Bài giảng Kỹ thuật phát thanh và truyền hình - Chương 2: Kỹ thuật truyền hình tương tự - Vũ Thị Thúy Hà

 Chương 2
KỸ THUẬT TRUYỀN 
 HÌNH TƯƠNG TỰ
 84
2.1 MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ B ẢN
 • A. ÁNH SÁNG VÀ MẦU SẮC
 3
 /
 2
 /
 • Thùc nghiÖm vÒ ¸nh s¸ng lµ mét d¹ng sãng ®iÖn tõ. 2017
 380.780 800..1600nm
 λ
 Tö ngo¹i tÝm lam.l¬ lôc..vµng cam 850 1300 1550
 ®á. ¸nh s¸ng trong th«ng tin quang
 ¸nh s¸ng nhÌn thÊy
 • Thùc nghiÖm vÒ ¸nh s¸ng phøc hîp lµ tæ hîp cña c¸c ¸nh s¸ng ®¬n s¾c.
 λ1
 λ1
 (λ1 λn)
 (λ1 λn)
 380.780
 380.780
 λ λ
 n
 n
 85
 3/2/2017
 86
)
TT
(
B. MẮT NGƯỜI VỚI MẦU SẮC.
 3
 /
 2
 /
• Cấu tạo của mắt người: 2017
M¾t ngõ¬i lµ mét thiÕt bÞ thu hÌnh ®Æc biÖt.
Cã 2 lo¹i tÕ bµo m¾t n»m ë vïng vâng m¹c:
 +TÕ bµo hÌnh que((110 – 130triÖu) nhậy c¶m víi c¶m gi¸c s¸ng tèi( tÝn
 hiÖu chãi.)
 +TÕ bµo hÌnh nãn(6-7 triÖu) nhËy c¶m víi mÇu s¾c.
M¾t người c¶m nhËn ®ù¬c sãng ¸nh s¸ng ë vïng tõ (380-780) nm .
Độ nÐt cña hÌnh ¶nh ®ược x¸c ®Þnh b»ng chi tiÕt cña vËt thÓ mµ m¾t cã
 thÓ nhÌn thÊy ®îc.
 Vâng m¹c
 Tiªu ®iÓm
 87
BA MẦU CƠ BẢN TRONG TRUYỀN HÌNH.
 3/2/2017
 Mỗi một ảnh mầu đơn sắc đều mang thông tin về độ chói
 và các sắc mầu vì vậy ta vẫn nhận thấy ảnh nhưng là mầu
 đơn sắc.
 Trộn ba ảnh ảnh mầu đơn sắc r,b,g sẽ tạo được ảnh mầu
 tự nhiên, đây cũng là nguyên lý làm việc của các máy chiếu
 phim màn ảnh rộng.
 Trộn mầu được thực hiện tại màn hình của các máy thu
 hình, các điểm ảnh trên màn hình là tổ hợp ánh sáng ba
 điểm mầu r,g,b.để cho ra ảnh có độ sắc nét sinh động thì số
 điểm ảnh phải nhiều.
 88
 3/2/2017
 89
)
TT
(
MỘT SỐ CÁC ĐỊNH DẠNG ẢNH
 3
 /
 2
 /
 2017
 VũTh 
 ị
 Thúy Hà Hà Thúy
 90
3/2/2017 Vũ Thị Thúy Hà 
 91
3/2/2017 Vũ Thị Thúy Hà 
 92
2.2.NGUYÊN LÝ TRUYỀN HÌNH
 3/2/2017
 93
 KHÁI NIỆM TRUYỀN HÌNH
 Camera Máy phát
 ống Video Bộ điều 
 Bộ KĐ Xử lý Bộ KĐ
 phát chế
 Hình 
 ảnh Bộ tạo 
 xung quét Bộ tạo 
 cần sóng mang
truyền
 Bộ tạo xung 
 đồng bộ
 Máy thu hình
 Ống thu hình
 Anten Bộ tách Video
 Bộ KĐ
 thu sóng
 Đồng bộ
 Bộ tạo 
 xung quét 94
 Hình 1.1. Sơ đồ hệ thống truyền hình
NGUYÊN LÝ TRUYỀN HÌNH
 3
 /
 2
 /
 2017
 95
YÊU CẦU KHI TRUYỀN HÌNH ẢNH
 3/2/2017
 96
CÁC KÊNH TRUYỀN HÌNH
QUẢNGDải tần dành choBÁtruyền hình quảng bá từ 47MHz đến 900MHz.
Toàn bộ dải được chia thành băng tần UHF và VHF. Băng tần VHF có tần số từ
30300MHz,
 3
 /
 2
Băng tần UHF có tần số từ 3003000MHz. /
 2017
 VũTh 
 ị
 Thúy Hà Hà Thúy
 97
2.3 .NGUYÊN LÝ QUÉT TRONG TRUYỀN HÌNH.
 .Quét liên tục.
 3
 /
 2
 /
 tia quét thực hiện quét từ trên xuống dưới tia quét thực hiện từ trái qua phải. 2017
 .Quét xen kẽ.
 thực hiện quét 25/30 mành /s tia quét thực hiện quét hết một mành chẵn
 mới sang mành lẻ.
 . Đồng bộ quét giữa máy phát và máy thu.
 mỗi dòng quét đều có một xung đồng bộ dòng mỗi mành quét cũng có một
 xung đồng bộ mành. 
 .Quét để tổng hợp hình ảnh.
 phân tích ảnh thành các ô vuông-phần tử ảnh.số phần tử ảnh càng nhiều thì
 tổng hợp ảnh càng nét. &ngược lại.
 .Tần số quét. tần số quét quyết định độ nét của hình ảnh .
 tần số quét dòng :fh=15625hz./15735hz
 tần số quét mành.fh=50/60hz. 98
PH ƯƠNG PHÁP QUÉT LIÊN TỤC
 3/2/2017
 -Quá trình tia điện tử đưa từ hết dòng
 1 về đầu dòng 2, tia điện tử được tắt
 1 nhờ xung xóa dòng.
 2 - Thời gian tia điện tử quét hết dòng 1
 3 và về đầu dòng 2 gọi là thời gian quét
 : dòng.
 : - Thời gian quét từ dòng 1 đến hết
 : dòng cuối cùng là thời gian quét thuận
 : của một mặt.
 -Thời gian quét ngược của mặt là thời
 Dòng cuối cùng gian tia điện tử từ hết dòng cuối cùng
 về đầu dòng 1.
 Hình 1-2. Phương pháp quét liên tục - Quá trình quét ngược của mặt tia
 điện tử được tắt nhờ xung xóa mặt.
 Mỗi giây truyền được fa ảnh, gọi là tần
 số quét ảnh. 99
Phương pháp quét xen kẽ
 100
3/2/2017 Vũ Thị Thúy Hà 
 101
.SO SÁNH QUÉT TRONG TRUYỀN HÌNH
 3/2/2017
 102
3/2/2017 Vũ Thị Thúy Hà 
 103
2.4 SƠ ĐỒ TỔNG QUÁT HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH
MÀU
 E’R E’Y
 ER EM = E’Y + E’C
 3
 Hiệu chỉnh Mạch ma trận /
 Camera 2
 gamma /
 E’G Mạch cộng 2017
 EG
 S1
 Bộ điều 
 E’B
 EB chế EC
 S2
 E’R
 E’Y
 Từ bộ tách sóng 
 video
 E’G
 Bộ chọn S1 Mạch ma 
 tín hiệu trận
 Ống thu
 Bộ tách sóng màu E’B
 S2
 104
MÉO GAMMA
 Độ tương phản, nó là tỷ số độ chói vùng sáng nhất và độ
 chói vùng tối nhất của ảnh. Độ tương phản càng cao ảnh
 truyền hình càng rõ nét
 Số bậc chói là giá trị lớn nhất của số mức chói trong dải
 đã cho sao cho mắt có thể phân biệt được các mức đó.
 Độ tương phản càng cao thì số mức chói càng lớn.
 Trong truyền hình phải đảm bảo sao cho tỷ lệ số bậc chói
 bên phát và bên thu là không đổi, tức là đặc tuyến truyền
 đạt là đường thẳng
 Đặc tuyến truyền đạt không thẳng gây ra méo gọi là méo
 gamma
NGUYÊN TẮC TRUYỀN HÌNH M À U
 3/2/2017
 Hình ảnh cần truyền qua camera truyền hình màu được biến đổi
 thành 3 tín hiệu màu cơ bản ER, EG, EB
 Các tín hiệu màu cơ bản này được đưa qua các mạch hiệu chỉnh
 gamma, các mạch này sử dụng để bù méo gamma do ống thu ở
 phía bên thu gây lên.
 Các tín hiệu đã bù méo E’R, E’G, E’B được đưa vào mạch ma
 trận tạo ra tín hiệu chói E’Y và hai tín hiệu mang màu S1, S2.
 Các tín hiệu S1 và S2 điều chế dao động tần số mang phụ tạo ra
 tín hiệu mạng màu cao tần UC. Trong bộ cộng, các tín hiệu E’Y
 và UC được trộn với nhau để trở thành tín hiệu truyền hình màu
 tổng hợp EM = E’Y + E’C. Tín hiệu EM này được truyền đến bên
 thu bằng cáp, hệ thống viba hoặc máy thu phát vô tuyến điện.
 106
2.5 .TÍN HIỆU TRUYỀN HÌNH
 3
 /
 2
 /
.Các thành phần của tín hiệu truyền hình. 2017
A.Tín hiệu Audio.
• Mang thông tin về tiếng động,ca nhạc, lời thuyết minh, tiếng nói của nhân
 vật..v..v
• Tín hiêụ tiếng có phổ rộng: 0 - 20khz.
• Tai ngừơi cảm thụ tốt nhất trong khoảng 16 hz- 16000hz.
• Thực hiện điều chế fm đối với tín hiệu audio.
B.Tín hiệu video.
• Mang thông tin về hình ảnh và mầu sắc.
• Tín hiệu video có phổ rộng: từ 0-6 mhz.
• Mắt người cảm thụ tín hiệu đen trắng tốt hơn tín hiệu mầu.
• Thực hiện điều chế AM đối với tín hiệu video.
 107
CÁC THÀNH PHẦN TRONG TÍN HIỆU VIDEO.
a.Tín hiệu chói:
 Ký hiệu là y, mang thông tin về hình ảnh đen trắng. 3/2/2017
có phổ rộng từ 0-6 Mhz
b.Tín hiệu đồng bộ ngang dọc:
ký hiệu : fh,fv mang thông tin về pha của các dòng và mành để thực
 hiện đồng bộ giữa phía phát và phía thu.
c.Tín hiệu hiệu số mầu:
ký hiệu là :cm, mang thông tin về mầu sắc.
có hai tín hiệu mầu: r-y & b-y có độ rộng phổ đều là 3 MHz.
d.Tín hiệu đồng bộ mầu:
ký hiệu là fsm, mang thông tin về pha cả sóng mang mầu.
giúp cho việc tách tín hiệu mầu tại phía thu được chính xác.
 108
TÍN HIỆU- HIỆU SỐ MẦU TRONG TRUYỀN HÌNH.
 3
 /
 2
 /
 a.Vì sao lại truyền tín hiệu- hiệu số mầu? 2017
 Vì trong cả ba tín hiệu mầu có chứa thành phần độ chói, vậy
 nếu ta truyền tín hiệu y thì không cần truyền nó trong tín hiệu
 mầu. làm như vậy vẫn đảm bảo thông tin mà giảm độ rộng
 giải tần xuống còn 3mhz cho mỗi tín hiệu sai mầu.
 b. Vì sao chỉ truyền 2 sai mầu r-y & b-y?
 vì thành phần g-y đã chứa ở trong 2 sai mầu trên cùng với tín
 hiệu y ta sẽ tổng hợp lại G-Y dễ dàng ở phía thu. Người ta
 không truyền G-Y vì nó có dải băng rộng hơn hai hiệu màu
 kia và biên độ biến thiên của G-Y nhỏ không rõ ràng.
 công thức xác định 2 sai mầu r-y &b-y?
 e’b-y = –- 0 ,59e’g -– 0,89e’b -– 0,30e‘r
 e’r-y = –- 0 ,59e’ g- 0,11e’b + 0,70e‘r 109
ĐỘ RỘNG CỦA MỘT KÊNH TRUYỀN HÌNH.
 .Kênh truyền hình chưa nén:
 tín hiệu tiếng : 20khz.
 tín hiệu mầu: r,b,g= 6mhz + 6mhz+6mhz = 18mhz. 3/2/2017
 tổng cộng cả phòng vệ =>19 mhz!
 .Kênh truyền hình đã nén.
 tín hiệu tiếng : 20khz.
 tín hiệu chói 6mhz.
 tín hiệu mầu r-y,b-y : 3 mhz+3 mhz= 6mhz,
 gài xen vào phổ chói.
 tổng cộng cả phòng vệ = (6-8) mhz
 phù hợp với kênh truyền hình đen trắng.
 f f
 f R G B
 110
 DR DG DB D 6MHz 3 1MHz 19MHz
 D
 Phæ cña tÝn hiÖu truyÒn h×nh mµu 
Biện pháp rút gọn dải tần.
 f Y f (R-Y) f (B-Y)
 6Mhz 1,5Mhz 0,5Mhz
 9Mhz
 D¶i tÇn cña tÝn hiÖu mµu tæng hî p
 111
TRUYỀ N TÍN HIỆU TRUYỀN HÌNH MÀU
 3/2/2017
 VũTh 
 ị
 Thúy Hà Hà Thúy
 112
 2.5 TIÊU CHUẨN TRUYỀN HÌNH
1. FCC: Federal Communication Commission: Uỷ hội Thông tin 
Liên bang; được áp dụng đầu tiên ở các nước Mỹ, Canada, Cuba...
2. CCIR: Comité Consultatif International de Radio et Television: 
Uỷ ban tư vấn Vô tuyến Điện Quốc tế ; được áp dụng đầu tiên ở 
các nước Đức, áo, Hà Lan, Nam tư...
3. OIRT: Organisation International Radio and Television: Tổ
chức Phát thanh và Phát hình Quốc tế được áp dụng đầu tiên ở 
phần lớn các nước XHCN (cũ) Lấy chuẩn truyền hình trắng đen
OIRT (chuẩn để xây dựng hệ màu PAL D/K ở (Việt Nam).
 113
THÔNG SỐ FCC-NTSC CCIR-PAL OIRT-
 SECAM
Số dòng quét trong mỗi hình 525 625 625
Số hình xuất hiện trong 1s 30 25 25
Cách quét Xen kẽ Xen kẽ Xen kẽ
Độ rộng dải tần hình 4MHz 5MHz 6MHz
Tần số quét ngang (quét dòng) 15.750Hz 15.625Hz 15.625Hz
Chu kỳ quét ngang (quét dòng) 63,5 µs 64 µs 64 µs
Tần số quét dọc (quét mành) 60Hz 50Hz 50Hz
Chu kỳ quét dọc (quét mành) 16,7ms 20ms 20ms
Phương pháp điều chế tín hiệu Biên độ âm Biên độ âm Biên độ âm
hình
Các mức tín hiệu - Đỉnh đồng bộ 100% 100% 100%
thành phần so với- Xoá (75 ± 2,5)% (75 ± 2,5)% (75 ± 2,5)% 
tín hiệu Video - Mức trắng (12,5 ± 2,5)% (12,5 ± (12,5 ± 2,5)%114 
 - Mức đen (70 ± 2,5)% 2,5)% (70 ± (70 ± 2,5)%
 2,5)%
THÔNG SÔ FCC CCIR OIRT
Phương pháp điều chế tín hiệu Tần số Tần số Tần số
tiếng
Khoảng cách giữa sóng mang 4,5MHz 5,5MHz 6,5MHz
hình và tiếng
Độ rộng dải trung tần (hình, 6MHz 7MHz 8MHz
tiếng)
Tần số trung tần hình 45,75 MHz 38MHz 38MHz
Tần số trung tần tiếng 41,25MHz 32,5MHz 31,5MHz
Trung tần thứ hai của tiếng 4,5MHz 5,5MHz 6,5MHz
Khuôn hình b:h 4:3 4:3 4:3
 115
 FOV FOV
 1,25 5,5 (6,5) FOA 1,25 4,5 FOA
 0,75
0,75 4,2
 Dải thông f(MHz) Dải thông f(MHz)
Phổ của tín hiệu truyền hình theo tiêu Phổ của tín hiệu truyền hình theo tiêu 
 chuẩn OIRT chuẩn FCC 116
3/2/2017 Vũ Thị Thúy Hà 
 117
3/2/2017 Vũ Thị Thúy Hà 
 118
3/2/2017 Vũ Thị Thúy Hà 
 119
2.6 .SƠ ĐỒ KHỐI HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH.
.Sơ đồ khối
 3/2/2017
 Trung t©m Xö lý TruyÒn dÉn Ngêi xem
 truyÒn hÌnh truyÒn hÌnh truyÒn hÌnh (TV)
.Các thành phần của hệ thống.
 a. Trung tâm truyền hình: Nhiệm vụ làm ra các chương trình truyền hình như
 vtv,vtc..v.v.
b.Xử lý tín hiệu truyền hình: Nén, mã hoá,cung cấp cho lưu trữ và truyền dẫn.
c. Truyền dẫn : có 2 phương thức truyền dẫn tín hiệu truyền hình: phát xạ vô
 tuyến, truyền dẫn hữu tuyến,
d. Người xem( thuê bao tv analog,tv digtal).
 120
SƠ ĐỒ KHỐI & CHỨC NĂNG MÁY PHÁT HÌNH.
 3/2/2017
 . Sơ đồ khối máy phát hình.
 Mod Amp.
 Amp.
 FM RF.S
 A.in
 S.TH. Diplerxer out
 OSC RF(V+S) Anten
 V.in
 Coder. Mod Amp.
 V AM RF.V
 121
CHỨC NĂNG CÁC KHỐI TRONG MÁY PHÁT HÌNH.
 3/2/2017
 • Kênh đường tiếng.
 thực hiện điều chế fm trên tần số sóng mang tiếng khuyếch đại cao
 tần rf.s đưa tới khối trung hợp cùng với rf.v.
 • Kênh đường hình
 thực hiện mã hoá tín hiệu video theo tiêu chuẩn của từng hệ:
 +theo tiêu chuẩn hệ nstc- máy phat hình hệ ntsc.
 +theo tiêu chuẩn hệ pal- máy phát hình hệ pal
 +theo tiêu chuẩn hệ secam- máy phát hình secam. thực hiện điều
 chế am tạo ra rf.v.tới khối trung hợp ghép với rf.s để đưa ra
 anten bức xạ.
 122
SƠ ĐỒ KHỐI &CHÚC NĂNG CỦA MÁY THU HÌNH.
 3/2/2017
.Sơ đồ khối của máy thu hình analog.
 Block
 audio
 Tuner& Det V
 R G R B CTR
 Amp IF Block
 Video
 Yoker
 croproces
 sor Sync Block
 Sweep H-V
 High
 voltager
 Ac
 Block
 ( 90-250v)
 Power Low
 voltager
 123
CHỨC NĂNG CÁC KHỐI MÁY THU HÌNH.
 3
 /
 2
 /
1.Khối tuner:Chon kênh, khuyếch đại,hạ thấp tần số từ rf thành if.khuếch đại if. 2017
2. Khối tách sóng det.v:tách tín hiệu video,tách tín hiệu trung tần tiếng.
3.Khối đường tiếng: Khuyếch đại if.s tách tín hiệu tiếng và khuếch đại ,đưa ra tải là loa
 hoặc tai nghe.
4. Khối đường hình:tách tín hiệu mầu r,g,b đưa tới khối đèn hình.
5.Khối đèn hình:tạo lại hènh ảnh từ tín hiệu video tới.
6.Khối quét: tạo quét dọc và quét ngang cung cấp cho khối lái tia của đèn hènh.
7.Khối nguồn nuôi:cung cấp nguồn một chiều cho khối dòng và khối vỉ sử lý.
8.Khối tạo cao áp và các mức điện áp thấp:tạo ra các mức điện áp thấp cung
 cấp cho toàn máy.
9.Khối vi sử lý :điều hành ,giám sát mọi hoạt động của máy thu, trợ giúp
 người sử dụng dễ dàng khai thác máy.
 124
3/2/2017 Vũ Thị Thúy Hà 
 125