Đề cương ôn tập môn: Kỹ Thuật Video, CD và VCD ppsx

Cấu trúc lấy mẫu: trực giao, các mẫu CB, CR được lấy tại các mẫu Y lẻ 5.. Phương thức mã hóa: lượng tử hóa đồng đều 6... Trừ thời gian dành cho tín hiệu TRS - Dữ liệu phụ sẽ được gửi chè

Câu 1:

• Tần số lấy mẫu

Fs = nFsc (n=2,3,4…)

Fs = NFN

Fsc = (2n+1)

2

FH

(NTSC)

- Với hệ NTSC nếu ta muốn ta có thể thỏa mãn 2 điều kiện

- Khi ta đưa các tín hiệu cùng màu vào trong vùng tần số của tín hiệu này thì sẽ xảy ra các nhiễu chói màu

- Khi ta lấy mẫu thì tần số lấy mẫu có dạng cao thì tần số độ lấy mẫu cao, nhiều

- Tần số Fs = 12 → 14 MHz

- Khi ta số hóa tín hiệu video tổng hợp ưu điểm làm việc tốc độ bit thấp so với số hóa tín hiệu video thành phần

• Số tín hiệu video thành phần:

- Ta chưa tổng hợp thì không có sóng mang phụ

- Tần số lấy mẫu thường được biểu thị qua tỉ số giữa tần số lấy mẫu tín hiệu chói và tần số lấy mẫu tín hiệu đồng màu

VD: 14:7:7 tần số lấy mẫu tín hiệu Ey là 14MHz

Tần số lấy mẫu tín hiệu màu (EB-Y) và (ER-Y) là 7MHz Giả sử mỗi mầu được số hóa 8bit thì tốc độ bit của tiêu chuẩn = số bit/s

= 28.106 mẫu/s.8

= 224.106 bit/s = 224 Mbit/s

Có 1 số tiêu chuẩn 12:4:4 → tốc độ 160Mbit/s

12:6:6 → tốc độ 192Mbit/s

- Tốc độ bit 14:7:7>12:4:4 là 40%

14:7:7>12:6:6 là 17%

4:2:2

Fs ≥ 2Fmax →

- Fs(y) = 13,5 MHz

- Fs(cb) = 6,75 MHz

- Fs(cr) = 6,75 MHz

Giá trị 13,5 Mb là 1 số nguyên lần tần số quét dòng cho cả 2 tiêu chuẩn FCC và OIRT

• Với OIRT (625/25) → số dòng trên 1s = 15625 (tần số quét dòng)

Fs = nFH là 858 (FCC) và 864 (OIRT)

FH.864 = 13,5 MHz

FCC (585/30)

Chọn FH =

286

5 ,

4 MHz

Kết quả

286 / 10 5 , 4

10 5 , 13 6

6

= 858

• Ưu điểm:

- Loại bỏ được các gam nhiễu chói màu

- Với tiêu chuẩn 4:2:2 ta thống nhất được cả 2 tiêu chuẩn 6:2:5 và 2:2:5

Tuy nhiên hiện nay tồn tại 1 số tiêu chuẩn với tần số lấy mẫu 13,5MHz

4:4:4

• Thời gian của 1 dòng quét

- Với OIRT: tần số dòng = 1s/15625 = 64 Sµ

- Với FCC: tần số dòng = 1/15625 = 63,56 Sµ

• Thời gian quét tích cực

t0 = 52 Sµ

Sinh viên: trannamdt1 – 0977802289 - 0974688381

Thời gian xóa: tx1 = 64-52 = 12 Sµ

tx2 = 63,56-52 = 11,56 Sµ

• Tổng số mẫu trên dòng:

Hệ 625:13,5.106 mẫu/s.64.10-6 = 864 mẫu/dòng

Hệ 525:13,5.106 mẫu/s.64-6s = 858 mẫu/dòng

• Số mẫu/thời gian tích cực của 1 dòng

Hệ 625 là 13,5.106.52.10-6

Hệ 525 như trên

• Số mẫu thời gian xóa

625:13,5.106.12.106 = 162 mẫu

525:13,5.106.12.106 = 156 mẫu

Câu 2:

Vấn đề lượng tử hóa tín hiệu video thành phần

• Dạng thức của tín hiệu video số được xác định bởi các tham số

- Mức xác định

- Khoảng bảo vệ

- Số bit tương ứng

- Mã cấm

a) Với tín hiệu chói

Nếu số hóa = 8bit

Người ta có thể dùng 220 mức trong trường hợp số hóa 8bit và dùng 877 mức (với số hóa 10bit) còn các bit còn lại 36 mức (8bit) khoảng bảo vệ và tín hiệu đồng bộ

147 mức (10bit)

- Với tín hiệu chói: Y = 0 → 700mV

→ Giá trị của 1 mức lượng tử là bằng 3,2mV (8bit)

0,8mV (10bit)

- Các mức còn lại từ 1→15 (dưới) và (236→254) (8bit) dành cho khoảng bảo vệ

- Các mức 4→63 (dưới) và (941→1019) (8bit) dành cho khoảng bảo vệ

- Các mức 0 và mức 255 (ký hiệu là từ mức 00HEX và FFHEX)

Hai mức này là mức từ mã đồng bộ

255 → từ mã → FFHEX

254

236

235

16

15

1

0 → từ mã – 00HEX

Trường hợp các mức (10bit) ≤ 003HEX và ≥ 3FCHEX được dùng làm từ mã đồng bộ

Hình dưới là mức lượng tử tín hiệu chói Y

b) Với tín hiệu màu

- Các danh định

16 ÷ 240 (8bit)

64 ÷ 960 (10bit)

- Lượng tử là: 3,1mV (700m/224 mức), 0,78mV (700/896 mức)

Các mức 1 ÷ 15 (8bit)

4 ÷ 63 (10bit)

Hai mức trên là khoảng bảo vệ

241 ÷ 254 (8bit)

961 ÷ 1019 (10bit)

Các mức còn lại là mức cấm và được truyền đi từ các mã đồng bộ

Câu 3:

Điện áp Nhị phân Hex Mức cấm trên 763,927

mV

1111 1111

FF

Khoảng bảo vệ trên 760,731

mV

……

703,196 mV

1111 1110

…

1110 1100

FE

… EC

…

0,000 mV

1110 1011

…

0001 0000

EB

… 10

Khoảng bảo vệ dưới -3,196 mV 0000 0F

Sinh viên: trannamdt1 – 0977802289 - 0974688381

… -47,945 mV

1111

…

0000 0001

…

01

Mức cấm dưới -51,142 mV 0000 0000 00

Câu 4:

Khoảng bảo vệ trên 393,750 mV

…

353,125 mV

1111 1110

…

1111 0001

FE

…

F1

254

… 241

…

0,000 mV

1111 0000

…

1000 0000

F0

…

80

240

… 128

Khoảng bảo vệ dưới -353,125 mV 0000 1111

…

0000 0001

0F

…

01

15

… 1

Trong trường hợp 8bit tín hiệu chói Y ↔ 220 mức

Đen (0mV) ↔ mức 16 Biểu thị mức của Y theo giá trị biến thiên Y’

Là Y (mức) = 219 (Y’) + 16

Y’ ∈ 0 → 1V

Tương tự ta có 2 biểu thức:

CR = 160 (R’-Y’) + 128 (Y’= ± 0,7V)

CB = 126 (B’ – Y’) + 128 (Y’ = ± 0,89V)

Câu 5:

Bảng các giá trị thông số theo tiêu chuẩn 4:2:2 (13,5MHz:6,75MHz:6,75MHz)

1 Tín hiệu được số hóa Y, CB, CR Y, CB, CR

3 Cấu trúc lấy mẫu: trực giao, các mẫu CB, CR được lấy tại các mẫu Y lẻ

5 Phương thức mã hóa: lượng tử hóa đồng đều

6 Số mẫu/tan (tích cực) chói 820

7 Khoảng thời gian từ cuối dòng số đến đầu 1 dòng số mới 16T 12T

Câu 6:

Thời gian của 1 dòng video tích cực lớn hơn thời gian dòng video số và tương tự

*) Cấu trúc lấy mẫu

- Theo quy định và theo tiêu chuẩn: EBU Tech.3267 thì 3 mẫu đầu tiên của 1 dòng tích cực được quy định là CB/Y/CN = 0/0/0

CB là thông tin về màu

Y: thông tin độ chói hình ảnh đầu tiên

CN: thông tin về màu đỏ

- 4 mẫu cuối được ký hiệu CB/Y/CN/Y = 359/718/359/719

Cấu trúc lấy mẫu: cách thức để lấy thông tin trong 1 điểm ảnh

Mẫu cuối cùng được gửi đi có giá trị là Y, mẫu đầu tiên của dòng video gọi là mẫu trong nó sẽ xuất hiện kể từ sườn trước của xung đồng bộ

Như vậy bề rộng của xung xóa của tín hiệu video số = 10,7 Sµ bề rộng của xung xóa tương tự = 12 Sµ

Vậy thời gian dòng video tương tự là 1,3 Sµ Tín hiệu video số được đồng bộ bằng tín hiệu chuẩn thời gian TRS tín hiệu chuẩn thời gian cho tín hiệu video số trong đó 3 từ mã đầu là 3 từ mã nhận dạng và 1 từ mã XY

Các chuỗi tín hiệu chuẩn thời gian TRS gồm 2 tín hiệu nó xuất hiện tại các mẫu

EAV: (End of Active Video)

Tại 360/720/360/721

SAV (Start of Active video)

Tại 431/862/431/863

Câu 7: (TRS: Time Reference signal)

Tín hiệu chuẩn cho tín hiệu video

Tín hiệu thời gian nằm sát bên dòng dữ liệu bao gồm 4 từ mã FF 00 00 XY

3 từ mã đầu là có giá trị cố định nó là 1 chuỗi 8 con

1 & 16 con 0, nó có vai trò nhận dạng

Vị trí bit/tín hiệu nhận dạng XY Chú thích 1 có giá trị cố định

0 1 0 0 P0 P3, P2, P1, P0 là kiểm tra lỗi và sửa sai

Sinh viên: trannamdt1 – 0977802289 - 0974688381

Quan hệ giữa SAV, EAV và dòng số

359/718/359/719 360/720/360/721 431/862/431/863

FF 00 XY FF 00 00 XY

Câu 8:

Tín hiệu chuẩn thời gian cho dữ liệu phụ

Ngoài thông tin video ta còn có các dữ liệu khác được gọi là dữ liệu phụ có thể chèn vào bất kỳ thời điểm nào của dòng dữ liệu Trừ thời gian dành cho tín hiệu TRS

- Dữ liệu phụ sẽ được gửi chèn vào mọi thời điểm trừ thời gian dành cho video và tín hiệu chuẩn TRS

- Chuỗi dữ liệu này được KH: TRS – ANC gồm 6 từ mã 00 FF FF TT MM LL

- 3 từ mã đầu tiên là không đổi

- TT nhận dạng loại thông tin: số dòng, text, audio số

- MM LL: số lượng thông tin

- Dữ liệu phụ ANC

- Tín hiệu thời gian có thể xuất hiện trong thời gian xóa dòng của bất cứ dòng nào Và đồng thời có thể xuất hiện trên toàn bộ cả dòng từ dòng 1 → dòng 19 & đầu dòng 264 → 283

Câu 9:

Quan hệ giữa mành số và mành tương tự

- Với hệ 525 dòng

- 1 ảnh đầy đủ được chia ra làm 2 mành

- Mành 1: có 262 dòng từ dòng (2, 4, 6… 524)

- Mành 2: có 263 dòng từ dòng (1, 3, 5… 525)

- 1 số dòng sẽ tồn tại trong thời gian xóa của mành

Các gói dữ liệu phụ và nhỏ có tổng số từ mã <268 thì được gửi vào trong khoảng

0

0

Y

CR

CB

- Tốc độ bit (số hóa bằng 8 bit): A x 8bit = 216.216.000 bit/ giây

Câu 10:

Câu 11:

Truyền dẫn tín hiệu số:

Truyền thông tin video tương tự dùng phương pháp AM (điều biên), FM (điều tần)

- Trong truyền dẫn thông tin video 0 số, ngoài việc nén người ta sử dụng phương pháp mã hóa điều chế tín hiệu số, mục đích để thu được thông tin

o Mã hóa tín hiệu số:

Mã đường truyền

Mục đích mã đường truyền là làm giảm sai sót trong đường truyền tín hiệu dữ được xung nhịp trong việc truyền, giảm thành phần 1 chiều

VD: mã AMI có 3 tín hiệu (1, 0, -1)

1 ↔ 5V

0 ↔ 0V

-1 ↔ -5V

Quy tắc:

dk: chuỗi bit thông tin ở lối vào

ak: chuỗi bit thông tin ở lối ra

nếu ak = 0 nếu dk = 0

ak = 1 nếu dk = 1 và ak khác 0 trước đó = -1

ak = -1 nếu dk = 1 và ak khác 0 trước đó = 1

VD:

Dk = 1101001

Ak = 1-10100-1

Nhược điểm mã AMI khi dk là 1 chuỗi giá trị 0 → thiếu thông tin để tạo ra mã ak

Câu 12:

Nguyên tắc ghi - đọc đĩa quang (gồm 2 cách)

+ Ghi đọc quang

+ Ghi đọc từ quang

a) Ghi đọc quang

o Việc ghi thông tin được thực hiện bởi chùm tia lazer khi ghi 1 chùm tia là mạnh

o Dùng tia lazer – mạnh ( ghi 1)

yếu (hoặc = 0) – ghi 0

- Tia lazer dùng để ghi làm thay đổi bề mặt đĩa của đĩa và làm thay đổi tính chất vật liệu đĩa

- Đọc cũng dùng chùm tia lazer để đọc nhưng cường độ tia lazer đọc sẽ yếu hơn 10 lần tia ghi, để lấy thông tin mà

ko làm ảnh hưởng tính chất đĩa

- Khi đọc thì thông tin chứa ở tia phản xạ, có cường độ ko đổi

*) Các cách ghi đọc quang

- Ghi: dưới tác dụng nhiệt của tia lazer ghi 1 lỗ trống được hình thành

- Đọc: do khoảng cách giữa đầu đọc và phản xạ là đầu 1 kích thước của nó tăng lên, cường độ tia phản xạ yếu đi thời gian truy cập đĩa là chậm đi khoảng 300ms

Phương pháp biến dạng: khi ghi tia lazer đốt nóng lớp kim loại và mặt kim loại biến dạng

Chỗ không có lazer chiếu vào mặt kim loại được giữ nguyên

Khi đọc chùm lazer sẽ bị phản xạ nhiều ở chỗ ghi là 1

Phương pháp hỗn phỏng:

Khi ghi: chùm tia lazer làm tiêu tan lớp kim loại hấp thụ

Tạo mã AMI

Sinh viên: trannamdt1 – 0977802289 - 0974688381

Đọc: tia lazer sẽ bị phản xạ nhiều ở chỗ ghi 1

Phương pháp đổi pha

Ghi: Cũng dùng chùm tia lazer nhưng biến trạng thái vật liệu

Khi ghi tia lazer cường độ mạnh sẽ biến từ trạng thái vô định hình sang trạng thái kết tinh Ghi đọc quang

Khi ghi tia lazer cường độ mạnh nâng nhiệt độ lên 1500C

o Đổi chiều phân cực của lớp vật liệu người ta dùng cuộn dây tạo ra từ trường Đọc: dùng tia lazer có cường độ yếu ko cần đốt nóng

Bề mặt ko bị đổi chiều thì = 1

- Để xóa thông tin thì nhiệt độ phải được nâng lên ~1500C