VẼ VÀ PHÂN TÍCH SƠ ĐỒ HỆ THỐNG XỬ LÝ TÍN HIỆU VIDEO –AUDIO TRONG HỆ TRUYỀN HÌNH MÀY

LỜI NÓI ĐẦU 1 PHẦN A. LÝ THUYẾT 2 CHƯƠNG I: VẼ VÀ PHÂN TÍCH SƠ ĐỒ HỆ THỐNG XỬ LÝ TÍN HIỆU VIDEO –AUDIO TRONG HỆ TRUYỀN HÌNH MÀY 2 Xử lý tín hiẽu Video trong truyền hình màu 2 1.1.1. Tách sóng tín hiệu mang màu, tín hiệu fa của màu (tinh đồng 2 1.1.2. Bộ mã hóa màu hệ NTSC 4 1.1.3. Giải mã màu hệ NTSC 5 1.2. Xử lý tín hiệu Audio trong truyền hình màu NTSC 7 CHƯƠNG II: SO SÁNH BA HỆ TRUYỂN HÌNH MÀU NTSC, PAL,SECAM 9 2.1. SỰ GIỐNG NHAU GĨỮA BA HỆ TRƯYỂN HÌNH MÀU NTSC, PAL, SECAM 9 2.2. Sự khác nhau giữa ba hệ truyền hình màu NTSC, PAL, SECAM 9 2.2.1. Hệ truyền hình màu NTSC 9 2.2.2. Hệ truyền hình màu PAL. 18 2.2.3. Hệ truyền hình màu SECAM. 24 CHƯƠNG III . XỬ LÝ TÍN HIỆU TRONG TRUYỂN HÌNH SỐ 31 3.1. Biến đổi tín hiệu tương tự số (AD) và tín hiệu sô tương tự (DA) 31 3.1.1 Lấy mẫu Un hiệu Video 31 3.1 .2 Lượng tử hoá 36 3.1.3. Mã hoá 41 3.1.4. Chuyển đổi DA 49 PHẦN B; PHẦN THỰC HÀNH 52 1. 1 Sơ đồ nguyên lý 52 KẾT LUẬN………………………………………………………………….53

LỜI NÓI ĐẦU

Trong thời gian hai năm học ngắn ngủi, được rèn luyện và học tập dướimái trường Cao đẳng phát thanh - truyền hình I Được sự giảng dạy, giúp đỡtận tình và truyền đạt những kiến thức cơ bản của đội ngũ giáo viên giàu kinhnghiệm với trình độ chuyên môn cao đã giúp em hiểu được rất nhiều vấn đề vềchuyên ngành kỹ thuật phát thanh - truyền hình với các thiết bị giảng dạy hiện

đại và phong phú của nhà trường và sau hai tháng thực tế tại Công ty TNHH Thương mại Công nghệ HQC Tuy các thiết bị ở công ty còn hạn chế nhưng

đã giúp em hiểu sâu hơn về máy tính và các thiết bị trong máy tính

Tuy đã có sự nỗ lực và cố gắng trong học tập và thực tế tại Công ty nhưng

do trình độ chuyên môn của bản thân còn nhiều hạn chế, nên báo cáo khôngtránh khỏi những khiếm khuyết và sai sót em mong được sự chỉ bảo của thầy

PHẦN I LÝ THUYẾT CHƯƠNG I: VẼ VÀ PHÂN TÍCH SƠ ĐỒ HỆ THỐNG XỬ LÝ TÍN HIỆU VIDEO –AUDIO TRONG HỆ TRUYỀN HÌNH MÀY

A- VẼ VÀ PHÂN TÍCH SƠ ĐỒ HỆ THỐNG XỬ LÝ TÍN HIỆU VIDEO

–AUDIO TRONG HỆ TRUYỀN HÌNH MÀY

Xử lý tín hiẽu Video trong truyền hình màu

1.1.1 Tách sóng tín hiệu mang màu, tín hiệu fa của màu (tinh đồng

bộ màu).

Hình 2.1 Bộ tách sóng tín hiệu mang màu

Uc: tín hiệu mang màu cao tần

Ute: tín hiệu mang màu tần số cơ sở (tần số video) là U'1 và U'Q

* Bộ tách sóng tính mang màu thường là tách sóng đồng bộ (tách sóngnhân)

* Giữa bên thu và bên phát phải có mạch tạo dao động tần số mang phụ cótần số và pha đồng bộ với nhau Dao động đó cũnsg được đưa vào bộ tách sóng

để tạo ra tích số

U(t) = U0 x Uc = U0 (UQ sin ( t + 33°) + Ut cos(t + 33°)

Trong đó:U0 = a sin (t + a) là dao động tần số mang phụ tạo ra ở bênthu nếu  = 33° ta có

U(t) = a UQ sin2 (t+ 33°) + a UJ COS (t + 33°) sin (t + 33°)

dùng mạch tích phân để lọc bỏ các thành phần tần cao:

Ute = l/2(aUQ)

Nếu  = 33° + 90° ta có:

U và TP ƯJ có 2 biên tần không đối xứng Nếu

2 biên tần của thành phần U'j không đối xứng thì hình chiếu của chúngtrên hướng U'Q vẫn tồn tại 1 thành phần tính hiệu ư-I đó là sự lẫn của màu, hay

sự sai màu,

Trên hình 2 cho thấy các hình chiếu AO < BO nghĩa là sau tần sóng theohướng Ư Q, không những chỉ có tín hiệu ƯQ mà có lẫn cả TP ƯỊ tỉ lệ hiệu số(OB -AO), tín hiệu U0 ở bên máy thu cần có fa ổn định và đồng bộ với tín hiệu

đó ở bên phát Để có thể tạo tín hiệu U0, từ bên phát người ta truyền đi đến giámáy thu các chuỗi dao động chuẩn về f và fa, đó là tín hiệu fa của màu (đồng

bộ fa)

Tín hiệu đồng bộ màu là chuỗi xung gồm 8 đến 10 chu kỳ có tần số đúngbằng fa mang màn fsc = 3,58MHz được đặt ở sườn giá sau của xung xoá dòng,

có biên độ định bằng 0,9s (s là chiều cao xung đồng bộ dòng hình) trừ 9 dòngđầu của xung tắt mành Thường fa ban đầu của tín hiệu U0 chọn là a = 180°

các tín hiệu chói Uy và 2 tín hiệu màu UJ, UQ theo công thức:

UY= 0,299 UR+ 0,587UG + 0,114ƯB

UỊ = 0,735UR _Y - 0,268UB_Y

+ Bộ tạo sóng mang phụ fsc: Đây ỉà bộ dao động tự kích có nhiệm vụ tạo

ra tần số fsc = 3,58MHz tần số fsc được đưa trực tiếp tới bộ điều chế biên độ Uịđồng thời tần số fsc được đưa qua bộ trễ pha 90° rồi đưa tới bộ điều chế biên độtín hiệu Uq

+ Bộ điều biên nén: trước khi đưa tín hiệu sắc tổng hợp với tín hiệu chói,

ta phải điều biên nén tín hiệu UỊ và UQ vào sóng mang phụ fsc Điều biên nén cónhiệm vụ lấy tín hiệu sắc điều chế biên độ vào sóng mang phụ fsc sau đó néntần số mang phụ fsc và chỉ đưa ra 2 dải biên tần trên và dải biên tần dưới

+ Bộ điều biên nén 1 có nhiệm vụ lấy tính màu Uj điều biên nén vào tần sốmang màu phụ fsc, để cho ra tín hiệu sóng biên nén tần số mang

+ Bộ điều biên nén 2 có nhiệm vụ lấy tín hiệu màu UQ điều biên nén vàotần số mang màu phụ fsc đã trễ fa 90° để cho ra tín hiệu sóng biên nén tần sốmang

+ Bộ cộng có nhiệm vụ tổng hợp các tính độ chói UY, tín hiệu sắc Uc, xungđồng bộ dòng, xung đồng bộ mành và xung đồng bộ màu để tạo thành tín hiệutổng hợp UM

1.1.3 Giải mã màu hệ NTSC

1.1.2 Sơ đồ khôi

Hỉnh 1.5: Sơ đồ khối hộ giải mã màu hệ NTSC

a Phân tích

+ Bộ khuếch đại tín hiệu màu tổng hợp nhận tín hiệu màu tổng hợp UM rồikhuếch đại, ở đầu ra của bộ khuếch đại ta lấy được 2 tín hiệu: độ chói Uy và tínhiệu sắc Uc

+ Kênh chói: dây trễ chải rộng có dải thông 4,2 MHz và thời gian trễkhoảng (0,3 - 0,7) s để cho tín hiệu chói và các tín hiệu màu của 1 phần tửảnh

Đến mạch ma trận hay đèn hình màng cùng một ỉúc Ở đây có sự phối hợptrở kháng tại lỗi vào và lối ra của dây trễ Nếu không có sự phối hợp tốt sẽ xuấttín hiệu phản xạ

Sinh ra sóng dừng, do đó có nhiều đường viền trên ảnh truyền hình Mạchlọc chắn dải sẽ nén sóng mang phụ và các thành phần phổ của tín hiệu màu gầnfsc nhằm giảm ảnh hưởng của tín hiệu màu đến chất lượng ảnh truyền hình màu.Khi có mạch lọc chắn dải trong kênh chói, dải thông kinh chói thu hẹp Vìvậy, lúc thu chương trình tín hiệu đen trắng phải tìm cách làm cho mạch lọcchắn dải mất tác dụng

bị mất) trước khi đặt nó lên mạch ma trận.

+ Kênh màu: Mạch lọc thông dải chọn lấy tín hiệu màu, tín hiệu đồng bộmàu và nén các thành phần tần số thấp của tín hiệu chói nẩrn ngoài phổ tần tínhiệu màu

Mạch khuếch đại sắc Uc là bộ khuếch đại cộng hưởng nhằm khuếch đạiđiện áp tín hiệu sắc Uc tại tần số fsc = 3,58MHz và đưa 2 tính sóng biên nén tần

số mang tới các bộ tách sóng tín hiệu sang biên

b Sóng biên:

Bộ tạo sóng mang phụ fsc có nhiệm vụ tạo lại tần số sóng mạng phụ fsc; đểtần số tự tạo luôn đồng bộ với phía phát, bộ tạo sóng fsc làm việc dưới sự điềukhiển của xung đồng bộ có tần số fsc

Bộ tách sóng tín hiệu sắc có nhiệm vụ biến đổi tín hiệu sóng biên thành tín

hiệu điều biên, sau đó tách sóng điều biên để lấy tín hiệu UỊ và UQ

- Mạch tách sóng UỊ nhận tín hiệu song biên và tần số mang màu tự tạo fsc

để đổi tín hiệu song biên thành tín hiệu điều biên để lấy tín hiệu UỊ và UQ

- Mạch tách sóng UQ nhận tín hiệu song biên và tần số mang tự tạo fsc đãtrỗ fa 90°, để đổi tín hiệu song biên thành tín hiệu điều biên Sau đó, tách sóngđiều biên để lấy tín hiệu màu UB_y hay UQ

+ Mạch khuếch đại và mạch pha trộn: khối này có nhiệm vụ biến đổi tínhiệu màu UR_Y, UG _ Y thành UG Y sau đó khuếch đại 3 tín hiệu màu ƯR_Y,UB.Y, UG_Y

1.2 Xử lý tín hiệu Audio trong truyền hình màu NTSC

Âm thanh không thể trực tiếp truyền đi trong khoảng cách quá xa Vì vậy,

để truyền âm thanh, một hệ t thị sẽ biến đổi co âm tần thành tín hiệu điện, cáctín hiệu này sẽ được truyền đến phía thu, tại đó tín hiệu tăng co tín hiệu đệnthành âm tần ban đầu thiết bị tăng co âm tần thành co điện là micro Dạng daođộng âm tần ở đầu ra của micro phải có dạng khác như dạng dao động âm tầnđưa tới micro

Có nhiều phương pháp tăng co âm tần thành ( từ điện sử dụng trong

micro Nguyên lý làm việc của micro là sử dụng các tính chất điện từ hay tínhchất cơ học để tạo ra dòng điện tương ứng với sự tăng của áp lực do âm thanhgây ra - màng micro Âm thanh sau khi được tăng thành tín hiệu điện sẽ đượclưu trữ hay truyền dẫn phục vụ các chức năng nhất định

Quá trình tái tạo âm tần từ tín hiệu điện được thực hiện bởi thiết bị biếnđổi điện âm tần gọi là loa Dao động do dòng điện âm tần kích thích làm rungđộng màng loa theo đúng dao động của nguồn âm ban đầu và tạo lại được âmthanh tương ứng

Tín hiệu điện mạng thông tin của âm tần gọi là tín hiệu audio Tín hiệuaudio được truyền đi cùng tín hiệu Video trong hệ thống tín hiệu Tại phía thu,tín hiệu audio và video được tách riêng để tạo lại âm tần và hình ảnh tươngứng

Hình 1.6: Sơ đồ khối hệ thống xử lý audio trong tín hiệu màu NTSC

tách sóng phách để lấy tần số trung tần lần thứ 2 fHz = fltv - ftta = 4s5MHz áptrung tần Uttz, tách sóng điều biên, khuếch đại âm tần và âm tân đưa ra loa.Trong các máy tín hiệu màu hiện nay khối đường tiếng thường dùng 1ICriêng hay 1 phần IC đa chức năng

Ưy = 0,299U'R + 0,587UG + 0,114 UB

Trong đó: U'y, Ư’R, U'Gs UB - Giá trị điện áp tín hiệu chói và 3 mầu cơ bảnsau hiệu chỉnh gamma

+ Hộ NTSC và PAL có tín hiệu đồng bộ màu là chuỗi xung gồm 8 đến 10chu kỳ, có tần số đúng bằng tần số mang màu fsc được đặt ỏ sườn

Sau của các xung xoá dòng, có biên độ đỉnh bằng 0,9s (s là chiều cao xungđồng bộ dòng hình) trừ 9 dòng đầu của xung tắt mành (như hình vẽ 1.3)

+ Phổ tần của tín hiệu tổng hợp gồm tín hiệu chói Ư và tín hiệu sắc ưc

2.2 Sự khác nhau giữa ba hệ truyền hình màu NTSC, PAL, SECAM

2.2.1 Hệ truyền hình màu NTSC

2.2.1.1 Tín hiệu mạng màu cao tần

- Tín hiệu mang màu cao tần ưc mang hai tin tức màu khác nhau đó là ưc

và ưq (là các giá trị đã hiệu chỉnh gamma của UI và Uq) Tín hiệu Ul, Uq điềuchế biên độ dao động hình sin cùng tần số fsc còn tín hiệu ưq điều chế biên độdao động hình sin cùng tần số fsc

Hình 2.1: Điều chế vuông góc

Điều biên cân bằng I

Tạo sóng mang phụ

- Hình 2 1 Từ tín hiệu điều chế U'1 và U2 tại đầu ra của hai mạch điều biêncân bằng tín hiệu có dạng.

Ua = Up cos (tsđ + 0,183  )

Ub = Uqsin (tsđ + 0,183 )

Trong đó: fsc tsc /2 là tần số mang phụ -33°= 0,183

- Bộ dịch pha 90° dùng để tạo dao động hình sin từ động cossin Tín hiệu

ưa và ưb được cộng tuyến tính tại mạch cộng, tín hiệu Uc Sẽ mang toàn bộ tintức về tính màu của ảnh cần truyền đi, tức tín hiệu màu:

U c = U J cos ( t sc t + 0,183 ) + U q sin (<U sđ + 0,183 ) = U msin ( t sc t + <p)

Trong đó: A = độ dài vector tín hiệu màu:

q U i U

Vậy góc CP biểu thị sắc độ của màu được truyền đi

- Hình 2.2 thể hiện dạng tín hiệu điều biên nên:

- Ở hình 2.2a tín hiệu giả sử là hình sin có biên độ V(t) = Vsin 2 ft

- Ở hình 2.2b là sóng mang phụ fsc = 3,58MHz có biên độ Vo sin  fsct với

V 0 » V

- Ở hình 4.3d để có sóng điều biên nén, nén cả hai đỉnh của sóng điều biênthông thường lại nén cho tói khi tại mức Zy0 của tín hiệu (cả ở mức trên lẫnmức dưới) nhật dính vào nhau ngay tại mức Zy0 của sóng mang phụ

Hình 2.2 Dạng tín hiệu ở mạch điều hiên nén

- 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 0+ Mỗi khi điện áp đổi chiều từ + sang - hay ngược lại thì sóng mang phụlại đảo pha 180°

- Như vậy tín hiệu màu của hệ thống NTSC là tín hiệu điều biên, điều pha

có tần số bằng tần số sóng.mang phụ

- Nếu tín hiệu UQ được phát đi vcd dải tần rộng fQmax thì thành phần U' Q=sin (cosct + 33) chiếm dải tần rộng 2fQmax Biên dưới và biên trên đối xứng vớinhau qua tần số mang phụ fsc Tương tự, tín hiệu Ưp được phát đi nhờ tín hiệuUpCos (cosct + 33) tín hiệu này có dải rộng 2Fmax vì khả năng phân biệt của mátngười đối với màu sắc tương ứng với trục Q kém hơn trục I, cho chọn fmax

- Tín hiệu mang màu cao tần Uc có thể được biểu diễn bằng tổng của haivector thành phần UQ sin (cossct 4- 33) và ưp cos (cossct + 33) = U'c sin (cosct +33° + 90°) Các vector thànhphần lại là tổng của các cặp vector biểu diễn dưới

- Để tránh can nhiễu vào tín hiệu chói, hiệu giữa trung tần tiếng và songsmang màu cũng phải bằng một số lẻ lần nữa tần số dòng

- Hệ NTSC ra đời trong môi trường đã tồn tại truyền hình đen - trắng theotiêu chuẩn Fee trong nhiều năm Trung tần tiếng của hệ Fee đã được xác địnhbằng 4,5MHz

- Với hệ NTSC tiêu chuẩn (z = 525 dòng) chọn n = 286 sẽ thoả mãn điềukiện fm = nfH

+ Tần số dòng:

fH (NTSC) = (4,5 x 105) / 286 15734,264 Hz

Tần số mành

Hỉnh 2.3 Pha và nhiễu trên màn ảnh cao dộng tần số mang phụ

- Với tần số mang phụ như vậy, pha của dao động đổi 180° khi chuyển từdòng này sang dòng khác Nếu như thực hiện quét cách dòng, thì dòngmột ngược pha với dòng ba, dòng năm ngược pha với dòng ba

- Trên hình 2.3a cho thấy pha của tín hiệu tần số mang phụ ở cấc dòngkhác nhau trên một ảnh đầy đủ Hình 2.3b biểu thị các vùng sáng tối do các dao

động đó tạo xa trên màu ảnh Ở ảnh tiếp theo thì vị chí các vùng sáng tốiđổi chỗ cho nhau Sau hai ảnh đầy đủ (4 lần quét mằnh) thì ảnh lại như cũ,nghĩa là tần số lặp của lưới nhiễu là: 50:4 = 12,5 H2 (đối với hộ OIRT) Vì tần

số lặp nhỏ nên có hiện tượng nhấp nháy ở mức độ nhất định Ngoài ra do có sựthay đổi lần lượt các pha của các vùng sáng tối, mắt còn có cảm giác như lướtnhiễu trôi dọc theo chiều đứng (hoặc lên xuống)

2.2.1.3 Phổ của các tín hiệu truyền hình màu đầy đủ hệ NTSC.

- Tín hiệu màu đầy đủ trong hệ NTSC bao gồm tín hiệu chói, tín hiệu hiệnmàu, xung tắt đầy đủ, xung đồng bộ đầy đủ và tín hiệu đồng bộ mầug Phổ tầntín hiệu truyền hình màu đầy đủ (hình 24) Dải tầu của tín hiệu chói từ (0 -*4,2)MHz, của tín hiệu màu UQ từ (3+4,2) MHz, của tín hiệu mà lfz từ (2,3 -T-4,2)MHz Cả hai dải biên tần của tín hiệu đều được truyền sang phía thu còn tínhiệu bị nén một phần biên tần trên

Hỉnh 2.4 Phổ tần của tín hiệu truyền hỉnh màu đầy đủ hệ NTSC.

2.2.1.4 Tách sóng tín hiệu mang màu, tín hiệu pha của màu (tín hiệu đồng bộ màu)

- Sau khi tách tín hệu mang màu cao tần ra khỏi tín hiệu chói, tín hiệumang màu cao tần được đưa vào bộ tách sóng (hình 2.5) để tạo lại tín hiệumang màu tần số cơ sở (tần số video) là Ư2 và ƯQ

Hình 2.5 Bộ tách sóng tín hiệu mang màu.

- Bộ tách sóng tín hiệu mang màu thường là tách sóng đồng bộ (còn gọi làtách sóng nhơn) Trong máy thu binh cần phải có mạch tạo ra dao động tần sốmang phụ có tần số và pha đồng bộ với tầm số và pha của dao động ần sốmang phụ ở bên phát.

- Tín hiệu đồng bộ màu (Hình 2.6) là chuỗi xung gồm 8 đến 10 chu kỳ , cótần số đúng bằng tần số mang màu fx = 3,58 MHz được dặt ở sườn phía sau củacác xung xoá dậy, có biên độ đỉnh bằng 0,95 (S là chiều cao xung đồng bộdòng hình) từ 9 đòng đầu của xung tắt mành Thường pha ban đầu của tín hiệuU0 chin là d = 180° (hình 2.6)

Hình 2.6 đồ thị véctơ của tín hiệu pha của màu

- Từ những chuỗi dao động ngắn và đứt quãng được phát đi ở vị trí vai saucủa xung đồng bộ dòng, người ta tạo ra tín hiệu U0 liên tục từ bộ so sánh pha bể

tự động điều chỉnh pha và tần số của bộ dao động tần số fx ở trong máy thu Tínhiệu pha của màu là nhiệm vụ tín hiệu chuẩn để là căn cứ cho việc so sánh pha

và điều chỉnh pha của bộ dao động tần số mang phụ fsc trong máy thu

- Tín hiệu pha của màu được đặt ở thềm sau xung tắt dòng nên không ảnhhưởng đến việc đồng bộ mạch quét dòng trong máy thu hình

=> Hệ thống NTSC ra đời sớm nhất, do đó nó được thử thách trong thời

gian khá dài, kinh nghiệm tích luỹ về hệ thống này khá phong phú Tuy nhiều

vì còn tồn tại nhiều nhược điểm cho nên không được sử dụng ở Châu Âu và nơikhác

- Ưu diểm chính của hệ thống NTSC là đơn giản, thiết bị mã hoá và giải

mã không phức tạp vì vậy giá thành thiết bị thấp hơn so với thiết bị của hệthống khác

- Nhược điểm chính của hệ thống NTSC là rất dẽ bị sai màu khi hệ thốngíruvền tín hiệu màu không lý tưởng và có nhiễu

- Méo gây ra do dải tần tín hiệumang màu bị hạn chế! Vì dải tần tín hiệumang màu bị hạn chế nên sinh ra nhoè ranh giới giữa các giải màu thuần khiếnnằm kê nhau theo chiều ngang, làm cho độ chói bị giảm thấp ở vùng hạn cácdải màu và ở các chi tiết nhỏ

- Méo gây ra di dải tần của hai tín hiệu mang màu khác nhau Sự sai khácdải tần của Uif và UQ dẫn đến sự sai màu ở vùng độ chói biến đổi đột ngột, bởi

vì tại đó tốc độ thay đổi của ưty và ƯQ khôn giống nhau, do đó góc pha (i> thayđổi theo thời gian Sự sai khác dải tần còn làm thay đổi giới hạn của các vùngmàu trọng đồ thị màu

- Nhiễu của tín hiệu chói vào kênh màu: khi các tín hiệu chói có các độtbiến hoặc chứa các thành phần tần số cao thì dưới tác dụng của nói đầu là của

bộ lọc thông dải tần số fsc sẽ xuất hiện cac dao động tần số mang phụ Các daođộng này được tách sóng và gây nhiễu cho tín hiệu màu Vì tín hiệu mang màucao tần là điều biên, cho nên loại nhiễu kể trên rất khó khăn khắc phục Chínhnhiễu này làm các chi tiết ánh đen - trắng trở nên có màu khi có kích thướcthích hợp

- Nhiễu lẫn nhau giữa các tín hiệu mang màu do phát hai biên tần khôngđối xứng Khi hai biên tần của thành phần không đối xứng thì trong tối hiệunày xảy ra càng nghiêm trọng nếu đặc tuyến tần số máy phát và mày thu bị sailệch

2.2.2 Hệ truyền hình màu PAL.

2.2.2.1 Tín hiệu PAL và phương phấp điều chế

- Khác hệ NTSC Thành phần mang tín hiệu Uy đảo pha (góc pha thay đổi180°) theo từng dòng quét Việc đảo pha này xảy ra trong thời gian quét ngượccủa dòng Hình 2.8.a Sơ đồ chức năng của bộ điều chế vuông góc Ở đây, đảopha sóng mang phụ đặt lên mạch điều biên cân bằng Uv theo từng dòng quét.Hình 28.b là đồ thị véctơ tín hiệu màu Uc ở hai dòng liên tiếp về thời gian và đểđơn giản, vẽ với điều kiện màu sắc trên hai dòng giống nhau

Hình 2.8 a Bộ điều chế vuông góc ở hệ PAL

b Véc tơ tín hiệu màu ở hai dòng liên tiếp về thời gian

Như vậy tín hiệu màu ở hệ PAL:

Uc = Uv + UƯ = ±Uv cosct + Uu sinct = Uc sin (ct ± 

- Và tín hiệu hình màu:

Um = U’y ±Uv cos (ct + Uu sin ct

- Biên độ tín hiệu màu:

2 2





Việc đảo pha thành phần sóng mang phụ tín hiệu hiệu màu (với bất kỳnguyên nhân nào chẳng hạn méo pha - vi sai ) đến chất lượng ảnh màu khôiphục  U c(n) và  U c(n) hình 29a là các vec tơ tín hiệu hiệu màu ở đòng thứ n

và 0 Dòng thứ (n+1) khi truyền màu mận chín không méo pha Sau khi quađường truyền, tín hiệu màu có méo pha với góc độ a, thì vectơ của nó đượcbiểu diễn bởi  U *c(rt) và  U *C(M+1) tương ứng (vể giá tộ méo pha ở dòng thứ n vàdòng thứ (n+l) giả sử bằng nhau, còn chiều của nó không đổi) Hình 2.9b ở bênthu trước tiên phải khôi phục lại pha của tín hiệu hiệu màu ở dòng thứ (n+1) rồi

cộng với tín hiệu màu ở dòng thứ n theo phép cộng vector, hình 2.9 c, vec tơ U c

tổng là tín hiệu màu được sau khi cộng, hình 4- 14đ

Hình 2.9 Đồ thị vector giải thích cơ chế giảm ảnh của méo pha tin hiệumàu hệ

PAL

- Khi tín hiệu màu không có méo pha ( a = 0) góc pha giữa  UC tổng vớitrục + u vẫn là a, còn độ dài vectơ  U c tổng lớn gấp hai độ dài véc tơ Uc{n)

- Khi tín hiệu màu có méo pha, dù cho  có giá tri bất kỳ, góc pha giữaí/ctổng và trục +ư vẫn không đổi, vẫn là  nhưng độ dài vec tơ  UC tổng nhỏhơn  2 U c n) Góc càng lớn, độ dài vec tơ U c tổng càng nhỏ và được tính bằng:

Uc tổng = 2UC cos 

Vì vậy, khi truyền qua đường truyền có méo "pha, dò góc a bất kỳ, ảnhkhôi phục lại của hệ PAL cũng không bị sai màu, song độ bão hoà mào của nócũng bị giảm theo quan hệ cos Nếu như a không thay đổi theo thời gian, cóthể bù sự giảm nhỏ độ bão hoà màu này bằng cách tăng tương ứng độ khưyếchđại của kênh màu ở bộ giải mã Còn nếu  thay đổi trong quá trình truyềnchương trình, thi độ bão hoà màu so với sự thay đổi sắc màu, cho nên khi ockhông lớn lắm, chất lượng ảnh truyền hình màu vẫn tốt

- Ở bộ giải mã màu, việc cộng tín hiệu màu của hai dòng liên tiếp thườngthực hiện bằng dây trễ có thời gian trễ fH (với hệ đòng 626 dòng fH = 64ỊJ,S)cũng có thể cộng hình ảnh của chúng tại võng mạc của mắt nhờ hiện tượng lưu

ảnh (sử dụng ở máy thu hình PALs)

2.2.2.2 Tần số sóng mang phụ

- Ảnh hưởng của sóng mang phụ đến ảnh truyền hình đen trắng Để giảmtính rõ rệt của ảnh nhiễu do tín hiệu màu sinh ra trên ảnh truyền hình ở máy thuđen - trắng, tần số sóng mang phụ ở hệ PAL được chọn theo:

fH và fv: tần số dòng và mành hệ PAL

- Tần số sóng mang phụ phải ở miền tần số cao của phổ tần tín hiệu chói

- Ở hệ PAL 625 đòng: chọn n = 284, fH = 15625 Hz, fv = 50Hz tần số sóngmang phụ ísc đuợc chọn:

fsc = (2n -1/2) fH/2 = 4,433361875 MHz « 4,43 MHz

2.2.2.3 Tín hiệu đồng bộ màu

- Ở hộ PAL, thành phần sóng mang phụ mang tín hiệu màu Uv đảo phatheo từng dòng, cho nên phía phát còn phải truyền thêm tin tức để phía thu biếtđược pha của từng dòng quét

Hình 3.10 Tín hiệu đồng bộ màu hệ PAL

- Khác tín hiệu đồng bộ màu ở hệ NTSC, pha ban đầu của tín hiệu đồng bộmàu hộ PAL luôn thay đổi theo từng dòng để đảm nhận chức năng đồng phacác dòng chuyển mạch điện tử Đối với các dòng quét mà sóng mang phụ mangtín hiệu Uv không đảo pha, vectơ tín hiệu đồng bộ màu tạo với trục (B -Y) mộtgóc bằng 135° (Hình 2.1 la) còn đối vái dòng quét mà sóng mang phụ mang tínhiệu Uv có đảo pha bằng 225°(hình 2.1 Ib)

Hình 2.11: Pha tín hiệu đồng bộ màu

- Véctơ tín hiệu đồng bộ màu  B có thể phân tích thành hai thành phần  B u

luôn trùng với trục - (B - Y), và  B v trùng với trục (R - Y) hoặc trục - (R-Y) tức

thành phần B v đảo pha theo dòng.

- Giá trị hai thành phần này bằng nhau và bằng:

Chu kỳ của tín hiệu hình mày đầy đủ ở hệ PAL bằng thời gian 4 lượt quét( trong khi đó ở hệ truyền hình đen trắng và hệ NTSC, chu kỳ này bằng thờigian hai lượt quét) Tình trạng này dây ra không ít khó khăn khi

+ Khi tín hiệu hình đầy đủ của hệ PAL lên băng từ

+Trộn và đổi tín hiệu màu đầy đủ từ các nguồn chương trình khác nhau

Vì khi trộn hoặc đổi tín hiệu hình màu hệ PAL, không những phải đảm bảo cho

phải đảm bảo cho được Các tín hiệu hình màu của cùng một lựơt quét (trong

số 4 lượt quét của một chu kỳ) Trộn lại hoặc đổi cho nhau Ngoài ra còn đòihỏi chuyển mạch điện tử ở các bộ lập mã màu hoạt động đồng pha

Hình 2.12 Phổ tần tín hiệu màu tổng hợp hệ PAL.

- Phổ của tín hiệu màu Uu và vạch phổ của tín hiệu màu Uc không trùngnhau Khoảng cách giữa chúng là fH/2 ở phía thu có thể tách riêng tín hiệu Uv

và Uu trước mạch sóng đồng bộ

- Hệ truyền hình PAL có những Un điểm:

- Hệ PAL có méo pha nhỏ luôn nắn so vội hệ NTSC

- Hệ PAL không có hiện tượng xuyên lẫn màu

+ Hệ PAL thuận tiện chi việc ghi bằng hình hơn NTSC

- Truyền hình hệ PAL có những nhược điểm:

- Máy thu hệ PAL phức tạp hơn máy thu ở hệ NTSC vì cầu có dẫy trễ 64

và yêu cầu dây trễ này có chất lượng cao

- Tính kết hợp với truyền hình đen tắng kém hơn hệ NTSC

2.2.3 H ệ truyền hình màu SECAM.

- Hệ truyền hình màu SECAM (Sèquentich Couleura Ménmeừe) là hệ hệtruyền hình màu đồng thời - lần lượt Sau nhiều năm hoàn thiện, năm 1967, hệnày có tên SECAM mB hay còn gọi là SECAM tối ưu Hệ SECAM IIIB có tínhchống nhiễu tương đối cao, kém nhạy với méo pha, méo pha - visai, méo biênđộ

- Visai

2.2.3.1.Tín hiệu màu và phương pháp điều chế

- Tín hiệu chói U’Y được truyền ở tất cả các dòng, còn lại tín hiệu màu D’R

và D’B truyền lần lượt theo dòng quét trên hai sóng mang phụ có tần số trungtâm là fOR và f0B theo phương pháp điều tần

- Hệ SECAM IIIB truyền lần lượt tín hiệu hiệu màu D’R và D’B để tránhnhiễu giao thoa trên đường truyền

- Đối với các dòng truyền tín hiệu DB thì tần số mang màu phụ khi chưađiều chế bằng:

fOR = 282 X fH = 282 x 15,625 = 4,4025 MHz

- Đối với các dòng truyền tín hiệu DB thì tần số mang màu phụ khi chưađiều chế bằng:

fOB = 272 X fH = 272 x 15,625 = 4,25 MHz

- Chọn f0R và f0B khác nhau để tăng tính chống nhiễu mà không làm giảm

hệ thống tương hợp, và tần cao làm giảm méo giao thoa giữa các tín hiệu màu ởmáy thu hình

2.2.3.2, Làm méo thấp

- Ở hệ SECAM áp dụng biện pháp làm méo dạng tín hiệu màu (gọi là méotần thấp hay tiền nhấn) trước khi điều tần, nhằm làm tăng tính chống nhiễu của

hệ thống, hình 2.13

Hình 2 13 Đặt tuyến biên độ - tần sô' của mạch làm méo tần thấp và lọc

thông thấp.

- Mạch làm méo tần thấp mắc trước mạch điều tần và theo quy định, có hệ

số truyền đạt tương đối

- Biện pháp làm méo tần thấp là tăng dần biên độ tín hiệu màu D’R và D’B.Biện pháp này thực tế không làm tăng độ rộng dải tần vi độ với các ảnh màu,biên độ các thành phần có tần số càng cao thì càng nhỏ Do đó, dù cố gắng tănggiá trị thành phần có tần số cao của phổ tần tín hiệu D’R D’B cũng không tăngchi số điều tần quá mức quy định mà chủ cân bằng phần nào chủ số điều tầntheo tần số

Hình 2.14 Đặc tuyến tần sô biên độ của mạch sử méo tần thấp

- Để các tín hiệu hiệu màu nhận được ở độ giải mã màu không bị méo tần

số, sau các mạch tách sóng tần số phải có mạch sửa méo tần thấp có đặc tuyếnbiên độ - tần sổ ngược với đặc tuyến biên đô - tần số của mạch làm méo tầnthấp

Hình 2.14 Rẽ số truyền dạt điện áp của mạch sửa méo tần thấp

l

l STT

f

h j f

f f if

K





 1

1 )

(

2.2.3.3 Làm méo tần cao

- Hệ SECAM còn thực hiện làm méo tần cao, làm cho biên độ tín hiệumàu càng tăng khi tần số tức thời của nó càng xa lệch tần số trung gian fD.Mạch làm méo tần cao mắc sau mạch điều tần với hệ số truyền đặt điện áp:

X j

X j if

K tc

26 , 1 1

16 1 )

Hình 2.15 Đặc tuyến biên độ - tần số của mạch làm méo và mạch sửa

làm méo tần số cao

- Dạng đặc tuyến biên độ - tần số của mạch làm méo tần cao và các mạch

sửa méo tần cao (đường đứt nét) Hình 2.15

Để khôi phục lại tín hiệu ban đầu, tại lối vào của bộ giải mã màu của máythu hình phải có mạch sửa làm méo tần số cao mà đặc tính truyền đặt ngượcvới đặc tính truyền đạt của mạch sửa làm méo tần cao

X

X i if

K tc

16 1

26 , 1 1 )

- Còn đối với các mảng màu có độ bão hoà màu trung bình và nhỏ (thườnggặp ở các cảch thực tế) thì ngược lại Độ dịch tần lúc đó không lớn vì vậy tínhtương hợp được cải thiện

* Cải thiện chống nhiễu.

- Vì tại lỗi vào kênh màu ở bộ giải mã có mạch sửa méo tần cao, nên phân

bố năng lượng của nhiễu xao động theo tần số tại lối vào mạch tách sóng tần sốkhông đồng đều Khi đó, các thành phần tần cao của nhiễu ở lối ra mạch táchsóng tần số giảm đáng kể

- Biện pháp cải thiện tính chống nhiễu chủ có khả năng giảm nhỏ nhiễuxao động phát sinh Sau mạch làm méo tần cao Đối với mạch sao động phátsinh trước mạch làm méo tần cao, vì vậy mà biện pháp méo tần cao không cảithiện tỉ số tín hiệu trên nhiễu đối với loại nhiễu này