƯu lµ G (green), cã bíc sãng λG = 546,8nm - Mµu lam, ký hiƯu lµ B (blue), có bớc sóng B = 435,8nm Mỗi màu có màu phụ tơng ứng mà trộn với màu tạo màu trắng 1.3.2 Phơng pháp trộn màu a Phơng pháp trộn quang học Là tổng hợp màu có số xạ màu khác tác dụng đồng thời vào mắt tạo đợc màu mới, sắc độ màu phụ thuộc tỷ lệ công suất xạ thành phần Lục Vàng R Đỏ Trắng Nguồn sáng Lơ G B Lam Hìmh 1.6: Trộn màu theo phương phương pháp quang học b Phơng pháp trộn màu không gian Trờng hợp có nhiều tia sáng rọi vào mắt mà không rơi vào điểm mắt, giả sử điểm gần mắt tổng hợp đợc màu c Các định luật trộn màu 1, Định luật 1: - Bất kỳ màu sắc tạo đợc cách trộn màu độc lập tuyến tính 2, Định luật 2: - Sự biến đổi liên tục xạ tạo lên màu khác 3, Định luật 3: - Màu sắc tổng hợp số xạ đợc xác định đặc tính phổ xạ đợc trộn mà đợc xác định màu sắc thành phần xạ Hay nói cách khác: Để xác định màu sắc xạ tổng hợp ta phải xác định đợc thành phần màu sắc xạ đợc trộn 1.4 hệ thống dạng tín hiệu truyền hình màu 1.4.1 Sơ đồ khối hệ thống truyền hình màu Sơ đồ khối hệ thống truyền hình màu: ER EG EB HiƯu chØnh gamma ER’ EG’ EB’ M¹ch ma trận S1 S2 EY Bộ điều chế màu EY Tõ bé t¸ch sãng video Bé chän tÝn hiƯu Bé chän tÝn hiÖu S1 S2 Mach ma trËn ER’ EM = EY+EC EC Mạch cộng ống thu EG EB Hình 1.7: Sơ đồ tổng quát hệ thống truyền hình màu Hoạt động sơ đồ khối tổng quát: Hình ảnh cần truyền qua camera truyền hình màu đợc biến đổi thành tín hiệu màu ER, EG, EB Các tín hiệu màu đợc truyền qua mạch hiệu chỉnh gamma để bù méo gamma ống thu bên thu gây lên (méo Gamma g©y tÝnh phi ' ' ' tun cđa đặc tuyến truyền đạt phần tử ống thu) Các tín hiệu đà bù méo E R , EG , E B ' đợc đa vào mạch ma trận tạo tín hiệu chói EY tín hiệu mang màu S , S Các tín hiệu mang màu S , S điều chế dao động tần số mang phụ tạo tín hiệu mang màu cao tần U C ' Trong cộng, tín hiệu EY U C đợc trộn với để tạo thành tín hiệu truyền hình ' màu tổng hỵp E M = EY + EC TÝn hiƯu EM đợc truyền đến bên thu cáp, hệ thống viba vô tuyến điện ' ' ' Quá trình biến đổi tín hiệu màu E R , EG , E B thành tín hiệu truyền hình màu tổng hợp EM gọi trình mà hoá tín hiệu màu Phía thu, tín hiệu EM nhận đợc sau tách sóng video đợc biến đổi thành tín hiệu ' ' ' màu E R , EG , E B Quá trình biến đổi ngợc gọi trình giải mà tín hiệu màu Qúa trình giải mà thực phần tần số vi deo máy thu hình màu Tín hiệu ' truyền hình màu tổng hợp EM nhận đợc sau tách sóng đợc lọc thành tín hiệu chói EY tín hiệu mang màu cao tần EC Sau tách sóng màu, ta thu đợc tín hiệu mang màu S1 S , tín hiệu số màu ' Nhờ có mạch ma trận, từ tÝn hiƯu EY , S1 , S t¹o tín hiệu mang màu ' ' ' E R , EG , E B PhÇn tư ci hệ thống ống thu, biến đổi tín hiệu màu thành hình ảnh phức tạp 1.4.2 Tín hiệu truyền hình màu a Tín hiệu chói Tín hiệu chói mang thông tin độ sáng hình ảnh Tín hiệu chói hệ truyền hình màu sau hiệu chỉnh gamma đợc chọn theo biểu thøc: ' ' ' EY' = 0,299 E R + 0,587 EG + 0,114 E B (1.2) Y ' = 0,299 R ' + 0,587G ' + 0,114 B ' (1.3) Hoặc viết: ' ' Trong đó: EY (Y ) điện áp hiệu chỉnh gamma tín hiệu chói tín hiệu ảnh màu ' ' ' E R ( R ' ), EG (G ' ); E B ( B ' ) - điện áp hiệu chỉnh gamma độ chói ứng với tín hiệu đỏ, lục lơ quét phần tử ảnh đà qua b Tín hiệu số màu Cần chọn tín hiệu mang màu để phát ảnh đen trắng tín hiệu mang màu triệt tiêu, lại Y Ngoài ra, tín hiệu mang màu không tăng biên độ tăng độ chói ảnh, nghĩa tín hiệu mang màu không mang tin tức độ chói Các tín hiệu mang màu truyền đợc tín hiệu hiƯu mµu R- Y, B- Y c TÝn hiƯu video thành phần tín hiệu tổng Hệ thống truyền hình cho phép sử dụng hai dạng tín hiệu để xử lý, lu trữ truyền phát chơng trình: - Tín hiệu video thành phần gồm tín hiệu đợc xử lý riêng rẽ, yêu cầu sử dụng kênh trun tÝn hiƯu Cã hai tËp c¸c tÝn hiƯu video thành phần đợc sử dụng bao gồm: 1- Tín hiệu R, G, B: Là tín hiệu truyền hình màu, tín hiệu biểu diễn cho màu 2- Tín hiệu Y, R- Y B- Y: Là tổ hợp giá trị tín hiệu màu R, G, B - Tín hiệu video tổng hợp đợc sử dụng kênh truyền thông đại chúng Đặc điểm tất thông tin tín hiệu màu cảnh vật ®ỵc biĨu diƠn b»ng mét tÝn hiƯu Video tỉng hỵp đợc xử lý, lu trữ truyền dẫn dới dạng tín hiệu nhất, yêu cầu kênh truyền 1.5 hệ truyền hình màu NTSC 1.5.1 Khái quát hệ truyền hình màu NTSC a, Khái quát NTSC (National Television System Committee) hệ truyền hình xuất Mỹ vào năm 1950 Trong hệ truyền hình này, tín hiệu chói đợc tạo từ tín hiệu màu phát toàn dải tần dành cho hệ thống truyền hình đen trắng thông thờng Tín hiệu chói đợc xác định theo biÓu thøc: (1.4) Y ' = 0,299 R ' + 0,5879G ' + 0,114 B ' ®ã Y ' , R ' , G ' , B ' lµ giá trị điện áp tín hiệu chói màu sau hiệu chỉnh gamma Hai tín hiệu mang màu đợc truyền đồng thời với tín hiệu chói có biĨu thøc lµ: I = ( R − Y ) cos 33 − (G − Y ) sin 330 (1.5) Q = ( R − Y ) sin 330 + (G − Y ) cos 33 ë hÖ NTSC không sử dụng hệ trục (R-Y) (B-Y) mà hai tín hiệu màu đợc tính theo ' ' hai hệ toạ độ I ( E I ), Q ( EQ ) đợc gọi tín hiệu I Q R-Y I Q 300 B-Y O H×nh 1.8: Quan hệ hệ trục I, Q (R-Y), (G-Y) Các mµu n»m theo híng Q lƯch pha 330 so víi trục B- Y mắt ngời phân tích dải tần tơng ứng cần 0,5 MHz, hớng khác dải tần xấp xỉ 1,5 MHz Cách chọn hệ trục toạ độ nh giảm tối đa ảnh hởng tín hiệu sắc vào tín hiệu chói, đồng nghĩa với việc thu hẹp dải thông tín hiệu sắc b Điều chế vuông góc Ea Điều biên cân Ua Tạo sóng mang phụ Dịch pha 900 Eb Điều biên cân + Um Ub Hình 1.9: Điều chế vuông góc Tín hiệu I đợc truyền với tần số 1,3 MHz tín hiệu Q đợc truyền với tần số 0,5 MHz đợc điều chế vuông góc với tần số sóng mang là: f sm = ( 2n + 1) f H / NhËn xÐt: Nh vËy, tÝn hiƯu mµu cđa hƯ thèng NTSC lµ tÝn hiệu điều biên, điều pha có tần số tần sè sãng mang phơ c Sãng mang phơ C¶ hai tín hiệu I Q đợc điều chế vuông góc víi tÇn sè sãng mang b»ng: f SC = (2n + 1)( f H / 2) (1.6) ®ã, n số nguyên dơng fH - tần số dòng fSC tần số sóng mang phụ Với fSC số lẻ lần nửa tần số dòng, phổ tín hiệu màu sau điều chế xen kẽ với phổ tín hiệu chói Thông tin màu sắc ảnh cần truyền đợc truyền dải phổ tín hiệu truyền hình đen trắng Để tránh can nhiễu vào tín hiệu chói, trung tần tiếng phải số nguyên lần tần số dòng: f n = n f H Víi hƯ NTSC tiªu chn (z = 525 dòng) chọn n = 296 thoả mÃn điều kiện, ta có giá trị đạt lợng: ã Tần sè dßng: f H ( NTSC ) = 4,5.10 15734 ,264 Hz 286 ã Tần số mành: fv = fH = 59,94 Hz z ã Tần số sãng mang (sãng mang phơ) lµ: f SC = ( 2n + 1)( f H / 2) = ( 2.286 + 1)(15734,264 / 2) ≈ 3,58MHz d TÝn hiƯu ®ång màu Máy phát truyền tín hiệu đồng mµu mang tin tøc vỊ pha gèc cđa sãng mang phụ để thực đồng đồng pha cỡng sóng mang phụ chuẩn đợc tạo máy thu Tín hiệu đồng màu chuỗi xung gồm đến 10 chu kỳ, có tần số tần số mang màu f SC = 3,58MHz đợc đặt sờn sau xung xoá dòng e Phổ tín hiệu Biểu đồ biểu diễn tín hiệu phổ có dạng nh sau: 10 ã Kỹ thuật masking - che thành phần tín hiệu miền thời gian miền tần số Tỷ lệ signal/mask đợc sử dụng để xác định số bit cho trình lợng tử hoá băng với mục đích giảm thiểu khả nghe thấy âm ã Chặn mức tạp âm lợng tử cho âm độ tín hiệu âm cách định số bit vừa đủ để chắn mức nhiễu lợng tử nằm dới mức giá trị cần chặn Tại tần số gần với tần số tín hiệu âm tỷ số tín hiệu/tạp âm SNR chấp nhận đợc từ 20 đến 30 dB, tơng đơng với độ phân tích từ đến bit ã Mà hoá nối: Công nghệ khai thác d thừa hệ thống audio đa kênh, ngời ta thấy có nhiều phần số liệu kênh giống nhau, ngời ta nén số liệu cách mà hoá phần số liệu chung kênh định cho giải mà lặp lại tín hiệu kênh lại 3.5 Nén tín hiệu audio theo chn MPEG Giíi thiƯu: HiƯn nay, trªn thÕ giíi tån nhiều hệ âm dùng truyền hình nh: A-2 (Two audio) t¬ng tù, hƯ NICAM sè, hƯ MUSICSAM sè, hƯ AC-3 (Audio coding 3) sè cã nÐn • Hệ A-2: Dùng tải tần tiếng FM, hệ thống stereo, tải tần có tần số 5,5 MHz đợc điều chế tín hiệu mono (L+P)/2, (L- kênh trái, P- kênh phải) tải tần phụ có tần số 5,742 MHz (hệ PAL B/G) điều chế với tín hiệu kênh phải P/2 Năm 1999, với tiêu chuẩn SCN 367523, hệ A-2 đợc sử dụng cho hệ truyền hình SECAM với tải tần 6,5 MHz, tải tần phụ 6,2579125 MHz ã Hệ NICAM số: Sử dụng truyền hình tơng tự phát sóng mặt đất ã Hệ MUSICAM số: Đây hệ âm số dùng tiêu chuẩn nén MPEG ã AC- sè (Audio coding) cã nÐn dïng trun h×nh có độ phân giải cao HDTV/ATV Mỹ từ năm 1994 Các dòng kiện AC- MPEG- Multiplex 3.5.1 Chuẩn nén MPEG-1 Tiêu chuẩn MPEG-1đợc phát triển (1991) chủ yếu dùng để Mà hoá ảnh động tín hiệu audio kèm theo cho lu trữ với tốc độ khoảng 1,5 Mbit/s Chuẩn nén MPEG-1 dùa trªn nguyªn lý nÐn tÝn hiƯu audio cđa tiêu chuẩn MPEG Các hình vẽ sau mô tả cấu trúc sở mà hoá giải m· MPEG tÝn hiƯu audio 59 C¸c mÉu audio PCM @32/44, 1/48KHz Chun ®ỉi tõ miỊn thêi gian sang miỊn tần số Mà hoá nối Bộ định +Lượng tử hoá +Mà hoá Mô hình tâm sinh lý nghe Bộ đệm khung số liệu Dòng bit mà hoá Số liệu phụ Hình 3.9: Cấu trúc sở mà hoá MPEG tín hiệu audio Dòng bit mà hoá Khung không đóng gói Tái tạo Chuyển đổi từ miền tần sè sang miỊn thêi gian C¸c mÉu audio PCM @32/44, 1/48KHz Số liệu phụ Hình 3.10: Cấu trúc sở giải mà MPEG tín hiệu audio - Tần sè lÊy mÉu: Sư dơng tÇn sè lÊy mÉu cđa CD- DA (Compact Disc Digital Audio) vµ DAT (Digital Audio Tape) Bên cạnh tần số lấy mẫu này, MPEG sử dụng tần số 44,1 MHz, 49 KHz, 32 KHz để lấy mẫu, tất sử dơng 16 bits Tht to¸n nÐn tÝn hiƯu Audio MPEG bao gồm bớc: 1, Tín hiệu Audio đợc chuyển miền tần số toàn dải phổ đợc chia thành 32 băng Lọc băng con: Phổ tín hiệu đợc chia thành băng có độ rộng dải thông (32 băng mức I II chuẩn MPEG) Nó tơng tự nh trình phân tích tần số HAS, chia phổ tín hiệu Audio thành băng tới hạn, độ rộng băng tới hạn thay đổi Dới 500 Hz, độ rộng dải băng 100 Hz tăng tới vài KHz tần số 10 KHz Dới 500 Hz, băng có tới vài băng tới hạn 2, Với băng con, ngời ta xác định mức biên độ tín hiệu mức nhiễu Mô hình tâm sinh lý nghe Psychoacaustic model Đây thành phần mà hoá MPEG Audio chức phân tích tín hiệu vào Mô hình xác định tỷ lệ signal-mask cho băng sử dụng để xác định số bit cho trình lợng tử hoá băng với mục đích tối thiểu khả nghe thấy âm 60 3, Cuối băng đợc lợng tử hoá thông qua lợng tử thành phần nghe thấy băng Nó kèm với mà Huffman để mà hoá giá trị phổ tín hiệu cho nén số liệu tốt định dạng số liệu Bộ định, dùng để đánh giá ngỡng mức chặn định bit phần lợng phổ tín hiệu audio chế độ Mô hình tâm sinh lý nghe (HAS) Hệ số tỷ lệ khối đợc truyền dòng số liệu đợc sử dụng giải mà để tạo lại giá trị số liệu khối Ngợc lại, bên giải mà giải mà entropy sau tái tạo lại giá trị băng đà lợng tử hoá chuyển giá trị băng thành tần sè tÝn hiƯu audio Chn MPEG ¸p dơng víi audio ®a møc nÐn: Møc ®¹i diƯn cho thuật toán nén với tốc độ bit lớn 449 Kbits/s, mức II III mức mở rộng mức I tốc độ bit chúng đạt đợc 394 Kbits/s 320 Kbits/s Tuy nhiên đạt đợc tỷ lệ nén cao chi phí tăng theo cho mà hoá giải mà Ba mức riêng biệt tiêu chuẩn MPEG audio phụ thuộc chế độ với ứng dụng khác nhau: ã Mức I: Dùng thiết bị dân dụng ã Mức II: Dùng thiết bị chuyên dụng Multimedia ã Mức III: Dïng c¸c hƯ thèng m· ho¸ tiÕng nãi 64 Kbit/s thấp hơn, dùng mà hoá chất lợng cao cho tín hiệu âm nhạc Mức I đợc tạo từ thuật toán mức II mức III kết hợp mức I Sơ đồ khối mà hóa audio: Số liệu vào Bộ lọc băng (32 băng con) 512 1024 mÉu n 31 Bộ đếm Ngưỡng masking n 31 Lượng tử hoá Dòng bit mà hoá n 31 Mà hoá+ Bit định+ Hệ số tỷ lệ Bộ ghép số liệu Số liệu phụ Hình 3.11: Sơ đồ khối mà hoá Audio MPEG Đặc điểm mức I: Mức I cã mét sè tÝnh chÊt nh sau: • Tèc ®é dßng sè liƯu tõ 32 ®Õn 449 Kbit/s (tỉng cộng) ã Tín hiệu vào chia thành khung bao gồm 394 mẫu kênh ã Chu kỳ khung ms cho kênh 49 KHz (12ì32ì20,93às = 9ms) 61 ã 32 băng có độ rộng tạo từ khối block gồm 12 mẫu (32ì12 = 394 mÉu) • HƯ sè tû lƯ bit băng (dải động âm 120 dB), hệ số tỷ lệ khác cho băng ã Phân phối bit theo phơng thức thích ứng trớc ã Mỗi mẫu băng đợc lợng tử hoá cách xác cách tính toán phân bố bit ã Sử dụng cho kênh đơn hay đa kênh stereo ã Đáp ứng đợc ứng dụng ngời sư dơng, nh ghi hay sư dơng studio bëi v× kích cỡ khung ms Đặc ®iĨm cđa líp II MPEG II audio ®· c¶i thiƯn phơng thức hoạt động mức I cho phép nén tốt hơn, mục đích đạt đợc tốc độ tới 129 Kbit/s Các đặc tính quan trọng là: ã Đạt đợc tốc độ dòng số liệu từ 32 đến 394 Kbit/s (tổng cộng) ã Tín hiệu vào chia thành khung bao chứa 1152 mẫu kênh ã Chu kỳ khung 24 ms cho kênh 49 KHz (394ì3ì20,93às = 24 ms) ã 32 băng có độ rộng tạo từ khối block gồm 36 mẫu (32ì36 = 1152 mẫu) ã Hệ số tỷ lệ bit băng (dải động âm 120 dB), hệ số tỷ lệ khác cho băng ã Phân phối bit theo phơng thức thích ứng trớc ã Mỗi mẫu băng đợc lợng tử hoá cách xác cách tính toán phân bố bit ã Sử dụng cho kênh đơn (mono) hay đa kênh stereo ã Tiêu chuẩn nén Audio MPEG có nhiỊu øng dơng réng r·i chun ®ỉi ROM, DVB, DBS, Multimedia Đặc điểm mức III Mức III lớp cho tốc độ dòng bit thấp, mục đích đạt tốc độ tới 64 Kbit/s Chúng có đặc tính quan trọng là: ã Đạt đợc tốc độ dòng số liệu từ 32 đến 320 Kbit/s ã Tín hiệu vào chia thành khung chứa 1152 mẫu kênh ã Chu kỳ khung 24 ms cho kênh 49 KHz (394ì3ì20,93às = 24 ms) ã 32 băng có độ rộng đợc chia thành 19 MDCT (32ì36 = 1152 mẫu) ã Hệ số tỷ lệ bit băng (dải động âm 120 dB), hệ số tỷ lệ khác cho băng sử dụng làm giảm mức lợng tử tạp âm lợng tử ã Phân phối bit theo phơng thức thích ứng trớc 62 ã Sử dụng mà VLC (Hufman) giá trị lợng tử ã Sử dụng cho kênh đơn (mono) hay đa kênh stereo ã Sử dụng ứng dụng cần tốc độ bit thấp nh mạng ISDN, viễn thông, đờng truyền vệ tinh âm chất lợng cao qua mạng Internet 3.5.2 Chuẩn nén MPEG-2 Tiêu chuẩn MPEG-2 (đợc thành lập năm 1994) mở rộng tiêu chuẩn MPEG1 đà đợc thực nhằm đáp ứng nhu cầu ứng dụng nh: ã Tiêu chuẩn MPEG -2 đa năng, cho phép đạt chất lợng cao, tốc độ truyền số liệu nhanh thiết bị phức tạp Chất lợng audio thay đổi phạm vi rộng tuỳ thuộc vào tốc độ dòng bit từ thấp đến cao, tốc ®é sè liƯu tõ 32 ®Õn 1066 Kbit/s • Trong tiêu chuẩn MPEG-2 có thêm tần số lấy mẫu (16; 22,05; 24 KHz) Nó đợc phép truyền băng tần khoảng 7,5-11 KHz cho chất lợng cao tốc độ dòng số liệu < 64 Kbit/s cho kênh ã Khả ứng dụng đa kênh (tốc ®é bit ®a kªnh cã thĨ më réng tõ Mbit/s đến tốc độ cho chất lợng cao) Những số liệu đợc gửi khoảng trống dành cho sè liƯu phơ cđa cÊu tróc khung sè liƯu audio MPEG-1 ã Tiêu chuẩn MPEG-2 phát triển sau tơng thích với tiêu chuẩn MPEG-1 Nhng giải mà MPEG-1 giải mà đợc kênh trái phải dòng số liệu audio MPEG-2 Tất lớp MPEG-1, MPEG-2 giống 3.5.3 Ưu diểm tiêu chuẩn MPEG ã Dòng bit MPEG-1 mở rộng thành MPEG-2 cách dễ dàng ã Từ dòng bit MPEG, giải mà MPEG-1 tách tín hiệu Mono tín hiệu Stereo tín hiệu MPEG-2 lại ã Trong hệ thống MPEG truyền đồng thời (ngoài tín hiƯu Audio) nhiỊu th«ng tin phơ, vÝ dơ th«ng tin vỊ RDS (Radio Date System = HƯ thèng lÞch cđa đài), lời hát, thông tin loại chơng trình, thông tin fax modem Dòng số liệu phụ thay đổi trình phát sóng Nó liên kết hai chiều phía phát phía thu (tơng tác) Hệ thống tơng tác cho phép thu chơng trình riêng mà yêu cầu ã MPEG-1 đợc dùng rộng rÃi với kỹ thuật chuyên dụng, ví dụ truyền phân phối số, Audio, chuyển đổi- I, Multimedia, dựng kinh tế số ã Tiêu chuẩn MPEG đợc sử dụng rộng rÃi năm tới cho phép sử dụng phát số mặt đất qua vƯ tinh DAB (Digital Audio Broadcasting) vµ DVB cho truyền hình vệ tinh, truyền hình cáp phát sóng mặt đất kỹ thuật số 63 3.6 Tiêu chuẩn AC-3 hƯ thèng DTV 3.6.1 NÐn audio b»ng tiªu chn AC-3 Trong hƯ thèng ATSC DTV sư dơng bé nÐn audio sè AC-3 cã thĨ m· ho¸ tõ c¸c kênh đến 5,1 nguồn tín hiệu audio đầu mà hoá PCM tạo thành dòng bit nèi tiÕp, víi tèc ®é sè liƯu thay ®ỉi phạm vi 32 đến 640 Kbit/s Ta xét mô hình điển hình sử dụng nén Audio theo chuẩn AC-3 Tín hiệu audio vào Trái Truyền dẫn Giữa Dòng bit mà hoá 384 Kbit/s Phải Surround trái Surround phải Hiệu ứng tần thấp Tín hiệu điều chế Thiết bị trun dÉn Bé m· ho¸ AC-3 Bé m· ho¸ AC-3 Hình 3.12: ứng dụng tiêu chuẩn nén audio AC-3 hƯ thèng ph¸t sãng audio vƯ tinh TÝn hiƯu audio Trái Thu tín hiệu Giữa Dòng bit mà hoá 384 Kbit/s Tín hiệu điều chế Thiết bị thu Phải Surround trái Bộ mà hoá AC-3 Surround phải Hiệu ứng tần thấp Bộ mà hoá AC-3 Hình 3.13: ứng dơng cđa tiªu chn nÐn audio AC-3 hƯ thèng phát sóng audio vệ tinh Trong sơ đồ trên, chơng trình audio số kênh 5,1 đợc tạo thành từ mà hoá PCM điển hình với tốc độ dòng bit Mbit/s (6 kênh audio ì 49 KHz × 19 bits = 5,194 Mbit/s) Sau qua bé mà hoá AC-3 thành dòng số liệu có tốc độ 394 Kbit/s Các thiết bị truyền dẫn điều chế dòng bit thành dạng sóng tần số vô tuyến (RF), sau đợc đa 64 đến phát đáp phát sóng lên vệ tinh Tổng công suất dải thông đờng truyền theo đợc giảm theo hƯ sè nÐn 13 hƯ thèng nÐn AC-3 T¹i bên thu, tín hiệu đợc giải điều chế để thu lại đợc dòng bit 394 Kbit/s, sau qua giải mà AC-3 Kết qủa, ta thu đợc chơng trình audio kênh 5,1 gốc đà phát bên phát Bộ nén audio số đợc sử dụng cho mục đích thực tế, nơi mục đích đạt đợc từ việc giảm tổng thiểu thông tin yêu cầu để biểu diễn tín hiệu audio Có ứng dụng điển hình nh sau: ã Phát sóng quảng bá mặt đất tín hiệu audio ã Phân phối tín hiệu audio qua cáp kim loại cáp sợi quang ã Lu trữ tín hiƯu audio b»ng tõ tÝnh, quang, chÊt b¸n dÉn hay phơng tiện lu trữ khác 3.6.2 Mà hoá Thuật toán AC-3 cho phép đạt đợc độ lợi mà cao (bằng tỷ số tốc độ bit đầu vào tốc độ bit đầu mà hoá) việc lợng tử hoá thô tín hiệu audio biểu diễn miền tần số Sơ đồ khối trình đợc hình 5.51 Bớc chuỗi mà hoá chuyển đổi tín hiệu audio biểu diễn từ chuỗi mẫu PCM theo thời gian thành chuỗi khối gồm hệ số tần số Bớc đợc khối lọc băng phân tích Các khối tơng ứng 512 mẫu miền thời gian gối lên đợc ghép lại cửa sổ thời gian đợc biến đổi sang miền tần số Chính khối gối lên mà mẫu PCM đầu vào đợc biểu diễn hai khối biến đổi liên tiếp Các mẫu PCM Bộ lọc băng phân tích P ần định trị Lượng tử hoá phần định trị Số mũ Bộ mà hoá Thô hình bao phổ Bit định Giải mà Giải mà Bộ lọc băng tổng Phần định trị hợp đà lượng tử Hình bao phổ đà mà hoá Định dạng khung AC-3 Hình 3.14: Tổng quát mà hoá tín hiệu audio theo chuẩn AC-3 Khi tín hiệu audio vào đà đợc biểu diễn miền tần số, chúng bị tiêu hao nửa, khối tổng cộng lại 256 hệ số tần số Tập hợp số mũ đợc mà hoá biểu diễn thành dạng phổ tín hiệu dới dạng thô, chúng h×nh bao phỉ tÝn hiƯu H×nh bao phỉ tÝn hiƯu đợc sử dụng làm phần bit định thông thờng, chúng xác định bit sử dụng để mà hoá phần 65 định trị riêng lẻ Hình bao phổ giá trị lợng tử thô phần định trị khối audio (1536 mẫu audio) đợc định dạng thành khung AC-3 Dòng bit AC-3 chuỗi khung AC-3 liên tơc Mét hƯ thèng AC-3 thùc tÕ rÊt phøc t¹p, chúng bao gồm chức năng: ã Mỗi khung đợc gắn tiêu đề, bao gồm thông tin (tốc độ bit, tốc độ mẫu, số kênh mà hoá audio số liệu khác) đòi hỏi đồng mà hoá giải mà dòng bit ã Các mà phát lỗi đợc chèn vào cho phép giải mà kiểm tra lại khung số liệu bên thu lỗi tự ã Khả phân tích phổ lọc băng phân tích thay đổi linh động nhằm nâng cao đặc tính trình biến đổi từ miền thời gian sang miền tần số mỗ khối audio ã Hình bao phổ tín hiệu đợc mà hoá với độ phân tích thời gian/tần số biến số ã Có thể thực đợc bit số phức tạp hơn, thông số trọng tâm bit định thông thờng đợc sửa đổi nhằm đa bit định tối u ã Các kênh ghép lại tần số cao nhằm đạt đợc độ lợi mà cao hơn, có hiệu dòng bit tốc độ thấp 3.6.3 Giải mà Quá trình giải mà trình nghịch đảo trình mà hoá Một giải mà có dạng sơ đồ nh hình vẽ Bộ giải mà phải thực đợc chức nh đồng dòng bit mà hoá, kiểm tra lỗi, khôi phục lại cấu trúc khác số liệu (nghĩa mà hoá hình bao phổ giá trị lợng tử phần định trị) Bit định lúc làm việc, cho phép mở giải lợng tử giá trị định trị Hình bao phổ đợc giải mà đa dới dạng mũ Các số mũ phần định trị đợc biến đổi trở lại miền thời gian, đa giải mà mẫu theo thời gian PCM Tổng toàn bớc trình giải mà bao gồm bớc sau: ã Phát phần số liệu lỗi bị thâm nhập nh lỗi che hay tín hiệu câm ã Các kênh đà kết hợp nội vùng tần số cao phải đợc tách ã Độ phân tích lọc băng tổng hợp phải đợc thay đổi kiểu nh lọc băng phân tích đà thay đổi thời gian mà hoá 66 Dòng bit mà hoá AC-3 Đồng khung, phát lỗi giải định dạng khung AC-3 Hình bao phổ đà mà hoá Thông tin bit định Bit định Phần định trị đà lượng tử Giải lượng tử hoá phần định trị Phần định trị Giải mà hình bao phổ Số mũ Bộ lọc băng tổng hợp Các mẫu PCM Hình 3.15: Tổng quát giải mà tín hiệu audio theo chuẩn AC-3 Chơng Các phơng thức truyền dẫn tín hiệu truyền hình số 67 Mở đầu Yêu cầu truyền hình số truyền liệu số, xung điện mà có xung đợc gán xung đợc gán Để truyền tín hiệu truyền hình số sử dụng phơng thức truyền là: ã Truyền qua cáp quang ã Truyền qua vệ tinh ã Truyền qua mặt đất (viba số) Để thực phơng thức truyền trên, giới đà xuất tiêu chuẩn phát hình quảng bá nh DVB châu Âu, ATSC Mỹ đà phát thử nghiệm thực tế thành công 4.1.Truyền hình cáp 4.1.1 Giới thiệu hệ thống truyền hình cáp Hệ thống truyền hình cáp CATV- xuất vào năm cuối thập niên 40, hệ thống truyền dẫn tín hiệu truyền hình qua đờng cáp đến máy thu vô tuyến Truyền hình cáp sử dụng kênh truyền nằm phạm vi dải thông cận dới băng UHF Các kênh truyền hình cáp đợc chia làm băng VHF thấp, VHF giữa, VHF cao siêu băng (superband) Ưu điểm: Có thể sử dụng kênh kề để truyền dẫn tín hiệu tất phạm vi mà không xuất hiện tợng nhiễu đồng kênh Tuy nhiên, tín hiệu phải đợc điều khiển độ tuyến tính cao nhằm tránh tợng điều biến tơng hỗ a Các thành phần hệ thống truyền hình cáp Sơ đồ tổng quát hệ thống truyền hình cáp Trung chuyển Mặt đất Viba Vệ tinh Cung cấp Đầu thu Gia đình Hình 4.1: Hệ thống truyền hình cáp Các tín hiệu từ vệ tinh, viba qua phát sóng mặt đất đợc thu nhận đầu thu tín hiệu, trải qua trình xử lý tín hiệu Hệ thống phân phối cáp bao gồm: Bộ phận trung chuyển, đờng cung cấp đờng cung cấp tín hiệu cuối phân phối chơng trình đến máy thu 68 Ngoài có đờng siêu trục sử dụng để kết nối với phần có khoảng cách xa hệ thống Các đờng trung chuyển, đờng cung cấp tín hiệu sử dụng cáp đồng trục, cáp quang, riêng ®êng trun siªu trơc cã thĨ sư dơng ®êng trun viba Cáp đồng trục Cáp đồng trục đợc sử dụng rộng rÃi cho việc phân phối chơng trình truyền hình CATV Sơ đồ cấu trúc loại cáp đồng trục dùng cho CATV có dạng nh sau: Lớp vỏ nhựa Vỏ bọc nhôm Lớp bọt nhựa Dây dẫn (đồng bọc nhôm) Hình 4.2: Cấu tạo cáp đồng trục Vỏ dây dẫn thờng đồng, điện trở nhỏ truyền dẫn đợc dòng điện với cờng độ cao Nhôm đợc sử dụng cho phần vỏ và lõi dây dẫn có u điểm khối lợng nhẹ Giữa hai lớp nhựa, lớp vỏ bọc chống tác động học Các khuếch đại ổn định Bộ khuếch đại đờng truyền có chức bù lại suy giảm tín hiệu Mỗi khuếch đại có chứa ổn định để bù lại suy giảm tín hiệu tần số khác nhau.Trong truyền hình cáp thờng sử dụng khuếch đại cầu có trở kháng đầu vào lớn, tín hiệu từ đờng trung chuyển lấy mà không ảnh hởng đến chất lợng toàn kênh truyền Yêu cầu khuếch đại trung chuyển là: ã Làm việc đợc dải tần số rộng, hệ số khuếch đại phải đạt đợc giá trị thích hợp miền tần số cao ã cách thoả đáng Bộ ổn định bù lại suy giảm tín hiệu theo tần số ã Bộ khuếch đại có đặc tính tuyến tính cao, tránh đợc xuyên âm ã Tự động điều chỉnh hệ số khuếch đại đặc tuyến tần số để bù lại thay đổi nhiệt độ ã Tỷ số tín hiệu nhiễu khuếch đại riêng phải đủ cao để chống đợc mức nhiễu tầng khuếch đại Mạch trung chuyển Mạch trung chuyển khâu trung gian ®a tÝn hiƯu tõ m¸y thu tíi c¸c ®êng cung cấp Đầu thu tín hiệu Đầu thu có chức năng: - Chọn tín hiệu từ nhiều nguồn khác nhau, xử lý chúng để truyền 69 - Điều chế sóng mang có kênh dịch chuyển tần số - Và phối hợp kênh truyền hệ thống Đầu thu sử dụng anten Yagi anten loga chu kỳ, thực nhiệm vụ khuếch đại vµ xư lý tÝn hiƯu TÝn hiƯu sau bé tiỊn khuếch đại đợc biến đổi trung tần đa xử lý tầng 4.1.2 Hệ thống cáp quang Môi trờng truyền cáp quang xạ hồng ngoại với thành phần điện từ có tần số cực cao, chúng có độ rộng dải thông lớn truyền tín hiệu truyền hình số cách hiệu Sơ đồ khối hệ thống cáp quang có dạng nh sau: Nguồn quang Điều chế Bộ lặp Giải điều chế Video Đường cáp quang Video Hình 4.3: Hệ thống cáp quang - Nguồn quang: LASER hay đèn LED - Bộ cảm quang: Biến ®ỉi tÝn hiƯu quang thµnh tÝn hiƯu ®iƯn - Bé ®iỊu chÕ tÝn hiƯu: Dïng ®Ĩ ®iỊu chÕ tÝn hiƯu lặp a Sợi quang 1- Cấu trúc sợi quang Sơ đồ cấu trúc có dạng nh sau: Lõi Dây thép ống đồng Sợi cáp quang Vỏ nhựa D©y thÐp ChÊt xèp, mỊm Ф = 2,6 mm Ф = 21mm Vỏ nhựa Hình 4.4: Sợi quang 70 Cơ sở hoạt động: Dựa định luật phản xạ toàn phần ánh sáng truyền từ môi trờng suốt có chiết suất lớn vào môi trờng có chiết suất nhỏ Phân loại cáp quang: ã Sợi quang đơn mode: Đờng kính 7- 10 m ã Sợi quang đa mode: Đờng kính 50- 95 m Cáp quang gồm bó nhiều sợi quang đợc bọc vỏ kim loại hay nhựa để chống lại tác động học 2- Suy giảm sợi quang Năng lợng bị tiêu hao trình truyền sóng nhiều nguyên nhân: ã Do trình hấp thụ lợng vật liệu tạp chất có vật liệu ã Do không đồng vật liệu trình chế tạo Do vậy, cần có bù lại phần lợng bị tiêu hao trình truyền sóng 3- Tán xạ Sự khác thời gian tới tia sáng hay khác thành phần tần số gây tợng tán xạ Tán xạ sợi quang nguyên nhân gây thay đổi độ rộng xung đầu so với đầu vào Tán xạ làm giảm độ rộng băng truyền hay cự ly đờng truyền b Nguồn quang thiết bị cảm quang Có thể sử dụng điot LASER hay đèn LED làm nguồn tín hiệu Nếu dung lợng truyền lớn ta dùng LASER, dung lợng truyền nhỏ ta dùng đèn LED Tại đầu thu, thiết bị cảm biến quang biến đổi tín hiệu quang thành tín hiệu điện, sau khuếch đại biến đổi tín hiệu Độ nhạy đầu thu đợc tính theo biÓu thøc: Pr = (n p Bhc) / λ (4.1) đó: B - độ rộng dải thông h: Hằng sè Plan, h = 6,625 10-34 J.s c – vận tốc ánh sáng Pr công suất thu đợc nhá nhÊt np – sè photon thu nhËn mét xung Tín hiệu số phù hợp với đờng truyền dẫn quang chất lợng tín hiệu không phụ thuộc vào đờng truyền Thông thờng, ta sử dụng phơng pháp điều chÕ xung m· PCM ®Ĩ ®iỊu chÕ ngn tÝn hiƯu Kết luận: Cáp quang có nhiều u điểm bật việc truyền dẫn tín hiệu số nh: Băng tần réng, cho phÐp trun c¸c tÝn hiƯu sè cã tèc độ bit cao; Độ suy giảm thấp đơn vị chiều dài, độ suy giảm sợi quang dẫn cao; Thời gian trễ qua cáp quang thấp Để truyền tín hiệu video số cáp quang, ta cần sử dụng mà kênh truyền, mà kênh truyền khắc phục đợc nhợc điểm mà sơ cấp là: ã Hạn chế thành phần chiều thành phần tần số thấp để đấu nối tín hiệu từ mạch sang mạch khác biến áp qua tụ 71 ã Thuận tiện cho việc tái tạo lại xung nhịp đầu thu ã Phát sai nhầm 4.2 Truyền hình số mặt đất Truyền hình mặt đất thờng có nhợc điểm là: ã Kênh bị giảm chất lợng tợng phản xạ nhiều đờng mặt đất nhà (pha đinh đa tia) ã Giá trị tạp ngời tạo cao ã Do phân bố tần số dầy phổ tần truyền hình, giao thoa truyền hình tơng tự truyền hình số Sự đời chuẩn truyền hình số mặt đất nh DVB- T (Digital- Video BroadcastingTerrestrial) châu Âu ATSC Mỹ (Advanced Television Commitee) đà khắc phục đợc nhợc điểm truyền hình số mặt đất so với truyền hình cáp vệ tinh Hơn nữa, sử dụng truyền hình số mặt đất có hiệu sử dụng tần phổ cao chất lợng tốt so với phát sóng tơng tự tại: ã Trên dải tần truyền hình phát đợc chơng trình truyền hình có độ phân tích cao ã Chất lợng ổn định, khắc phục đợc tợng: Hình ảnh có bóng, can nhiễu, tạp nhiễu, tạp âm ã Máy thu hình lắp đặt dễ dàng vị trí nhà, xách tay lu động trời ã Có dung lợng lớn chứa âm (âm nhiều đờng, lập thể, bình luận) ã Chuyển đổi linh hoạt chơng trình Cấu trúc hệ thống phát sóng truyền hình số mặt đất: RX X Phát sóng Thu Studio số Mà hoá nguồn Mà hoá truyền dẫn (kênh) Đa hợp/ sửa lỗi Điều chế Giải điều chế Giải mà truyền dẫn (kênh) Giải đa hợp/ sửa lỗi Giải m· ngn D/A TV H×nh 4.5: CÊu tróc hƯ thèng truyền hình số mặt đất 72 Các thành phần hệ thống gồm: ã Bộ biến đổi tín liệu video audio thành liệu số ã Mà hoá nguồn liệu số ã Gói đa hợp video, audio liệu phụ vào dòng liệu, dòng truyền tải MPEG-2 ã Điều chế tín hiệu phát sóng dòng liệu: Quá trình bao gồm mà hoá truyền dẫn, mà hoá kênh kỹ thuật hạ thấp xác suất lỗi, chống lại suy giảm pha đinh, tạp nhiễu ã Thu: Mở gói, giải mÃ, hiển thị hình đa tiếng máy thu 4.3 Truyền hình vệ tinh 4.3.1 Giíi thiƯu HƯ thèng trun h×nh vƯ tinh đời từ năm 70 kỷ 20, chúng có nhiều u điểm: ã Truyền tín hiệu với khoảng cách xa ã Đờng truyền không bị ảnh ảnh hởng điều kiện địa hình, địa vật, núi cao rừng rậm nh địa cực ã Việc thiết lập lập đờng truyền vệ tinh đợc thực thời gian ngắn, đảm bảo thu thập tin tức kịp thời ã Thích hợp với hệ thống đa điểm, có khả phân phối chơng trình với hệ thống liên kết khác Vệ tinh Phát lên Phát xuống 35.800km Trạm phát lên Trạm nối xuống Vết Hình 4.6: HÖ thèng vÖ tinh 4.3.2 HÖ thèng vÖ tinh 73 ... dòng ảnh thứ Thời gian quét từ đến A trở thời gian quét dòng Thời gian quét ngợc (tơng ứng với nét đứt) hình tín hiệu nhờ có xung xoá dòng Thời gian quét từ dòng đến Z thời gian quét thuận ảnh... chọn tín hiệu mang màu để phát ảnh đen trắng tín hiệu mang màu triệt tiêu, lại Y Ngoài ra, tín hiệu mang màu không tăng biên độ tăng độ chói ảnh, nghĩa tín hiệu mang màu không mang tin tức độ... theo qúa trình chuyển đổi mặt thời gian, có phơng pháp nh sau: • BiÕn ®ỉi song song • BiÕn ®ỉi nèi tiÕp theo mà đếm ã Biến đổi nối mà nhị phân ã Biến đổi song song- nối tiếp kết hợp Sau ta nghiên