THAM LUẬN VỀ CÔNG TÁC GIẢNG DẠY VÀ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC BỘ CÂU HỎI VÀ ĐÁP ÁN MÔN MÁY GHI HÌNH Đối tượng Cao đẳng kỹ thuật Hình thức thi tự luận Sinh viên không được phép sử dụng tài liệu Thời gian thi[.]
Trang 1BỘ CÂU HỎI VÀ ĐÁP ÁN MÔN: MÁY GHI HÌNH
- Đối tượng: Cao đẳng kỹ thuật
- Hình thức thi: tự luận
- Sinh viên không được phép sử dụng tài liệu.
- Thời gian thi: 90 phút
- Cấu trúc đề thi: gồm 3 câu hỏi
I BỘ CÂU HỎI:
1 CÂU HỎI
Câu 1 (3 điểm): Nêu cách phân biệt đĩa CD và đĩa DVD (cấu trúc, sắp xếp các vệt ghi,
nguyên tắc ghi đĩa, dung lượng, ưu nhược điểm) Qua đó cho biết ứng dụng trong thực tế?
Câu 2 (3 điểm): Nêu và phân tích phương pháp ghi hình chồng lấp (mô tả, đặc điểm,
nguyên lý làm việc và ưu nhược điểm) Trong thực tế phương pháp này còn áp dụng hay không? Vì sao?
Câu 3 (3 điểm ): Vẽ và giải thích nguyên lý hoạt động của đầu ghi hình bằng phương
pháp quang khắc (đầu ghi quang) Lấy một vài ví dụ về thiết bị sử dụng phương pháp ghi hình trên.
Câu 4 (3 điểm): Vẽ sơ đồ khối và phân tích mạch tạo xung CTL? Qua đó nêu tác dụng
của xung CTL trong khâu dựng hậu kỳ?
Câu 5 (4 điểm): Tại sao phải xử lý tín hiệu chói trước khi ghi lên băng từ? Vẽ và giải
thích mạch xử lý tín hiệu chói trong phương thức ghi?
Câu 6 (4 điểm): Tại sao phải xử lý tín hiệu chói trước khi ghi lên băng từ? Vẽ và giải
thích mạch xử lý tín hiệu chói trong phương thức đọc?
Câu 7 (4 điểm): Nêu phương pháp khử xuyên lẫn tín hiệu màu trong máy ghi hình
VHS, cho ví dụ minh họa?
Câu 8 (4 điểm): Tại sao phải nén tín hiệu video và audio? Vẽ và giải thích mạch xử lý
tín hiệu Video và Audio số trong phương thức ghi của máy ghi hình đĩa quang?
Trang 2Câu 9 (3 điểm): Nêu các định dạng ghi video và audio số? Các định dạng trên được ứng
dụng trong thực tế như thế nào?
Câu 10 (3 điểm): Nêu cách tạo xung chuẩn và xung so sánh trong các vòng chỉnh cơ?
Các loại xung trên có vai trò gì trong quá trình hoạt động của máy ghi hình?
Câu 11 (3 điểm): So sánh các định dạng máy ghi hình DVCam và HDCam?
Câu 12 (3 điểm ): Vẽ và giải thích sơ đồ đấu nối bộ dựng hình sử dụng 2 máy phát, 1
máy ghi DVCAM Hệ thống dựng trên có phải là hệ thống dựng phi tuyến không? vì sao?
Hà Nội, ngày … tháng…năm 2013
HIỆU TRƯỞNG
II ĐÁP ÁN:
Trang 3STT Nội dung Thang
điểm
1 Câu 1: Nêu cách phân biệt đĩa CD và đĩa DVD (cấu trúc, sắp xếp
các vệt ghi, nguyên tắc ghi đĩa, dung lượng, ưu nhược điểm) Qua
đó cho biết ứng dụng trong thực tế?
3
- Đặc điểm của đĩa CD
+Đường kính 120mm + Bề dày d = 1.2 mm + Sử dụng sự phản hồi của tia laser lên mặt đĩa để đọc dữ liệu
đã ghi + Các dữ liệu âm thanh được ghi theo các track là các vòng tròn đồng tâm Do các track nằm ở trong nhỏ hơn ở ngoài nên khi đĩa quay thường có vận tốc thay đổi (500200)v/p
0,25
- Nêu cấu trúc: là đĩa phẳng, tròn, đường kính 120mm, phần tâm đĩa
là một lỗ tròn có đường kính 15mm, phần trong suốt bên ngoài
0,5
Mặt phẳng ( Plant)
Các hố ( Pít)
3 – 11T
1,6 m
0,5m
46 mm
15 mm
120 mm Cấu tạo đĩa CD và xắp xếp các hố pít
117 mm
Trang 4đường kính từ (1546)mm gọi là vùng kẹp đĩa, để giữ cố định đĩa
trên bàn xoay Lớp bao phủ có bền rộng (46117)mm để phản
chiếu tia laser đến
Vùng dữ liệu trên CD chia làm 3 vùng (giải thích các vùng)
- Vùng dẫn nhập.
- Vùng dữ liệu chương trình
- Vùng dẫn xuất
- Sắp xếp vệt ghi: Các tín hiệu được ghi trên đĩa dưới dạng các hố
(pít) có chiều dài khác nhau cấu tạo như hình sau:
+ Pít ngắn nhất có chiều dài 0,87 m (bằng 3T).
+ Pít dài nhất có chiều dài 3,18 m (bằng 11T).
+ Bề rộng của mỗi pít 0,5 m.
+ Khoảng cách giữa 2 Track là 1,6 m.
0,25
- Phương pháp ghi tín hiệu lên đĩa: có hai phương pháp ghi
+ Phương pháp 1: Tạo ra các vết lõm tương ứng với dòng dữ liệu
số trên bề mặt đĩa nhựa trong suốt, đặc biệt Phương pháp này trước
hết cần tạo ra các đĩa gốc để từ đó tạo ra các đĩa nhân bản (đọc thêm
tài liệu).
+ Phương pháp 2: Sử dụng đầu ghi quang phát ra tia laze công suất
cao, khắc lên bề mặt đĩa được nhuộm chất hữu cơ đặc biệt
0,25
- Cấu trúc đĩa DVD: Gồm 4 vùng (giải thích các vùng)
DVD có thể chỉ ghi dữ liệu trên một mặt (mặt đơn:
single-side) hoặc cả hai mặt (mặt đôi: double-sided) Mỗi mặt có thể có
0,5
Trang 5một lớp ghi hoặc hai lớp ghi (lớp kép) Kỹ thuật này cho ra 5 cấu
trúc định dạng khác nhau:
Một mặt đơn (SS: sided), một lớp đơn (SL: single-player)
Một mặt đơn (SS), hai lớp kép (DL: Dual-layer)
Hai mặt kép (DS: dual-sided), một lớp đơn (SL: Single
Layer)
Hai mặt kép (DS), hai lớp kép (DL) chỉ trên một mặt.
Hai mặt kép (DS), hai lớp kép (DL) trên cả hai mặt.
- Sắp xếp vệt ghi: Các tín hiệu được ghi trên đĩa dưới dạng các hố
(pít) có chiều dài khác nhau
+ Vùng chính là vùng dữ liệu (data area): đó là vùng ghi dữ liệu
audio, video
+Vùng dẫn đạo phía trong
+ Vùng dẫn đạo phía ngoài
+ Vùng cắt burst
0,25
- Dung lượng đĩa DVD: DVD Ram dung lượng 4,7GB; DVD+RW
có dung lượng 3,9GB mỗi mặt; DVD-RW dung lượng 3,9 GB mỗi
mặt
0,25
- Phương pháp ghi: giống đĩa CD, sử dụng một chùm laser có độ
dài sóng ngắn hơn trong CD thông thường, những pits sẽ vô cùng
nhỏ, cho nên khả năng lưu trữ tăng lên nhiều gigabytes (Gbs) (giải
thích chi tiết)
0,25
2 Câu 2: Nêu và phân tích phương pháp ghi hình chồng lấp (mô tả,
đặc điểm, nguyên lý làm việc và ưu nhược điểm) Trong thực tế
phương pháp này còn áp dụng hay không? Vì sao?
3
Chiều quay của trống từ
Vị trí bắt đầu ghi chồng lấp
Vị trí quay pha băng 0 độ
Đoạn băng chống lấp ứng với góc 7 độ
Vị trí quay pha băng 180 độ
Trang 6- Nêu cấu trúc và đặc điểm:
Cấu tạo gồm: hai đầu từ video đặt cách nhau 1800 trên trống từ,
trống từ là một khối kim loại láng bóng đường kính 62mm, trống từ
đặt nghiêng một góc so với trục thẳng đứng và so với băng từ băng
từ ôm quanh trống 1870 vì:
Nếu băng chỉ ôm quanh trống nửa vòng thì do các sai số cơ
khí mỗi vệt ghi có thể bị dài hay ngắn hơn một bán ảnh một chút.
Như vậy không thể ráp nối đầy đủ tín hiệu khi phát lại, chính vì vậy
người ta phải cho vòng ôm của băng lớn hơn 1800 (ôm thêm 70) vì
thế thời gian mỗi vệt ghi kéo dài hơn (10H), gọi là ghi chồng lấp.
0,75
- Nguyên lý làm việc: Do yêu cầu chồng lấp, trong lúc ghi thì đã ghi
dư ra, nhưng trong lúc đọc thì chỉ cần đúng một bán ảnh trên mỗi
vệt ghi để ráp nối lại Khi chuyển đổi từ vệt từ này sang vệt từ kia sẽ
xuất hiện 1 xung để ráp nối 2 vệt từ đó là xung H.SW.P để đảm bảo
Tín hiệu đọc từ mỗi mép từ sau khi qua KĐ sẽ được ghép nối với
nhau qua chuyển mạch mép từ Chuyển mạch này sẽ đóng lên và
0,5
Trang 7đóng xuống theo đúng thời gian quy định là 1/50 (s) hoặc 1/60 (s),
do vậy tín hiệu lấy ra trên mỗi vệt từ đúng là một bán ảnh.
- Ưu nhược điểm của phương pháp ghi hình chồng lấp 0,5
Ưu điểm :
- Tránh được hiện tượng mất ảnh
- Tuổi thọ cao so với đầu từ ghi theo phương pháp vuông góc
- Mỗi đầu từ video ghi trọn một bán ảnh video nên có thể thực hiện
phát chậm , dừng ảnh dù chất lượng chưa cao
- Kết cấu máy gọn nhẹ hơn , dễ sử dụng thuận tiện trong việc thực
hiện các chương trình truyền hình lưu động.
- Thiết kế hệ thống đơn giản.
Nhược điểm :
- Hệ thống điều chỉnh cơ khí và ổn tốc khá phức tạp
- Đầu từ quay với vận tốc khá lớn nên độ rộng ghi video hẹp.
- Giải thích trong thực tế phương pháp này còn áp dụng hay không? 0,5
3 Câu 3: Vẽ và giải thích nguyên lý hoạt động của đầu ghi hình bằng
phương pháp quang khắc (đầu ghi quang) Lấy một vài ví dụ về thiết
bị sử dụng phương pháp ghi hình trên.
3
- Đầu đọc bao gồm các bộ phận:
+ Bộ phận quang học tạo nguồn sáng laze tới đĩa.
+ Bộ phận chỉnh hội tụ tia sáng.
+ Bộ phận điều chỉnh dò vệt ghi.
+ Bộ phận thu ánh sáng phẩn xạ từ đĩa về và biến đổi thành tín hiệu điện RF.
0,25
Trang 8- Nhiệm vụ:
+ Diode laser
+ Lưới nhiễu xạ
+ Bán lăng kính phân tia
+ Thấu kính chuẩn trực
+ Phiến /4
+ Thấu kính hội tụ
+ Đĩa CD
0,75
4 Câu 4 : Vẽ sơ đồ khối và phân tích mạch tạo xung CTL? Qua đó
nêu tác dụng của xung CTL trong khâu dựng hậu kỳ?
3
Video in
TXĐ B
Đảo pha
Chia hai
Vi phân
Lọc
CT L V.Sync Đảo pha Chia 2
Vi phân
Lọc CTL
Trang 9- Nguyên lý làm việc + Khi xuất hiện V.sync của bán ảnh lẻ thì CH1 vào vị trí 0 và ghi tín
hiệu V.sync lên băng từ Tín hiệu đồng bộ mành cũng được tạo ra
xung điều khiển đưa đến đầu từ điều khiển để ghi vào mép dưới của
băng Vậy nguồn gốc của xung điều khiển chính là V.sync thuộc
CH1 trong lúc ghi.
+ Khi xuất hiện V.sync của bán ảnh chẵn thì CH2 vào vị trí 0 và ghi tín
hiệu đồng bộ mành lên băng nhưng lúc đó không ghi tín hiệu điều khiển
lên mép dưới của băng Đó chính là cơ sở để phân biệt vệt CH1 và
vệt CH2
0,5
- Tác dụng của xung CTL trong sản xuất hậu kỳ 0,5
5 Câu 5: Tại sao phải xử lý tín hiệu chói trước khi ghi lên băng từ?
Vẽ và giải thích mạch xử lý tín hiệu chói trong phương thức ghi?
4
- Sơ đồ mạch xử lý tín hiệu chói trong phương thức ghi 1,5
Trang 10- Nhiệm vụ các khối
+ AGC- Auto Gain Control: Tự động điều chỉnh hệ số khuếch đại
để giữ cho tín hiệu hình luôn luôn ổn định trong chế độ ghi
+ LPF - Low Pass Filter: mạch lọc thông thấp để chọn dải tần của
tín hiệu chói Y(03MHz) và loại bỏ tín hiệu màu
+ Clamp (Mạch ghim)
+ Emphasis (Mạch tiền nâng biên)
+ Clip (Mạch cắt mức W/B): cắt các mức tín hiệu vượt quá giá trị
ngưỡng, tránh hiện tượng quá mức điều chế.
+ FM - Frequency Modulation (điều tần
+ HPF: lọc thông cao để lọc lấy tín hiệu FM Y có dải tần
(3.44.4)MHz
+ Biến áp quay: để biến đổi tín hiệu điện thành tín hiệu từ
+ Đầu từ: CH1, CH2 để ghi tín hiệu lên băng từ
1,5
6 Câu 6: Tại sao phải xử lý tín hiệu chói trước khi ghi lên băng từ?
Vẽ và giải thích mạch xử lý tín hiệu chói trong phương thức đọc?
4
- Sơ đồ mạch xử lý tín hiệu chói trong phương thức đọc: 1,5
BPF
De Emphsíc
SW.
HEAD
Noise Cancell er
Y + C AMP
C(4,43)
V-OUT.
VIDEO
C(0,629)m
Trang 11- Nhiệm vụ các khối:
+ DOC: Drop out Compensator (Mạch bù đứt đoạn)
+ Limiter (Mạch hạn biên)
+ De-emphasis (Mạch giải nhấn)
+ Noise Cancell (Mạch triệt tạp âm)
+ AMP
+ FM Demod
1,5
7 Câu 7: Nêu phương pháp khử xuyên lẫn tín hiệu màu trong máy ghi
hình VHS, cho ví dụ minh họa?
4
- Phương pháp khử xuyên lẫn tín hiệu màu
Do tín hiệu SamR nằm ở vùng tần số thấp dẫn đến khả năng
xuyên lẫn nhiễu giữa hai vệt từ ghi là lớn Khi xảy ra xuyên lẫn dẫn
đến sai pha, sai màu nên việc khử xuyên lẫn tín hiệu màu phức tạp
hơn.
Khi ghi: tín hiệu của vệt CH1 được liên tục làm sớm pha 900 mỗi
dòng, tín hiệu của vệt CH2 được liên tục làm trễ pha 900 mỗi dòng.
Khi đọc: ngược lại
Sử dụng bộ cài răng lược
1,5
- Ví dụ: Khi mép từ CH1 đọc vệt từ CH1 nhưng bị vệt từ CH2
xuyên lẫn hoặc ngược lại (Giải thích)
2,5
Tín hiệu
đã khử xuyên lẫn
Tín hiệu chưa khử xuyên lẫn
Trễ 1H
Trang 12Pha nguyên thuỷ
(Tín hiệu gốc
chưa xử lý)
Pha tín hiệu được
Quay khi ghi (tín
hiệu xử lý khi
ghi)
Tín hiệu đọc trên
băng bị xuyên lẫn CH1
Tín hiệu qua
mạch đảo pha.
Tín hiệu qua trễ
1H
Mạch cộng
8 Câu 8: Tại sao phải nén tín hiệu video và audio? Vẽ và giải thích
mạch xử lý tín hiệu Video và Audio số trong phương thức ghi của
máy ghi hình đĩa quang?
4
- Lý do phải nén tín hiệu video và audio
Tín hiệu truyền hình nếu được mã hóa 8 bit thì đạt tốc độ là 216
MB/s, phải chiếm dải tần là 162 MHz quá lớn Vì vậy để truyền
được tín hiệu video số hoặc ghi tín hiệu video số lên băng số hoặc
lên đĩa quang thì phải nén thông tin hay nén tín hiệu số Nén tín hiệu
là quá trình làm giảm tốc độ bít thực của dòng audio số, video số
bằng cách cắt giảm những thông tin dư thừa hoặc chỉ lấy những
thông tin đằng trước sau đó suy ra những thông tin kế tiếp hay dựa
và thông tin trước, thông tin sau để suy ra những thông tin hiện tại.
1,0
- Sơ đồ mạch xử lý tín hiệu video và audio số trong phương thức ghi
của máy ghi hình đĩa quang
1,0
Trang 13- Nhiệm vụ các khối
+ 3 khối chuyển đổi A/D: video, audio, sub video, sub data.
+ 3 khối mã hoá Mpeg video, audio, sub data.
+ Khối ghép kênh A/V/DATA.
+ Khối MOD EFM.
+ Khối chuyển đổi E/O đầu từ
1,0
9 Câu 9: Nêu các định dạng ghi video và audio số? Các định dạng
trên được ứng dụng trong thực tế như thế nào?
3
10 Câu 10: Nêu cách tạo xung chuẩn và xung so sánh trong các vòng
chỉnh cơ? Các loại xung trên có vai trò gì trong quá trình hoạt động
3
Trang 14của máy ghi hình?
- Cách tạo xung chuẩn
+ Khi ghi: tin tức tham chiếu có được dễ dàng chính là v.sync của
video in Tần số là 50 Hz (60 Hz), và thời điểm xuất hiện nó rơi vào
lúc kết thúc dòng quét cuối cùng của mỗi bán ảnh.
0,25
+ Khi đọc: V.Sync của video in không còn nữa, tin tức tham chiếu
sẽ được tạo ra nhờ dao động thạch anh chuẩn.
0,25
- Cách tạo xung so sánh
+ D.FG: dùng 6 nam châm quay và một cuộn dây cố định Khi
trống từ quay thì nam châm sẽ quay và từ trường do nam châm sinh
ra sẽ cảm ứng sang cuộn dây làm xuất hiện ở hai đầu cuộn dây một
điện áp hình sin có tần số phụ thuộc vào vận tốc.
V = 25 v/s thì f = 25 * 6 = 150 Hz
V = 30 v/s thì f = 30*6 = 180 Hz
0,5
+ C.FG: tương tự như mô tơ trống từ, thì tần số của xung báo vận
tốc quay của mô tơ kéo băng thường thấy là 720 Hz nếu băng chạy
với tốc độ chuẩn, nếu băng chạy chậm hoặc cực chậm thì tần số của
C.FG là 480 Hz và 240Hz.
0,5
+ D PG: sử dụng hai nam châm gắn trên trống từ đặt đối xứng
nhau Do cách đảo chiều của cuộn dây nên khi mép từ bắt đầu tiếp
xúc với băng thì trên cuộn dây PG xuất hiện kim, xung dương ứng
0,5
Trang 15với NC CH1, xung âm ứng với NC CH2.
+ C.PG
Khi ghi: không yêu cầu về pha vì môtơ chỉ có nhiệm vụ dịch
chuyển băng nên không có thông tin về pha
Khi đọc: Vệt từ CH1 phải được nhập đúng vào mép từ CH1 Xung
CTL là tin tức về vị trí của vệt CH1, vì vậy xung điều khiển sẽ là tin
tức chính xác nhất về pha quay cần có của mô tơ kéo băng và không
cần phải tạo ra xung C.PG nữa.
0,5
- Vai trò của các xung trong hoạt động của máy ghi hình 0,5
11 Câu 11: So sánh các định dạng máy ghi hình DVCam và HDCam? 3
- Lập bảng các thông số của máy ghi hình DVCAM
Định dạng Video Thành phần, nén
Tốc độ lấy mẫu video - Y 13,5 MHz với 720 điểm ảnh/1 dòng
Tốc độ lấy mẫu video- C R ,
C B
6,75MHz (với 360 điểm ảnh/1 dòng, PAL 4 :2 :0)
và 3,375 MHz (với 180 điểm ảnh/1 dòng, NTSC
4 :1 :1) Nén video M-JPEG Intra-frame, DCT, mã hoá VLC, tỷ lệ
nén 5 :1 Tốc độ dữ liệu video sau khi
Tốc độ lấy mẫu audio 48 KHz
Số bit audio/mẫu 16
Độ rộng băng 1/4 inch
Tốc độ băng 28,221 mm/s
Số bit lượng tử 8
Tốc độ dòng bit 25 Mbps
Tốc độ quay của trống 150 vòng/s
1,0
Trang 16Thời gian ghi/phát 184 phút (Standard) và 40 phút (Mini)
+ Tốc độ băng Xấp xỉ 80,6 mm/s (với tần số 50 Hz)
+ Các loại băng sử dụng : BCT – 124 HDLC, với 149 phút
BCT – 40 HDC, với 48 phút + Tính tương thích : phát lại các định dạng băng BTC SP, BTC SX,
MPEG IMX.
+ Tần số lấy mẫu: Y – 74,25 MHz (cả Pal và NTSC)
R-Y/ B-Y : 37,125 MHz + Tỷ lệ khuôn hình : 16 :9
+ Mã hoá : 10 bit/1 mẫu (video)
+ Mã kênh : S-I-NRZI PR-IV
+ Mã sửa sai : Reed- Solomon
+ Che lỗi : Adaptive three dimension
+ Tần số lấy mẫu audio: 48 KHz
+ Mã hoá : 20bit/ 1 mẫu (audio)
12 Câu 12: Vẽ và giải thích sơ đồ đấu nối bộ dựng hình sử dụng 2 máy
phát, 1 máy ghi DVCAM Hệ thống dựng trên có phải là hệ thống
dựng phi tuyến không? vì sao?
3
- Vẽ sơ đồ đấu nối bộ dựng hình sử dụng 2 máy phát, 1 máy ghi
DVCAM
1,5
Giải thích hệ thống dựng có phải là phi tuyến không? Vì sao? 0,5
Hà Nội, ngày tháng năm 2013
HIỆU TRƯỞNG