Hệ thống truyền hình và truyền thanh

ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI THÀNH
PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG

BÁO CÁO HỆ THỐNG VIỄN THÔNG 2
ĐỀ TÀI:HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH VÀ
TRUYỀN THANH
GVHD: Th.S LẠI NGUYỄN DUY
NHÓM 9:
- Nguyễn Hữu Thịnh
- Trần Hà Hân
- Nguyễn Phú Quý
-Nguyễn Ngọc Thương
-Lê Hữu Toàn
NỘI DUNG
BÁO CÁO:
1. Giới thiệu hệ thống
truyền hình và truyền
hình số.
2. Số hiệu hóa tín hiệu
Video và Audio.
3. Nén tín hiệu Video và
Audio.
4. Các phương thức truyền
dẫn tín hiệu truyền hình
số.
PHẦN 1: HỆ THỐNG
TRUYỀN HÌNH
I/ GIỚI THIỆU HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH VÀ TRUYỀN HÌNH
SỐ
1/ Hệ thống truyền hình



Khối camera
Máy phát
Anten
Anten
thu
Máy thu hình
2/ Truyền hình số

2.1 : Sơ đồ
Tín hiệu TH
tương tự
Biến
đổi A/D
Tín hiệu TH
số
Mã hóa
kênh
Biến đổi
tín hiệu
Kênh
thông tin
Biến đổi
tín hiệu
Giải mã
hóa
kênh
Biến đổi
D/A

Tín hiệu TH
số
Tín hiệu TH
tương tự
Hình 2.1 : Sơ đồ cấu trúc tổng quát của hệ thống truyền hình số
2.2 Đặc điểm truyền hình số:
-
Yêu cầu về băng tần: băng tần cao hơn so với truyền hình tương tự
-
Tỉ lệ S/N: khả năng chống nhiễu tốt
-
Chồng lấn phổ: để chống hiện tượng chồng lấn phổ,ta lấy tần số lấy mẫu
lớn hơn 2 lần tần số cao nhất trong hệ thống.
-
Xử lí tín hiệu: tín hiệu là các bit 0 và 1
-
Ưu điểm và khuyết điểm
2.3 Các phương pháp biến đổi tín hiệu video
-
Tín hiệu video số tổng hợp
- Tín hiệu video số thành phần
Lộc thông
thấp
Lấy mẫu Lượng tử
Mã hóa
Đồng bộ
Tín hiệu
Tín hiệu số
tổng hợp
2.4 Chuyển đổi ADC và DAC

- Sơ đồ làm việc của ADC
Lộc thông
thấp
Lấy mẫu Lượng tử Mã hóa
Xung lấy
mẫu đồng bộ
Vào Ra
Hình 2.4 Sơ đồ biến đổi tương tự-số
- Các phương pháp biến đổi tượng tự - số:
+ Biến đổi song song
+ Biến đổi nối tiếp theo mã đếm
+ Biến đổi nối tiếp theo mã nhị phân
+ Biến đổi song song – nối tiếp kết hợp
- Biến đổi song song
- Biến đổi nối tiếp theo mã đếm
- Chuyển đổi DAC
Mạch
logic
DAC
Lấy
mẫu
Lộc thông
thấp
Xung lấy
mẫu
Khuếch
đại
Tín hiệu tương
tự
Tín hiệu số

Hình 2.5 Sơ đồ mach biến đổi số - tương tự
II : SỐ HÓA TÍN HIỆU VIDEO VÀ AUDIO
I.Số hoá tín hiệu video
II.Số hoá tín hiệu Audio
1.Lấy mẫu tín hiệu video
2.Lượng tử hoá tín hiệu
video
6.Tiêu chuẩn lấy mẫu tín
hiệu video thành phần
3.Mã hoá
4.Chuyển đổi D/A
5.Tiêu chuẩn số hoá tín hiệu
video màu tổng hợp
I Số hoá tín hiệu
video
1.Lấy mẫu tín hiệu video:
Biên độ
0 f
0
f
sa
.f
0
f
sa
f
sa
+f
0
2f

sa
.f
0
2 f
sa
2f
sa
+f
0
f
sa
.f
0
3f
sa

3f
sa
+f
0

 Hình 2.1 Phổ của tín hiệu lấy mẫu

Tần số

Lấy mẫu tín hiệu video dựa trên cơ sở của định lý Nyquist –
Shanaon: “Tín hiệu x(t) liên tục theo thời gian có phổ chế cắt tại
ω
c
hoàn toàn được xác định bằng một dãy các giá trị tức thời lấy

cách nhau một đoạn T = T
sa
< 1/2f
c
.Với f
c
= ω
c
/2 ”

Tần số lấy mẫu càng cao , càng dễ dàng cho việc sử dụng các
bộ lọc tránh chồng phổ và bộ lọc tái tạo cũng như đưa lại một đặc
tuyến tần số tốt hơn.
2.Lượng tử hoá tín hiệu video:
Có hai phương pháp lượng tử
-Lượng tử hoá tuyến tính có các bước lượng tử bằng nhau .
-Lượng tử hoá phi tuyến có các bước lượng tử khác nhau
Biên độ
n+5
n+4
n+3
n+2
n+1
n

Hình 2.2: Quá trình lượng tử hoá.
T
Lỗi lượng tử
3.Mã hoá:


Mã hoá là một quá trình biến đổi cấu trúc nguồn mà không
làm thay đổi thông tin.

Độ dài của từ mã nhị phân càng lớn thì quá trình biến đổi
càng chất lượng

Các mã được sử dụng trong truyền hình số :
•
Các mã để mã hoá tín hiệu truyền hình
•
Các mã để truyền có hiệu quả cao theo kênh thông tin
•
Các mã thuận tiện cho việc giải mã và đồng bộ bên thu
•
Các mã để xử lý số tín hiệu trong các bộ phận khác nhau
của hệ thống truyền hình số.
4.Chuyển đổi D/A:

Băng cơ
bản
biªn díi biªn trªn
f
gh
f
sh
thêi gian
3f
sa
2f
sa

f
sa
4f
sa
Biªn ®é
Biªn ®é
Tần số
Hình 2.3 Tín hiệu tại đầu ra Hình 2.4 Phổ tín hiệu tại đầu ra
biến đổi D/A biến đổi D/A
5. Tiêu chuẩn số hoá tín hiệu video màu tổng hợp :

Hai hệ thống tiêu chuẩn số hoá tín hiệu video tổng hợp đã
được phát triển rộng rãi .Đó là:
- Tiêu chuẩn 4f
SC
NTSC.
- Tiêu chuẩn 4f
SC -
PAL.

5.1. Tiêu chuẩn 4f
SC
NTSC:

Tần số lấy mẫu bằng 4 lần tần số sóng mang phô hay bằng
14,3181 MHz ( lấy là 14,2 MHz). Tín hiệu xung clock được
lấy từ xung đồng bộ màu của tín hiệu video tổng hợp .
+180
0
+90

0
0
0
sãng mang hinh sin
l
Q
R-Y
B-Y
+180
0
l Q -l -Q l Q -l -Q
+123
0
+33
0
+303
0
+213
0
+123
0
+33
0
 +303
0
+213
0
c¸c mÉu
Hình 2.5 Lấy mẫu chuẩn 4fsc NTSC


5.2. Tiờu chun 4f
SC
PAL:

Tn s ly mu bng 4 ln tn s súng mang phụ hay
17,734475 MHz ( thng vit 17,73) .
2f
sc
8,86 MHz
Tần số
Nquist
Tần số
Dải thông
định mức
danh định
Dải thông cao
có
thể chấp nhận
Tần số
lấy mẫu
f
sc
4,43
MHz
3f
sc
13,29
MHz
4f
sc

17,7
MHz
5f
sc
Biên
độ
Hỡnh 2.6 Ph ca tớn hiu ly mu chun 4fsc NTSC.

6. Tiêu chuẩn lấy mẫu tín hiệu video thành phần .
6.1.Các chuẩn lấy mẫu:
6.1.1)Tiêu chuẩn 4:4:4:
Với hệ PAL , màn hình được chia làm 625 x 720 điểm
(pixel).
iÓm lÊy mÉu Đ
tÝn hiÖu chãi Y
iÓm lÊy mÉu Đ
mµu ®á C
r
iÓm lÊy mÉu Đ
mµu lam C
B
Hình 2.7 Tiêu chuẩn 4:4:4
6.1.2)Tiêu chuẩn 4:2:2
Điểm lấy mẫu tín
hiệu chói Y
iÓm lÊy Đ
mÉu mµu ®á
C
r
iÓm lÊy Đ

mÉu mµu
lam C
B
Hình 2.8 Tiêu chuẩn 4:2:2
6.1.3) Tiêu chuẩn 4:2:0
Hình 2.9 Tiêu chuẩn 4:2:0
6.1.4) Tiêu chuẩn 4:1:1
Điểm lấy mẫu
tín hiệu chói Y
iÓm lÊy Đ
mÉu mµu ®á
C
r
iÓm lÊy mÉu Đ
mµu lam C
B
Hình 2.10 Tiêu chuẩn 4:1:0
