Kỹ Thuật Ghi Hình Và Các Bộ Nhớ Số Liệu
I. Mở đầu :
1- Tổng quan về máy ghi hình :
Giới thiệu về máy ghi hình:
Năm 1927 kỹ thuật ghi tín hiệu hình lên băng từ đã đc nghiên
cứu tại một số nước trên thế giới.
Năm 1950 ở mỹ có hãng Ampex và ở nhật có hãng Toshiba
cũng đã tiến hành phát triển việc ghi tín hiệu hình lên băng từ
nhưng do trình độ kỹ thuật và công nghệ chế tạo linh kiện
điện tử lúc đó nên tín hiệu ghi và phát bị hạn chế nhiều.
Năm 1953 hãng RCD đã ghi đc tín hiệu đen trắng và tín hiệu
màu lên băng từ. băng từ có độ rộng ¼ in và di chuyển với tốc
độ 360 inch/sec. đối với tín hiệu đen trắng trên băng từ có 2
đường ghi, 1 đường ghi tín hiệu hình đen trắng và 1 đường ghi
tín hiệu âm thanh, đối với tín hiệu màu trên băng từ có 5
đường ghi, 3 đường ghi dùng cho tín hiệu màu, 1 đường ghi
cho tín hiệu âm thanh, 1 đường ghi cho tín hiệu đồng bộ. với
phương pháp trên, 1 băng đĩa từ có đường kính 17 inch chỉ
làm việc trong 4 phút.
Năm 1960 hãng Ampex và Toshiba dùng phương thức các
đầu từ đc gắn trên 1 đĩa quay ( trống từ) . trống từ quay vs tốc
độ cao so với tốc độ của băng từ trước đầu từ. hãng Ampex
dùng 4 đầu từ gắn lên trống từ. trống từ quay với tốc độ 240
v/s ( 14400 v/p) . các đầu từ sẽ ghi các vạch đường lên băng
từ, mỗi mành gồm 16 vạch ghi . hãng Toshiba dùng 2 đầu từ
gắn lên trống từ , trống từ quay với tốc độ 1800v/p, các đầu từ
ghi vạch nghiêng lên băng từ, mỗi vạch đc ghi tín hiệu của 1
mành
Năm 1970 việc sử dụng hộp băng cassette hay còn gọi là hệ
mấy VCR ngày càng đc sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực
cuộc sống.
a. Chức năng máy ghi hình :
Dùng để lấy tư liệu có cả âm thanh lẫn hình ảnh
Dùng để biên tập chương trình truyền hình và video
Dùng để lưu trữ dữ liệu video cho các đài phát hình
Dùng để giải trí trong các gia đình
b. Phân loại máy ghi hình :
Máy ghi hình chuyên dùng
Máy ghi hình dân dụng
c. Đặc điểm tín hiệu video và máy ghi hình :
Trong máy ghi hình, để có hình và tiếng, máy phải có đường tín hiệu
video và đường tín hiệu âm thanh. Đường tín hiệu âm thanh đc ghi –
phát theo nguyên lý đã trình bày ở trên, nhờ đầu từ âm thanh, theo 1
vệt ghi riêng dọc theo mép băng từ. tín hiệu video có dải tần từ 0 đến
6 mhz.
II. Nội dung :
1- Kỹ thuật máy ghi hình :
a) Chuyển phổ tín hiệu video trước khi ghi để nâng giới hạn thấp
của dải tần đến xấp xỉ 1 Mhz , do đó giảm dải thông tần của tín
hiệu video sau chuyển phổ xuống còn 4 oct ;
b) Chấp nhận tốc độ tương đối băng từ - đầu từ cao nhưng chủ
yếu do đầu từ quay , còn tốc độ tuyệt đối của băng từ ko khác
mấy tốc độ băng trong máy ghi âm.
c) Tách rời các tín hiệu để tránh giao thoa (tín hiệu chói và tín
hiệu màu tách rời về tấn số , các tín hiệu khác nhau đc ghi ở các
vị trí khác nhau trên mặt băng khá rộng).
Phổ tín hiệu video bao gồm thành phần phổ tín hiệu chói Y và
phổ tín hiệu màu C .
a. Sơ đồ khối ghi và phát tín hiệu video :
Một đặc điểm nữa là hệ số điều tần rất nhỏ nên dải tần của tín hiệu sau điều tần
có độ rộng cực tiểu có thể . Ghi tín hiệu video sau điều tần và đối tần không cần
thiên từ vì khi đó tín hiệu không chạy với méo phi tuyến nữa.
b. Phương pháp ghi tín hiệu video :
a : nhìn ngang 1 : đĩa đầu từ
b – nhìn chéo xuống 2 : đầu từ video
c – mặt băng từ 3 : băng từ
4 : rãnh từ video
c. Biểu thị bố trí các vệt ghi trên băng video :
Các đường ghi âm ( audio 1-3)
Đường tín hiệu đồng bộ
Đường tín hiệu điều khiển
Đường ghi video là các vệt xiên.
2- Các bộ nhớ số liệu :
Các bộ nhớ ngoài được xem như là thiết bị đầu cuối đặc biệt, được dùng để
vào,ra số liệu máy tính có khả năng nhớ vĩnh cửu các số liệu đó.Bộ nhớ ngoài
được thực hiện theo nhiều nguyên lý và công nghệ khác nhau và so với bộ nhớ
trong thì thời gian truy cập lớn hơn.( >30ms) và dung lượng nhớ lơn
hơn(>256Mbyte).
a. Đĩa Mềm
Đĩa mềm là một tấp chất dẻo hình tròn mà bề mặt là lớp bột từ dày 1,3 µm.
Đĩa mềm được đặt trong một phong bì vuông cứng có ma sát trượt thấp so với
đĩa. Đĩa mềm lưu trữ số liệu lâu dài, rẻ, gọn, nhẹ, dễ bảo quản, sử dụng và trao
đổi. Dung lượng lớn:
Đường ghi trên đĩa là vòng trong đồng tâm, gọi là rảnh. mỗi khi chia thành
nhiều cung( sector)
Các khoảng phân chia được quy định chính xác về chiều dài:
I Khoảng trống ( để bảo vệ thông tin trong bước qua độ)
S: Ghi tín hiệu đồng bộ
M: Ghi tín hiệu đánh dấu
C: Số thứ tự rảnh
H: Số thứ tự đầu từ
R: Số thứ tự cung
N: Độ dài cung
CRC mã kiểm tra ( Cyclic Redundancy Check)
Phần đầu của mỗi cung, từ I1 gọi là trường nhận dạng. phần sau từ I2 gọi là
trường số liệu.
Một mô tơ quay đĩa mềm với tốc độ 360 vòng/phút hay 300 vòng/ph tùy
loại.
Đầu từ được dịch chuyển bằng vít dẫn từng bước xác định bởi mô tơ bước.
Để dịch chuyển đầu từ đển rảnh mong muốn, ổ đĩa xác định hướng bước và số
bước cho môtơ. Kết quả phép tìm rảnh được kiểm tra bằng cách đọc trường
nhận dạng và so sánh với đại chỉ rảnh cần tìm. Nếu sai, đầu từ được dịch
chuyển về rảnh: ø ø ; vị trí đầu từ rảnh này được khẳng định bằng phần cúng(
lổ chỉ số). sau khi tìm đúng rảnh là quá trình ghi/đọc. phép đọc được đánh giá
bằng đọc mã kiểm tra CRC. phép ghi được đánh giá bằng đọc những gì đã ghi.
Từ khi có lệnh truy cập số liệu đĩa mềm, đĩa bắt đầu quay đến tốc độ ổn định
quy đinh, đầu từ tìm đúng rảnh, rồi mới tìm đến cung, đến lúc này mới tiến
hành đọc/viết; Thời gian của qua trình này gọi là thời gian truy cập, tức là thời
gian cần để nhận được byte số liệu đầu tiên từ đĩa. Sự truy cập là ngẫu nhiên
trên mặt phẳng ( hai tọa độ của đĩa) làm cho thời gian truy cập số liệu của đĩa
nhỏ hơn bằng từ. Thời gian truy cập đĩa mềm cỡ 200ms
Cách duy nhất mà ta có thể truy xuất dữ liệu trên đĩa là cho máy tính đọc số
liệu vào bộ nhớ trong , rồi thể hiện ra màn hình hay máy in.Máy tính sử lý,cập
nhật dữ liệu trên đĩa bằng cách đưa chúng vào bộ nhớ trong..Tương ứng với số
liệu in trên đĩa,bộ nhớ trong phải phân vùng dành riêng chỗ để vừa đủ để nạp
hết số liệu của một cung,gọi là một bufer file.Màn hình hiện ra dấu nhắc và
đợi người sử dụng đánh phím đưa lệnh vào.Hệ điều hành đọc và thông dịch
lệnh đẻ sau cùng chuyển quyền điều khiển cho một chương trình ứng dụng mà
ta đã chọn..Việc nạp thành chương trình là trong nhiều chức năng được cài đặt
sẵn của hệ điều hành.Sau khi hoàn thành chương trình ứng dụng,hệ điều hành
lấy lại quyền điều khiển đẻ chờ lệnh kế tiếp
Các phương pháp mã hóa số liệu trên đĩa mềm :
a. FM
Quy tắc :
Ở đầu nhịp có 1 đảo ngược
Ở giữa nhịp có 1 đảo ngược nếu bit lấy giá trị 1
Mỗi nhịp có 1 xung đồng hồ và 1 xung số liệu.
b. MFM
Quy tắc :
Đảo ngược từ thông ở giữa nhịp nếu giá trị bit = 1
Đảo ngược từ thông ở đầu nhịp nếu giá trị bit đó và các bit trước đều = 0
b. Bộ nhớ bọt từ :
Màng mỏng garnet từ là vật liệu từ đặc biệt, dễ từ hóa theo 1 hướng
nhưng khó từ hóa theo hướng trục giao. Khi có từ trường của nam châm