Kỹ thuật truyền hình số

đồ án tốt nghiệp kỹ thuật truyền hình số
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
Chơng I. Tổng quan về truyền hình
I. Sự ra đời của truyền hình.
Năm 1927, truyền hình lần đầu tiên xuất hiện. đó là cuộc truyền hình giữa NewYork và
Washhington. Sự xuất hiện của truyền hình làm chấn động thế giới.
Truyền hình ( Television) nh tên gọi của nó, là một hệ thống biến đổi hình ảnh và âm
thanh kèm theo thành tín hiệu điện tơng ứng, truyền tới máy thu, nơi biến đổi các tín hiệu này
thành dạng ban đầu. Sự cuốn hút của truyền hình đối với ngời xem đã thúc dẩy nó trở thành
một dạng dịch vụ.
Thí nghiệm đầu tiên về truyền hình là các dạng quét cơ học, sau đó là phơng pháp quét
điện tử ( giữa nhhững năm 1930). Năm 1941, Mỹ nghiên cứu hệ truyền hình 525 dòng. Sau
đại chiến thế giới lần thứ hai, Anh tiếp tục phát sóng hệ truyền hình đen trắng 405 dòng, cón
pháp dùng hệ 441 dòng. Năm 1948 Mỹ sử dụng hệ 819 dòng. Cuối cùng châu âu thống nhất
hệ 625 dòng .Sau đại chiến thế giới lần thứ hai ,Anh tiếp tục phát sóng hệ truyền hiình đen
trắng405 dòng ,còn pháp dùng hệ 441dsòng .Năm 1948 Mỹ sử dụng hệ 819 dòng .Cuối cùng
châu âu thống nhất hệ 625 dòng .
Hệ truyền hinh màu NTCS (Mỹ) có từ năm 1953 (525dòng /60Hz ).
Hệ truyền hình màu SECAM(Pháp ) có từ 1956 (265dòng /50Hz).
Hệ truyền hình màu PAL(Đức) có từ 1962(265 dòng /50Hz).
Các hệ truyền hinh màu (NTCS,PAL,SECAM)đợc phát sóng với nhiều tiêu chuẩn khác
nhau (B,G, K, K1, L, M, N, H, L1),đó là truyền hình tiêu chuẩn SDTV.
Cuối thập niên 70 bất đầu xuất hiện có độ phân giải cao trên 1000 dòng với tỷ lệ khuôn
hình 16:9 thay vì (4:3 nh truyền hình tiêu chuẩn ). Đó là các hệ truyền hình có độ phân giải
cao HDTV (Hỗn hợp vừa tơng tự vừa số ): HDTV 1125dòng (Nhật ),HDTV1250(Châu
Âu),HDTV 1050(Mỹ).Các hệ truyền hình HDTV này nhanh chóng đợc chuyển sang HDTV
số hoàn toàn .
Tín hiệu vi deo và audio tơng tự (liên tục theo thời gian )chuyển sang dạng số sẽ có tốc độ
bít rất cao.Tín hiệu video đen trăng sẽ có tốc độ bít 216 ữ270Mb/s, còn tín hiệu HDTV số có
lu công trí lớp TC4 NĐ
1

đồ án tốt nghiệp kỹ thuật truyền hình số
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
tốc độ bít >1GB/s. Để truyền các tín hiệu nóị trên, kênh truyền phải có độ rộng băng tần 2/3
tốc độ bít, ví dụ:
Tín hiệu video đen trắng số: 46 ữ120MHz.
Tín hiệu HDTV màu số: 144ữ180MHz.
Tín hiệu HDTV số: 700ữ1000MHz.
Yêu cầu về độ rộng băng tần là quá cao so với công nghệ sản xuất linh kiện và thiết bị điện
tử ngày nay. Do đó để truyền hình đợc tín hiệu truyền hình số (Video và Audio) với khả năng
công nghệ hiện nay, nén số đợc phát triển rầm rộ tù những năm đầu của thạp kỷ 90. Các định
dạng nén đã xuất hiện và trở thành tiêu chuẩn nén nh MJPEG, MPEGdùng cho truyền hình.
Nhờ nén các tín hiệu truyền hình số có thể đợc truyền trên các kênh cóa độ rộng băng tần th-
ờng dùng. Và từ đó ra đời dịch vụ đa chức năng ( Multimedia) và tơng tác hai chiều
( Interactive) giữa trung tâm phát hình và ngời sử dụng. Nhờ công nghệ nén số, ta có thể
truyền nhiều chơng trình trên một kênh thông thờng ( 8MHz ) hoặc một tín hiệu truyền hình
có độ phân giải cao.
Ưu điểm của truyền hình số:
In sao nhiều lần mà gần nh chất lợng không giảm.
ổn định độ phân giải khuếch đại và đáp ứng tần số.
Chống nhiễu cao, và giải quyết đợc vấn đề méo pha.
Thực hiện đợc hiệu ứng truyền lớp.
Cờng độ trờng phát sóng thấp.
Ưu điểm của công nghệ nén video số.
Tiết kiệm bộ nhớ ( ghi đợc nhiều tín hiệu )
Tiết kiệm băng tần kênh ( truyền đợc nhiều chơng trình truyền hình).
Tuy nhiên, muốn nghiên cứu truyền hình số, công nghệ nén số, trớc tiên phải hiểu rõ cơ bản
của truyền hình.
II.Nguyên lý cơ bản của truyền hình:
lu công trí lớp TC4 NĐ
2

đồ án tốt nghiệp kỹ thuật truyền hình số
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
Truyền hình là một hệ thống biến đổi hình ảnh và âm thanh kèm theo thành tín hiệu điện tơng
ứng, truyền tới máy thu nơi biến đổi tín hiệu này trở thành dạng tín hiệu ban đầu.
Hình 1.1: Hệ thống truyền hình cơ bản
Một hình ảnh đợc camera thu nhận, nhờ quá trình quét đợc biến đổi thành tín hiệu điện.
Quá trình quét đợc thực hiện theo hai chiều ngang từng dòng từ trái qua phải và chiều
dúng từ trên xuống dới để hoàn thành hết một ảnh. Đây chính là mọtt dạng lấy mẫu tín hiệu
theo các điểm ảnh.
lu công trí lớp TC4 NĐ
3
Camera Khuếch
đại
Xử lý
Đồng bộ
Camera
Quét
Công
suất
Điều
chế
Thu
Quét
Khuếch
đại
đồ án tốt nghiệp kỹ thuật truyền hình số
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
Dòng quét
Hình 1.2: Quá trình quét
Khoảng cách giữa hai điểm ảnh theo chiều ngang gọi là độ phân giải theo chiều ngang.

Khoảng cách giữa hai dòng quét liền nhau gọi là độ phân giải theo chiều đứng.
Để đạt đợc tiêu chuẩn khôi phục ảnh, việc lựa chọn tần số quét dòng và tần số quét mành là
điều kiện cần quan tâm đầu tiên. Các hệ truyền hình màu đã đa ra các tiêu chuẩn của mình nh
sau:
Hệ truyền hình Số dòng/ ảnh Số ảnh/giây
PAL 625 25
SECAM 625 25
NTSC 525 30
Tần số quét ảnh đợc đồng bộ với tần số nguồn cung cấp nhằm tránh các hiện tợng có thể
gây ra nhiễu do chính nguốn điện lới. Mặt khác, để giảm tối thiểu các hiện tợng nháy hình do
tần số ảnh quá nhỏ, ngời ta sử dụng kỹ thuật quét xen kẽ.
Dòng 1, mành 1 Nửa sau
Dòng 2, mành 1 Dòng, mành 2
Dòng 3, manh1
lu công trí lớp TC4 NĐ
4
điểm ảnh
đồ án tốt nghiệp kỹ thuật truyền hình số
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
Nửa đầu
Dòng mành 2
Hình 1.3 Quét xen kẽ.
Theo phơng pháp quét xen kẽ, một ảnh sẽ đợc chia ra làm hai nửa ảnh, đợc gọi là mành
và đợc lần lợt truyền đi. Mành thứ nhất gồm các dòng từ thứ 1 đến dòng thứ 313, đối với hệ
625 dòng, mành thứ hai bao gồm các dòng từ thứ 314 đến dòng thứ 625 ( đối với hệ 525 dòng
mành thứ nhất gồm các dòng từ thứ 1 đến dòng thứ 263, mành thứ hai bao gồm các dòng thứ
264 đến dòng thứ 525). Các dòng ở hai dòng khác nhau nằm xen kẽ với nhau. Bằng cách này,
khi hiển thị cho ngời xêm cảm giác liên tục với 50 mành trong một giây. Nghĩa là tần số mành
bằng hai lần tần số ảnh tơng ứng.
Với hệ 625 dòng / 25 ảnh, tần số dòng

F
h
= 25.625 = 15625
Với hệ 525 dòng / 30 ảnh, tần số dòng
F
h
= 30.525 = 15750
Tín hiệu video thu đợc từ quá trình quet là một tín hiệu điện biến đổi liên tục có biên độ tỉ
lệ với độ sáng của hình ảnh theo thời gian và theo không gian. Vì vậy để thực hiện khôi phục
đợc tín hiệu ở đầu thu một cách đợc dễ dàng thì cần phải truyền đi xung đồng bộ.
Tín hiệu
Hình ảnh
Tín hiệu
đồng bộ
Hình 1.4: Dòng tín hiệu truyền hình
Thông tín về hình ảnh chính là dòng tín hiệu điện biến đổi tơng ứng theo độ sáng của hình
ảnh, khoảng thời gian truyền thông tín về hình ảnh đợc coi là dòng video tích cực. Giữa các
dòng video tích cực là các xung xoá dòng và xung xoá mành.
lu công trí lớp TC4 NĐ
5
đồ án tốt nghiệp kỹ thuật truyền hình số
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
Để thực hiện phát sóng các chơng trình truyền hình, các tín hiệu hình ảnh phải đợc điều chế
lên tần số cao hơn phù hợp vớitính chất đờng truyền.
Đối hệ truyền hình màu, các hình ảnh truyền đi cần có thêm thông tín về màu sắc,. Tuy
nhiên, thông tin về màu sắc chỉ đợc truyền trong phạm vi giải phổ có sẵn của tín hiệu truyền
hình đen trắng.
Kỹ thuật truyền hìnhmàu dựa trên cơ sở lý thuyết ba màu. Theo đó, hầu hết các màu sắc và
các tính chất đậm nhạt của chúng có thể đợc tái tạo lại nhờ ba màu cơ bản theo một tỷ lệ nhất
định. Ba màu cơ bản đó là R (đỏ), G ( Xanh lá cây), B (Xanh dơng). Tất cả các dạng tín hiệu

màu đều đợc xây dựng lại từ các tín hiệu cơ bản E
R
, E
G
, E
B
. Đây là các tín hiệu tơng tự có biên
độ tỷ lệ với năng lợng phổ của thành phân màu cơ bản trong ảnh.
Đối với tất cả các định dạng, thành phần tín hiệu chói E
Y
đợc tạo ra bởi mạch ma trận thoả
mãn phơng trình:
E
Y
= 0,229 E
R
+ 0,587 E
G
+0,114E
B
E
r
, E
G
,E
B
là các tín hiệu màu cơ bản sau hiệu chỉnh Gama. Các hệ số của chúng trong chơng
trình dựa trên mối quan hệ giữa độ nhạy của mắt ngời với thành phần màu cơ bản. Giá trị của
E
Y

tỷ lệ với độ sáng nhận đợc của hình ảnh.
Tín hiệu video màu đợc chia làm hai loại: Tín hiệu tổng hợp và tín hiệu thành phần. Trong
dạng tín hiệu tổng hợp, thành phần tín hiệu chói và tín hiệu màu đợc tổng hợp trong một kênh
truyền. Cón đối với dạng tín hiệu thành phần, tín hiệu chói và tín hiệu màu chiếm các kênh
riêng biệt.
Tín hiệu tổng hợp
R
G
B
E
Y
,Q,I NTSC
lu công trí lớp TC4 NĐ
6
Ma
trận
Ma
trận
Ma
trận
Ma
trận
Ma
trận
Ma
trận
đồ án tốt nghiệp kỹ thuật truyền hình số
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
Xử lý E
R

PAL
Camera Tín hiệu E
G
SECAM
E
B
E
R
E
G
R


E
B


G
B
E
Y
, E
R
- E
Y
, E
B
- E
Y
Tín hiệu thành phần

Hình 1.5: Hệ thống truyền hình màu
II.1. Hệ NTSC
Hệ thống truyền hình màu NTSC ( National Television System Committee) là hệ thống
truyền hình màu có đầu tiên trên thế giới vào năm 1953 ở mỹ.
Các thông tin chói, màu và đông bộ đợc liên kết với nhau để truyền trên một kênh cao tần
RF 6MHz, (bảng 1.1). Hai tín hiệu băng tần hẹp đợc truyền trong băng tần rộng của tín hiệu
chói (4,2MHz).
Bộ mã hoá tín hiệu chói băng tần rộng (4,2MHz) và hai tín hiệu số màu có băng tần hẹp
bằng nhau (B- Y, R- Yhoặc I,Qnh đặc trng gốc từ năm 1953). Độ rộng băng tần của mỗi tín
hiệu hệ số màu là 600Khzhoặc 1,3MHz. Băng tần rộng hơn (1,3MHz) thờng dùng trong môi
trờng Studio. Trong môi trờng truyền dẫn phát sóng và thu nhận tín hiệu, máy thu màu sử
dụng băng tần tín hiệu hệ số màu là 600KHz. Mỗi tín hiệu hệ số màu điêù chế một tải màu.
Hai tải màu có tần số giống nhau, nhng pha vuông góc 90
0
, do đó không gây ra can nhiễu
xuyên kênh ( Crosstalk) qua lại ( Suppred carrier quadrature amplitude modulation). Kết
quả điều biên ở đầu ra bộ điều chế.
STT Thông số Giá trị
1 Toạ độ màu sơ cấp của các màu
cho đèn máy thu hình
X Y
G:0,0310 0,596
B:0,155 0,070
lu công trí lớp TC4 NĐ
7
đồ án tốt nghiệp kỹ thuật truyền hình số
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
R:0,630 0,340
2 Toạ độ màu cho các tín hiệu sơ
cấp bắng nhau

Chất phát sáng D
65
X= 0,3127
Y= 0,3297
3 Giá trị Gramma cho đèn máy thu
hình
= 2,2
4
Tín hiệu chói ( đã sửa )
E
Y
= 0,587E
G
+0,114E
B
+0,229E
r
5
Các tín hiệu số màu( đã sửa )
6 Phơng trình tín hiệu màu tổng
hợp
7 Loại điều chế tải màu
8 Tần số tải màu
9 Độ rộng băng tần của các biên
màu (KHz)
10 Biên độ tải màu
11 Đồng bộ tải màu Burst tải nằm ở vai sau xung xoá dòng
Bảng 1.1. Tổng hợp đặc trng các tín hiệu NTSC
Tần số tài màu bằng n lần nửa tần số dòng f
H

, làm cho phổ của thành phần màu và thành
phần chói xen kẽ nhau (dịch nửa dòng, half line offset).
Điều này dẫn đến số dòng (15.734,25Hz) và tần số mành (59,94Hz) có thay đổi nhỏ ( thay
vì 15.750Hz và 60Hz). Các tần số này nằm trong phạm vi hoạt động của mạch quét của máy
thu hình.
Đỉnh xung cao xuất hiện quanh xung tải màu đợc nén lại 3,58MHZ. Các thành phần phổ
biên của màu nằm ở các vùng f
H
. Các thành phần phổ chói mức thấp xen kẽ tại các vùng f
H
/2.
Biên độ tải màu thấp hơn 20db so với các thành phần biên có ý nghĩa của nó. Thông thờng
không nhìn thấy tải màu. Các mức thấp thể hiện xung là đồng bộ màu(burst) có năng lợng
thấp. Burst có chuẩn về tần số và pha cho dải màu, gồm 9 chu kỳ tải màu.
Burst đợc truyền trong khoảng vai sau xung xoá dòng (hình1.11). Mục đích của xung
burstlaf đồng bộ cho dao động (oscillator) trong máy thu hình, nhằm tạo lại tải màu cho các
mạch giải điều chế đồng bộ B Y và R Y để tạo lại tín hiệu hiệu số màu. Pha của burst là
180
0
cho pha chuẩn (E
B
E
Y
).
lu công trí lớp TC4 NĐ
8
đồ án tốt nghiệp kỹ thuật truyền hình số
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
Điểm chuẩn động
19chukỳ tải

màu= 10deg 9+1 chu kỳ
40IRE
Thời gian lên
300ns
Hình 1.6. Khoảng cách xoá dòng có xung burst trong NTSC
Hình 1.7 là sơ đồ khối bộ mã hoá NTSC dùng các tín hiệu R Y/B Y. Các tín hiệu
R,G,B đến mạch ma trận trở kháng để tạo tín hiệu chói Y và hai tín hiệu hệ số màu. Mỗi tín
hiệu hệ số màu đợc giới hạn băng tần trớc khi đa đến các bộ điều chế cân bằng. Tải màu 3,58
MHz đợc đa vào bộ điều chế B Y, qua mạch dịch pha 90
0
đến bộ điều chế R Y. Tín hiệu
chói đợc làm trễ để bù độ trẽ của thành phần màu bằng mạch lọc thông thấp. Mạch cộng phối
hợp thành phần chói, các biên tần tải màu, xung đồng bộ và burst( dịch pha 180
0
) để tạo lại tín
hiệu màu tổng hợp ( Compsite).
Pha của tải màu là 0
0
đối với thành phần tín hiệu ( B Y), 90
0

đối

với thnhà phần ( R Y )
và 180
0
đối với burst ( hình 1.7).
Hình 1.8 trình bày vectơ trong qua trình điều chế tải màu. Vectơ cho bởi tập giá trị các giá
trị E
B - Y

và E
R Y
đợc biểu diễn bằng hai tải điều biên vuông pha với nhau.
E
G
E
Y
E
B
E
R- Y
E
R
E
B -Y
lu công trí lớp TC4 NĐ
9
Tải
màu
burst
Ma
trận
Cộng
Tạo
Xung
đồng
bộ
I.PF
I.PF
90

0
I.PF
Burst
180
0
đồ án tốt nghiệp kỹ thuật truyền hình số
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

Hình1.7: Sơ đồ khối bộ mã hoá B Y /R Y trong hệ NTSC
90
0
Góc

Burst B Y 0
Hình 1.8: Độ bão hoà màu và góc pha biểu diễn màu
Pha biểu diễn màu sắc ( hue) của Véctơ trong qua trình điều chế tải mà
Tín hiệu
COMPOSITE E
G
E
B
E
R
lu công trí lớp TC4 NĐ
10
Tách
đồng
bộ
Khoá
burst

Trễ
PLL
3,58MHz
XTL
OSC
Thông
dải
Tách
sóng
Chặn
Ma
Trận
90
0
đồ án tốt nghiệp kỹ thuật truyền hình số
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

Hue
Hình 1.9 Sơ đồ khối của bộ giải mã B Y/ R Y của hệ NTSC.
Hình 1.9 là sơ đồ khối bộ giải mã B Y/ R Y của hệ truyền hình NTSC. Các băng tần
màu đợc tách bằng mạch lọc thông giải và đợc đa đến hai bộ điều chế đồng bộ và đến bộ tách
xung đồng bộ màu ( Burst). Đầu ra mchj tách xung burst đợc đa đến mạch PLL ( vòng khoá
pha ), còn xung từ mạch tạo xung khoá burst ( burst key generator) đợc đa đến mạch tách
xung burst. Đầu ra của mạch PLL đồng bộ với mạch tạo tải màu cục bộ XTL. Tải màu đợc
đến mạch giải điều chế B Y và đợc dịch pha 90
0
để đến mạch giải điều chế R Y. Mạch
điều khiển hue ( bằng tay) cho phép điều chỉnh pha tải màu để burst có quan hệ đúng về pha.
Tín hiệu màu vi sai (đợc điều chế) và tín hiệu chói (đợc làm trễ) đợc suy giảm bằng mạch lọc
chặn (notch filter).

Hình 1.10 là sơ đồ khối của bộ giải mã NTSC dùng mạch lọc lợc (comb filter). Ưu điểm
của bộ giải mã này là thay đổi đợc pha tải màu 180
0
từ dòng này đến dòng khác. Tín hiệu tổng
hợp một mặt đến mạch cộng, mặt khác qua mạch đảo pha 180
0
và trễ một dòng (1H =
63,55às) rồi đến đầu vào thứ hai của mạch cộng (adder). Mạch cộng sẽ triệt tiêu các thành
phần chói (cố định theo dòng) và cho ra các thành phần màu đã lọc lợc.
Giải điều chế
lu công trí lớp TC4 NĐ
11
1H
Ma
Trận
Trễ
90
0
3.58MHz
XTL
OSC
PLL
Tách
đồng
bộ
Tách
Burst
Khoá
Burst
3,58MHz

Thông dải
-
-
-
-
Tín hiệu
COMPOSITE
đồ án tốt nghiệp kỹ thuật truyền hình số
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
R-Y G E
G
B E
B
E
R

Hue
Hình 1.10. Sơ đồ khối bộ giải mã hoá NTSC với mạch chọn lọc
Thành phần màu và tín hiệu màu tổng hợp đợc đa đến mạch trừ (subtractor) để cho ra
các thành phần chói đã lọc lợc. Mạch giải mã (lọc lợc) có thể làm tốt với các hình ảnh có tơng
quan cao theo dòng và kết quả làm giảm đáng kể hiệu ứng xuyên màu, giảm một nửa độ phân
giải màu theo mành do các hiệu ứng lấy trung bình theo dòng. Mạch giải mã (lọc lợc) sẽ
không đáp ứng, nếu sự thay đổi màu không liên tục (gián đoạn) từ dòng này đến dòng khác.
Các bộ giải mã (lọc lợc) thích nghi sẽ tự chuyển động chuyển mạch vào notch filter, nếu
chúng xác định sự dịch chuyển màu rõ ràng và trở lại hoạt động bình thờng (nếu điều kiện này
không xuất hiện).
Một trong những nhợc điểm chính của hệ màu NTSC là nhạy với méo phi tuyến do thay
đổi pha của tải màu động (gọi là pha vi sai) so với pha của tải màu tĩnh.
lu công trí lớp TC4 NĐ
12

đồ án tốt nghiệp kỹ thuật truyền hình số
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
II. 2. Hệ PAL
Hệ truyền hình màu PAL đợc phát triển để tơng hợp với hệ truyền hình đen trắng
625/50, đợc sử dụng ở châu Âu và phát sóng trên kênh 7 hoặc 8 MHz (RF) với băng tần video
cơ bản 5; 5,5 hoặc 6 MHz. Phụ thuộc vào các tiêu chuẩn phát sóng, ta có các loại PAL sau
đây;
B- PAL, D- PAL, G- PAL, H- PAL, I- PAL.
Điểm khác nhau chủ yếu giữa các loại tiêu chuẩn PAL là độ rộng băng tần phát sóng
tín hiệu luminance và biên trên của chrominance. ở studio chỉ có một tiêu chuẩn tín hiệu PAL
chung.
Nghiên cứu chi tiết, ta thấy hệ PAL có nhiều thông số giống hệ NTSC. Điểm khác nhau
cơ bản giữa 2 hệ này là pha tải màu cho thành phần R-Y đảo ngợc theo từng dòng trong mối
mành (field). Nguyên nhân chính về sự phát triển hệ PAL là nhằm khắc phục sai pha tải màu
(độ di pha tải màu hệ PAL cho phép nằm trong một phạm vi rộng hơn nhiều so với hệ NTSC)
khi tín hiệu đi qua thiết bị hệ thống studio và truyền dẫn phát sóng. Hệ PAL đợc các kỹ s
Châu Âu, đứng đầu là giáo s Walter Bruch (ngời Đức) nghiên cứu và cho ra đời vào đầu những
năm 1960. Bảng 1.2 là các thông số của tín hiệu PAL-B-D-G-H và I.
Bộ mã hoá PAL xử lý tín hiệu luminance băng rộng ( 5MHz) và hai tín hiệu hiệu số
màu băng hẹp có cùng độ rộng Các tín hiệu chrrominance có tên là Eu và E v giống với E
B-Y
và E
R-Y
của NTSC. Cực tính của E v đảo ngợc theo từng dòng (xem thành phần thứ 3 trong
phơng trình E
M
, điểm 6, bảng 1.2).
Thông số Giá trị
1 Toạ độ các màu cơ bản RGB cho máy
thu hình

X y
G: 0,29 0,60
B: 0,15 0,60
R: 0,64 0,33
2 Toạ độ màu với các tín hiệu sơ cấp
bằng nhau
Màu D
65
: x = 0,3127; y = 0,3290
3 Giá trị grâmm cho đèn hình của máy
= 2,8
lu công trí lớp TC4 NĐ
13
đồ án tốt nghiệp kỹ thuật truyền hình số
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
thu hình
4 Tín hiệu luminance
E

= 0,58E
G
+ 0,144 E
B
+ 0,299 E
R
5 Các tín hiệu chrominance E
U
= 0,877(E
B
- E

Y
);
6 Tín hiệu màu tổng hợp
7 Loại điều chế tải màu
Bảng 1.2 Các đặc trng của tín hiệu PAL
Sự luân phiên về pha theo dòng của tín hiệu E
V
thể hiện trong các thành phần phổ màu
tại các khoảng f
H
/2 (=7,8125KHz) của các thành phần phổ Euk. Sự chênh lệch (offset) 1/2f
H
giữa luminance và chrominance (trong NTSC) gây ra xuyên kênh giữa các thành phần phổ E
v
và của phổ luminance. Để khắc phục hiện tợng này, hệ PAL sự dụng phối hợp chênh lệch
1/4f
H
với chênh lệch ảnh (frame). Tần số tải màu có giá trị:
F
SC
= (284 1/4)f
H
+ f
V
/Hz = 4.433.618.75Hz
Trong đó: f
H
= 15.625Hz;
f
V

= 25Hz
Độ rộng của băng tần truyền của biên trên tín hiệu chrominance phụ thuộc vào các đặc
trng kênh truyền.
Tín hiệu đồng bộ màu Burst bao gồm 10 chu kỳ tải màu đợc truyền ở vai sau xung hoá
dòng. Hình 1.16 biểu diễn các chi tiết của chu kỳ xoá dòng với burst. Pha của burst thay đổi
luân phiên theo thành phần V với chuẩn vector U. Pha của nó luân phiên giữa + 135
0
và - 135
0
.
ở trong khoảng xoá mành có 11 dòng không có xung burst. Phân xoá mành có một chuỗi đặc
trng (gọi là khoảng xoá Burst tên giáo s, tác giả hệ PAL) nhằm đảm bảo xung burst thứ
nhất sau khi kết thúc khoảng xoá có burst với pha là +135
0
.
Vai trò của xung burst là đồng bộ cho dao động cục bộ của máy thu, cung cấp cho các
bộ giải điều chế đồng bộ U và V cũng nh chuyển mạch theo trục V. Dao động tạo tải màu
cung cấp tải màu (khôi phục lại) cho các bộ giải điều chế u và V để tạo lại các tín hiệu số
màu. Pha của burst đợc tạo lại có giá trị +180
0
so với vectơ chuẩn U.
Các tín hiệu R,G,B (đã sửa gamma) đợc cung cấp cho ma trận tạo tín hiệu luminance y
và hai tín hiệu số màu. Mỗi tín hiệu số màu đợc giới hạn độ rộng băng tần đến 1,2 MHz trớc
lu công trí lớp TC4 NĐ
14
đồ án tốt nghiệp kỹ thuật truyền hình số
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
khi đến các bộ điều chế cân bằng. Tải màu 4,43 MHz cung cấp cho bộ điều chế U, và qua
mạch dịch pha 90
0

cung cấp cho bộ điều chế V. Nh vậy là burst tải màu đợc hình thành khi đi
qua chuyển mạch pha +135
0
. Chuyển mạch pha tải màu cho U và burst xảy ra tại tần số f
H
/2 =
7.812,5Hz (PAL trigger). Tín hiệu chói Y đợc làm trễ của chrominance do sử dụng các mạch
lọc thông thấp đối với tín hiệu hệ số màu. Mạch cộng liên kết tín hiệu luminance, các biên
chrominance, xung đồng bộ tổng hợp và burst tải màu thành tín hiệu màu tổng hợp. Sơ đồ
khối mạch mã hoá PAL đợc cho trong hình 1.11.
E
G
E
E
B
E
V
I.PF Điều chế V Cộng Đầu ra
E
R
E
U
I.PF Điều chế U
Tải mầu 90
4.43MH
Đồng bộ composite
Hình 1.11. là sơ đồ khối bộ giải mã PAL
lu công trí lớp TC4 NĐ
15
Ma

Trận
Trễ
Tạo
đồng
bộ
180 45 Burst
đồ án tốt nghiệp kỹ thuật truyền hình số
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
Các biên của chrominance đợc tách ra bằng bộ lọc thông dải và đợc đa vào các mạch
giữa điều chế chrominance và mạch tách xung burst.
Mạch tách burst tạo cổng bằng một khoá burst từ xung đồng bộ dòng. Đầu ra của nó
đồng bộ với bộ tạo lại tải màu cục bộ dùng thạch anh có điều khiển bằng PLL (phase
locked loop). Pha của burst thay đổi từ dòng này sang dòng kia, luân phiên 135
0
so với
chuẩn U.
Tải màu đợc tạo có pha 180
0
so với chuẩn U. Đầu ra mạch chọn lọc thông dải đợc đa
đến dây trễ 1H (= 64às), bộ cộng và bộ trừ. Đầu ra bộ cộng là các tín hiệu có các biên U. Tín
hiệu đầu ra của bộ trừ là các biên V (luân phiên). Hai tín hiệu này dẫn đến hai bộ giải điều
chế đồng bộ. Pha của tải màu đến bộ giải điều chế U là cố định.
Tín hiệu NOTCH DELAY
COMPOSITE
4,43MHz
Giải đ/c V
Giải đ/c U
lu công trí lớp TC4 NĐ
16
Tách

đồng
bộ
Khoá
Burst
Thông
Dải
1H
Ma
trận
4,43MHz
XTLOSC
Tách
Burst
7,8 KHz
PLL
90
E
G
E
R
E
B
đồ án tốt nghiệp kỹ thuật truyền hình số
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
Hình 1.12 Sơ đồ mạch giải mã PAL
Pha của bộ trừ đến bộ giải điều chế V thay đổi luân phiên theo dòng 90
0
(tốc độ
7,8125KHz) so với bộ giải điểu chế U. Các tín hiệu số màu và tín hiệu chói (có trễ) sau khi
giải điều chế, đợc đa vào mạch ma trận để tạo lại tín hiệu màu sơ cấp ban đầu. Mạch lọc chặn

(notch filter) đợc dùng làm để làm giảm độ nhìn thấy tải màu. Độ phân giải chrominance của
PAL theo chiều thẳng đứng bằng một nửa của độ phân giải luminance do kết quả lấy trung
bình của mạch giải mã. Có nhiều biến thể của mạch lọc đợc (comb filter) đợc dùng trong bộ
giải mã PAL.
Một trong các nhợc điểm chính của hệ truyền hình màu NTSC là nhạy cảm với méo
phi tuyến, tạo ra pha vi sai. Quá trình PAL làm biến đổi pha vi sai (làm thay đổi tông màu
color hue) thành khuyếch đại vi sai (làm thay đổi độ bão hoà màu không lớn).
II.3. Hê SECAM
SECAM (sesquentiel couleurs a mesmoire sequential color with memory) chủ yếu là
một hệ thống truyền dẫn. Nhiều nớc sử dụng tín hiệu cômpnent video hoặc tín hiệu PAL trong
studio, sau đó chuyển đổi sang SECAM trớc khi truyền dẫn và phát sóng. Hệ SECAM sử dụng
phơng pháp truyền thông tin màu qua kênh truyền tín hiệu đen trắng, hoàn toàn khác với hệ
PAL và NTSC (PAL gần với NTSC). Hệ SECAM truyền thông tin màu lần lợt, còn hệ PAL,
NTSC thì truyền đồng thời. Trong khi PAL và NTSC truyền đồng thời thông tin luminance và
chrominance bằng phơng pháp ghép kênh theo tần số FDH, thì SECAM truyền lần lợt thông
tin luminance và hai tín hiệu số màu từ dòng đến dòng. Kết quả độ phân giải màu theo chiều
đứng bằng một nửa độ phân giải của luminance (SECAM). Hệ SECAM sử dụng hai tín hiệu
amù điều tần (FM) với hai tải màu (hai tần số khác nhau). Tải màu cho tín hiệu hiệu số màu
D
R
có tần số là f
OR
=4,4MHz, còn cho tín hiệu D
B
có tần số là 4,25MHz. Đặc trng của các tín
hiệu SECAM đợc cho trong bảng 1.3.
Mạch mã hoá SECAM xử lý một tín hiệu luminance băng rộng (>5MHz) và hai tín hiệu
hiệu số màu băng hẹp (1,5MHz) có cùng độ rộng băng tần:
lu công trí lớp TC4 NĐ
17

đồ án tốt nghiệp kỹ thuật truyền hình số
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
D
B
= 1,5(E
B
- E
Y
) và
D
R
= -1,9 (E
R
- E
Y
)
Dấu trừ (-) trong D
R
biểu diễn các giá trị âm của (E
R
- E
Y
) để làm tăng độ di tần dơng
khi tải màu di tần. Giống nh các tín hiệu điều tần, các tín hiệu điều chế chổminance của
SECAM đợc gây méo trớc (preemphasis). SECAM sử dụng hai loại gây méo trớc khác nhau:
- Gây méo trớc (hay tiền nhấn preemphasis) các tín hiệu số màu trớc khi chúng điều
chế tải màu (hàng 6, bảng 1.3), kết quả làm tăng SNR (tỷ số tín hiệu trên nhiễu) cho tín hiệu
chrominance.
- Gây méo trớc tải màu đợc điều chế hàng 11. Loại gây méo trớc màu có tên là đồ thị
Bell, kết quả làm giảm độ nhìn thấy tải màu.

Các tần số tải màu (hai loại ) không cần di tần có giá trị gấp nhiều lần chẵn tần số quét
dòng f
H
= (15,625MHz). Do không có nhiều tần số xen kẽ các thành phần phổ luminance và
chrominance nh trong hệ PAL và hệ NTSC. Tình trạng này sẽ phức tạp do các tải màu đợc
điều tần. Hai tải màu và các biên phụ có phổ băng tần cơ bản nằm giữa 3 và 6MHz. Để giảm
độ nhìn thấy tải màu kênh luminance trong bộ giải mã SECAM sử dụng một mạch lọc thông
thấp có các cực (poles) đợc suy giảm mạnh tại hai tần số tải màu (không di tần hoặc tải màu
tĩnh) f
OB
và f
OR
. Tín hiệu SECAM với một luminance 3,5MHz và các tải màu tĩnh (không di
tần). Quét (sweep) đợc suy giảm từ trên 3,2 MHz, nhằm làm cho mạch mã hoá không cho
luiminance qua ở đoạn trên tần số này.
ST
T
Thông số Giá trị
1
2
3
Toạ độ các màu sơ cấp của máy thu
hình
Toạ độ màu cho các tín hiệu sơ cấp
bằng nhau
X Y
G: 0,29 0,06
B: 0,15 0,06
R: 0,64 0,33
D

65
: x=0,3127 ; y = 0,3290
lu công trí lớp TC4 NĐ
18
đồ án tốt nghiệp kỹ thuật truyền hình số
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Giá trị gramma cho đèn hình()
Tín hiệu luminance
Các tín hiệu chrominance
Sửa trớc tần số tần số thấp các tín
hiệu hiệu số màu
Phơng trình tín hiệu màu tổng hợp
Điều chế tải màu
Tần số tải màu
Độ đi tần cực đại của tải màu/KHz
Biên độ tải màu
Đồng bộ tải màu
2,8
E
Y
=0,587 E

G
+0,114 E
B
+0,299 E
D
B
=1,505(E
B
-E
Y
);D
R
=-1,902(E
B
- E
Y
)
D
B
=A
BF
(f)D
B
; D
R
=A
BF
(f)D
R
E

M
=E
Y
+Gcos2(f
OB
+f
OB
.f
O
.D
B
.d
l
) hoặc
E
M
=E
Y
+Gcos2(f
OR
+f
OR
.f
O
.D
R
.d
l
)
Luân phiên theo dòng

FM
Giá trị chuẩn f
OB
=4.2500002000
F
OR
=4.406.2502000
Quan hệ với tần số dòng f
H
F
OB
=272f
H
; f
OB
= 282f
H
G=M
0
[(1+j16F)/(1+j1,26F)]
Với F=(f/f
0
)-(f
0
/f)
F
0
= 4286KHz
2M
0

- Biên độ đỉnh đỉnh
2M
0
=23% biên độ luminance đỉnh đỉnh
Chuẩn tải màu ở vai sau xung xoá dòng
(trờng hợp không di tần)
Bảng 1.3 Đặc trng tín hiệu SECAM
Tải màu
lu công trí lớp TC4 NĐ
19
đồ án tốt nghiệp kỹ thuật truyền hình số
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
Tiêu chuẩn dòng
5.6
à
+250ns
For or Fob
Tải chuẩn màu
Hình 1.13. Chi tiết tải màu trong thời gian xoá dòng của hệ SECAM
Vì hai dòng liên tiếp lần lợt truyền tải các tín hiệu chrominance, cần nhận dạng chúng,
nên một tải màu tĩnh đợc truyền trong vai trò sau (backporch) của xung xoá dòng. Khác với
NTSC và PAL (dùng chung một burst), trong hệ SECAM, tải đợc truyền liên tục suốt thời gian
của dòng và chỉ đợc xoá trong thời gian đồng bộ dòng và trong thời gian xoá mành. Nên thiếu
thông tin chrominance, biên độ của nó cố định trong suốt thời gian dòng hình. Hình 1.13 biểu
diễn các chi tiết về thời gian xoá trong hệ SECAM.
Hình 1.14 là sơ đồ khối của mạch mã hoá hệ SECAM. Các tín hiệu đã sửa gramma
G,B,R đợc cấp cho mạch ma trận để tạo tín hiệu luminance Y và hai tín hiệu số màu. Mỗi tín
hiệu số màu đợc giới hạn băng tần đến 1.5MHz, đợc gây méo trớc (preemphasized) và cung
cấp cho mạch điều chế cho tần số (điều tần FM). Đầu ra của bộ điều chế FM đợc sắp xếp
thành chuỗi trên cơ sở dòng đến dòng bằng mạch đóng mở (switch), đợc điều khiển bằng tín

hiệu nhận dạng SECAM (identification) với tần số 1/2f
H
= 7,8125KHz, rồi sau đó cấp cho
mạch chọn lọc Bell. Tín hiệu Y đợc làm trễ để bù với độ trễ tín hiệu chrominance. Mạch cộng
liên kết luminance và tải màu: điều chế tần với các biên độ của nó và tín hiệu đồng bộ tổng
hợp để cho tín hiệu màu tổng hợp.
E
R
E
Y

D
R
E
G
lu công trí lớp TC4 NĐ
20
Chuyển
mạch
LPF
DELAY
PLEEMP
Tách
sóng FM
SW
Lọc
bell
LPF
Đồng
bộ

Cộng
PLEEMP
Tách
sóng FM
đồ án tốt nghiệp kỹ thuật truyền hình số
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
f
0
=4.406MHz
E
B
E
B
7.8KHz SECAM f
0
=4.25MHz
Đồng bộ COMPOSTTE
Hình 1.14. Sơ đồ khối mạch mã hoá SECAM
Hình 1.15 là sơ đồ khối của mạch giải mã SECAM. Tín hiệu luminance đợc tạo bằng
cách cho tín hiệu tổng hợp qua mạch lọc thông thấp có các cực (poles) suy giảm cao tại 4,25
và 4,40MHz. Tín hiệu chrominance và các biên tần của nó có thể đợc tạo bằng cách cho tín
hiệu tổng hợp đi qua mạch lọc thông giải và mạch lọc ngợc Bell. Tín hiệu ra đợc đa trực tiếp
vào bộ chuyển mạch dòng 2x2 và dây trễ 1H (=64às). Bộ chuyển mạch đợc điều khiển bằng
xung 7,8125KHz (tạo bằng cách giải điều chế các tải tần tĩnh ở vai sau xung xoá dòng). Bộ
chuyển mạch bảo đảm tải điều tần đợc cấp chính xác theo dòng cho mạch giải điều chế tải
màu. Các tải màu đợc hạn biên và cấp cho bộ tách sóng biến đổi tần số (discriminator), và
cùng với các tín hiệu luminance có trễ cung cấp cho mạch ma trận để tạo lại các tín hiệu sơ
cấp gốc.
Hệ thống truyền hình màu SECAM tơng đối không nhạy với méo phi tuyến vốn có
trong các mạch tích cực. Vì vậy nó rất thích hợp cho việc truyền dẫn qua mạng đờng dây

ngầm dới đất và phát sóng trên mặt đất.
ở trong studio, nói chung cần hạn chế việc chuyển mạch giữa các nguồn tín hiệu. Đó là
vì các tải điều tần nằm trong tín hiệu video tổng hợp.
Tín hiệu
lu công trí lớp TC4 NĐ
21
LPF Trễ
Lọc
Bell
1.H
Hạn chế DISC DEEMP
Hạn chế DISC DEEMP
7.8KHz
Chuyển
Mạch CTL
Ma
Trận
đồ án tốt nghiệp kỹ thuật truyền hình số
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
COMPOSITE E
Y
E
R
D
R
E
G
D
B
E

B
Hình 1.15. Sơ đồ khối mạch giải mã SECAM
Kỹ thuật sản xuất hiện đại dùng tín hiệu SECAM đòi hỏi giải điều chế thành các tín
hiệu thành phần tơng tự, không giống nh PAL và NTSC (có thể sử lý trong định dạng tổng
hợp). Các tiêu chuẩn composite số (lấy mẫu tại nhiều tần cố định đợc dùng phổ biến với PAL
và NTSC, nhng hạn chế đối với SECAM, nếu dùng nó làm phơng tiện sản xuất chơng trình
truyền hình (các tải tần thay đổi theo thời gian).
Chơng ii: số hoá tín hiệu video
I. Tại sao phải số hoá tín hiệu truyền hình
Tín hiệu truyền hình tơng tự (từ khâu tạo, truyền dẫn phát sóng đến khâu thu) chịu ảnh
hởng của nhiều yếu tố (nhiễu và can nhiễu từ nội bộ hệ thống và từ bên ngoài) làm giảm chất
lợng hình ảnh.
Tín hiệu video số đợc tạo từ tín hiệu video tơng tự. Tín hiệu video số có hai trạng thái
logic 0 và 1. Tập hợp tất cả các giá trị logic 0 và 1 biểu diễn tín hiệu video số.
Số hoá tín hiệu truyền hình là một điều tất yếu mà chúng ta cần phải thực hiện càng
sớm càng tốt vì công nghệ truyền hình số đã và đang bộc lộ những u thế mạnh tuyệt đối hơn
so với truyền hình tơng tự trên nhiều lĩnh vực:
- Tính chống nhiễu cao.
lu công trí lớp TC4 NĐ
22
đồ án tốt nghiệp kỹ thuật truyền hình số
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
- Có khả năng phát hiện lỗi và sửa sai (nếu có).
- Tính linh hoạt đa dạng trong quá trình xử lý tín hiệu.
- Hiệu qủa sử dụng dải thông cao, có khả năng truyền nhiều chơng trình trên cùng
một kênh RF.
- Tính phân cấp, ví dụ một dòng dữ liệu đợc sử dụng để truyền một chơng trình
truyền hình có độ phân giải cao duy nhất hoặc một vài chơng trình truyền hình có độ phân giải
tiêu chẩn.
- Khả năng truyền tải nhiều thông tin khác nhau.

- Tiết kiệm năng lơng với cùng một công suất phát sóng, diện phủ sóng rộng hơn đối
với truyền hình tơng tự.
- Khoá mã đơn giản.
- Dễ dàng thích nghi với các bớc tiến triển tiếp theo sang truyền hình độ phân giải cao
hoặc phát thanh với chất lợng CD tơng lai.
- Thị trờng đa dạng có khả năng cung cấp nhiều loại cho đông đảo khán giả hoặc cho
từng tác nhân.
- Chi phí khai thác thấp.
II. Quá trình biến đổi tơng tự sang số.
Quá trình biến đổi tín hiệu tơng tự thành tín hiệu số gồm 3 giai đoạn hình 2.1.
- Lấy mẫu tín hiệu tơng tự: là quá trình gián đoạn (rời rạc hoá) theo thời gian bằng tần
số lấy mẫu f
lm
.
- Lợng tử hoá: đó là quá trình rời rạc hoá theo biên độ tín hiệu, có nghĩa là chia biên độ
ra nhiều khoảng (mức) khác nhau và mỗi mức đợc gần bằng một trị (biên độ).
- Mã hoá tín hiệu đã lợng tử háo: có nghĩa là biến đổi nó thành tín hiệu số bằng việc sắp
xếp cho mỗi mức tín hiệu (hệ đếm thập phân) sang hệ đếm nhị phân (0 và 1).
U
t
lu công trí lớp TC4 NĐ
23
đồ án tốt nghiệp kỹ thuật truyền hình số
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
Mẫu
U
t
1
t
2

t
3
t
4
t
5
t
6
t
7
t
8
t
T
Chu kỳ lấy mẫu
U
7
6
5
. t
.
. Mẫu
1
0

U
7
6
5
4

3
2
1
0
t
U 100 110 111 110 100 001 000 001 011

t
Hình 2.1 Biến đổi tín hiệu tơng tự thành tín hiệu số
Các số thập phân luôn có thể biểu diễn bằng tổng các số nhị phân (binary) nh sau:
Hệ thập phân Hệ nhị phân Ký hiệu (mã 4 bit)
1 = 0 + 0 + 0 + 2
0
0001
lu công trí lớp TC4 NĐ
24
Mức lợng
tử
Khoảng
lượng tử
111
110
101
100
011
010
001
000
đồ án tốt nghiệp kỹ thuật truyền hình số
,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,

2 = 0 + 0 + 2
1
+ 0 0010
3 = 0 + 0 + 2
1
+ 2
0
0011
4 = 0 + 2
2
+ 0 + 0 0100
5 = 0 + 2
2
+ 0 + 2
0
0101
6 = 0 + 2
2
+ 2
1
+ 0 0110
7 = 0 + 2
2
+ 2
1
+ 2
0
0111
8 = 2
3

+ 0 + 0 + 0 1000
9 = 2
3
+ 0 + 0 + 2
0
1001
10 = 2
3
+ 0 + 2
1
+ 0 1010
11 = 2
3
+ 0 + 2
1
+ 2
0
1011
12 = 2
3
+ 2
1
+ 0 + 0 1100
13 = 2
3
+ 2
1
+ 0 + 2
0
1101

Bảng 2.1: Biểu diễn các số thập phân theo nhị phân
Số 0 và 1 đợc biểu diễn bằng số bít. Bít là đơn vị nhỏ nhất của thông tin rời rạc, biểu
diễn một trong hai trạng thái; có xung (1) hoặc không có xung (0). Tín hiệu số đợc biểu
diễn bằng một chuỗi xung 1 và xung 0, để truyền tín hiệu cần phải dùng mã (code).
Nhóm các bít ký hiệu tín hiệu số, biểu diễn các mẫu đã lợng tử hoá sẽ tạo ra từ mã
(code word). Giá trị tín hiệu biểu diễn mỗi thông tin tại một thời điểm bằng một từ mã. Mỗi
mẫu tín hiệu tơng tự đợc biểu diễn bằng một số nhị phân, gồm n bít (biểu diễn số khoảng lợng
tử cho biên độ cho mẫu cho trên). Số bít biểu diễn mẫu n có quan hệ chặt chẽ với m khoảng l-
ợng tử: m = 2.
Lợng thông tin truyền trong một đơn vị thời gian đợc gọi là tốc độ bít (bít rate), có đơn
vị là bít/giây. Tốc độ bít C bằng tích phân số lấy mẫu f
lm
và số bít biểu diễn mẫu tín hiệu tơng
tự n. Tốc độ C phụ thuộc vào độ rộng băng tần kênh truyền (W) và tỷ số tín hiệu trên nhiễu
(S/N) theo Shannon nh sau:
C = W
log2
(1 + N/S) [bit/s]
C = f
lm
. n [bit/s]
C- Tốc độ bít [bit/s];
W- Độ rộng băng tần [Hz];
S/N- Tỷ số tín hiệu trên nhiễu (trăng).
000 010 110 111 111 110 101 010
lu công trí lớp TC4 NĐ
25
111
110
101

100
011
010
001
000