NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN Tên đồ án "Đánh giá số kỹ thuậ truyền hình tương tự truyền hình số" - Tìm hiểu truyền hình tương tự, kỹ thuật sử dụng truyền hình tương tự - Tìm hiểu truyền hình số, kỹ thuật sử dụng truyền hình số - Từ so sánh, đánh giá số kỹ thuật truyền hình tương tự truyền hình số để thấy hệ thống có ưu điểm hơn, phát triển hệ thống sử dụng rộng rãi tương lai LỜI CẢM ƠN Đồ án tốt nghiệp em: “Đánh giá số kỹ thuật truyền hình số truyền hình tương tự” hoàn thành với hướng dẫn ThS Mạc Thị Phượng Lời cảm ơn đầu tiên, em xin gửi đến cô giáo ThS.Mạc Thị Phượng, người hướng dẫn giúp đỡ tận tình em suốt trình thực tập làm đồ án Em xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo khoa Công nghệ điện tử truyền thông - Trường Đại học Công nghệ thông tin & Truyền thông hướng dẫn, tạo điều kiện cho em học tập, nghiên cứu năm học qua Xin cảm ơn bạn bè gia đình trao đổi, thảo luận giúp đỡ em hoàn thành đồ án tốt nghiệp Thái Nguyên, ngày 30 tháng năm 2013 Sinh viên thực Vũ Văn Thực LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan đồ án “Đánh giá số kỹ thuật truyền hình tương tự truyền hình số” em tự nghiên cứu hoàn thành với giúp đỡ, hướng dẫn cô giáo ThS Mạc Thị Phượng, chép từ sản phẩm khác Nếu sai em xin chịu kỷ luật khoa nhà trường đề Người cam đoan Vũ Văn Thực MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT TỪ VT FCC OIRT NTSC TÊN TIẾNG ANH TÊN TIẾNG VIỆT Federal Communication Commission Ủy ban truyền thông liên bang Office of Instructional and Research Văn phịng cơng nghệ giảng dạy ngiên cứu Technology National Television System Committee Ủy ban hệ thống truyền hình quốc PAL Phase Alternative Line gia Đảo pha theo dòng FM Frequency modulation Điều chế tần số AM Amplitude Modulation Điều chế biên độ ADC Analog Digital Converter Chuyển đổi tương tự - số DAC Digital to Analog Converter Chuyển đổi số - tương tự HDTV High Definition Television HVS Human Visual System Hệ thống thị giác người Moving Picture Experts Group Tên viết tắt hội phim ảnh giới Điều xung mã vi sai MPEG DPCM Differential Pulse Code Modulation RLC Run Length Coding PCM Pulse Code Modulation TC Transform Coding HAS Human Audio System MDCT Modified Discrete Cosine Transform FFT Fourier Transform DVB Digital Video Broadcasting QAM Quadrature Amplitude Modulation IRD Integrated Receiver Coder QPSK Quadrature Phase Shift Keying Truyền hình độ nét cao Mã chạy dài Điều chế xung mã Chuyển đổi mã Hệ thống âm người Sửa đổi chuyển đổi cosin riêng rẽ Biến đổi Fourier Tiêu chuẩn truyền hình KTS mặt đất Điều chế biên độ cầu phương Giải mã tích hợp Điều chế pha cầu phương MỞ ĐẦU Trong xã hội đại thơng tin, tri thức nhân tố quan trọng đời sống kinh tế xã hội quốc gia nói riêng tồn giới nói chung Chính nên nước dành đầu tư thích đáng cho nghiên cứu phát triển công nghệ để làm đòn bẩy cho phát triển nghành kinh tế quốc dân khác Ngay từ đời, truyền hình chứng tỏ phương tiện thơng tin đại chúng quan trọng đời sống kinh tế xã hội Nó khơng cơng cụ thơng tin phổ biến kiến thức, giải trí đơn mà trở thành phương tiện thiếu gia đình Truyền hình cung cấp tin tức kiện trị, văn hóa thể thao, thơng tin kinh tế xã hội… từ khắp nơi giới đến cá nhân, giờ, phút Truyền hình cầu nối quan trọng người với giới bên Cùng với đời kỹ thuật số cơng nghệ truyền hình có phát triển nhảy vọt chất việc số hóa tín hiệu truyền hình Cơng nghệ truyền hình số đời có nhiều ưu điểm hẳn so với truyền hình tương tự như: tính chỗng nhiễu cao, chất lượng âm thanh, hình ảnh tốt đồng đều, dàn dựng nhiều kỹ xảo phức tạp mà truyền hình tương tự khơng thể thực được, ghi nhiều hay lưu trữ thời gian dài mà khơng làm ảnh hưởng đến chất lượng hình ảnh Đó phần khái quát chung, đồ án em “Đánh giá số kỹ thuật truyền hình số truyền hình tương tự ” minh chứng điều Đồ án gồm chương sau: Chương I: Truyền hình tương tự Chương II: Truyền hình số Chương III: Đánh giá số kỹ thuật truyền hình tương tự truyền hình số Mặc dù cố gắng để hồn thành đồ án cịn hạn chế kinh nghiệm kiến thức nên đồ án khơng tránh khỏi sai sót cần bổ sung Vì vậy, em mong thầy bạn bè xem đóng góp ý kiến cho e, để đồ án hồn thiện Em xin chân thành cảm ơn! CHƯƠNG 1: TRUYỀNHÌNHTƯƠNGTỰ 1.1 Giới thiệu về truyền hình tương tự Truyền hình đen trắng: Ra đời năm 1920 xem hoàn tất vào năm 1945, với đời ông vidicon, dựa đặc tính quang trở chất bán dẫn Nó bao gồm hệ là: FCC, OIRT, CCIT Truyền hình màu: Ra đời truyền hình đen trắng hồn thiện phát triển gắn liền với lí thuyết màu Hệ bao gồm hệ là:  Hệ NTSC: Ra đời năm 1950, hình thành Mĩ, có tính tương hợp giới Và đến năm 1954, hệ NTSC phát kênh FCC, có độ rộng dải tần tín hiệu chói là: 4,5MHz (thực tế 4,2MHz)  Hệ PAL: Ra đời năm 1966 tây Đức, hệ coi cải tiến từ hệ NTSC phát triển kênh CCIT có độ rộng dải tần tín hiệu chói 5,5MHz (thực tế 5,2MHz)  Hệ SECAM: Ra đời năm 1965 Pháp, phát triển kênh OIRT có độ rộng dải tần tín hiệu chói 6,5MHz 1.2.Truyền hình đen trắng 1.2.1.Phân loại Như nêu phần trước, gồm loại là: FCC, OIRT, CCIT chúng có giống khác thơng số kĩ thuật, độ rộng dải thơng, số dịng qt, trung tần hình, tần số hình, tần số kênh truyền hình 1.2.2.Các vấn đề kĩ thuật  Tiêu chuẩn quét: Truyền hình truyền điểm sáng một, từ trái qua phải, từ xuống Càng có nhiều dịng qt có nhiều chi tiết hệ thống phức tạp tăng giá thành Tuy nhiên, q dịng quét ảnh chất lượng Từ vấn đề đó, tiêu chuẩn đời đểđáp ứng vấn đề chất lượng hình ảnh Tham số/hệ FCC OIRT CCIT Số dịng qt 525 625 625 Số hình giây 30 25 25 Như tần số quét dòng hay số dòng quét 1s FCC là: Fh = 525*30 = 15750 Hz OIRT, CCIT là: Fh= 625*25 = 15625 Hz Tần số quét mành tương ứng hệ FCC là: Fv = 30*2 = 60 Hz Và CCIT, OIRT là: Fv = 25*2 = 50 Hz  Vấn đềđồng bộ: Quá trình quét ảnh, xử lí tín hiệu phía phát truyền qua kênh thơng tin thu nhận, xử lí hiển thị thơng tin phía thu cần phải đồng bộ, đồng tất trình trên, nhằm khơi phục lại vị trí điểm ảnh cách trung thực Tín hiệu đồng tạo truyền kênh thơng tin với tín hiệu video Tổng hợp tín hiệu video với tín hiệu đồng gọi tín hiệu truyền hình Tín hiệu đồng dùng để khống chế quét máy thu hình, điều khiển tia điện tử ống thu làm việc đồng đồng pha với phía phát Để thực điều này, người ta đặt xung âm nằm phía tin tức sáng tối Mỗi tia điện tử ống hình quét hết dòng lại xuất xung âm, gọi xung đồng dòng Còn quét tới đáy ảnh, lại xuất xung âm có bề rộng lớn xung đồng dòng, gọi xung đồng mành • Hình 1.1: Tín hiệu hình 10 Để tiết kiệm phổ tần nâng cao độ chọn lọc tần số lân cận người ta phát thành phần phổ gồm có sóng mang f OV, toàn dải biên tần phần dải biên tần (hình 3.2b) (Hìn h 3.2a) (Hình 3.2b) • Hình 3.2: Phổ tín hiệu điều chế  Điều chế tín hiệu tiếng Tín hiệu tiếng điều chế FM vào sóng mang foa nằm dải tần số siêu cao foa > fov tùy thuộc vào kênh sóng truyền f oa fov điều chế phát kênh theo phương thức “hợp sóng mang” tần phổ tín hiệu kênh truyền hình có độ rộng MHz • Hình 3.3: Điều chế tín hiệu tiếng 70 Với hệ: OIRT khoảng cách foa fov: 6,5 MHz FCC khoảng cách foa fov: 4,5 MHz CCIR khoảng cách foa fov: 5,5 MHz Độ rộng kênh kênh truyền hình OIRT: 8MHz FCC: 6MHZ CCIR: 7MHz Chú ý tín hiệu VTTH điều chế theo kênh sóng thì: dạng cao tần ta có tần số sóng mang tiếng > tần số sóng mang hình Sau đổi tần (thành tần số trung tần) tần số mang hình > tần số mang tiếng Thực phách hai tần số trung tần mang hình trung tần mang tiếng ta có tần số trung tần tiếng 3.1.2 Truyền hình số  DVB – C (QAM) • Kênh cáp: tuyến tính kênh vệ tinh, tỉ lệ S/N cao băng tần hạn chế (7÷8 MHz/Kênh), bị ảnh hưởng nhiễu, echo lặp lại tín hiệu • Điều chế mức cao 16 – 32 -64 QAM (với việc không dùng mã xoắn Viterbi, tốc độ bit hiệu dụng ~ 38Mb/s (64 QAM)) • Hình 3.4: Tiêu chuẩn DVB - C  DVB – S (QPSK): + Phi tuyến, băng rộng (36MHz/kênh), công suất hạn chế + QPSK (Q – Quatery/Quadrature), đơn sóng mang: Dữ liệu (video/audio) dạng gói có độ dài cố định dịng truyền tải MPEG – 71 • Hình3.5: Tiêu chuẩn DVB – S  DVB – T (OFDM) • Dùng VHF (UHF) • COFDM (Code Orthogonal Frequency Division Multiplexing): • Hình 3.6: Tiêu chuẩn DVB – T + Có thể chia dịng truyền bit thành hàng ngàn sóng mang phụ tốc độ thấp FDM (ghép kênh theo tần số) 3.1.3 So sánh đánh giá phương pháp điều chế  Truyền hình tương tự: • Sử dụng hai phương pháp điều chế là AM và FM giúp cho tín hiệu có thể truyền xa song hai phương pháp này có hạn chế đó là dễ bị can nhiễu, dải tần hình ảnh bị cắt xén, chất lượng hình ảnh kém • Sóng FM có nhiều ưu điểm mặt tần số, dải tần âm sau tách song điều tần có chất lượng tốt, cho âm trung thực truyền âm Stereo, song FM bị can nhiễu so với sóng AM • Nhược điểm sóng FM cự ly truyền sóng ngắn, truyền cự ly từ vài chục đến vài trăm Km, sóng FM thường sử dụng làm sóng phát địa phương 72  Truyền hình sớ: • Đới với điều chế QAM: kết hợp ASK PSK tức tín hiệu phân định mức theo biên độ pha làm tăng hiệu suất phổ cũng tốc độ truyền chớng được can nhiễu tớt • Đới với điều chế QPSK: là phương pháp điều pha với trạng thái pha phương pháp này làm tăng tốc độ bit truyền, tránh được nhiễu lân cận cũng các nhiễu không mơng ḿn khác ngoại trừ nhiễu trắng • Đới với điều chế OFDM: là phương pháp điều chế đa sóng mang, sóng mang phụ trực giao với nhau, nhờ phổ tính hiệu sóng mang phụ cho phép chồng lấn lên mà phía thu khơi phục lại tín hiệu ban đầu Sự chồng lấn phổ tín hiệu làm cho hệ thống OFDM có hiệu suất sử dụng phổ lớn nhiều so với kỹ thuật điều chế thông thường Hệ thống OFDM loại bỏ hồn tồn tượng giao thoa kí hiệu(ISI) độ dài chuỗi bảo vệ (guard interval leght) lớn trễ truyền dẫn lớn kênh Phù hợp cho việc thiết kế hệ thống truyền dẫn băng rộng, ảnh hưởng phân tập tần số chất lượng hệ thống giảm nhiều so với hệ thống truyền dẫn đơn sóng mang Hệ thống có cấu trúc thu đơn giản Tuy nhiên nhược điểm của nó là đường bao biên độ tín hiệu phát khơng phẳng Điều gây méo phi tuyến khuyếch đại công suất máy phát máy thu • Từ có thể thấy phương pháp điều chế cho truyền hình số có ưu điểm so với truyền hình tương tự có khả chống nhiễu cao, hiệu suất lớn và tốc độ bit cao 73 3.2 Đánh giá về mặt mã hóa tín hiệu giữa truyền hình số và truyền hình tương tự 3.2.1 Mã hóa tín hiệu truyền truyền hình tương tự: • Hình 3.7: Mạch mã hóa tín hiệu truyền hình màu Ba tín hiệu màu R,G,B từ camera đưa đến qua ma trận theo tỷ lệ định, đầu Matrix ta được: Y = 0,3R + 0,59G + 0,11B R–Y B–Y Tín hiệu Y thẳng đến (+) cịn hai tín hiệu “hiệu màu” R – Y, B – Y qua điều chế với sóng mang phụ f sc sau nhập chung với tín hiệu Y cộng Tại đầu (+) ta tín hiệu hình màu tổng hợp sau tín hiệu đưa qua điều biên với sóng mang fov sau đưa đến anten phát 3.2.2 Mã hóa tín hiệu truyền trùn hình sớ 3.2.2.1 Lấy mẫu tín hiệu video Lấy mẫu tín hiệu tương tự q trình gián đoạn (rời rạc hóa) theo thời gian băng tần số lấy mẫu f lm kết cho ta chuỗi mẫu Lấy mẫu bước thể tín hiệu tương tự sang số, thời điểm lấy mẫu chọn ta tọa độ điểm đo Quá trình biến đổi phải tương đương mặt tin tức Quá trình lấy mẫu tương đương với q trình điều biên tín hiệu (f 0) sóng mang có tần số tần số lấy mẫu (f lm) Quá trình điều biên tạo biên biên Sóng lấy mẫu có dạng hình chữ nhật, phổ bao gồm thành phần tần số lấy mẫu hài (hình 3.8) 74 • Hình 3.8: Phổ tín hiệu lấy mẫu Thực tế việc lấy mẫu tín hiệu dựa sở định lý Nyquist – Shannon: “tín hiệu x(t) liên tục theo thời gian có phổ hạn chế w c hoàn toàn xác định dãy giá trị tức thời lấy cách đoạn T = T lm ≤ (1/2fc) với fc = wc/2π” Có ba dạng liên kết vị trí điểm lấy mẫu sử dụng phổ biến cho cấu trúc lấy mẫu tín hiệu video cấu trúc trực giao, cấu trúc “quincunx” mành “quincunx” dòng 3.2.2.2 Lượng tử hóa Bước q trình biến đổi A/D lượng tử hóa Trong q trình biên độ tín hiệu chia thành mức – gọi mức lượng tử Khoảng cách giứa hai mức kề gọi bước lượng tử Các mẫu có từ q trình lấy mẫu có biên độ mức lượng tử Giá trị lượng tử Q xác định theo biểu thức: Q = 2N Trong đó: N - Số bit biểu diễn mẫu Tín hiệu số nhận giá trị xấp xỉ tín hiệu ban đầu, ngun nhân q trình lượng tử hóa xác định giá trị số rời rạc cho mẫu Hình 3.9 cho thấy, tất giá trị biên độ nằm phạm vi giới hạn mức lượng tử thiết lập giá trị – mức lượng tử Q.Có hai phương pháp lượng tử hóa là: Lượng tử hóa tuyến tính có bước lượng tử lượng tử hóa phi tuyến có bước lượng tử khác 75 Trong hầu hết thiết bị video số chất lượng studio, tất mức lượng tử có biên độ trình lượng tử hóa gọi lượng tử hóa đồng Đây trình biến đổi từ chuỗi mẫu với vô hạn biên độ sang giá trị định, trình gây sai số, gọi sai số lượng tử Sai số lượng tử nguồn nhiễu tránh khỏi hệ thống số • Hình 3.9: Q trình lượng tử hóa sai số lượng tử Biên độ tín hiệu video biến đổi theo thời gian Các giá trị lượng tử Q đó, Q bước lượng tử chứa sai số phạm vi 3.2.2.3 Mã hóa Mã hóa khâu cuối biến đổi A/D Mã hóa, theo quan điểm thống kế, trình biến đổi cấu trúc nguồn mà khơng làm thay đổi tin tức, mục đích cải thiện tiêu kỹ thuật cho hệ thống truyền tin Dữ liệu sau 76 mã hóa có ưu điểm: Tính chống nhiễu cao hơn, tốc độ hình thành tương đương khả thông qua kênh Quá trình biến đổi mức tín hiệu lượng tử hóa thành chuỗi bit “0”, “1” Độ dài dãy tín hiệu nhị phân này, thuật ngữ chuyên mơn gọi từ mã nhị phân tính số lượng số “0” “1”, tiêu chất lượng kỹ thuật số hóa tín hiệu Nó phản ánh số lượng mức sáng, tối, màu sắc hình ảnh ghi nhận biến đổi, nguyên tắc độ dài từ mã nhị phân lớn trình biến đổi chất lượng, nghĩa xem “độ phân giải” q trình số hóa Tuy nhiên độ phân giải đến giới hạn định đủ thỏa mãn khả hệ thống kỹ thuật nay, khả phân biệt mắt người xem Độ phân giải tiêu chuẩn 8bit/mẫu Các mã sử dụng truyền hình số phân chia quy ước thành nhóm, là: + Các mã để mã hóa tín hiệu truyền hình + Các mã để truyền có hiệu cao theo kênh thơng tin + Các mã thuận tiên cho việc giải mã đồng bên thu + Các mã để xử lý số tín hiệu phận khác hệ thống truyền hình số Các q trình mã hóa tín hiệu truyền hình truyền tin tức theo kênh thơng tin, trính giải mã tín hiệu bên thu độc lập chí khơng phối hợp với Điều có nghĩa mã thích nghi cho việc biểu diễn số tín hiệu truyền hình khơng thích hợp cho việc truyền theo kênh thơng tin, cịn mã thích hợp cho việc mã hóa tín hiệu truyền hình truyền chống nhiễu theo kênh thơng tin giải mã theo phương pháp phức tạp Vì truyền hình số thưỡng dẫn tới giải vấn đề biểu diễn mã 77 3.2.3 Đánh giá về mặt mã hóa tín hiệu giữa truyền hình số và truyền hình tương tự  Phương pháp mã hóa tín hiệu: • Truyền hình tương tự : quá trình mã hóa là quá trình lấy thông tin về tín hiệu hiệu màu của hình ảnh rồi truyền tín hiệu hiệu màu đó bằng đường dây hữu tuyến rồi phía thu thu tín hiệu hiệu màu đó và khôi phục hình ảnh Thực chất tín hiệu hiệu màu ở truyền là sự chênh lêch điện áp giữa các màu mợt điểm ảnh • Trùn hình số: quá trình mã hóa gồm khâu đó là lọc, lấy mẫu, lượng tử hóa và mã hóa Tín hiệu hay các điểm ảnh được lấy mẫu rời rạc tín hiệu theo quy định Nyquist rồi sau đó sẽ làm tròn các mẫu rời rạc đó và khâu cuối cùng là mã hóa tín hiệu để truyền Vì vậy mà kèm với tín hiệu số thì truyền hình số có thêm các phương pháp khác để điều chế tín hiệu QAM, QPSK, ASK…  Độ trễ tín hiệu và méo • Truyền hình tương tự: Do quá trình mã hóa tín hiệu chỉ có khâu nên độ trễ truyền của truyền hình tương tự là nhỏ so với truyền hình số song việc đảm bảo tín hiệu không bị méo thì ít vì nó không có khả chống nhiễu tác động vào • Trùn hình sớ: Đợ trễ lớn so với truyền hình tương tự quá trình mã hóa gồm khâu là lọc, lấy mẫu, lượng tử hóa và mã hóa vậy mà trể truyền của nó lớn so với truyền hình tương tự Tuy nhiên về khả chống nhiễu thì truyền hình số có khả chống nhiễu tốt hơn lại sử dụng các phương pháp điều chế sô khác làm tăng khả chống nhiễu cũng khả bảo mật tín hiệu 3.3 Đánh giá kỹ thuật ghi đọc tín hiệu truyền hình tương tự truyền hình số 3.3.1 Ghi tín hiệu hình băng từ: Trong máy ghi âm, đầu từ gắn cố định băng kéo chạy qua áp sát vào đầu từ với tốc độ ổn định cho trước Với dải tần số âm (từ 20Hz ÷ 20KHz) với cơng nghệ chế tạo đầu từ cho phép ghi đọc tín hiệu âm tồn dải tần với chất lượng cao 78 Do tín hiệu hình (video) có dải tần cơng tác rộng từ 0Hz ÷ 6MHz Việc ghi, đọc tín hiệu tồn dải tần đặc biệt tần số cực tiểu fmin cực đại fmax trở nên phức tạp đòi hỏi phải có phương pháp xử lý thích hợp 3.3.1.1.Ghi tín hiệu tần số cực đại (fmax) Từ công thức λ= V V λmin = fmax f , với tần số cực đại fmax ta có λ cực tiểu Như xét phần trước, để tránh suất điện động cảm ứng E = 0; λ phải lớn d d khe hở đầu từ: λmin = V fmax d Từ suy ra: V>fmax.d Nếu fmax = MHz giả thiết khe từ d=2µm ta có: V> 6.106.2.10-6 = 12m/s Với V = 12m/s thiết bị phải có hệ thống khí ổn định Hơn nữa, với tốc độ trên, đòi hỏi lượng băng lớn Ví dụ với cuộn băng dài 1000m, máy ghi có v = 0,2m/s thời lượng ghi băng bằng: t = 1000 : 0,2 = 5000(s) ≈ 1h30’ Trong với máy ghi có V = 12m/s t = 1000 : 12 = 83 giây ≈ phút 3.3.1.2 Ghi tín hiệu video tần số cực tiểu (fmin) Giả thiết ta phải ghi tín hiệu có tần số tối thiểu fmin 50Hz λmax = V fmin Trong V tốc độ kéo băng giả thiết V = 12m/s tính tốn phần trên: λmax = 12 = 0,24 m 50 Để đạy suất điện động cảm ứng cực đại, độ rộng d khe từ phải có giá trị bằng: λmax 0,24 = = 0,12 m 2 Như đầu từ có khe từ d = 0,12m để thỏa mãn yêu cầu ghi, đọc tín d= hiệu tần số fmin = 50Hz lại không thỏa mãn yêu cầu ghi, đọc tín hiệu vùng tần số cao Tóm lại dải tần tín hiệu video q rộng (0÷6MHz), khơng thể thỏa mãn lúc việc ghi, đọc tín hiệu hai vùng tần số cao vùng tần số 79 thấp, đặc biệt tần số cực đại f max cực tiểu fmin, địi hỏi phải có phương pháp xử lý tín hiệu video lên băng từ  Phương pháp ghi vng góc • Hình 3.10: Ghi vng góc Đặc điểm phương pháp ghi vng góc là: đầu từ video 1,2,3 gắn cách 900 đĩa trịn vng góc với mặt băng từ Đĩa trịn gắn cố định trục mơtơ Khi môtơ quay, đầu từ quét băng từ, theo hướng từ mép xuống mép vạch đường từ nghiêng gần 900 so với hướng chuyển động băng Vì phương pháp gọi phương pháp ghi vng góc Nó sử dụng thiết bị ghi hình chuyên dụng loại KA DR3, KA DR5, Ampex Hệ máy ghi hình sử dụng phương pháp ghi vng góc có ưu nhược điểm sau: 80 a Ưu điểm: - Độ ổn định tốc độ băng từ dịch chuyển ảnh hưởng không đáng kể tới tốc độ tương đối đầu từ - băng từ Vì vậy, sai lệch gốc thời gian tín hiệu - video nhỏ Rãnh từ video băng ngắn, dễ dàng điều khiển đầu từ rãnh từ video - phát Tốc độ tương đối đầu từ - băng từ lớn bảo đảm ghi phát tín hiệu video có dải tần rộng đến 6,5MHz Do nâng cao chất lượng tín hiệu hình ảnh b Nhược điểm: - Mỗi đầu từ ghi phát đoạn tín hiệu nên phát cần phải ghép nối tín hiệu liên tục từ đầu từ cho ta tín hiệu hồn chỉnh Vì cần - bốn đầu từ khơng đảm bảo chất lượng, hình ảnh không trung thực Do tốc độ tương đối đầu từ băng từ lớn nên đầu từ video chóng mịn, - thời gian sử dụng khoảng 180÷250 Bộ phần khí (đĩa đầu từ, hộp nén băng, đường dẫn băng) nói chung phức tạp, - địi hỏi chế tạo hiệu chỉnh xác loại máy ghi hình khác Kích thước lớn, khối lượng nặng, sử dụng trung tâm trường quay (studio) truyền hình  Phương pháp ghi xiên • Hình 3.11: Ghi xiên Hai đầu từ video gắn đối diện đĩa tròn, băng từ bao quanh đĩa góc lớn 1800 Mặt phẳng đĩa đầu từ tạo với mép băng từ góc α tương đối nhỏ 81 Ngày phương pháp ghi xiên áp dụng rộng rãi tất hệ máy ghi hình chuyên dụng dân dụng Phương pháp ghi xiên có ưu, nhược điểm sau: a- Ưu điểm: - Tuổi thọ đầu từ so với loại ghi vng góc cao (100 giờ) - Mỗi đầu từ video ghi mành tín hiệu video nên thực - chức phát chậm, dừng ảnh… Kết cấu máy gọn nhẹ hơn, sử dụng thuận tiện trung tâm truyền để thực chương trình lưu động ngồi trời - Thiết kế hệ khí đơn giản phương pháp ghi vng góc b- Nhược điểm: - Do góc α nên ổn định tốc độ kéo băng ảnh hưởng đáng kể đến tốc độ - tương đối đầu từ - băng từ Rãnh từ video băng hài, gây nhiều khó khăn cho việc điều khiển đầu từ trượt - rãnh từ phát Đĩa đầu từ quay với tốc độ 1800 vg/ph (NTSC) 1500 vg/ph(PAL/SECAM) tốc độ tương đối đầu từ - băng từ 5,8m/s (với loại VHS), cho phép ghi tín hiệu video có dải tần rộng từ 3÷5MHz Vì thế, so với loại ghi vng góc, chất lượng tín hiệu hình ảnh 3.3.2 Ghi lữu trữ audio 3.3.2.1 Ghi lưu trữ audio analog • Hình 3.12: Q trình lưu trữ phát tín hiệu audio Âm sau phát từ nguồn đưa đến micophone (một microphone bao gồm màng nhỏ tự để rung động, theo chế chuyển dao động màng thành tín hiệu điện) sóng âm chuyển thành sóng điện qua microphone Thơng thường, áp lực cao tương ứng với điện cao 82 Một máy ghi băng chuyển dạng sóng lần – từ tín hiệu điện dây dẫn thành tín hiệu từ cuộn băng Khi phát băng, tiến trình đảo ngược lại, với tín hiệu từ chuyển thành tín hiệu điện, tín hiệu điện làm cho loa rung động 3.3.2.2 Ghi lưu trữ audio số Việc ghi âm vào băng ví dụ kiểu ghi analog Thiết bị sử dụng ghi âm số chuyển đổi từ tương tự sang số (ADC – Analog Digital Conversion) Bộ ADC thu nhận tín hiệu điện đường audio tái lại số gởi cho máy tính Bằng cách thu nhận điện hàng nghìn lần giây, lấy xấp xỉ tốt tín hiệu âm ban đầu Có nhân tố xác định chất lượng việc ghi số: • Tỷ lệ mẫu: Tỷ lệ mẫu thu nhận phát lại, đo Hz, mẫu giây Ví dụ audio CD có tỷ lệ mẫu 44.100 Hz, thường ghi ngắn gọn 44 KHz Đó tỷ lệ mẫu mặc định thường sử dụng, audio CD thịnh hành • Định dạng mẫu lượng tử mẫu: Về chất số số tương tự tái số mẫu Nghĩ tỷ lệ mẫu xác theo chiều dọc dạng sóng số định dạng mẫu xác theo chiều ngang Một đĩa audio có độ xác 16bits Lượng tử mẫu cao cho phép việc phục hồi âm xác Tỷ lệ mẫu gấp hai lần số lớn tín hiệu mà muốn số hoa (định lý lấy mẫu) Con người nge thấy tần số khoảng 20.000 Hz, 44.100 Hz chọn tỷ lệ cho audio CD để bao gồm tất tần số tiếng nói người Tỷ lệ mẫu 96 192 KHz bắt đầu trở nên phổ biến hơn, thường DVD – audio, nhiều người, cách thành thực, nghe thấy khác biệt 3.3.3 Kết luận đánh giá phương pháp ghi tín hiệu Qua trình bày kỹ thuật ghi tín hiệu truyền hình tương tự truyền hình số ta thấy: Trong kiểu ghi số, mẫu ghi cho chúng sử dụng thiết bị số Việc ghi âm số có nhiều lợi ích so với ghi âm analog Các tệp số chép lần được, mà không 83 giảm chất lượng, chúng ghi vào audio CD chia sẻ qua mạng viễn thơng Các tệp âm số chỉnh sửa dễ dàng so với băng từ analog Trong q trình ghi đĩa CD, luồng tín hiệu dạng số đưa vào đầu vào tia lazer (chuỗi bít 0, ví dụ 100110111010 ….), gặp bít tia lazer bắn lỗ vào bề mặt đĩa, cịn bít khơng bắn Khi đọc đĩa CD trình ngược lại, mắt thần (len) đầu đọc đĩa phát tia lazer chiều vào mặt đĩa CD Khi gặp lỗ mặt CD, tia lazer không bị phản xạ lại, đầu đọc hiểu bít Chỗ cịn nguyên (không bị lỗ), tia lazer bị phản xạ ngược lại, mắt thần nhận tia phản xạ đó, đầu đọc đĩa hiểu bít Rõ ràng, với hệ thống tương tự, máy móc phải thiết kế để phân biệt nhiều mức tín hiệu Trong đó, với hệ thống số, máy móc cần phân biệt mức Với mức dễ chế tạo 3.4 So sánh đánh giá về cấu tạo, tín hiệu phát và các phép đo máyphát Để đánh giá hai hệ thống này chúng ta có thể đánh giá rất nhiều khía cạnh khác như: máy phát, phương pháp điều chế, kỹ thuật… Từ hệ thống máy phát này có thể cho ta thấy sự khác biệt bản giữa truyền hình số và truyền hình tương tự cũng giải thích được vì mà truyền hình số dần thay thế truyền hình tương tự Về bản, sơ đồ khối máy phát hình số và tương tự giống Chỉ khác ở bộ điều chế tương tự hay số Tuy nhiên các khuếch đại sử dụng để phát số (với số lượng nhiều chương trình) cần tuyến tính cao phát tương tự 84 ... em ? ?Đánh giá số kỹ thuật truyền hình số truyền hình tương tự ” minh chứng điều Đồ án gồm chương sau: Chương I: Truyền hình tương tự Chương II: Truyền hình số Chương III: Đánh giá số kỹ thuật truyền. .. Chương giới thiệu truyền hình tương tự, nêu hệ thống truyền hình tương tự gồm có truyền hình đen trắng truyền hình màu Đồng thời đưa số kỹ thuật truyền hình đen trắng Các hệ truyền hình màu gồm :... qt hệ thống truyền hình số • Hình 2.1: Sơđồ cấu trúc khối tổng quát hệ thống truyền hình số Bộ biến đổi A/D: tín hiệu hình tương tự biến đổi thành tín hiệu truyền hình số, tham số và? ?ặc trưng