Đang tải... (xem toàn văn)
Giới thiệu và phân tích hệ thống truyền hình cáp
ĐÀI TIẾNG NÓI VIỆT NAM TRƯỜNG CAO ĐẲNG PHÁT THANH TRUYỀN HÌNH I BÁO CÁO THỰC TẬP ĐỀ TÀI : KĨ THUẬT TRUYỀN HÌNH Giảng viên hướng dẫn : Nguyễn Hữu Phước Cán bộ kĩ thuật hướng dẫn : Kĩ Sư - Vũ Hoa Sơn Nơi thực tập : Đài phát thanh – truyền hình Hà Nội Sinh viên thực hiện : Nguyễn Hữu Ngọc Lớp : ĐTVT 5B BÁO CÁO THỰC TẬP Hệ Cao Đẳng khóa 5 Hà Nam, Ngày ……. tháng……. năm 2011 LỜI MỞ ĐẦU Máy thu hình từ lâu đã không còn xa lạ với người dân trên toàn thế giới. Có thể nói rằng, nhiệm vụ của máy thu hình là tiếp nhận tín hiệu cao tần cảm ứng trên anten thu, khuếch đại và biến đổi tín hiệu đó thành tín hiệu hình ảnh và tín hiệu âm thanh. Khôi phục hình ảnh và âm thanh đã phát đi. Song song với sự phát triển như vũ bão của công nghệ, ngành công nghệ sản xuất máy thu hình cũng phát triển rất mạnh mẽ. Đã có nhiều sản phẩm máy thu hình mới ra đời thỏa mãn nhu cầu ngày càng cao của người xem truyền hình, cũng như nâng cao được chất lượng phục vụ của dịch vụ truyền hình… Sự phát triển của công nghệ sản xuất máy thu hình đi từ sản phẩm đầu tiên là chiếc máy thu hình đen trắng, đặt nền tảng cho sự ra đời của máy thu hình màu năm 1953 và ngày càng được cải thiện với nhiều thế hệ mới trong thế kỉ XX – XXI. Tuy nhiên, chưa dừng lại ở đó, ngày nay công nghệ sản xuất máy thu hình vẫn không ngừng phát triển cho ra những sản phẩm mới như tivi Plasma, LCD hay màn hình ma trận LED… sản phẩm mới ra đời đồng nghĩa với việc chất lượng hình ảnh và âm thanh ngày càng sắc nét, tinh tế. Như vậy máy thu hình ngày càng phong phú, đa dạng nhu cầu về chất lương ngày càng cao của khán thính giả nói chung đã kích thích kĩ thuật truyền hình phát triển. Các công nghệ truyền hình mới được ra đời nổi bật trong đó là truyền hình cáp với nhiều ưu điểm như : hình ảnh rõ nét, chất lượng hình ảnh và âm thanh không bị ảnh hưởng bởi các điều kiện thời tiết… Vì thế mà truyền hình cáp đã trở thành một tiềm lực cạnh tranh đáng kể đối với các mạng viễn thông khác trong hoạt động cung cấp các dịch vụ viễn thông. Hiện nay tại Việt Nam nhu cầu phát triển truyền hình cáp hữu tuyến quy mô, hiện đại cung cấp nhiều chương trình cho người dân cả nước đã được lập kế hoạch phát triển và triển khai trên diện rộng. Cùng với sự phát triển này, đề tài “Kĩ thuật truyền hình” trong báo cáo thực tập tốt nghiệp của em, trình bày những nội dung cơ bản nhất về máy thu hình và hệ thống truyền hình cáp. Nội dung nghiên cứu của em gồm 2 chương : Chương I : Tổng quan về máy thu hình NGUYỄN HỮU NGỌC – ĐTVT 5B CAO ĐẲNG PHÁT THANH TRUYỀN HÌNH I 2 2 BÁO CÁO THỰC TẬP Hệ Cao Đẳng khóa 5 Chương II : Giới thiệu và phân tích hệ thống truyền hình cáp Nội dung thực tập và những kết quả đạt được trong quá trình của em gồm : I. Sơ đồ đấu nối thiết bị trong phòng kĩ thuật Truyền Dẫn Phát Sóng Đài Phát Thanh và Truyền Hình Hà Nội. II. Chức năng các khối và nguyên lý hoạt động của hệ thống truyền dẫn phát sóng III. Giới thiệu một số thiết bị trong phòng KT TD – PS Đài PT – TH Hà Nội IV. Quy trình khai thác, vận hành, lập trình một chương trình truyền hình cụ thể NGUYỄN HỮU NGỌC – ĐTVT 5B CAO ĐẲNG PHÁT THANH TRUYỀN HÌNH I 3 3 BÁO CÁO THỰC TẬP Hệ Cao Đẳng khóa 5 Phần A : Nội Dung CHƯƠNG I - TỔNG QUAN VỀ MÁY THU HÌNH 1.1. Giới thiệu chung về máy thu hình Để thực hiện chuyển tiếp các chương trình truyền hình cũng như phân phối chương trình truyền hình trực tiếp đến cho người sử dụng, có thể thực hiện qua các hệ thống thông tin vệ tinh, viba, các đường cáp v.v…Nhờ vậy, mạng lưới truyền hình ngày một mở rộng và phát triển mạnh mẽ. Các chương trình truyền hình có thể phục vụ cho rất nhiều đối tượng ở các vị trí khác nhau trên toàn cầu một cách nhanh chóng. Cùng với sự phát triển của các ngành công nghiệp viễn thông khác, một hệ thống thông tin tổng hợp đã dần đươc hình thành, và truyền hình đóng vai trò quan trọng trong hệ thống thông tin đó. Việc sử dụng nhiều phương pháp truyền phát chương trình, tạo điều kiện cho hệ thống truyền hình điểm - điểm phát triển, cho phép phục vụ người xem một cách tốt nhất và chính vì thế mà hệ thống các máy thu hình cũng phát triển rất nhanh chóng, đạt được những thành tựu to lớn góp phần nâng cao chất lượng phục vụ đến đông đảo công chúng. Một bước ngoặt lịch sử trong ngành kĩ thuật truyền hình đó là sự ra đời của máy thu hình đen trắng, đây là một bước phát triển vượt bậc của truyền hình và là nền tảng cho sự rà đời của máy thu hình màu ( năm 1953 ) rồi kế đến là sự ra đời của tivi Plasma với chất lượng âm thanh và hình ảnh được cải thiện một cách rõ rệt. Chưa dừng lại ở đó những sản phẩm máy thu hình chất lượng cao ngày càng được phát triển và điển hình là chiếc tivi LCD đem lại một cảm giác tuyệt vời cho người xem với chất lượng hình ảnh HD ( High Divison ) rõ nét đến từng chi tiết cộng với nhiều ưu điểm đi kèm như : Tiết kiệm năng lượng và diện tích nhưng lại đem đến cho người xem những hình ảnh chân thật, sắc nét… Tuy nhiên điều đáng quan tâm về các thế hệ máy thu hình là trong tương lai gần chúng ta có thể được sở hữu những chiếc TV 3D với những hình ảnh sống động sát với thực tế đem lại cho người xem cảm giác như đang hoà mình vào những không gian thật ngay bên trong chiếc máy thu hình…. Hay mạnh mẽ hơn là công nghệ màn NGUYỄN HỮU NGỌC – ĐTVT 5B CAO ĐẲNG PHÁT THANH TRUYỀN HÌNH I 4 4 BÁO CÁO THỰC TẬP Hệ Cao Đẳng khóa 5 hình Ma trận LED sắc nét đến từng điểm ảnh cũng đã và đang là xu hướng phát triển của ngành công nghiệp sản xuất mát thu hình. 1.2. Máy Thu Hình Màu 1.2.1. Giới thiệu : Hệ thống truyền hình đen – trắng thực hiện phân tích ảnh cần truyền thành các mẫu rời rạc rồi truyền lần lượt các mẫu đó. Thông tin được truyền đi là thông tin về độ chói của các điểm ảnh. Máy thu sẽ khôi phục được hình ảnh truyền đi than một ảnh đen – trắng. Tuy nhiên cảnh vật quanh ta chứa đầy màu sắc, vì vậy truyền hình – cần phải truyền đi được các thông tin về màu sắc của ảnh sao cho phía thu có thể khôi phục được màu sắc thực tế. Hình ảnh màu có thể coi do nhiều hình ảnh đơn sắc hợp lại. Mỗi hình ảnh đơn sắc là một mẫu của hình ảnh màu. Vì vậy, hình ảnh màu có chứa nhiều thông tin hơn hình ảnh đơn sắc. Vấn đề đặt ra cho kĩ thuật truyền hình màu (cũng như kĩ thuật nghiên cứu sản xuất máy thu hình màu) là làm thế nào không tăng số kênh thông tin mà vẫn truyền được hình ảnh màu, hay nói cách khác cần biển hình ảnh màu thành một tín hiệu điện biến đổi theo thời gian để có thể truyền đi bằng một kênh thông tin duy nhất. Kỹ thuật truyền hình màu ( sản xuất máy thu hình màu ) đã phải dựa theo lý thuyết về màu sắc. về các định lý phân tích và tổng hợp màu để thực hiện được mục đích của truyền hình màu… Và máy thu hình màu đã ra đời và ngày càng phát triển để đáp ứng được những như cầu đó, đem lại chất lượng hình ảnh ngày càng cao phục vụ đông đảo người xem truyền hình ngày càng hoàn chỉnh. NGUYỄN HỮU NGỌC – ĐTVT 5B CAO ĐẲNG PHÁT THANH TRUYỀN HÌNH I 5 5 BÁO CÁO THỰC TẬP Hệ Cao Đẳng khóa 5 1.2.2 Sơ đồ khối máy thu hình màu Thưòng đến Kênh chói Điện áp mạng Hình 1 : Sơ đồ khối máy thu hình màu NGUYỄN HỮU NGỌC – ĐTVT 5B CAO ĐẲNG PHÁT THANH TRUYỀN HÌNH I 6 6 M a c h T Đ T T ạ o t í n h i ệ u t r u n g t ầ n t i ế n g t h ứ 2 K ê n h t i ế n g l o a K h ố i c h ọ n k ê n h s ó n g m K Đ t r u n g t ầ n h ì n h T á c h s ó n g h ì n h K ê n h c h ó i K h ố i T á c h s ó n g D m M ạ c h T D K N g u ồ n n u ô i M ạ c h m a t r ậ n K Đ U r K Đ U g K Đ U b K ê n h đ ồ n g b ộ m à u K h ó i q u é t d ò n g M ạ c h t ạ o d ò n g đ i ệ n đ ồ n g q u y C h ỉ n h l ư u c a o á p K h ố i q u é t m ặ t M ạ c h s ử a m é o g ố i H ì n h t h à n h x u n g t ắ t t i a K h ố i đ ồ n g b ộ M ạ c h t ự k h ử K h ố i đ i ề u h à n h c h í n h K ê n h m à u Đ è n h ì n h m à u … . . … . . … . . … . . BÁO CÁO THỰC TẬP Hệ Cao Đẳng khóa 5 1.2.3. Chức năng các khối của máy thu hình màu : Tín hiệu cao tần của băng sóng VHF và UHF được đưa tới khối chọn kênh tương ứng. Khối chọn kênh có nhiệm vụ chọn kênh thu, khuếch đại và biến đổi tần số thu thành tần số trung tần : Trung tần hình, trung tần tiếng (trung tần mang thông tin tín hiệu tổng hợp màu Um) Phần tử chính của máy thu hình màu là đèn hình màu, nó biến đổi tín hiệu màu cơ bản thành hình ảnh màu. Loại đèn hình và thông số của nó (góc lệch tia điện tử, kích thước màn hình, đường kính cổ đèn hình) quyết định mạch điện và thông số một mạch điện của máy thu hình màu (như tầng ra của các khối quét, mạch sửa méo gối, mạch tạo dòng điện đồng quy…) Với máy thu hình màu cần lưu ý tới : + Đường tiếng : Tần số trung tần thứ hai qua bộ khuếch đại trung tần đường tiếng SIF ( Sound Intermedium Frequency ), tách sóng FM, khuếch đại âm tần và đưa ra loa. + Kênh chói : Để đảm bảo cho kênh chói làm việc ổn định, tần số ngoại sai phải thật ổn định, do đó trong máy thu hình màu cần có mạch tự động điều chỉnh tần số AFT (Automatic Fine Tuning). Khối khuếch đại trung tần VIF (Video Intermedium Frequency) khuếch đại điện áp trung tần hình, trung tần tiếng tách sóng thị tần để lấy tín hiệu tổng hợp màu Um và tách sóng phách để lấy ra tần số trung tần thứ hai. Thực chất, kênh chói là các tầng khuếch đại hình trong máy thu hình đen - trắng, nó đảm nhận các chức năng : - Khuếch đại tín hiệu chói đến giá trị cần thiết. -Làm trễ tín hiệu chói một thời gian cần thiết, đảm bảo cho tín hiệu chói và các tín hiệu màu ứng với một ảnh phần tử cùng đến lối vào mạch ma trận một lúc, nhằm làm cho ảnh đen – trắng và ảnh màu trùng khít. - Nén tín hiệu tần số hiệu và sóng mang màu lúc thu chương trình truyền hình màu. Thực hiện điều chỉnh tương phản và độ sáng của ảnh truyền hình màu. Ở nhiều máy, còn có mạch tự động hạn chế độ sáng ABL (Automatic Brightness Limiter). + Kênh màu : Là một trong những khối quan trọng của máy thu hình màu, nó ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng hình ảnh truyền hình màu. Nhiệm vụ của kênh màu là : - Tách lấy tín hiệu màu từ tín hiệu truyền hình đầy đủ. - Khuếch đại tín hiệu màu đến giá trị cần thiết - Giải mã tín hiệu màu để nhận được các tín hiệu cần thiết. + Khối đồng bộ màu : Nhiệm vụ của khối này là : NGUYỄN HỮU NGỌC – ĐTVT 5B CAO ĐẲNG PHÁT THANH TRUYỀN HÌNH I 7 7 BÁO CÁO THỰC TẬP Hệ Cao Đẳng khóa 5 - Tách lấy tín hiệu đồng bộ màu để thực hiện đồng bộ, đồng pha cưỡng bức mạch tạo sóng mang phụ trong máy thu hình hệ NTSC và PAL; thực hiện đồng pha CMĐT trong máy thu hình hệ SECAMIIIB và PAL. - Tự động tắt kênh màu lúc thu chương trình truyền hình đen – trắng hoặc lúc thu chương trình truyền hình khác hệ màu hoặc lúc mức tín hiệu ở lối vào máy thu hình màu quá yếu. Tín hiệu truyền tới lối vào kênh đồng bộ màu thường lấy từ kênh màu. Ngoài ra, tuỳ theo loại máy thu hình màu, thường có thêm xung tần số mặt hoặc tần số dòng, hoặc cả hai đặt lên khối đồng bộ màu để cho kênh đồng bộ màu ít chịu ảnh hưởng của các loại nhiễu + Mạch ma trận : Tùy theo phương thức điều chế mật độ tia điện tử trong đèn hình màu và phương án giải mã màu, mà cấu trúc và chức năng của mạch ma trận có khác nhau. với máy thu hình hệ SECAM và PAL lúc điều chế catốt, các tín hiệu màu cơ bản – Ur’ , - Ug và - Ub truyền tới catốt các sung điện tử tương ứng. vì vậy, mạch ma thực hiện 2 nhiệm vụ : - Từ các tín hiệu màu U r-y và U b-y tạo thành tín hiệu màu thứ ba theo biểu thức : U g-y = - 0,59U r-y - 0,19 U b-y - Từ tín hiệu chói Uy và các tín hiệu màu tạo ra các tín hiệu màu cơ bản : Ur = U’r = U’ r-y + U’y Ug = U’g = U’g-y + U’y Ub = U’b = U’g-y + U’y Mạch điện thực hiện các phép toán này gọi là ma trận R, ma trận G và ma trận B. Khi dùng phương thức điều chế lưới, tín hiệu chói (-U’y) truyền đến ba catốt của ba súng điện tử, chứ không truyền đến mạch ma trận ; còn ba tín hiệu màu U’ r-y, U’ g- y, U’ b-y truyền đến các cực điều chế của ba súng điện tử tương ứng. Lúc đó mạch ma trận chỉ hoàn thành chức năng tạo tín hiệu màu U’ g-y ; còn việc hình thành các tín hiệu màu cơ bản U’r , U’g , U’b thực hiện ngay trong đèn hình màu + Các tầng khuếch đại video mắc sau mạch ma trận dùng để khuếch đại tín hiệu màu cơ bản hoặc tín hiệu màu đến giá trị đủ lớn, nhằm đảm bảo cho đèn hình màu hoạt động bình thường. Hệ số khuếch đại của các tầng khuếch đại video khoảng 30 ÷ 40 dB, và giá trị điện áp ra khoảng 60 ÷ 200 V (tùy theo loại đèn hình màu sử dụng trong máy) + Khối quét dòng : Có nhiệm vụ tạo ra từ trường lái tia điện tử theo chiều ngang. Xung đồng bộ dòng được tách khỏi tín hiệu hình và qua mạch vi phân. Xung vi phân đến mạch so pha, mạch này có nhiệm vụ so sánh pha của xung đồng bộ dòng đã vi phân và pha của xung quét dòng tao ra từ biến áp dòng trong máy thu, kết quả so sánh sẽ cho điện áp một chiều để điều khiển bộ tạo xung quét dòng. Ngoài ra, nó còn có nhiệm vụ NGUYỄN HỮU NGỌC – ĐTVT 5B CAO ĐẲNG PHÁT THANH TRUYỀN HÌNH I 8 8 BÁO CÁO THỰC TẬP Hệ Cao Đẳng khóa 5 cung cấp điện áp có tần số dòng cho mạch tạo dòng điện hội tụ, điện áp dòng điện mach sửa méo gối và cung cấp điện áp thật ổn định cho đèn hình. + Khối quét mành : Có nhiệm vụ tạo ra từ trường lái tia điện tử theo chiều đứng. Ngoài ra, còn có nhiệm vụ cung cấp điện áp có tần số mành cho mạch tạo dòng điện hội tụ và cho mạch sửa méo gối. + Mạch tạo dòng điện hội tụ : Có nhiệm vụ tạo dòn điện có tần số dòng và dòng điện có tần số mành với hình dạng và biện độ cần thiết cung cấp cho các cơ cấu hội tụ được đặt trên cổ đèn hình. Cơ cấu hội tụ có tác dụng hội tụ ba màu R, G, B trên mỗi phần tử của ảnh (ba màu R, G, B trung khít nhau trên mỗi phần tử của ảnh) nằm trên toàn bộ màn hình. + Mạch cân bằng trắng : Có nhiệm vụ đảm bảo cho toàn bộ màn hình khi không thu chương trình truyền hình hoặc khi thu chương trình truyền hình đen - trắng không bị nhuốm màu, nghĩa là đảm bảo màn hình có màu trắng như máy thu hình đen - trắng. + Mạch tự khử từ : Được bố trí ở khối nguồn, có nhiệm vụ khử từ trường dư trên màn chắn, màn che từ, đai giữa đèn hình .v.v . do từ trường bên ngoài, nhất là từ trường trái đất gây nên. + Làm sạch màu : Trong máy thu hình đen trắng có hai nam châm hình xuyến dẹt ở cổ đèn hình để chỉnh tâm, nhưng trong máy thu hình màu hai nam châm hình xuyến dẹt để làm sạch màu. Để chỉnh tâm trong máy thu hình màu ta dùng biện pháp thay đổi giá trị và chiều dòng điện một chiều chạy qua cuộn lái tia dòng và mành. + Khối điều hành : Khối này bao gồm các chiết áp, hoặc phím ấn v.v . Để tắt mở máy, chọn chương trình, điều chỉnh tương phản, độ sáng, độ bão hòa màu, sắc màu, âm lượng, âm sắc v.v . Với các máy thu hình màu sản xuất những năm gần đây, đặc biệt là máy đa hệ chất lượng cao đều có bộ vi xử lý (micro processor) cho phép sử dụng cấu trúc phần mềm để điều khiển phần cứng. Nhờ có các vi khiển nhúng này mà có thể thực hiện các chức năng vừa kể trên ngay tại máy thu hình hoặc từ xa qua bộ điều khiển từ xa bằng tia hồng ngoại. Ngoài ra còn có thể có thêm khả năng tự động tìm chọn và ghi nhớ đài phát chương trình, tự động chọn hệ màu, tạo tín hiệu để từ đó tạo ra các kí tự, con số trên màn hình, chia ảnh (PIP), thông tin văn bản (teletext) v.v . + Nguồn cung cấp cho máy thu hình màu cần có những yêu cầu sau : - Phải có mạch bảo vệ khi có hiện tượng quá áp và quá tải. - Điện áp một chiều cung cấp cho tranzito và IC phải có độ ổn định cao, độ gợn sóng phải nhỏ. Khi có những sự cố đột biến trong máy thu hình, nguồn cung cấp phải được cắt dời khỏi mạch điện. 1.3. Ống thu hình màu : Đèn hình màu là thiết bị biến đổi tín hiệu điện chứa thông tin màu của ảnh thành hình ảnh màu và hiển thị lên màn hình. NGUYỄN HỮU NGỌC – ĐTVT 5B CAO ĐẲNG PHÁT THANH TRUYỀN HÌNH I 9 9 BÁO CÁO THỰC TẬP Hệ Cao Đẳng khóa 5 Trong các máy thu hình màu hiện nay, để tổng hợp ảnh màu, đều sử dụng phương pháp trộn không gian đồng thời và thực hiện tại một đèn hình màu. Ở cổ đèn hình màu bố trí ba hoặc một súng điện tử để tạo ra ba tia điện tử. Mỗi tín hiệu màu cơ bản điều chế mật độ của một chùm tia điện tử. Màn huỳnh quang của đèn hình màu gồm vô số điểm hoặc sọc huỳnh quang có thành phần hóa học khác nhau. Mỗi điểm hoặc sọc chỉ phát ra một trong ba màu cơ bản tùy thuộc vào thành phần hóa học của chất huỳnh quang phủ lên đó. Diện tích các điểm hoặc sọc này và khoảng cách giữa chúng khá nhỏ. Chúng được sắp xếp gần nhau và xen kẽ theo một trình tự nhất định. Hiện nay, các máy thu hình màu đều sử dụng loại đèn hình màu ba súng điện tử như : Đèn hình màu dạng điểm, đèn hình màu Trinirton, đèn hình màu PIL v.v. CHƯƠNG II : GIỚI THIỆU VÀ PHÂN TÍCH HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH CÁP NGUYỄN HỮU NGỌC – ĐTVT 5B CAO ĐẲNG PHÁT THANH TRUYỀN HÌNH I 10 10 [...]... Pad 2.3 Mng phõn phi tớn hiu truyn hỡnh cỏp hu tuyn Bộ khuếch đại 2.3.1 Mng ton cỏp ng trc Spliter Tap 13 Ng un i n ỏp NGUYN HU NGC TVT 5B Cáp thuê bao CAO NG PHT THANH TRUYN HèNH I Hình 3 : Kiến trúc đơn giản mạng CATV truyền thống BO CO THC TP 14 H Cao ng khúa 5 Cỏc chng trỡnh thu c t v tinh hoc viba ti headend Headend thc hin nhim v : - Thu cỏc chng trỡnh t v tinh, cỏc trm viba, cỏc mng cỏp hu tuyn... cú chc nng thu/phỏt quang t/n cỏc node quang v chuyn tip tớn hiu ti cỏc Hub khỏc NGUYN HU NGC TVT 5B 15 CAO NG PHT THANH TRUYN HèNH I BO CO THC TP H Cao ng khúa 5 16 Mạng truyền dẫn (Transport segment) Mạng truy nhập Mạng phân phối Hình 4 : Kiến trúc mạng HFC - Mng phõn phi tớn hiu bao gm h thng cỏp quang, cỏc Hub th cp v cỏc node quang Tớn hiu quang t cỏc Hub s c chuyn thnh tớn hiu iờn ti cỏc node... HFC ch s dng cỏc thit b cao tn th ng c gi l mng HFC th ng HFPC (Hybrid Fiber / Passive Coaxial network ) S dng mng truy nhp hon ton s to ra cỏc u im sau: Bộ chia Bộ chia Mạng truyền dẫn (Backbond) Mạng phân phối Mạng truy nhập Hình 5 : Cấu trúc mạng HFPC - Cht lng tớn hiu c nõng cao do khụng s dng cỏc b khuch i tớn hiu m hon ton ch s dng cỏc thit b th ng nờn tớn hiu n thuờ bao s khụng b nh hng bi nhiu