Tài liệu Chương 3: Nguyên lý thu phát hình doc

23 400 0
  • Loading ...
1/23 trang

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 19/01/2014, 02:20

Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông Th.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths. Võ Đình Tùng 49 Chương III NGUYÊN PHÁT-THU HÌNH A. NGUYÊN PHÁT HÌNH: I. PHƯƠNG PHÁP QUÉT HÌNH Để thay thế bộ cảm biến gồm 108 sensor của mắt cảm nhận hình ảnh của vật thể thì người ta sử dụng camera_thiết bị gồm một hệ thống thấu kính và các mạch điện tử để chuyển đổi các điểm của hình ảnh theo từng dòng thành các tín hiệu điện. Ở máy thu, để tái tạo lại hình ảnh này người ta dùng phương pháp quét, tổng quát như sau: Một hình ảnh tổng quát sẽ được cắt ra thành n dòng, các điểm ảnh trên từng dòng lần lượt được chuyển thành các tín hiệu điện có độ mạnh yếu tương ứng với độ sáng và màu sắc. Khi tái tạo lại ảnh các tín hiệu điện trên từng dòng trên sẽ được đưa vào điều khiển một súng điện tử để vẽ lại hình ảnh trên màn hình. Tùy theo độ mạnh Xuất phát của ảnh Khung ảnh Dòng 1 Dòng 2 Dòng nDòng 1 Dòng 2 Dòng nHình 3.1 Nguyên quét hình Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông Th.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths. Võ Đình Tùng 50yếu của tín hiệu tại các điểm trên một dòng mà độ sáng của màn hình sẽ khôi phục lại như hình ảnh ban đầu. Số dòng quét trong một ảnh và số ảnh quét trong 1 giây được xác định dựa trên 2 tiêu chuẩn truyền hình: - OIRT (International Radio-Television Organisation): là tiêu chuẩn truyền hình châu Âu, trong đó qui định số dòng quét là 625 dòng và số ảnh/s ~ 25 ảnh. - FCC (Federal Communications Commssion ): là tiêu chuẩn truyền hình của Mỹ trong đó qui định số dòng quét là 525 dòng và số ảnh quét trong 1 giây ~30 ảnh. Tuy nhiên, trong thực tế để tăng chất lượng của ảnh người ta sử dụng phương pháp quét xen dòng: Việc quét xen dòng đảm bảo số dòng quét trong một giây không tăng nhưng số lần lặp lại của các bán ảnh tăng gấp đôi dẫn đến đảm bảo chất lượng ảnh quét. Xem một ảnh mẫu quét: Hình 3.3 Dòng 2 4 Dòng 1 Dòng 3 Dòng n-1 n Hình 3.2 Nguyên quét xen dòng ở máy thu Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông Th.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths. Võ Đình Tùng 51 Hình 3.4 bán ảnh 1 và bán ảnh 2 II. DẢI TẦN CỦA TÍN HIỆU HÌNH Dãi tần của tín hiệu hình gồm 2 bank: - VHF (very high frequency): 49,75Mhz Æ 223,25Mhz - UHF (ultra high frequency): 470Mhz Æ 958Mhz Do tần số của tín hiệu hình thay đổi từ 30Hz đến 4,2Mhz nên độ rộng của mỗi kênh truyền hình cũng rất rộng và cụ thể phụ thuộc vào tiêu chuẩn truyền hình: - OIRT: mỗi kênh có độ rộng 8 Mhz - Chuẩn FCC: mỗi kênh có độ rộng 6Mhz Sóng mang Video Sóng mang Audio 8Mhz Hình 3.5 Dải thông của tín hiệu truyền hình OIRT 6,5 Mhz 6 Mhz 0,75 Mhz 1,25 Mhz Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông Th.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths. Võ Đình Tùng 52 Ở Việt Nam sử dụng tiêu chuẩn OIRT (hệ truyển hình màu PAL D/K, chi tiết ở phần sau), xem sự phân chia các kênh sóng trong dãi tần truyền hình theo OIRT: PAL D/K (OIRT) TELEVISION STANDARD - CHANNEL CHART CATV MHz VIDEO SOUND BROADCAST MHz VIDEO SOUND 01 48.5-56.5 49.75 56.25 21 470-478 471.25 477.75 02 58-66 59.25 65.75 22 478-486 479.25 485.75 03 76-84 77.25 83.75 23 486-494 487.25 493.75 04 84-92 85.25 91.75 24 494-502 495.25 501.75 05 92-100 93.25 99.75 25 502-510 503.25 509.75 06 174-182 175.25 181.75 26 510-518 511.25 517.75 07 182-190 183.25 189.75 27 518-526 519.25 525.75 08 190-198 191.25 197.75 28 526-534 527.25 533.75 09 198-206 199.25 205.75 29 534-542 535.25 541.75 10 206-214 207.25 213.75 30 542-550 543.25 549.75 11 214-222 215.25 221.75 31 550-558 551.25 557.75 12 222-230 223.25 229.75 32 558-566 559.25 565.75 SC-1 111-119 112.25 118.75 33 566-574 567.25 573.75 SC-2 119-127 120.25 126.75 34 574-582 575.25 581.75 SC-3 127-135 128.25 134.75 35 582-590 583.25 589.75 SC-4 135-143 136.25 142.75 36 590-598 591.25 597.75 SC-5 143-151 144.25 150.75 37 598-606 599.25 605.75 SC-6 151-159 152.25 158.75 38 606-614 607.25 613.75 SC-7 159-167 160.25 166.75 39 614-622 615.25 621.75 SC-8 223-231 224.25 230.75 40 622-630 623.25 629.75 SC-11 231-239 232.25 238.75 41 630-638 631.25 637.75 SC-12 239-247 240.25 247.75 42 638-646 639.25 645.75 SC-13 247-255 248.25 254.75 43 646-654 647.25 653.75 SC-14 255-263 256.25 262.75 44 654-662 655.25 661.75 SC-15 263-271 264.25 270.75 45 662-670 663.25 669.75 SC-16 271-279 272.25 278.75 46 670-678 671.25 677.75 1,25 Mhz Sóng mang Video 0 Sóng mang Audio 6Mhz Hình 3.6 Dải thông của tín hiệu truyền hình màu FCC 4,5 Mhz 4,2 Mhz 0,75 Mhz Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông Th.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths. Võ Đình Tùng 53SC-17 279-287 280.25 286.75 47 678-686 679.25 685.75 SC-18 287-295 288.25 294.75 48 686-694 687.25 693.75 SC-19 295-303 296.25 302.75 49 694-702 695.25 701.75 SC-20 303-311 304.25 310.75 50 702-710 703.25 709.75 SC-21 311-319 312.25 318.75 51 710-718 711.25 717.75 CATV MHz VIDEO SOUND BROADCAST MHz VIDEO SOUND SC-22 319-327 320.25 326.75 52 718-726 719.25 725.75 SC-23 327-335 328.25 334.75 53 726-734 727.25 733.75 SC-24 335-343 336.25 342.75 54 734-742 735.25 741.75 SC-25 343-351 344.25 350.75 55 742-750 743.25 749.75 SC-26 351-359 352.25 358.75 56 750-758 751.25 757.75 SC-27 359-367 360.25 366.75 57 758-766 759.25 765.75 SC-28 367-375 368.25 374.75 58 766-774 767.25 773.75 SC-29 375-383 376.25 382.75 59 774-782 775.25 781.75 SC-30 383-391 384.25 390.75 60 782-790 783.25 789.75 SC-31 391-399 392.25 398.75 SC-32 399-407 400.25 406.75 SC-33 407-415 408.25 414.75 SC-34 415-423 416.25 422.75 SC-35 423-431 424.25 430.75 SC-36 431-439 432.25 438.75 SC-37 439-447 440.25 446.75 SC-38 447-455 448.25 454.75 SC-39 455-463 456.25 462.75 SC-40 463-471 464.25 470.75 SC-41 471-479 472.25 478.75 SC-42 479-487 480.25 486.75 SC-43 487-495 488.25 494.75 SC-44 495-503 496.25 502.75 SC-45 503-511 504.25 510.75 SC-46 511-519 512.25 518.75 SC-47 519-527 520.25 526.75 SC-48 527-535 528.25 534.75 SC-49 535-543 536.25 542.75 SC-50 543-551 544.25 550.75 SC-51 551-559 552.25 558.75 SC-52 559-567 560.25 566.75 SC-53 567-575 568.25 574.75 CATV MHz VIDEO SOUND BROADCAST MHz VIDEO SOUND SC-54 575-583 576.25 582.75 SC-55 583-591 584.25 590.75 SC-56 591-599 592.25 598.75 SC-57 599-607 600.25 606.75 SC-58 607-615 608.25 614.75 SC-59 615-623 616.25 622.75 SC-60 623-631 624.25 630.75 SC-61 631-639 632.25 638.75 SC-62 639-647 640.25 646.75 SC-63 647-655 648.25 654.75 SC-64 655-663 656.25 662.75 SC-65 663-671 664.25 670.75 SC-66 671-679 672.25 678.75 SC-67 679-687 680.25 686.75 SC-68 687-695 688.25 694.75 SC-69 695-703 696.25 702.75 SC-70 703-711 704.25 710.75 SC-71 711-719 712.25 718.75 SC-72 719-727 720.25 726.75 SC-73 727-735 728.25 734.75 SC-74 735-743 736.25 742.75 SC-75 743-751 744.25 750.75 SC-76 751-759 752.25 758.75 SC-77 759-767 760.25 766.75 SC-78 767-775 768.25 774.75 SC-79 775-783 776.25 782.75 SC-80 783-791 784.25 790.75 SC-81 791-799 792.25 798.75 Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông Th.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths. Võ Đình Tùng 54SC-82 799-807 800.25 806.75 III. TÍN HIỆU TRUYỀN HÌNH: III.1 Dạng sóng của tín hiệu truyền hình đen trắng và truyền hình màu: Tất cả các màu sắc trong thực tế đều có thể tạo thành từ 3 thành phần màu cơ bản R (Red), G (Green) và B (Blue). Theo thuyết về màu sắc, màu sáng được dựa trên sự pha trộn R, G và B với phần trăm bằng nhau, tuy nhiên thực tế nếu pha trộn theo công thức này thì sẽ hình thành màu xanh nhạt do sự cảm nhận về màu sắc là không thức này thì sẽ hình thành màu xanh nhạt do sự cảm nhận về màu sắc là không đồng đều: Hình 3.7 Tín hiệu hình được tạo ra thông qua hệ thống thấu kính và các cảm biến màu của các camera: Hình 3.8 Nguyên tạo R, G, B 400 440 480 520 560 600 640 680 Sự cảm thụ của mắt người Bước sóng nm UV Xanh da trời Blue Red Hồng ngọai (Green) Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông Th.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths. Võ Đình Tùng 55 Tùy theo màu sắc của điểm ảnh mà tín hiệu ra của các cảm biến R, G, B sẽ có độ lớn nhỏ khác nhau. Trong truyền hình đen trắng, tín hiệu truyền hình là tín hiệu chói Y , là thành phần tổng hợp từ R, G, B theo nguyên pha màu và theo sự cảm thụ màu sắc của mắt người có giá trị xác định theo công thức sau: 0,59 0,3 0,11YGRB=++ Tín hiệu truyền hình màu sẽ gồm tín hiệu Y và hai thành phần R-Y và B-Y. Ngày nay, tất cả các đài phát đều sử dụng tín hiệu Y, R-Y, B-Y để truyền đi thông tin tin hình ảnh. Tại máy thu, nếu là máy thu trắng đen sẽ thu nhận 3 thành phần tín hiệu hình sau đó lọc lấy 1 thành phần Y; nếu máy thu hình màu sẽ tái tạo lại 3 tín hiệu R, G, B dựa trên 3 thành phần tín hiệu thu được. Dạng sóng của tín hiệu hình tổng hợp truyền hình đen trắng: Tín hiệu hình truyền đi theo từng dòng quét, tại cuối mỗi dòng một xung đồng bộ được truyền kèm theo để cho phép máy thu đồng bộ xung quét của dòng kế tiếp với đài phát, thời gian xuất hiện xung đồng bộ cũng là thời gian mà súng phóng tia điện tử tại máy thu di chuyển từ cuối dòng hiện tại trở về đầu dòng kế tiếp. Khi truyền xong dòng cuối cùng của mỗi bán ảnh, một chuỗi xung đồng bộ được truyền kèm theo để cho phép máy thu đồng bộ ảnh kế tiếp với đài phát. Thời gian xuất hiện của xung đồng bộ này cũng chính là lúc súng điện tử tại máy thu di chuyển từ cuối màn hình đến đầu màn hình để chuẩn bị quét bán ảnh kế tiếp. Chuỗi xung đồng bộ mành (ảnh) Chuỗi xung đồng bộ mành (ảnh) Bán ảnh i Bán ảnh i + 1 Tín hiệu hình của 1 dòng (Y) Xung đồng bộ dòng Mức trắng Mức đen Hình 3.9 Dạng tín hiệu hình đen trắng Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông Th.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths. Võ Đình Tùng 56 Dạng sóng của tín hiệu hình tổng hợp truyền hình màu: Dạng tín hiệu đồng bộ mành (ảnh): Tín hiệu truyền hình đen trắng và màu được biến điệu AM biên sót trước khi truyền đi. III.2 Tín hiệu âm thanh trong truyền hình: Trong kỹ thuật truyền hình, âm thanh stereo được truyền đi cùng lúc với hình ảnh và được biến điệu FM tại tần số sóng mang lớn hơn tần số sóng mang hình 6,5Mhz (OIRT) hoặc 4,5Mhz (FCC) Tín hiệu hình của 1 dòng (Y, R-Y, B-Y) Tín hiệu đồng bộ dòng Mẫu tín hiệu sóng mang màu (burst màu): 8-10 chu kì Hình 3.10 Tín hiệu hình màu Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông Th.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths. Võ Đình Tùng 57III.3 Sơ đồ khối quá trình thành lập tín hiệu truyền hình: CAMERA Tổng hợp tín hiệu Y MạchMa Trận Mạch tổng hợp màu Biến điệu tín hiệu màu BỘ CỘNG TÍN HIỆU ĐỒNG BỘ MẠCH PHÁT TÍN HIỆU ĐỒNG BỘ BIẾN ĐIỆU AM BIÊN SÓT TẠI F0MICRO BIẾN ĐIỆU FM TẠI F0+6.5M/4.5MBỘ CÔNG VIDEO VÀ AUDIO CÔNG SUẤT PHÁT Anten phát Left right Tín hiệu hình tổng hợp R GB Y R - Y B - Y A B A’B’Y + A’ + B’DAO ĐỘNG TẠO SÓNG MANG MÀU BỘ CỘNG TÍN HIỆU TỔNG HỢPHình 3.11 Sơ đồ thành lập tín hiệu truyền hình màu Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông Th.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths. Võ Đình Tùng 58 IV. HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH MÀU: IV.1 Hệ thống truyền hình màu NTSC( National Televison System Committee ) Là hệ thống truyền hình màu đầu tiên trên thế giới xuất hiện tại Mỹ vào những năm 50 ( theo tiêu chuẩn truyền hình FCC ). Ở hệ thống NTSC, người ta truyền đi 3 tín hiệu màu sau: () ()() ()0,59 0,3 0,110,74 0, 270,48 0,41YGRBIRY BYQRY BY=++=−−−=−+− Tín hiệu I được truyền với dải thông khoảng 1,3MHz, tín hiệu Q truyền với dải thông 0,5 MHz và tín hiệu Y với dải thông 4,2MHz. Tín hiệu I và Q sẽ được biến điệu AM cân bằng với tần số sóng mang phụ fsc = 3,58Mhz trước khi được trộn với tín hiệu Y: [...]... độ tia điện tử suy giảm theo khoảng cách truyền nên có sự khác nhau trong việc điều khiển cường độ tia quét trong màn hình cong và màn hình phẳng II SƠ ĐỒ KHỐI TỔNG QUÁT CỦA MỘT MÁY THU HÌNH Về nguyên thì máy thu hình gần giống với máy thu thanh AM đổi tần SƠ ĐỒ KHỐI CỦA MỘT MÁY THU HÌNH MÀU: Th.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths Võ Đình Tùng Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông 66 Audio IF Limitter... B NGUYÊN THU HÌNH: I CẤU TẠO BÓNG ĐÈN HÌNH(CRT: CATHOD RAY TUBE): HV R G BRGB RGB Cuộn gia nhiệt R G B BRG Yoke Anode L1L2L3 Hình 3.15 Cấu tạo đèn hình L1: lưới điều khiển, điều khiển số lượng tia điện tử phát ra từ Cathod di chuyển đến màn hình L2: lưới gia tốc, tăng tốc các điện tử khi chúng di chuyển Th.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths Võ Đình Tùng Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông 64 L3:... thông 59 Hình 3.12 Sơ đồ khối phát NTSC Dạng sóng của phương pháp điều biên nén: Giải điều chế điều biên cân bằng được thực hiện bằng cách nhân tín hiệu điều biên cân bằng với một thành phần tín hiệu có cùng tần số và pha với sóng mang gốc và lọc hạ thông (LPF) để thu được tín hiệu gốc, chính vì do này mà máy phát hình phải truyền kèm theo các mẫu sóng mang màu (burst màu) để giúp máy thu có cơ... đồ khối phát PAL Dải tần của một kênh truyền hình OIRT sử dụng hệ thống màu PAL: Sóng mang Video Sóng mang Audio 0,75 Mhz 6,5 Mhz Y C 1,25 Mhz 4.43Mhz 8Mhz V.3 Hệ thống truyền hình màu SECAM: SECAM : Sequentiel Couluer A Memoire, hệ thống truyền hình lần lượt, có nhớ, ra đời tại Pháp, được sử dụng phổ biến tại Pháp và các nước thu c Liên xô cũ Hệ truyền hình này sử dụng 3 tín hiệu màu: Th.S Trần Viết... điệu FM CMDT Mạch tạo xung OSC 4,406Mhz đồng bộ Hình 3.14 Sơ đồ khối phát SECAM Dải tần của kênh truyền hình OIRT hệ SECAM: Sóng mang Video Sóng mang Audio 0,75 Mhz 6,5 Mhz Y C 1,25 Mhz ~ 4Mhz 8Mhz Th.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths Võ Đình Tùng OSC 4,25Mhz Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông 63 • Các thông số kỹ thu t cơ bản của 3 hệ thống truyền hình màu: Thông số NTSC PAL SECAM Số dòng quét 525... Khối tuner RF Mixer IF Video detector 0 Video Yoke Nhân tần số fosc SWITCHING POWER SUPPLY Hình 3.16 Sơ đồ máy thu hình II.1 Switching Power Supply: Cuộn khử từ AC 220V AC Filter Cấp nguồn mồi OSC & PWM Cấp nguồn chính Diode bridge 300VDC & filter High frequency transformer Power device rectify Hồi tiếp chính Hình 3.17 Sơ đồ khối nguồn switching Th.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths Võ Đình Tùng B+ CRT... tụ, hội tụ chùm tia điện tử để đập tập trung vào một điểm ảnh ( R, G, B ) R, G, B: là 3 cathod của đèn hình được điều khiển bởi các tín hiệu R, G và b nhận được từ đài phát Tín hiệu R, G, B nhận được càng lớn thì điện áp tại R, G, B càng âm Yoke : cuộn lệch dọc, ngang, được điều khiển bởi 2 dòng điện hình răng cưa có nhiệm vụ tạo ra từ trường theo phương thẳng đứng (cuộn lệch dọc) và theo phương ngang... truyền hình PAL, tín hiệu U và V được điều biên nén tại tần số 4.43Mhz Th.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths Võ Đình Tùng Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông 61 Khuếch đại Y dây trễ cộng OUT Y R MẠCH MA TRẬN G V Điều biên nén Tín hiệu V Cộng U B Khuếch đại V (0-1,5Mhz) Khuếch đại U (0-1,5Mhz) Điều biên nén Tín hiệu U +900 -900 OSC 4,43Mhz +1350 -1350 Cấp xung đồng CMĐT CMĐT Hình 3.13 Sơ đồ khối phát. .. bất đối xứng của biên tần tín hiệu I V.2 Hệ thống truyền hình màu PAL (Phase Alternative Line) Một vài năm sau khi hệ NTSC đưa vào sử dụng, hệ truyền hình màu của Châu Âu bắt đầu phát triển và kế thừa thành quả của NTSC để đưa ra một hệ thống truyền hình cho riêng mình là hệ PAL Trong hệ này sử dụng 3 tín hiệu màu sau: Y = 0,59G + 0,3R + 0,11B U = 0, 493 ( B − Y ) V = ±0,877 ( R − Y ) Sự khác nhau... chủ biên; Ths Võ Đình Tùng B+ CRT Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông 67 II.2 Tuner: Có nhiệm vụ cộng hưởng với dải tần rộng bằng với kênh sóng của đài cần thu (6Mhz, 8Mhz), tín hiệu thu được khuếch đại và trộn tần để đổi về tần số trung tần hình là 45,75Mhz tất cả các khối trong tuner được tích một trong một board mạch và được đặt trong một vỏ bọc kim loại với các tín hiệu giao tiếp bên ngoài có . Chương III NGUYÊN LÝ PHÁT -THU HÌNH A. NGUYÊN LÝ PHÁT HÌNH: I. PHƯƠNG PHÁP QUÉT HÌNH Để thay thế bộ cảm biến gồm 108 sensor của mắt cảm nhận hình. quét trong màn hình cong và màn hình phẳng. II. SƠ ĐỒ KHỐI TỔNG QUÁT CỦA MỘT MÁY THU HÌNH Về nguyên lý thì máy thu hình gần giống với máy thu thanh AM
- Xem thêm -

Xem thêm: Tài liệu Chương 3: Nguyên lý thu phát hình doc, Tài liệu Chương 3: Nguyên lý thu phát hình doc, Tài liệu Chương 3: Nguyên lý thu phát hình doc

Từ khóa liên quan

Gợi ý tài liệu liên quan cho bạn