Truyền hình tương tự(Analog Television)

Truyền hình tương tự(Analog Television) Truyền hình tương tự Chương 1: Truyền hình đen trắng Chương 2: Nguyên lý Truyền hình màu Chương 3: Camera Truyền hình Chương 4: Ghi tín hiệu hình trên băng từ Chương 1: Truyền hình đen trắng Phương pháp truyền hình ảnh Tín hiệu Truyền hình đen trắng Truyền dẫn tín hiệu truyền hình Máy thu hình Phương pháp truyền hình ảnh + Đặc điểm của mắt người; - Lưu ảnh 1/24s - Phân biệt chi tiết ≥1’ - Hình êlip - Nhạy theo phương nằm ngang - Góc quan sát ~ 10 độ Phương pháp truyền hình ảnh + Nguyên tắc truyền hình ảnh: - Không truyền toàn bộ hình ảnh mà chỉ truyền các phần tử ảnh. - Hai phần tử ảnh kề nhau tạo với mắt người một góc ≥ 1’ - Tỷ lệ khuôn hình 4/3, 16/9 - Quét từ trái sang phải, từ trên xuống dưới Phương pháp truyền hình ảnh - Số dòng quét càng nhiều, độ nét (độ phân giải) càng cao - Số dòng quét tối thiểu = Số dòng quét có khả năng tái tạo lại hình ảnh mà không gây khó chịu cho người xem - Số dòng quét thích hợp: 10x60=600 dòng - Số điểm ảnh/ảnh: 600x600x4/3=480.000 - Khoảng cách đến màn hình thích hợp: (H/2) : tg5 = 6H Phương pháp truyền hình ảnh +Số ảnh truyền trong 1s: Điện ảnh: 24 hình/s Thực tế: 1 hình x 2 lần 48 hình Truyền hình: 25 ảnh (Tần số điện lưới 50Hz), 30 ảnh (Tần số điện lưới 60Hz). Sử dụng phương pháp quét xen kẽ: 25 ảnh (Frames)/s 50 mành (Fields)/s 30 ảnh (Frames)/s 60 mành (Fields)/s Mành thứ nhất Mành thứ hai Một ảnh hoàn chỉnh Phương pháp truyền hình ảnh Hệ 625 dòng: + Tần số ảnh (Frame): 25 ảnh/s + Tần số mành (Field): 50 mành/s + Chu kỳ của một mành: 20ms + Số dòng/mành: 312.5 + Tần số dòng: 15625 dòng/s + Chu kỳ của một dòng: 64µs + Thời gian tích cực của một dòng: 52, (53.1µs) + Thời gian xóa dòng:12µs,(10.9µs) Phương pháp truyền hình ảnh Hệ 525 dòng: + Tần số ảnh (Frame): 30 ảnh/s + Tần số mành (Field): 60 mành/s + Chu kỳ của một mành: 16.84ms + Số dòng/mành: 262.5 + Tần số dòng: 15750 dòng/s + Chu kỳ của một dòng: 63.56µs + Thời gian tích cực của một dòng:52.49µs + Thời gian xóa dòng:11µs Phương pháp truyền hình ảnh Xung đồng bộ: +Mục đích: Đồng bộ hệ thống quét tia điện tử ở đầu thu và phát +Các loại xung đồng bộ: dòng, mành, xung chẻ, xung cân bằng trước, xung cân bằng sau +Thông số kỹ thuật (xung đồng bộ dòng, t/c 625 dòng): W:4.7µs, F:15625Hz, A:-0.3V a- Xung ®ång bé mµnh kh«ng cã xung c©n b»ng b- Xung ®ång bé mµnh cã xung c©n b»ng Phương pháp truyền hình ảnh Xung xóa: + Mục đích: Xóa tia quét ngược + Xóa dòng (t/c CCIR): 0.18H + Xóa mành (t/c CCIR): 0.08V (H=64µs, V=20ms) + t/c OIRT: - Xóa dòng: 12µs - Xóa mành: 1.6ms (25H) Tín hiệu Truyền hình đen trắng + Tín hiệu Video (Video Signal): 0 ÷ 0.7 V + Xung đồng bộ (Sync Signal): 4.7 µs, -0.3V + Xung xóa (Blanking Signal): 12 µs, 0V + Tín hiệu Truyền hình = Tín hiệu Video tổng hợp (Composite Video Signal – CVS): Video + Sync + Blanking = CVS = 1Vpp Tín hiệu Truyền hình đen trắng Tần số cao nhất của tín hiệu Video: *Tần số cao nhất của tín hiệu Video tương ứng với tín hiệu gồm các điểm ảnh đen-trắng xen kẽ: *T = Bề rộng của 2 phần tử ảnh *Fmax ( lý thuyết) = 1/T *F max (thực tế) = Fmax(lý thuyết) x K(hệ số làm tròn) = [(800:2):52]x0.7~ 5MHz Phổ tín hiệu Video * Phổ tín hiệu Video: 0 ÷ 6 MHz * 0Hz = DC ~ Toàn bộ hình ảnh có cùng một mức sáng * 6MHz : Chi tiết nhỏ nhất của hình ảnh * Không liên tục, năng lượng tập trung xung quanh nfh Phổ của tín hiệu Video 0Hz 6MHz Truyền dẫn tín hiệu truyền hình Điều chế tín hiệu hình: * Video: Điều biên (AM), điều chế âm, một dải biên tần cụt (còn dư) * Audio: FM * Khoảng cách Fh, Ft: 6.5 MHz (t/c D/K OIRT) * Bề rộng kênh cao tần: 8MHz * Tỷ lệ công suất hình tiếng: - Đen trắng: 5/1 - Màu : 10/1 c- Phæ ®iÒu biªn víi mét d¶i biªn tÇn d- Phæ ®iÒu biªn víi mét d¶i biªn tÇn cụt d- Bộ lọc tại đầu thu e- Phổ tín hiệu điều biên tại đầu ra bộ lọc fh ft ft – fh = 6.5 MHz Máy phát hình tiếng chung Máy phát hình tiếng riêng Máy thu hình Máy thu hình đen trắng Đèn hình (Picture Tube) Các tiêu chuẩn TH đen trắng Chương 2: Nguyên lý Truyền hình màu Ánh sáng & màu sắc Nguyên lý Truyền hình màu Các hệ Truyền hình màu Ánh sáng & màu sắc Bản chất vật lý của ánh sáng Ánh sáng trắng & bảy sắc màu phổ Các đặc tính của ánh sáng Độ nhạy phổ của mắt người f(Hz) 1015 7,8.1014 3,8.1014 1020 Hång ngo¹i A’S¸ng 105 0 Tö ngo¹i 1010 Radio Wave Bản chất vật lý của ánh sáng Ánh sáng trắng & bảy sắc màu Theo quy định của C.I.E (Commission International d’Eclairage): +Màu đỏ (Red): có bước sóng 700nm +Màu xanh lá cây (Green): 546.1nm +Màu xanh nước biển (Blue): 435.8nm 380 780 (nm) Các đặc tính của ánh sáng Độ chói (Luminance) Độ bão hòa màu (Saturation) Sắc màu (Hue) Độ nhạy phổ của mắt người Độ nhạy phổ của mắt người Nguyên lý Truyền hình màu Khái niệm về màu sắc Tính tương thích với truyền hình đen trắng Tín hiệu truyền hình màu Khái niệm về màu sắc Màu không phải là bản chất của vật thể Mọi màu sắc = sự trộn lẫn 3 màu cơ bản Trộn bằng phương pháp cộng Trộn bằng phương pháp trừ R = G = B R + G = Y R + B = M B + G = C R + G + B = W KÝnh läc (§á) ¸nh s¸ng tr¾ng §á KÝnh läc (§á) ¸nh s¸ng xanh ? Tương thích với truyền hình đen trắng Phát đen trắng: + Máy thu đen trắng thu được đen trắng + Máy thu màu thu được đen trắng Phát màu: + Máy thu đen trắng thu được đen trắng + Máy thu màu thu được màu Tín hiệu truyền hình màu Tín hiệu chói: Y=0.3R + 0.59G + 0.11B Tín hiệu hiệu màu: R-Y, B-Y Điều chế tín hiệu hiệu màu Fsc= (2n-1)fH/2 Fsc ở vùng tần số cao của tín hiệu chói Fsc 0; λmin = V/fmax > d + Từ đó suy ra: V > fmax.d + Giả thiết fmax = 6MHz, d = 2µm, ta có: V > 6 x 2 = 12 m/s! + Với cuộn băng dài 1000m, với V = 12m/s, chỉ ghi được ~ 83 giây! Ghi tín hiệu hình trên băng từ Ghi tín hiệu Video ở fmin: + Với fmin ta có λmax= V/fmin + Giả thiết V = 12 m/s như trên, và giả thiết fmin = 50 Hz, ta có: λmax = 12/50 = 0.24m + Để đạt được єmax, độ rộng d của khe từ phải có giá trị bằng: d = λmax/2 = 0.24/2 = 0.12m! Ghi tín hiệu hình trên băng từ + Với d = 0.12m sẽ thỏa mãn yêu cầu ghi, đọc ở tần số 50Hz nhưng lại không thỏa mãn đối với 6MHz, và cũng tương tự như vậy đối với d = 2µm! + Do dải tần số của tín hiệu Video quá rộng (0 ± 6MHz), không thể thỏa mãn cùng một lúc việc ghi đọc tín hiệu trên cả hai vùng tần số cao và thấp! Phương pháp ghi vuông góc a- Nh×n ngang b- Nh×n tõ trªn xuèng c- MÆt b¨ng tõ Phương pháp ghi xiên Ghi tín hiệu hình trên băng từ Máy ghi hình VHS (Video Home System): Quá trình ghi: +Điều tần với hệ số điều chế ß rất nhỏ (ß~0.1) + Với fmax = 3MHz, BW = 2fmax = 6MHz + Tách tín hiệu chói Y để điều chế FM + Tách tín hiệu màu C và phách xuống vùng tần số thấp Tách Chói (Y) màu (C) Y C Y C C (Down Converter) Y (fm) Y C Y + C Ghi tín hiệu hình trên băng từ Quá trình đọc: + Tín hiệu chói Y được đưa qua mạch giải điều chế FM + Tín hiệu màu C được phách trở lại vùng tần số cao +Tín hiệu chói Y (đã được giải điều chế) và tín hiệu màu C (đã được phách trở lại tần số ban đầu) được đưa đến mạch trộn để tái tạo lại tín hiệu video ban đầu. FM Demodulator Up-Converter Y C Y + C Ghi tín hiệu hình trên băng từ Máy ghi hình Betacam +Xử lý tín hiệu theo phương pháp ghép kênh theo thời gian có nén (CTDM – Compressed Time Division Multiplex) + Quá trình ghi: Hai tín hiệu R-Y và B-Y được ghép lại và ghi trên cùng một vệt từ sau khi đã nén về mặt thời gian. Chúng bị trễ 1H so với tín hiệu chói Y + Quá trình đọc: Tín hiệu R-Y và B-Y được giải nén và trở về trạng thái ban đầu. Chúng bị trễ thêm 1H (tổng cộng 2H) so với tín hiệu chói Y THE END