Bài thuyết trình: Các hệ truyền hình màu pptx

CÁC HỆ TRUYỀN HÌNH MÀU
HỆ MÀU PAL
HỆ MÀU NTSC
HỆ MÀU SECAM
3 HỆ MÀU CƠ BẢN




1. GIỚI THIỆU
Hệ truyền hình màu NTSC đượ c hình thành tại Mỹ vào
năm 1950 và là hệ truyền hình màu đượ c nghiên cứu đầu
tiên trên thế giớ i. NTSC (National Televis ion Sys teme
Committee) có nghĩa là Ủy ban hệ truyền hình quốc gia).
Nó chính thức phát s óng năm 1953 theo tiêu chuẩn FCC.
Theo hệ NTSC, tín hiệu chói đượ c tạo ra từ ba tín hiệu
màu cơ bản và phát đi trong toàn dải tần dành cho hệ
thống truyền hình đen trắng thông thườ ng. Tín hiệu chói
đượ c xác định theo công thức:

U’
Y

= 0.229 U’
R
+ 0.587 U’
G
+ 0.114 U’
B

Trong đó U’
Y
, U’
R
,U’
G
,U’
B
- giá trị điện áp tín hiệu chói và
ba màu cơ bản s au hiệu chỉnh gamma .

Tần số cao nhất của tín hiệu chói 4.20MHz. Hai
tín hiệu khác nhau được truyền đồng thời cùng
một lúc với tín hiệu chói là hai tín hiệu mang tin
tức về mầu. Hệ NTSC cho phép dùng một tín hiệu
mầu có dải tần rộng và một tín hiệu mầu có dải tần
hẹp hơn, phối hợp với độ rõ mầu của ảnh truyền
hình và khả năng chống lại các hiện tượng nhiễu
giữa các tính hiệu mầu sau mạch tách sóng đồng
bộ.
Điều chế trong hệ NTSC là điều chế vuông góc,
cho phép bằng một sóng mang phụ có thể mang
đi tin tức độc lập, đó là hai tín hiệu mầu.

Kết quả nghiên cứu cho thấy chỉ có các màu nằm
theo hướ ng Q lệch pha 33 độ s o vớ i trục B-Y ( màu tía
thiên về lơ ) là mắt ngườ i phân tích kém nhất và dải tần
tươ ng ứng chỉ cần 0.5MHz. Còn lại tất cả các hướ ng
khác, dải thông đều xấp xỉ. Vì vậy ở hệ NTSC không
s ử dụng hệ trục và mà hai tín hiệu màu tính theo hệ

tọa độ I, Q và đượ c gọi tín hiêu U
I
và U
Q
.
Tín hiệu màu U
I
và U
Q
được tính theo biểu
thức:
U
I
= 0.735U
R-Y
– 0.268U
B-Y
U
Q
= 0.487U
R-Y
+ 0.413U
B-Y

Với cách chọn trục như trên có thể giảm thiểu tối đa
Với cách chọn trục như trên có thể giảm thiểu tối đa
sự phá rối của tín hiệu sắc vào tín hiệu chói, đồng
sự phá rối của tín hiệu sắc vào tín hiệu chói, đồng
nghĩa với việc thu hẹp dải thông tín hiệu sắc càng
nghĩa với việc thu hẹp dải thông tín hiệu sắc càng

nhiều càng tốt.
nhiều càng tốt.

Bảng sự biến thiên của điện áp tín hiệu màu
Màu Um(V) Uh.mmax=Um+Ey(
V)
Uh.m max=
Um+Ey(V)
Trắng 0 1 1
vàng 0,893 1,779 -0,007
Lơ 0,762 1,463 -0,001
Lục 0,83 1,417 -0,243
Tím 0.83 1,243 -0,417
Đỏ 0.762 1,061 -0,462
Lam 0,893 0,993 -0,779
Đen 0 0 0

Khi nhân U
R-Y
, U
B-Y
với hệ số 0,877 và 0,493, ta thấy tín hiệu màu đã có biên
độ giảm nhỏ (-0,33;1,33V) để đảm bảo tương thích với truyền hình đen trắng.
Màu
0,877(R-Y)(V) 0,493(B-Y)(V)
Um(V) Uh,mmax (V) Uh,mmax (V)
Trắng
0 0 0 1 1
vàng
0,1 -0,436 0,448 1,338 0,458

Lơ
-0,615 0,417 0,632 1,332 0,068
Lục
-0,514 -0,289 0,590 1,18 0
Tím
0,514 0,289 0,590 1 -0,18
Đỏ
0,615 -0,417 0,632 0,932 -0,332
Lam
-0,1 0,436 0,448 0,668 -0,338
Đen
0 0 0 0 0
BẢNG BIÊN ĐỘ ĐIỆN ÁP CÁC TÍN HIỆU KHI NHÂN HỆ SỐ

2. Tín hiệu truyền hình màu đầy đủ
Tín hiệu màu đầy đủ trong hệ NTSC bao gồm
tín hiệu chói, tín hiệu màu, xung tắt đầy đủ, xung
đồng bộ đầy đủ và tín hiệu đồng bộ màu.
Hệ màu NTSC thực hiện truyền đồng thờ i hai
tín hiệu màu và tín hiệu chói Ey trên cùng một
dòng
Tần s ố cao nhất của tín hiệu chói E
Y
của hệ
NTSC là 4.2 MHz, tiêu chuẩn quét 525 dòng và 30
ảnh/s


Dải tần của tín hiệu chói từ (0÷4.2) MHz, của tín hiệu
màu U’

Q
từ (3÷4.2) MHz, của tín hiệu màu U’
I
(2.3÷4.2) MHz.
Cả hai dải biên tần của tín hiệu U’
Q
đều đượ c truyền s ang
phía thu còn tín hiệu U’
I
bị nén 1 phần biên tần trên.

3. Tín hiệu mang màu cao tần
Tín hiệu màu cao tần U
C
mang hai tin tức màu
khác nhau đó là U’
I
và U’
Q
(là các giá trị đã hiệu
chỉnh gamma của U
I
và U
Q
). Tín hiệu U’
I
điều chế
biên độ một dao động hình cos in vớ i tần s ố s óng
mang phụ , còn tín hiệu U’
Q

điều chế biên độ
dao động hình s in cùng tần s ố .
f
SC
f
SC


Sơ đồ điều chế tín vuông góc
ĐIỀU BIÊN
CÂN BẰNG I
TẠO SÓNG MANG
PHỤ
DỊCH PHA 90
0
ĐIỀU BIÊN
CÂN BẰNG II
+
U
a
U
C
U’
I
U’
Q
U
b

Từ tín hiệu điều chế U’

I
và U’
Q
tại đầu ra của hai mạch
điều biên cân bằng tín hiệu có dạng:

Bộ dịch pha 90 độ dùng để tạo dao động hình sin từ dao động
cosin. Tín hiệu U
a
và U
b
được cộng tuyến tính tại mạch cộng, tín
hiệu ra U
C
sẽ mang toàn bộ tín tức về tính mầu của ảnh cần truyên
đi, tức tín hiệu mầu .
)(
33
0'
+=
tCOS
SCIa
Uu
ω
)(
33
0'
+= tSIN
SCQb
Uu

ω
Π
=
2
ω
sc
SC
f
Trong đó : là tần số mang phụ


- Ở hình a, tín hiệu giả sử là hình sin có
biên độ

- Ở hình b, là sóng mang phụ
có biên độ:

với
- Ở hình c, là sóng điều biên thông thường,
trong đó biên độ của sóng mang phụ thay
đổi theo dạng tín hiệu, tần số vẫn giữ
nguyên là 5,8 MHz. Biên độ của sóng điều
biên thông thường phải cao hơn tối thiểu là
gấp hai lần biên độ của tín hiệu,
- Ở hình d, để có thể sóng điều biên nén ta
hãy tưởng tượng nén cả hai đỉnh của sóng
điều biên thông thường lại, nén cho tới khi
tại mức zero của tín hiệu nhập dính vào
nhau.
Dạng tín hiệu ra ở mạch điều

biên nén
ftVtv
π
2sin)(
=
MHz
f
SC
58,3
=
tt
f
Vv
SC
π
2sin)(
00
=
V
0
>>
V


Như vậy trong sóng điều biên nén :
Tần số sóng mang phụ vẫn giữ nguyên.
Biên độ đỉnh – đỉnh bằng chính biên độ đỉnh- đỉnh
của tín hiệu.
Tại mức mà tín hiệu bằng 0, thì biên độ của sóng
điều biên nén cũng bằng không. Nói khác đi trong

mạch điều biên nén khi không có tín hiệu (=0) thì cũng
không còn sóng mang phụ nữa.
Mỗi khi điện áp tín hiệu đổi chiều từ + sang – hay
ngược lại thì sóng mang phụ lại đảo lại pha 180 -độ.
Như vậy, tín hiệu mầu của hệ thống NTSC là tín
hiệu điều biên, điều pha có tần số bằng tần số sóng
mang.

4. Chọn tần số sóng mang phụ SMP
Để đảm bảo độ tương thích giữa
truyền hình màu và truyền hình đen
trắng thì kênh của truyền hình màu
phải có phổ kênh bằng đúng phổ
kênh của truyền hình đen trắng.vì
vậy tín hiệu mầu phải nằm trọn vẹn
trong phổ của tín hiệu chói.và để
tránh can nhiễu từ màu sáng chói
thì tín hiệu mầu phải nằm trọn vẹn
trong phổ tần cao của tín hiệu chói.
Mà Uγ của NTSC là 0/4.2 MHz
;Tín hiệu mầu của NTSC có dải phổ
cao nhất 0-1.5MHz nhưng trong thực
tế khi truyền chỉ truyền dải phổ 0-
1.2MHz .vậy f
mp
cao nhất là:f
mp
<4.2-
0.6=3.6→f
mp

<3.6MHz.
Nhiễu
do
SMP
gây
ra
Sơ đồ nhiễu do SMP
gây ra trên màn hình


•
Phổ tín hiệu chói là phổ vạch,được phân bố là các bội
số của f
H
(tần số dòng.vì vậy nếu chọn f
mp
=f
H
.(2n-1)/2
dao động tần số sóng mang phụ (SMP) đã giảm đi
nhiều.trong một chu kỳ quét dòng có (2n-1)/2 chu kỳ
dao động tần số SMP nên pha dao động của SPM đảo
pha 180
o
từ dòng này sang dòng khác.Kết quả vị tri các
điểm sáng và tối gây ra do có dao động SMPsẽ lần lượt
đổi vị trí cho nhau khi quét từ dòng trên xuống dòng
dưới.các điểm sáng tối xen kẽ theo chiều đứng bù trừ
cho nhau tạo cảm giác màn ảnh có độ chói đồng đều.
•

Mặt khác số mành quét trong một mành là lẻ nên cứ
sau 1 mành vị trí đen,trắng thì lại đổi cho nhau,giúp cho
ta cảm giác bình quân độ chói theo thời gian.Vì vậy
trong hệ NTSC lưa chọn fmp=(2n-1)f
H
/2 lựa chọn n phù
hợp để có SMP thỏa mãn cả hai điều kiện đã nêu
trên,thực tế n = 282 nên f
mp
=3.58MHZ hoặc 4.43 MHZ.

5. Tín hiệu đồng bộ màu
x
U
C
U
( t )
U
ts
U
0
Bộ tách sóng tín hiệu mang màu
Sau khi tách tín hiệu mang màu cao tần ra khỏi tín hiệu chói, tín
hiệu mang màu cao tần được đưa vào bộ tách sóng để tạo lại tín hiệu
mang màu tần số cơ sở (tần số video) là U’
I
và U’
Q
.

Bộ tách s óng tín hiệu mang màu thườ ng là tách s óng
đồng bộ (còn gọi là bộ tách s óng nhân). Trong máy thu
hình còn phải có mạch tạo ra dao động tần s ố mang phụ
có tần s ố và pha đồng bộ vớ i tần s ố và pha dao động tần
s ố s óng mang phụ bên phát. Dao động đó cũng đượ c đưa
vào bộ tách s óng để tạo ra tích s ố:


U
U
(t)
(t)
=U
=U
0
0
.U
.U
c
c
=U
=U
0
0
.[U’
.[U’
Q
Q
s in(ωt+33

s in(ωt+33
o
o
)+U’
)+U’
I
I
co s (ωt+33
co s (ωt+33
o
o
)]
)]

U
0
=a sin(ωt + α) là dao động tần s ố mang phụ tạo ra ở
bên thu.

Như vậy bên thu cần có U
0
ổn định và đồng bộ vớ i
s óng mang phụ ở phía phát.vì vậy bên phát truyền
s ang phía thu một chuỗi dao động chuẩn về pha và
tần s ố của SMP đây là tín hiệu đồng bộ màu.Yêu cầu
tín hiệu đồng bộ màu không ảnh hưở ng đến đồng bộ
dòng và đồng bộ mành.
Vậy tín hiệu đồng bộ màu NTSC là một chuỗi
8/10 chu kỳ có tần s ố bằng tần s ố f
mp

có pha đồng
pha vớ i s óng mang phụ phía phát và chuỗi xung
này đượ c cài ở s ườ n s au của xung xóa dòng có
biên độ đỉnh bằng 0,9.S(S: biên độ xung đồng bộ
dòng) trừ 9 dòng đầu của s ung tắt mành.

XUNG ĐỒNG BỘ MÀU HỆ NTSC