Truyền hình số

Truyền hình số

§å ¸n tèt ngiÖp TruyÒn h×nh sè Mục Lục Phần I: Giới thiệu tổng quan về truyền .1 Chương I: Giới thiệu truyền hình đen trắng .1 I. Hệ thống truyền hình 1 II. Nguyên lý làm việc của hệ thống truyền hình đen trắng 1 Chương II: Nguyên lý truyền hình mầu I. Giới thiệu II. Sơ đồ khối hệ thống truyền hình mầu III. Nguyên lý hệ thống truyền hình mầu .2 2 .3 .3 IV. Sơ đồ khối phía phát tín hiệu mầu và nguyên lý lμm việc .4 IV.1 Nguyên lý làm việc IV.2 Sơ đồ khối phía phát V. Sơ đồ khối và nguyên lý lμm việc của phía thu V.1 Nguyên lý của khối thu hình V.2 Sơ đồ khối của máy thu Chương III: Đặc điểm của tín hiệu hình I. Hình dạng của tín hiệu hình II. Phổ tín hiệu hình .4 4 .6 6 .6 9 .9 10 II.1 Xác định tần phổ của tín hiệu hình lá xác định các thành phần xoay chiều của tín hiệu .10 II.2 Hình dạng phổ của tín hiệu hình Chương IV: Các dạng méo trong truyền hình I. Sự hình thành tín hiệu hình và méo aperture II. ảnh h−ởng của nhiễu đến chất lượng ảnh truyền hình .10 10 10 .11 III. Các loại méo và can nhiễu trong hệ thống truyền hình mầu 11 Phần II: Tìm hiểu kỹ thuậtchuyển đổi tín hiệu từ tươngtự sang tín hiệu số trong truyền hình Chương I:Giới thiệu truyền hình số .12 12 I. II . Tại sao phải chuyển đổi từ tín hiệu tương tự sang tín hiệu số .12 Nguyên lý cấu tạo của hệ thống và các thiết bị truyền hình số .12 II.1 Nguyên lý của hệ thống truyền hình số II.2 Một số đặc điểm của thiết bị truyền hình số 13 .13 Chương II: Biếi đổi tín hiệu tương tự –số (A/D) và tín hiệu số t−ơng tự. 14 I. Lấy mẫu tín hiệu tương tự II. Cấu trúc lấy mẫu II.1 Cấu trúc trực giao II.2 Cấu trúc Quincunx mμnh II.3 Cấu trúc Quincunx dòng II.4 Lấy mẫu tín hiệu Video II.4.1 Chuẩn 4:4:4 II.4.2 Chuẩn 4:4:2 http://www.ebook.edu.vn Mai Thị Giang - Khoa ĐTVT - ĐHBK - HN .14 .18 18 19 20 .20 21 21 1 Đồ án tốt ngiệp II.4.3 Chuẩn 4:2:0 II.4.4 Chuẩn 4:1:1 III. Lượng tử hoá tín hiệu Video III.1 Khái niệm III.2 Quá trình biến đổi AD là lượng tử hoá IV Mã hoá. IV.1 Định nghĩa mã hoá IV.2 Các đặc tính cơ bản của mã IV.3 Các mã sơ cấp Chương III: Nén ảnh số I. Mục đích nén II. Thực chất của nén Video số II.1 Mô hình nén ảnh II.2 Độ d− thừa dữ liệu II.2.1 D− thừa mã (coding redun dancy) II.2.2 D− thừa trong pixel(inter pixel redun dancy) II.2.3 D− thừa tâm sinh lý III. Các phương pháp nén III.1 Nén không tổn hao III.1.1 Mã hoá với độ dμi từ mã thay đổi (VLC). III.1.2 Mã hoá với độ dμi của từ mã động (RLC). III.1.3 Sử dụng khoảng xoá dòng vμ mμng. III.2. Nén có tổn hao IV. Các loại mã dùng trong nén IV.1 Mã RLC (Run length Coding) IV.2 Mã Shannon-fano IV.3 Mã Huffman IV.4 Mã dự đoán(DPCM) IV.4.1 DPCM trong mμnh (intsaframe DPCM) IV.4.2 DPCM giữa các mμnh IV.4.2.1 intraframe DPCM Truyền hình số 22 23 23 .23 23 .27 .27 .28 .29 .30 30 30 31 32 33 .33 .33 .34 .34 .34 .34 34 35 .35 35 .36 .36 36 .37 .37 38 IV.4.2.2. Phương pháp lμm đầy có chọn lọc (Selective replenishment) . .38 IV.4.2.3. Phương pháp chia thμnh những phần ảnh chuyển động và tĩnh 38 IV.5. Phương pháp mã chuyễn vị (transfor m coding) V. Nén trong ảnh 1. N gu yê n lý né n tr ong ảnh 2. Tiền xử lý 3. Biến đổi cosin rời rạc (DCT) 4. Lượng tử hoá 5. Mã hoá entropy .3 9 4 1 .4 1 .4 1 4 3 4 3 4 5 VI. Nén liên ảnh . 45 1. Mô hình 46 http://www.ebook.edu.vn Mai Thị Giang - Khoa ĐTVT - ĐHBK - HN 2 Đồ án tốt ngiệp Truyền hình số 2. Xấp xỉ và bù chuyển động . 46 3. Tốc độ truy ền sau khi nén. VII. Các chu ẩn MP EG . 48 .4 9 1. giới thiệu chung về chuẩn MPEG. .49 1.1 ảnh loại I(ỉnta- picture) 49 1.2. ảnh loại P( predicter- picture) . . 49 1.3 ảnh loại B(Bidiretiona l predcited- picture) . .49 1.4 Nhóm ảnh (GOP) 49 1.5. Cấu trúc dòng bit MPEG video 51 1.6 Nguyên lý nén dòng bit 52 2. Tiêu chuẩn MPEG- 1 54 2.1 Tiêu chuẩn MPEG- 2 54 Chương III: audio số và các tiêu chuẩn nén audio số54 I. Khái niệm âm thanh 54 II. Phát tín hiệu âm thanh .55 II.1.1.Sơ đồ khối máy phát tín hiệu âm thanh .55 II.1.2 Chức năng từng khối .55 II.2. Sáu chỉ tiêu chất lượng cho máy phát tín hiệu âm thanh .56 II.2.1. Độ ổn định tần số 56 II.2.2 Méo tần số .56 II.2.3 Méo phi tuyến .57 II.2.4 Độ sâu điều chế .57 II.2.5 Mức bức xạ sóng hμi .57 II.2.6 Mức tạp âm và tiếng ù .57 II.3. Nguyên lý ghi âm 58 II.3.1 Các phương pháp ghi âm 58 II.3.2 Các chỉ tiêu chất lượng của máy ghi âm 58 1. Tốc độ chuyển băng định dạng .58 2. Mức sai điệu 5 8 3. Dãi tần số công tác .58 4. Méo tần số .5 9 5.Méo không đường thẳng 59 6. Công xuất danh định .59 7. Độ nhạy đầu vμo .59 8. Dãi động . 59 II.3.3. Nhược điểm của phương pháp ghi tín hiệu âm thanh tương tự .60 III. Khái niệm cơ bản của audio số . 60 1. Mã hoá kênh truyền 60 2. Đặc điểm của tín hiệu số liệu AES/EBU . .61 3. Các đặc điểm dao diện kênh truyền AES/EBU. 62 http://ww w.ebook.e du.vn Mai Thị Giang Khoa ĐTVT - ĐHBK - HN 3 Đồ án tốt ngiệp Truyền hình số 4. Giãi mã và các kênh tín hiệu AES/EBU . 62 5. Đồng bộ audio số .63 6. Đồng bộ giữa các tín hiệu audio số 63 7. Đồng bộ giữa tín hiệu audio số vμ tín hiệu video .64 7.1 Ghi audio số 64 7.2 Khái niệm kỹ thuật nén số liệu audio .65 7.3 Kỹ thuật nén số liệu audio 66 7.3.1. Nén không tổn hao 66 7.3.2. Nén tín hiệu số có tổn hao 67 8. Nén tín hiệu audio theo chuẩn MPEG 67 8.1 Tiêu chuẩn nén MPEG-1 (ISO/LEC 11173) .67 8.2 Thuật toán nén tín hiệu audio MPEG bao gồm các bước sau 69 8.3.1. Đặc điểm của mức I 70 8.3.2. Đặc điểm của mức II 71 8.3.3. Đặc điểm của mức III .71 8.3.4. Chuẩn nén MPEG2. 72 8.4. Ưu điểm của hai tiêu chuẩn MPEG .72 Kết luận .74 Thuật ngữ tiếng anh 75 http://www.ebook.edu.vn Mai ThÞ Giang - Khoa §TVT - §HBK - HN 4 Đồ án tốt ngiệp Truyền hình số Phần I: giới thiệu tổng quan về truyề n hình Chơn g I : giới thiệu truyền hình đen trắng I.Hệ thống truyền hình: L một tập hợp các thiết bị đảm bảo các quá trình phát v thu các hình ảnh trông thấy. Truyền hình đợc dùng vo nhiều mục đích khác nhau. Tuỳ theo mục đích của truyền hình v xác định chỉ tiêu kỹ thuật của hệ thống cho phù hợp. Yêu cầu chung l ảnh nhận [...]... lý tại phía phát Giải mã tín hiệu truyền hình thực hiện biến đổi tín hiệu truyền hình số thnh tín hiệu truyền hình tơng tự Hệ thống truyền hình số sẽ trực tiếp xác định cấu trúc mã hoá v giải mã tín hiệu truyền hình II.2 Một số đặc điểm của thiết bị truyền hình số Thiết bị truyền hình số dùng trong chơng trình truyền hình l thiết bị nhiều kênh, ngoi thiết bị truyền hình còn có các thông tin kèm theo... n hình số Đầu vo của thiết bị truyền hình số sẻ đợc tiếp nhận tín hiệu truyền hình tơng tự Bộ biến đổi tín hiệu tơng tự thnh tín hiệu số (A/D) sẽ biến đổi tín hiệu truyền hình tơng tự thnh tín hiệu truyền hình số các tham số v đặc trng của tín hiệu ny đợc xác định từ hệ thống truyền hình lựa chọn Tín hiệu truyền hình số tại đầu ra bộ biến đổi A/D đợc đa tới bộ mã hoá nguồn, tại đây tín hiệu truyền hình. .. kênh thông tin khi tín hiệu truyền hình số đợc truyền đi theo kênh thông tin, các thiết bị biến đổi trên đợc gọi l bộ điều chế v bộ giải điều chế Mã hoá trong kênh thông tin đợc phổ biến không những trong đờng thông tin m trong cả một số khâu của hệ thống truyền hình số, ví dụ nh máy ghi hình số, gia công tín hiệu truyền hình số Tại bên thu, tín hiệu truyền hình số đợc biến đổi ngợc lại với quá trình... nghiệp truyền hình trên thế giới nhằm đạt đợc một số thống nhất chung, l một hệ thống truyền hình hon ton kỹ thuật số có chất lợng cao v dễ dng phân phối trên kênh thông tin Hệ thống truyền hình kỹ thuật số đã v đang đợc phát triển trên ton thế giới tạo nên một cuộc cách mạng thật sự trong công nghiệp truyền hình II Nguyên lý cấu tạo của hệ thống và các thiết bị truyền hình số 1 Cấu tạo của thiết bị truyền. .. quét liên tục, tần số lặp lại của tín hiệu hình bằng tần số ảnh Lúc quét xen kẽ có thể tích gần đúng bằng tần số lặp lại của tín hiệu hình bằng tần số mnh CHƯƠNG IV: CáC DạNG MéO TRONG TRUYềN HìNH Trong hệ thống truyền hình ảnh quang đợc chuyển đôỉ thnh tín hiệu hình, hay các thông tin về ảnh đợc mã hoá thnh các mức khác nhau của tín hiệu hình Bất kỳ một dạng méo no đối với tín hiệu hình cũng đều gây... ĐHBK - HN Truyền hình số 12 Đồ án tốt ngiệp Truyền hình số C H Ư Ơ N G I I I : Đ ặ C Đ I ể M C ủ A T í N H I ệ U H ì N H I .Hình dạng tín hiệu hình Tín hiệu hình l tín hiệu đơn cực tính bởi vì độ chói của ảnh có trị số dơng biến đổi từ không đến trị số dơng cực đại Do đó tín hiệu hình tơng đơng cũng chỉ có một cực tính hoặc l dơng hoặc l âm Nếu ứng với điểm trắng của ảnh, tín hiệu có trị số điện áp... thiết bị truyền hình số thiết bị phát t/h truyền hình t ơng Biến tự đổ i A/D Mã ho á ngu ồn Mã hoá kê nh Điề u c hế số Kê nh t hông ti n t/h truyền hình t tự Biến đ ổi D /A Giải mã hoá nguồ n Giải mã hoá Giải đi ều c hế s ố kê nh thiết bị thu h.6:Sơ đồ cấu trúc tổng quát của hệ thống truyền hình số http://www.ebook.edu vn Mai Thị Giang - Khoa ĐTVT - ĐHBK - HN 16 Đồ án tốt ngiệp Truyền hình số II.1 Nguy... gian chuẩn tần số kiểm tra, hình ảnh tỉnh Tất cả các tín hiệu ny đợc ghép vo các khoảng trống của đờng truyền nhờ bộ ghép kênh Truyền tín hiệu truyền hình số đợc thực hiện khi có sự tơng quan giữa các kênh tín hiệu, thông tin đồng bộ sẽ đợc truyền đi để đồng bộ các tín hiệu đó Để kiểm tra tình trạng thiết bị truyền hình số sử dụng các hệ thống đo kiểm tra tơng tự nh đối với hệ thống truyền hình tơng tự... thống truyền hình mầu 7 u c uR uG uB uy Bộ chọn tín hiệu uR H iệ u c hỉnh gam mu Mạch cộn g Mạ ch ma uc uG uB Bộ điề u c hế m ầu s2 s1tr ận uR uMạch ma Bộ tách sóng bộ tách s óng hìn h uB s2 ống thu trận G s1 H 2 Sơ đồ tổng quan về hệ thống truyền hình mầu III Nguyên lý hệ thống truyền hình màu: Hình ảnh cần truyền qua camera truyền hình mầu đợc biến đổi thnh 3 tín hiệu mu cơ bản UR , UG, UB, nh hình. .. - Khoa ĐTVT - ĐHBK - HN 6 Đồ án tốt ngiệp Truyền hình số c h ơ n g I I : n g u y ê n l ý t r u y ề n h ì n h m ầ u i Giới thiệu Đối với hệ thống truyền hình đen trắng thực hiện phân tích hình ảnh cần truyền thnh các mẫu rời rạc rồi truyền lần lợt các mẫu đó Thông tin đợc truyền đi l thông tin về độ chói của điểm ảnh Tại phía thu sẽ khôi phục lại hình ảnh truyền đi thnh một ảnh đen trắng Tuy nhiên . ................................................................67 8.1 Tiêu chuẩn nén MPEG-1 (ISO/LEC 11173) .....................................................67 8.2 Thuật. truyền hình phải dung ho các chỉ tiêu về chất lợng ảnh về kích thớc về kinh tế. Song dù với bất kỳ hệ thống truyền hình no cũng có sơ đồ khối tổng quan nh