KỸ THUẬT TRUYỀN HÌNH

Truyền hình đen trắng là bước mở đầu cho việc truyền các hình ảnh đi xa. Nó được nghiên cứu và chế tạo vào những năm 60 với những ống thu hình Vidicon.

PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT TRUYỀN HÌNHCHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT TRUYỀN HÌNH TƯƠNG TỰ

Truyền hình đen trắng là bước mở đầu cho việc truyền các hình ảnh đi xa

Nó được nghiên cứu và chế tạo vào những năm 60 với những ống thu hìnhVidicon

Truyền hình đen trắng đã được sử dụng ở hầu hết các Quốc gia trên thếgiới, cùng với sự phát triển nhanh chóng của đèn điện tử thì các thiết bị củatruyền hình đen trắng có độ ổn định cao, chất lượng hoàn hảo Nhưng truyềnhình đen trắng lại có nhược điểm là không có khả năng truyền đi các hình ảnh cómàu sắc như trong thực tế

I.1 NGUYÊN TẮC TRUYỀN HÌNH VÀ HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH

TỔNG QUÁT.

Hệ thống truyền hình là một loạt các thiết bị cần thiết để đảm bảo các quátrình phát và thu các hình ảnh thấy trong thực tế Truyền hình được dùng vàonhiều mục đích khác nhau Tuỳ theo từng mục đích của truyền hình mà xác địnhchỉ tiêu kỹ thuật của hệ thống cho phù hợp Mục đích chính là ảnh truyền đi phảitrung thực, chất lượng ảnh càng cao thì thiết bị của hệ thống truyền hình càngphức tạp, cồng kềnh và phải tuân thủ các nguyên tắc sau:

- Ảnh của vật cần truyền đi qua hệ thống quang học của máy quay hội tụtrên Katốt quang điện của bộ chuyển đổi ảnh tín hiệu Ở bộ chuyển đổi này ảnhquang được chuyển đổi thành tín hiệu điện nghĩa là chuyển đổi năng lượng ánhsáng thành năng lượng điện

- Hình ảnh là tin tức cần truyền đi, tín hiệu điện mang tin tức về hình ảnhđược gọi là tín hiệu hình hay tín hiệu Video Quá trình chuyển đổi ảnh quang

thành tín hiệu điện là quá trình phân tích ảnh Dụng cụ chủ yếu để thực hiện sựphân tích này là phần tử biến đổi quang điện hay ống phát hình.

- Tín hiệu hình được khuyếch đại, gia công được truyền đi theo kênhthông tin sang phía thu Ở phía thu, tín hiệu hình được khuyếch đại lên đến mứccần thiết rồi đưa đến bộ chuyển đổi tín hiệu→ảnh Bộ chuyển đổi này có tácdụng ngược lại với bộ chuyển đổi ở phía phát, nó chuyển đổi tín hiệu hình nhậnđược thành ảnh quang Quá trình chuyển đổi hình thành ảnh quang là quá trìnhtổng hợp ảnh, hay khôi phục ảnh Dụng cụ để tín hiệu thực hiện sự chuyển đổinày là phần tử biến đổi điện quang hay còn gọi là ống thu hình

- Quá trình biến đổi tín hiệu→ ảnh phải hoàn toàn đồng bộ và đồng phavới quá trình chuyển đổi ảnh tín hiệu thì mới khôi phục được ảnh quang đãtruyền đi xa Để thực hiện được sự đồng bộ và đồng pha trong hệ thống truyềnhình phải dùng một bộ tạo xung đồng bộ, xung đồng bộ được đưa đến bộ chuyểnđổi ảnh→ tín hiệu để khống chế quá trình phân tích ảnh, đồng thời đưa đến bộkhuyếch đại và gia công tín hiệu hình để cộng với tín hiệu hình rồi truyền sangphía thu, tín hiệu hình được cộng thêm xung đồng bộ được gọi là tín hiệu truyềnhình

Ở phía thu, xung đồng bộ được tách ra khỏi tín hiệu truyền hình và dùng

để khống chế quá trình tổng hợp ảnh hay quá trình khôi phục ảnh

Kênh thông tin

Bộ khuyếch đại tín hiệu

Bộ chuyển đổi tín hiệu ảnh

Bộ tách xung đồng bộ

Bộ tạo xung đồng bộ

Cảnh

vật Ống

kính

Hình ảnh

I.1.1 Nguyên lý tạo tín hiệu Video.

Trong truyền hình để truyền được ảnh động, từng ảnh được phân tích bằng quá trình quét thành các dòng theo chiều ngang Có 2 phương pháp quét: Quét lần lượt và quét xen kẽ

I.1.1.1 Quét lần lượt.

- Các dòng được quét theo thứ tự từ mép trái dòng 1 sang mép phải dòng

A và quay về phía trái theo nét rời Rồi lại bắt đầu từ mép trái dòng 2 quét vềmép phải dòng B sau đó lập tức quay về mép trái dòng 3 Cứ như vậy dòngđiện tử quét từ phía trên xuống đến Z Như vậy là kết thúc việc phân tích mộtảnh Sau đó tia điện tử quay nhanh về mép trái dòng một của ảnh thứ 2 quá trìnhtrên xảy ra liên tiếp với ảnh thứ 3, thứ 4

Ưu điểm: Phương pháp đơn giản, thiết bị đơn giản, cũng như đơn giản về đồng

bộ

Nhựơc điểm: Phổ thị tần rất rộng 13MHz.

I.1.1.2 Quét xen kẽ.

Phương pháp quét xen kẽ giống phương pháp quét lần lượt ở chỗ dòngđiện tử cũng quét từ trên xuống dưới, từ trái qua phải và các dòng điện tử quétngược cũng được xoá Điểm khác cơ bản là một ảnh được chia thành 2 mành vàthực hiện quét theo nguyên lý sau Mỗi ảnh được truyền làm hai lượt, lượt đầu

1 2

34

A B

Z

Điểm ảnhĐiểm bắt đầu

SƠ ĐỒ QUÉT LẦN

LƯỢT

truyền tất cả các dòng lẻ (1,3,5,7 ) gọi là mành lẻ Lượt hai truyền tất cả cácdòng chẵn (2,4,6 ) gọi là mành chẵn.

Ưu điểm: Phổ tín

hiệu của phương pháp quét xen kẽ (6,5MHz) hẹp hơn phổ tín hiệu của phươngpháp quét lần lượt (13MHz)

Nhược điểm: Việc đồng bộ pha phức tạp hơn nhiều.

Trong quét xen kẽ, mỗi mành gồm 525/2= 262,5 dòng hình hoặc 625/2= 312,5dòng hình Tần số mành (nửa mành) là 50Hz đối với tiêu chuẩn 625 dòng hệPAL và 60 Hz đối với tiêu chuẩn 525 dòng hệ NTSC

I.1.2 Quá trình quét.

Một hệ thống điện tử có khả năng truyền chỉ một bít thông tin trong mộtthời gian nhất định Do đó ảnh truyền hình được phân tích thành các phần tử nhỏtruyền lần lượt tới phía thu và được tổng hợp lại tại màn hình của phía thu Tất

cả các phần tử của ảnh được khôi phục và xuất hiện lần lượt đối với mắt ngườixem

Hướng mành quét

Dòng 1, mành 2 Dòng 1, mành 1

SƠ ĐỒ QUÉT XEN KẼ

Camera sử dụng đèn phân tích ảnh để hội tụ ảnh quang nên lớp ảnh quang tỷ lệthuận với ảnh được chiếu sáng tại mọi điểm, được triển khai và lưu trên lớp này.Một dòng điện tử được dùng để biến đổi ảnh điện chung thành dòng điện tươngứng Dòng điện tử này được hội tụ vào một điểm tròn và được kéo lần lượt quaảnh có hai mành theo hai dòng liên tiếp Mỗi dòng chứa một nửa số dòng quétcuả một ảnh Hai mành được sắp xếp theo chiều đứng sao cho các dòng quét xen

kẽ nhau và chúng tạo thành ảnh Ảnh được quét từ trái sang phải từ trên xuốngdưới Tia quét được điều khiển bằng hai từ trường ngang và đứng thông qua cặpcuộn dây quét Quá trình này được gọi là quét xen kẽ tuyến tính

Tín hiệu video tổng hợp được tạo ra từ camera gồm: Thông tin video, tínhiệu đồng bộ, tín hiệu xoá Tín hiệu video truyền đi những thông tin sau đây

video tổng hợp (bao gồm cả xung đồng bộ) có biên độ đỉnh chuẩn là 1Vđ(1Vpp).

Xung xoá bao gồm xoá dòng và xoá mành Xung xoá dòng và xung xoá mành cóthời gian lớn hơn thời gian đồng bộ dòng và đồng bộ mành Các thiết bị videothường kết nối với nhau bằng cáp đồng trục (không đối xứng 75Ω)

I.1.3 Quá trình tái tạo lại hình ảnh.

Ở phía thu, đèn tổng hợp hình ảnh CRT tạo lại ảnh ban đầu Dòng điện tửtrong CRT được điều khiển theo chiều ngang và đứng, đồng bộ với dòng điện tửtrong pickup tube (đèn phân tích ảnh) Dòng điện tử của CRT lý tưởng tỉ lệ vớidòng điện tử của đèn phân tích ảnh Còn dòng lái tia trong cuộn lái tia củamonitor thì đồng bộ với dòng lái tia của pickup tube camera Trong thực tế đặctrưng dòng điện trong CRT (đặc trưng điện áp điều khiển độ chói sáng thu hình(CRT) là phi tuyến Để sửa nó, mạch khuyếch đại video của camera thực hiệnviệc gây méo trước là sửa gama Kết quả nhận được là quan hệ tuyến tính giữa

độ sáng của ảnh gốc và độ sáng tạo lại ở CRT

I.2 ĐẶC ĐIỂM TRUYỀN HÌNH ĐEN TRẮNG.

I.2.1 Đặc điểm tín hiệu video đen trắng

Truyền hình không chỉ truyền đi hình ảnh mà còn truyền thêm tin tức nữa

đó là âm thanh (có dải tần qui định là 10MHz) điều tần (FM) với sóng mang phụ4,5MHz hoặc 6,5MHz nằm ngoài dải tần số của video 0→ 4,2MHz (hoặc từ 0

→6,5MHz) Do đó có thể nhập chung với video để truyền đi trên cùng mộtđường mà không bị lẫn lộn vào nhau

Ba tin tức đầu được phân biệt bằng các tin tức đen trắng (Ey) nằm trênmức 0 Hai tin tức về đồng bộ dọc FH, FV nằm phía dưới Dải tần của Ey là 0→

4,2MHz Tin tức thứ 4 âm thanh được điều tần với tần số 4,5MHz sau đó nhậpchung với tin tức trên Như vậy truyền hình đen trắng đã chứa tổng cộng 4 tintức, tin tức Audio được phân biệt với 3 tin tức kia bằng tần số Tất cả 4 tin tứckia nằm chung trong một tín hiệu (singnal) gọi là tín hiệu hình ảnh trắng đượcđưa vào mạch điều biên (AM) với sóng mang 187,25 MHz Người ta chỉ truyền

đi dải biên cao do đó kênh 9FCC là từ 187,25→191,75MHz Trong đó tin tức chỉ

độ sáng tối chỉ từ 187,25→191,45MHz và tin tức âm thanh ở ngay 191,75 MHz

I.3 TRUYỀN HÌNH MÀU.

I.3.1 Nguyờn lý truyền hỡnh màu.

Truyền hình đen trắng ra đời là bước mở đầu cho việc truyền các hình ảnhtrong thực tế đi xa Nó được nghiên cứu chế tạo và làm việc hoàn chính với tốc

độ ổn định rất cao Do thế giới ngày càng phát triển và ngành điện tử cũng pháttriển nhanh chóng mà truyền hình đen trắng không đáp ứng được nhu cầu thưởngthức ngày một cao của con người nó không thể truyền đi được những cảnh vậtvới đầy đủ màu sắc trong thiên nhiên Vì vậy việc phát triển truyền hình mầu làđiều tất yếu, nó đáp ứng được việc truyền hình ảnh mầu sắc rực rỡ trong thiênnhiên

Hệ thống truyền hình ra đời dựa trên cơ sở có sẵn của truyền hình đen trắng vàphát triển hoàn chỉnh Do vậy hệ truyền hình màu phải đảm bảo tính kết hợp vớitruyền hình đen trắng để làm sao khi phát truyền hình màu mà các máy thu đentrắng vẫn thu được và phát đi truyền hình đen trắng, máy thu hình màu cũng cóthể thu được truyền hình đen trắng

Nguyên lý truyền hình màu dựa vào những đặc điểm của máy thu màu sắc, mắtngười và thuyết ba màu cơ bản này qua sự pha trộn giữa các màu với cường độkhác nhau ta có được đầy đủ các màu sắc trong thiên nhiên

Để có thể tái tạo thêm hình ảnh màu, cần thiết phải truyền thêm thông tin về màusắc ngoài thông tin về độ chói của từng phần tử ảnh Hệ thống truyền hình màukhông làm tăng số kênh thông tin mà vẫn truyền được hình ảnh màu và thoả mãnđược tính kết hợp Trong đó máy thu hình màu có thể thu được chương trìnhphát của máy phát tín hiệu đen trắng và ngược lại Vì vậy để thoả mãn được điềukiện kết hợp cần phải phát cả tín hiệu phản ánh độ chói của hình ảnh kèm theovới các tín hiệu mang tin tức về màu sắc.

Tất cả các nguyên tắc của truyền hình đen trắng đều được tận dụng ở truyềnhình màu Nói cách khác đi truyền hình màu trước hết phải làm lại tất cả các công việccủa truyền hình đen trắng Điểm khác biệt giữa truyền hình màu và truyền hình đentrắng ở chỗ Thay vì chỉ quan tâm tới cường độ sáng tối của từng điểm ảnh trên cảnhthì truyền hình màu phải quan tâm tới tính chất màu sắc của từng điểm trên một cảnh

I.3.1.1 Nguyên tắc truyền 3 màu chính.

Muốn có được tin tức sáng tối của từng điểm thì truyền hình đen trắngdùng một đèn quang điện Vidicom để đo biên độ trung bình của toàn phổ Vậy

có được tin tức của điểm màu, truyền hình màu phải chia phổ làm 3 quãng R, G,

B và dùng 3 đèn quang điện Vidicom để đo biên độ trung bình của 3 quang phổ

Hình 1-2 mô tả cách thức phân chia điểm màu thành 3 thành phần Hìnhmàu cần truyền đi qua thấu kính được phân tích thành 3 chùm tia nhờ hệ thốnglăng kính và gương phản chiếu Sau đó 3 chùm tia này đi qua hệ thống kính lọc

R, G, B Ở mặt kia của hệ thống kính lọc sẽ chỉ có các thành phần R, G, B và tácđộng lên 3 đèn quang điệnVidicom để chuyển đổi thành 3 tín hiệu điện, sau sửaméo sẽ được 3 tín hiệu điện ER, EG, EB

8

R G B

Ánh sángÁnh sángánh sáng

Lọc đỏ

Lọc lục

Lọc lamÁS

Bằng các phương pháp điều chế khác nhau vào sóng mang phụ hai trong 3tín hiệu màu là ER-EY và EB-EY được lồng vào phổ tín hiệu chói của kênh truyềnhình đen trắng để phát đi.

Phía thu tiếp nhận kênh truyền hình màu qua các khâu xử lý và giải điềuchế lập lại 3 tín hiệu màu cơ bản ER, EG,EB rồi qua 3 tầng khuyếch đại màu cuốitác động vào 3 katốt của đèn hình màu Ba tia điện tử từ ba katốt của đèn hìnhmàu là KR, KB , K G với cường độ khác nhau mang tin tức của ảnh bắn vào cácđiểm phát màu tương ứng trên màn hình màu để tái tạo lại ảnh màu

I.3.1.2 Mã hóa và giải mã trong truyền hình màu.

Tín hiệu đen trắng truyền đi 4 tin tức Ey, FH, FV, FM sound được gói trongkênh sóng Fcc= 4,5MHz hay OIRT= 6,5 MHZ Do tính chất tương dung để cácmáy đen trắng nhận được tín hiệu từ đài phát màu và nhận hình đen trắng, đàiphát màu cũng phải truyền đi 4 tin tức trên và cũng được gói trong kênh FCC vàOIRT Vậy hai tín hiệu sắc ER -EY và EB - EY sẽ phải nằm đâu trong các kênhsóng này khi mà tất cả đã chiếm hết chỗ Tín hiệu chói Ey chiếm từ 0→6 MHz(hoặc 4,2 MHz) và 6,5 MHz (hoặc 4,2MHz) là tin tức của âm thanh Khoảng hở

500 KHz từ 6→6,5 KHz (hoặc 300KHz từ 4,2→4,5 KHz) là để an toàn không

có tín hiệu chói Ey lẫn vào tín hiệu Audio Khoảng hở đó là quá hẹp so với dảitần của hai tín hiệu sắc (khoảng hở 1,5Khz)

Phương thức để chèn hai tín hiệu sắc vào kênh sóng đã có sẵn của đentrắng Bước trước tiên là một mạch ma trận sẽ làm các công việc cộng, trừ cácđiện áp theo tỷ lệ đã định sẵn để chuyển đổi ER , EG,, EB thành một tín hiệu chói

Ey và hai tín hiệu sắc ER -EY và EB - EY Tiếp theo người ta điều chế tín hiệu sắcvới sóng mang phụ có tần số bé hơn tần số cao nhất của Ey Cuối cùng cho nhậpchung sóng mang phụ đã điều chế này vào tín hiệu màu trong đó có chứa tất cả 6

tin tức Vậy tin tức truyền đi được bắt đầu từ 3 tín hiệu ER , EG,, EB chuyển đổidần thành tín hiệu màu gọi là quá trình mã hóa tín hiệu màu.

- Giải mã.

Khoảng tần số của tín hiệu màu nằm hoàn toàn trong kênh sóng OIRThoặc FCC Nó được điều biên AM và truyền đi giống như đã truyền tín hiệu đentrắng Như vậy phần đầu của máy thu hình màu gồm Anten, Tuner, IF và táchsóng hình vẫn giống như máy thu hình đen trắng

Tại đầu ra của tầng dải điều biên (tách sóng hình) chúng ta có được tínhiệu màu Một mạch lọc sẽ giải ra sóng mang phụ đã điều chế rồi tách sóng để cóhai tín hiệu ER -EY và EB - EY Phối hợp với tín hiệu chói Ey cả 3 tin tức sẽ đượcđưa vào mạch ma trận để lấy ra đủ 4 tin tức đưa vào đen hình Ba tia điện tử bắn

ra sẽ mang lại 3 tin tức đầu tiên là ER, EG,, EB Toàn bộ quá trình trên xảy ra tạimáy thu hình màu gọi là quá trình giải mã tín hiệu màu

+Sự xuyên lẫn và lý do tồn tại các hệ màu khác nhau.

Khi nén sóng mang phụ đã điều chế vào trong tín hiệu chói có một khoảng tần

số mà ở đó có cả tin tức chói lẫn tin tức màu Chúng sẽ phá rối lẫn nhau gọi là sựxuyên lẫn Vấn đề lựa chọn sóng mang phụ và phương pháp điều chế như thế nào để

sự xuyên lẫn giảm tối đa là nguyên nhân tồn tại 3 hệ màu NTSC, SECAM, PAL Vì cả

3 hệ đều đạt mặt này thì mất mặt kia, không có hệ nào đạt được kết quả tối ưu

+ Khảo sát tín hiệu chói Ey.

Trong cả 3 hệ màu NTSC, SECAM, PAL nói trên tín hiệu chói hay tínhiệu hình đen trắng luôn được định nghĩa:

Qua nghiên cứu về cấu tạo và sự cảm nhận màu sắc của mặt người, người

ta thấy rằng độ chói 100% mà mắt người cảm nhận được có sự tham gia 30% củaánh sáng đỏ, 59% xanh lá cây, 11% xanh lơ Đáp tuyến về độ nhậy của đèn điện

tử Vidicom cũng được làm sẵn giống như độ nhậy của mắt để có được tin tức về

độ chói của cảnh tạo hình đen trắng Ở Camera màu 3 thành phần R, G, B đãđược tách riêng và muốn có được lại tin tức về độ chói như cũ người ta phảinhập chung chúng theo tỷ lệ như cũ

Giả sử cảnh là trắng có cường độ sáng chuẩn (tương ứng mức chói 100%)Camera đen trắng thu cảnh này cho ra video với mức cao nhất 100% với biên độđỉnh - đỉnh =1volt Ở camera màu phổ được chia làm 3 quãng và biên độ của 3quãng phổ như cũ, 3 đèn điện tử Vidicom vẫn đo được ER=1V, EG=1V, EB=1V Đểtạo lại tín hiệu chói giống như Camera đen trắng người ta lấy 30% của ER, 59%của EG, 11% của EB để có

Ey = 30+59+11 =100%

Ảnh được thể hiện chính xác hơn khi ta thu cảnh xanh lá cây và mái ngói

đỏ giữa trưa nắng Cường độ sáng tối ở cả 2 nơi bằng nhau, nếu độ nhậy của đènđiện tử Vidicom lại đồng đều với các bước sóng thì kết quả đo cường độ sáng ở

lá cây xanh và mái ngói đỏ sẽ được hai điện áp bằng nhau, do đó không tạo lạihình ảnh đen trắng được Chính vì độ nhậy không đều chỉ có 30% ở bước sóng

đỏ và 59% ở bước sóng xanh (so với 100% ánh sáng trắng có cùng cường độ)

Vì vậy hai điện áp đo được sẽ khác nhau và trên màn hình đen trắng hình sẽ sángđậm ở mái ngói đỏ và xám nhạt ở xanh lá cây

+ Ánh sáng và màu sắc:

- Ánh sáng thực chất là sóng điện từ nằm trong dải sóng mà mắt ta có thểnhìn thấy được Nằm trong dải tần số rất nhỏ từ (3.8-7.8) x 1014 Hz tương ứngvới bước sóng λ = 380÷788nm Ánh sáng tự nhiên có nguồn là mặt trời phát raánh sáng trắng nó là tổ hợp của các ánh sáng màu khác nhau

- Màu sắc Ánh sáng có bước sóng khác nhau tác động lên mắt ta sẽ cảmnhận thấy các màu sắc khác nhau Trong phổ của ánh sáng thấy được gồm nhiềumàu sắc, mà màu rõ rệt nhất là màu đỏ, cam, vàng, lục, lam, lơ, tím

- Cảm nhận về màu sắc của mắt người

Do các màu có bước sóng khác nhau nên ảnh của các màu không cùngngay trên võng mạc Như 3 vạch màu RGB kẻ sát gần nhau và điều tiết để mắtthấy màu lục (màu lục nằm ngay trong võng mạc) thì màu lơ hiện trước võngmạc và màu đỏ hiện sau võng mạc Vì vậy mắt người không có sự cảm nhậnđồng thời nhiều chi tiết tinh vi

B&W video camera

Color video camera

Hình I.1-5 Sự tạo thành E y ở Camera đen trắng và màu

Mắt có độ nhậy lớn nhất đối với màu lục, sau là vàng lam (λG= 525nm ÷

* Độ bão hoà màu là thông số chỉ tính đậm nhạt của màu Nếu ta lấy phẩm

đỏ đổ từ từ vào một cốc nước trong Ban đầu nước có màu hồng nhạt sau sang màu đỏnhạt rồi đỏ thẫm ta đổ thêm nữa vẫn thấy màu không thay đổi đó chính là độ bão hoàmàu

* Độ sạch màu: Là thông số chỉ hàm tương đối của màu quang phổ chứatrong ánh sáng nào đó tính theo tỷ lệ phần trăm Nó cho biết quang thông củaánh sáng trắng lẫn trong quang thông của nguồn sang đó

I.3.2 Đặc điểm các hệ truyền hình màu.

Để có thể tái tạo lại một hình ảnh màu cần thiết phải truyền thêm thông tin

về màu sắc, ngoài thông tin độ chói của từng phần tử ảnh Hệ thống truyền hìnhmàu không làm tăng số kênh thông tin mà vẫn truyền được hình ảnh màu, thoảmãn được tính kết hợp Trong đó máy thu hình màu có thể thu được chương

trình phát của máy phát tín hiệu đen trắng và ngược lại Vì vậy để thoả mãn điều

kiện kết hợp cần phải phát cả tín hiệu phản ánh độ chói của hình ảnh kèm theovới các tín hiệu mang tin tức về màu sắc Để phát đi đồng thời ba tín hiệu với hệthống thu phát có giải thông tần không rộng hơn với hệ thống truyền hình đen

trắng Người ta đã đề ra nhiều giải pháp hình thành nhiều tiêu chuẩn truyền hìnhkhác nhau.

I.3.2.1 Hệ màu NTSC.

Hệ NTSC là hệ màu đầu tiên được ra đời tại Mỹ và chính thức được phátsóng vào năm 1954 trên kênh FCC

Hệ NTSC dùng mạch ma trận để chuyển đổi 3 tín hiệu màu cơ bản là ER ,

EG,, EB thành tín hiệu chói Ey và hai tín hiệu màu EI và EQ theo các biểu thứcsau:

EY = 0,3ER + 0,59EG + 0,11EB

EI = 0,74 (ER –EY) – 0,27 (EB- EY)

EQ =0,48 (ER-EY) + 0,14(EB –EY)Tín hiệu NTSC được truyền đi trên kênh sóng FCC có dải tần hẹp4,5MHZ Để giảm tối đa sử ảnh hưởng của truyền hình sắc càng nhiều càng tốtthì phương pháp thu hẹp được giải thông của tín hiệu sắc càng nhiều càng tốt.Kết quả nghiên cứu cho thấy chỉ có màu nằm theo hướng EQ lệch pha 33o so vớitrục toạ độ là mắt người phân tích kém nhất và giải tần tương ứng chỉ cần0,5MHz Còn tất cả các hướng khác giải thông tương ứng đều xấp xỉ 1,5MHz Vìvậy hệ NTSC đã xoay cả hệ trục EB -Ey và ER-Ey đi một góc 330 và xác định tọa

độ màu mới bằng hệ trục toạ độ Ey và EQ Do đó giải tần của một trong hai tínhiệu sắc Ey chỉ còn 0,5MHz giải tần Ey lý thuyết là 1,5MHz nhưng thực tế chỉtruyền đi 1,2MHz

+ Điều biên nén (SAM)

SAM SAM

Hình I.1-6 Điều biên nén E I , E Q vào sóng sin 3,58MHz

Trước khi nhập chung vào tín hiệu chói 2 tín hiệu sắc được điều biên némvào sóng mang phụ Fsc có tần số được chọn là 3,58MHz.

+ Điều chế vuông góc.

Sau khi điều biên nén EI, EQ trở thành hai sóng sin có tần số Fsc =3,58MHz có biên độ EI, EQ để phân biệt chúng rõ ràng mà không lẫn lộn vớinhau người ta chọn sóng mang phụ đã điều chế EI sớm pha lên 900 so với phacủa EQ hay gọi là điều chế vuông góc 2 tín hiệu sắc EI, EQ

Mạch điều chế vuông góc mô tả cách thức để nhập chung hai tin tức EI và EQ.Trước tiên một mạch dao động tạo ra sóng sin 3,58 MHz Người ta cho sớm phalên 330 để điều biên nén EQ rồi lại làm sớm pha thêm 900 nữa để điều biên nén

EI Sóng điều biên nén của EI (hay C1) là sóng sin có tần số 3,58Mhz Biên độ Ey

và pha là 1230 so với pha gốc 0 từ mạch dao động ra Tương tự sóng điều biênnén của EQ (hay C2) là sóng sin có tần số 3,58MHz, biên độ là EQ và pha là 330 sovới pha gốc Hai sóng C1 và C2 lệch pha nhau 900 được nhập chung vào mộtmạch cộng để có duy nhất C = C1 +C2

+ Mã hóa màu ở hệ NTSC.

Bắt đầu bằng ba tin tức của cảnh màu ER, EG, EB mạch ma trận chuyển đổithành một tín hiệu chói Ey có dải tần từ 0→4,2MHz và hai tín hiệu sắc EI cógiải tần 1,2MHz (lý thuyết là 1,5MHz) và EQ có giải tần 0,5 MHz Hai tín hiệusắc này được điều biên nén với sóng mang phụ Fsc= 3,58 MHz và có pha lần lượtlệch 330 và 330 + 900 = 1230 so với pha gốc 00 Hai sóng điều biên nén của sóng

EI và EQ sau đó nhập chung để có một sóng C = C1 + C2 duy nhất, rồi lại nhậpchung C và Ey lại với nhau Vì Ey đi thẳng trong quá trình nhập chung C nênphải giữ trễ Ey lại bằng dây trễ 0,7µs Như vậy Ey và C sẽ đến mạch cộng cùngmột lúc và tránh hiện tượng sai pha

Để có thể tách sóng, hệ màu NTSC phải truyền đi tin tức về pha gốc củasóng mang phụ Tin tức thứ bảy này gọi là lóe màu (Coulor Burst) hay còn gọi làxung đồng bộ màu Bắt đầu từ Fsc có pha 00 được đảo pha 1800 để đưa vào tầng

EY 4,2MHz

EQ4,2MHz

EI1,2MHz

Delay 0,7µs

FH

NTSC color video

Hình I.1-8 Mã hóa hệ NTSC

cổng lóe Cổng này bình thường đóng và chỉ mở ra một dòng một lần khi xuấthiện xung có tần số FH rơi đúng vào thời điểm thềm sau của xung đồng bộngang Kho cổng mở khoảng từ 8÷12 chu kỳ, sóng sin 3,58 có pha 1800 đi xuyênqua cổng nhập chung với tín hiệu chói và nằm gọn lại thềm sau của xung đồng

bộ ngang là thời gian không có tin tức khác của hình

Ở ngõ ra cuối cùng ta có được tín hiệu màu NTSC có chứa tổng cộng 7 tin tức

4 tin tức đầu là của truyền hình đen trắng gần tin tức về sáng tối, FM đủtiếng, đồng bộ dọc và đồng bộ ngang Tin tức về sáng tối và FM tiếng nằm trênmức 0 (mức xóa) có biên độ tối đa là 100% phân biệt nhau bằng tần số Hai tintức đồng bộ nằm dưới mức 0 có biên độ - 40%, phân biệt nhau bằng khổ rộngcủa xung

2 tin tức về màu EI và EQ nằm trong sóng điều biên nén vuông góc (Fsc =3,58 MHz có biên độ và pha thay đổi tùy theo điểm màu) Khi nhập chung vớitín hiệu chói Ey biên độ của nó có thể cao tối đa là +1230 và thấp nhất là -330.Cách phân biệt tín hiệu chói vẫn là tần số, hai tin tức về màu nằm xung quanh3,58MHz, giới hạn về phía thấp nhất là: 3,58 – 1,2 = 2,38MHz

Tin tức cuối cùng xung đồng bộ màu (lóe màu) là tin tức cần thiết để táchsóng điều biên nén, có biên độ ± 20% nằm gọn trong thềm sau của xung đồng bộngang độc lập với 6 tin tức trên.

+Giải mã màu ở hệ NTSC.

FM sound

0.6 0.61.3

Chúng ta đã biết tín hiệu hình màu NTSC có dải tần hoàn toàn nằm trongkênh sóng Fsc và như vậy nó cũng được truyền ngoài trời như đã truyền tín hiệuđen trắng Vậy phần đầu của máy thu hình màu gồm: Anten, tuner, IF, tách sónghình cũng thiết kế như máy thu hình đen trắng Bắt đầu tại ngõ ra của tầng táchsóng hình ta có được gọi là tín hiệu màu NTSC trong đó có chứa 7 tin tức Bốntin tức của đen trắng sẽ được tách ra để dùng vào mục đích như đã thấy ở máythu hình đen trắng, còn lại 3 tin tức về màu cũng sẽ được tách ra dành cho việc tái tạo

màu

Ở tầng tách sóng hình, toàn bộ giải tần của Ey được đưa tới mạch ma trậnngang qua một dây trễ 0,7µs để đợi 2 tín hiệu sắc EI và EQ Toàn bộ giải tần này(0÷1,2MHz) đồng thời cũng được đưa vào tầng khuyếch đại màu Đó là một tầngkhuyếch đại lọc, chỉ khuyếch đại các tần số trong khoảng sóng mang phụ đã điềubiên nén (xung quanh 3,58MHz) Sóng mang phụ đã điều biên nén sau đó rẽ làm

2 đường đưa vào mạch ma trận cùng với tín hiệu chói Ey Mạch ma trận sẽ làmcông việc cộng trừ các điện áp theo tỷ lệ đã định sẵn để ở ngõ ra có được -Ey

đưa vào Katôt đèn hình màu và EB -Ey và ER-Ey, EG-Ey đưa vào ba lưới một của

3 ống phóng tia điện tử trong đèn hình màu

Để có thể tách sóng điều biên nén phải có pha gốc của sóng mang phụ.Tầng cổng loé là một tầng khuyếch đại chỉ mở ra khi có chung tần số quét ngang

đi vào đúng ngay thời điểm thềm sau của xung đồng bộ ngang Như vậy ở ngõ racủa tầng cổng loé, tất cả các tin tức khác đều bị loại bỏ và chỉ còn lại tin tức loémàu với pha là pha gốc 00 được đưa vào kích một tầng dao động bằng thạch anh

có tần số 3,58MHz Ngõ ra của thạch anh sẽ là sóng sin thuần tuý với pha gốc 00.Người ta làm sớm pha sóng sin này lên 330 để đưa vào tách sóng điều biên néncủa EQ rồi lại làm sớm pha lên 900 nữa để đưa vào tách sóng EI

+Nhận xét về hệ NTSC.

Ưu điểm:

Hệ NTSC truyền đồng thời cả hai tín hiệu sắc EI và E Q

Điều biên nén vuông góc EI và EQ vào sóng mang phụ là Fsc = 3,58MHz.Tín hiệu màu NTSC có chứa 4 tin tức có sẵn ở truyền hình đen trắng (Ey)

2 tín hiệu sắc EI và EQ, 1 tín hiệu loé màu

I.3.2.2 Hệ màu PAL

- Hệ màu PAL thay đổi pha theo từng dòng ra đời tại Tây Đức theo tiêuchuẩn FCC Được phát sóng chính thức năm 1966 trên kênh sóng CCIR(5,5MHz phương pháp mã hoá xem như là hệ NTSC cải tiến Hai tín hiệu sắc U

và V vẫn được điều biên nén vuông góc vào trong sóng mang phụ chọn bội số lẻcủa FH/2 (Fsc = 4,43MHz) nhưng một trong hai tín hiệu sắc (tín hiệu V) bây giờđược đảo pha lần lượt từng dòng một Bằng cách này tại máy thu tín hiệu sắcđược tự động sửa sai pha (nếu có sai) và như thế khắc phục được nhược điểmcủa hệ NTSC Ngày nay hệ PAL được dùng rộng rãi ở nhiều nước như; Đức,Thuỵ Điển, Anh

+ Đặc điểm hệ màu PAL.

Xuất phát từ lý do khử nhiễu và đảm bảo tín hiệu tương dung tốt vớitruyền hình đen trắng, người ta chọn tần số sóng mang màu Fsc theo biểu thứcsau:

Tọa độ màu là tọa độ xác định vị trí các màu của hệ PAL Sau khi điều biên nénvuông góc vào sóng mang phụ Một số chỉ tiêu của hệ PAL cũng giống như hệ NTSC

+ Điều chế vuông góc.

24

Điều biên cân bằng

Trigơ đếm

Điều biên cân bằng

UU

±UV

UM

Hai tín hiệu sắc điều chế cân bằng và vuông góc lên cùng một sóng mangphụ được chọn là bội số lẻ của 1/2FH rồi lồng vào phổ tần tín hiệu chói Ey đểcùng đồng thời phát đi giống như hệ NTSC nhưng khác ở chỗ là phía phát đã đảopha riêng sóng mang tín hiệu EV lần lượt theo từng dòng, cứ một dòng truyền đimàu thật M lại một dòng truyền đi màu giả M’ để tạo điều kiện cho phía thuđộng sửa sai pha khắc phục được nhược điểm của hệ NTSC Chính vì vậy mà cóthể dùng mạch tách sóng điều biên hoặc mạch tách sóng biên độ để hồi phục haitín hiệu sắc.

+ Tín hiệu đồng bộ màu.

Tín hiệu đồng bộ màu ở hệ PAL đảm nhận hai chức năng:

- Thực hiện việc tự động điều chỉnh tần số và góc pha ban đầu của daođộng điều hòa, do bộ tạo sóng mang phụ trong máy thu hình tạo ra Sao cho lúcnào cũng bằng tần số và góc pha ban đầu của sóng mang phụ phía phát (giống hệNTSC)

- Làm cho chuyển mạch điện tử (CMĐT) trong máy thu hình hoạt độngđồng pha với CMĐT ở phía phát.

Để hoàn thành chức năng thứ nhất cũng như hệ NTSC, tín hiệu đồng bộ màugồm 8÷12 chu kỳ dao động điều hòa có tần số bằng FMP bố trí ở thềm sau của tất cảcác xung tắt dòng trừ khoảng thời gian truyền xung đồng bộ mặt, xung cân bằng trướcsau

Để hoàn thành chức năng thứ hai, góc pha ban đầu của tín hiệu đồng bộmàu cũng thay đổi theo từng dòng quét Cụ thể mà đối với dòng quét mà sóngmang phụ mang tín hiệu EV không đảo pha véc tơ tín hiệu đồng bộ màu ký hiệu

là EB tạo với trục R- Y và B- Y một góc bằng 1350, còn đối với các dòng màsóng mang phụ mang tín hiệu EV có đảo pha 2250

Véc tơ tín hiệu đồng bộ màu có thể là tổng hợp của hai véc tơ thành phầnvuông góc EU và EV

- Phổ tần của tín hiệu truyền hình màu đầy đủ.

Phổ tần của tín hiệu truyền hình màu đầy đủ hệ PAL theo tiêu chuẩn EG.Đối với cả hai tín hiệu màu EV và EU đều truyền toàn bộ dải biên tần dưới và mộtphần dải biên tần trên

0 2,93 3 4 5 5,5 f(MHz)

FMsound

HÌNH I.1-12 PHỔ TẦN TÍN HIỆU MÀU

+ Mã hoá ở hệ màu PAL.

Phương pháp mã hoá ở hệ màu PAL về cơ bản vẫn sử dụng phương pháp điều biên nénvuông góc như ở hệ NTSC, chỉ thay đổi chút ít về góc pha của sóng mang phụ

- Góc pha 00 được dùng để điều biên nén tín hiệu sắc EU (thay vì 330 như ở hệNTSC)

- Pha –900 và +900 lần lượt từng dòng một điều biên nén tín hiệu sắc EV

(thay vì luôn là 330 +900 như hệ NTSC)

- Pha của loé màu (xung đồng màu) là -1350 và +1350 lần lượt từng dòngmột tuỳ theo dòng đang truyền đi có pha của EV là -900 hay +900 (thay vì luôn là-1800 như hệ NTSC)

+ Tự động sửa sai pha ở máy thu trong hệ PAL.

Giả sử ta cần truyền đi màu M(U,V) thì hệ PAL, dòng N chẳng hạn truyền

đi M(U,V), dòng kế tiếp N+1 truyền đi màu giả M’ (U,V) rồi lại M(U,V)

MẠCH

MA TRẬN

ER

EG

EB

SAM SAM

FH/2

PAL color video

Hình I 1-13 Mã hóa màu ở hệ PAL

+1350

-1350

Tại máy thu, do quá trình bị sai pha trên đường truyền, màu M bị sớm phamột góc thành màu M1, tại dòng M’ pha cũng bị sớm pha một góc M2 (việc sớmpha hay muộn là do đường truyền chứ không lệ thuộc vào pha ban đầu) Do M’

chỉ là màu giả mục đích tự sửa sai pha Thế nên ở các máy thu tại dòng M’ (U,V)phải đảo pha EV lại như cũ để có M(U,+V) kết quả ta có: M’

+ Giải mã hệ PAL.

Đầu tiên toàn bộ giải tần 0 ÷5 MHz của tín hiệu chói đi thẳng đến mạch ma trậnngang qua một dây trễ 0,7µs để chờ tín hiệu sắc Tín hiệu sắc nằm trong dải tần4,43MHz điều biên nén vuông góc được lọc ra nhờ tầng Color IF, sau đó sẽ làm bađường đi vào ma trận PAL Đường một đảo pha một góc 1800 ra ở điểm A, đường hai

đi ngang qua dây trễ 1H =64µs ra ở điểm B, đường3 đi trực tiếp đến điểm C

Đem tín hiệu ở đầu A và B cộng lại với nhau đem tín hiệu ở đầu B và Ccộng lại với nhau ta có kết quả :

Color IF

180 0 DELAY 1H=64 µ s

+ A

B C

Ở mạch cộng bên trên (A + B) ngõ ra cứ một dòng là +2V (nếu dòng sauđang phát là +U, -V) một dòng là -2V (nếu dòng sau đang phát là +U, +V).

Ở mạch bên dưới (B+C) ngõ ra luôn là +2U Hai mạch tách sóng điều biênnén với các pha của sóng sin = 4,43MHz thích hợp sẽ giúp lấy lại hai điện áp+2V và +2U để đưa vào mạch ma trận giúp tái lập các tin tức màu

Để có thể tách sóng điều biên nén, pha của sóng mang phụ đưa vào mạchtách sóng U sẽ luôn luôn có pha là 00 Pha của sóng mang phụ đưa vào mạchtách sóng V sẽ lần lượt có pha là -900 và +900 Muốn đạt được điều này, đầu tiêntầng BURST GATE trích ra tin tức loé màu với pha lần lượt là +1350 và -1350

được đưa vào một vế của tầng so pha loé màu Vế còn lại của tầng so pha dùng

để kích thạch anh 4,43MHz tạo ra sóng sin 4,43MHZ với pha là pha của loémàu Tiếp theo là hai mạch làm trễ pha 1350 và sớm pha 1350 để đưa vào mạchđóng mở với nhịp FH/2

Giả sử dòng đang truyền là U+V, pha của loé màu (pha của sóng Fsc từthạch anh) sẽ là +1350 Ngõ của thạch anh tách sóng V sẽ là điều biên nén vớibiên độ –2V và đảo pha –900 Ngõ vào của tách sóng U là sóng điều biên nénvới biên độ +2U và pha là 0 Cả hai vế của chuyển mạch sẽ phải đóng lên trên

và pha của đường tách sóng U sẽ là: +1350 – 1350 = 0 và pha của đường táchsóng V sẽ là: -1350 -1350 = -2700 = +900

Nếu chuyển mạch FH/2 luôn luôn đóng vị trí về nhận dạng màu Người tachỉ việc đem so pha của loé màu với pha của đường tách sóng V sau khi làmchậm lại bởi -1350 Nếu chuyển mạch đóng mở chậm pha lại –1350 của đườngtách sóng V sẽ trùng pha với pha của loé màu, điện áp ra của mạch so pha sẽ là

00 và không có gì xảy ra Ngược lại nếu có sai pha, sự lệch pha giữa hai ngõ vàocủa mạch so pha sẽ làm xuất hiện một điệp áp giúp sửa sai pha của mạch tạoxung chuyển mạch

+ Nhận xét về hệ PAL.

+ Ưu điểm: Hệ PAL có méo pha nhỏ hơn hẳn so với hệ NTSC, không có

hiện tượng xuyên lẫn màu và thuận tiện cho việc ghi băng hình hơn hẳn hệNTSC

Điều biên nén vuông góc U và V vào sóng mang phụ vẫn được chọn là bội

số lẻ của tần số được chọn Fsc = 4,43 MHz

Máy thu tự động hiệu chỉnh về pha của tín hiệu sắc (nếu có sai pha) bằngcách đem nhập chung cả hai tín hiệu của dòng biên trên xuống dùng chung vớihai tín hiệu sắc của dòng biên dưới

Tín hiệu màu PAL có tổng cộng 7 tin tức 4 tin tức ban đầu của đen trắng,

2 tin tức sau của U và V, 1 tin tức loé màu

Tin tức loé màu có pha lần lượt là +1350 và - 1350 cho một dòng đượcdùng vừa để nhận dạng vừa để tách sóng điều biên nén

+ Nhược điểm: Máy thu hình hệ PAL phức tạp hơn nhiều vì có dây trễ

64µs và yêu cầu dây trễ phải có chất lượng cao

Tính kết hợp với truyền hình đen trắng kém hơn hệ NTSC

I.3.2.3 Hệ màu SECAM.

Tín hiệu chói Ey được tính theo công thức:

Ey = 0,3ER + 0,59EG + 0,11 EB

Độ rộng dải tần của tín hiệu chói là 6,5MHz (tiêu chuẩn D/K)

Hai tín hiệu hiệu màu được truyền đi lần ]ượt từng dòng sang phía thu.Hai tín hiệu hiệu màu được tính theo công thức:

DR = -1,9 (ER – EY)

DB = -1,5 (EB – EY)

Độ rộng dải tần của hai tín hiệu đều bằng 1,5MHz, chọn hệ số -1,9MHz

cho tín hiệu DR và 1,5 cho tín hiệu DB nhằm giải quyết tính tương hợp của hệ

truyền hình màu với hệ truyền hình đen trắng

Hai tín hiệu màu DR và DB điều chế biên độ tần số của hai tần số mang phụ

FCR và FCB Hai tần số sóng mang này phải chọn sao cho tính chống nhiễu của

truyền hình được nâng cao Ở máy thu hình phải dùng mạch tách sóng tần số để

hồi phục các tín hiệu này

Đặc điểm riêng của kỹ thuật điều tần là cùng với biên độ tín hiệu nhiễm ở

các tần số cao sẽ nhiễu hơn ở các tần số thấp Để bù lại thiếu sót này ở tất cả các

mạch điều tần người ta luôn luôn nâng biên độ tần số cao tín hiệu lên trước khi

đưa vào điều tần bằng một mạch gọi là tiền nhấn

Sau khi tách sóng, tín hiệu đã được tiền nhấn tần số cao lại được giải nhấn

để lấy lại các biên độ ban đầu Việc này giúp cho nhiễu được đồng đều ở mọi tần

số của tín hiệu

+ Lọc chuông ngửa:

Sau khi đã điều tần sóng mang phụ FM có biên độ đều bất chấp tín hiệu

sẵc là bao nhiêu, như vậy nó sẽ phá rối tín hiệu chói với mức độ không đổi bất

chấp cảnh màu đang truyền đi là như thế nào Để đạt được sự giảm tối thiểu phá

FM DET

Giải nhấn

rối của nó, giống như sóng điều biên nén vuông góc của hệ NTSC người ta chosóng mang phụ đi qua một mạch lọc có dạng chuông ngửa để đè các tần số ởgiữa dải xuống.

Tần số được chọn để đè xuống thấp nhất là 4,286MHz

Tại đây biên bộ sóng FM chỉ còn 10% nếu so với 100% là biên độ của tínhiệu chói cũng là 4,286MHz Như vậy với cảnh thiên nhiên hầu hết các màn bãohoà kém → biên độ DR→DB nhỏ → quãng di tần hẹp → biên độ sóng mang phụđiều tần cũng nhỏ và ít phá rối hơn Biên độ này cũng chỉ lớn với các màu bãohoà cao DR, DB lớn mà thôi

Tại máy thu sau khi nhận được sóng mang FM với dải tần có dạng chuông ngửanhưng ngược lại nhờ đó lấy lại biên độ đều ban đầu của sóng mang phụ điều tần

+ Chọn lựa hai sóng mang phụ riêng cho D R và D B

Trong điều tần, nhiễu tỷ lệ nghịch với quãng di tần tức là tỷ lệ nghịch vớibiên độ tín hiệu sắc Thế nhưng cùng với cường độ sáng, biên độ tín hiệu sắc củacác màu cũng khác nhau Hậu quả là nếu chỉ dùng một sóng mang phụ, cácquãng di tần khác nhau sẽ làm nhiễu xuất hiện ở các màu không đều gây khóchịu cho mắt Để khắc phục điều này người ta dùng hai sóng mang phụ riêng đểđiều tần DR và DB Mỗi sóng mang phụ sẽ có hệ số di tần khác nhau sao cho bù

Bù chuông sấp tại máy thu

lại sự kiện nhiễu không đều Nói rõ hơn tại các màu bị nhiễm nhiều hơn sẽ được

di tần rộng hơn để bù lại Sóng mang phụ dùng đề điều tần DR được gọi là:

FOR = 282 FH = 282 x 15,625 = 4,40625 MHzSóng mang phụ dùng để điều tần DB được chọn là:

FOB = 272 FH = 272 x 15,625 = 4,25000 MHz

Tín hiệu SECAM thường truyền đi cả hai phương pháp này vì vào thờimới khai sinh (1965), kỷ nguyên của đèn điện tử và transitor, sử dụng tin tứcnhận dạng ngang với mạch tách sóng FM là điều quá tốn kém Ngày này ở kỷnguyên IC giải mã SECAM đều dùng nhận dạng ngang, nhận dạng dọc chỉ còn

có giá trị “lịch sử” mà thôi Dưới đây chỉ giới thiệu nhận dạng ngang

Ở mỗi dòng, khi đưa DR, DB vào điều tần với sóng mang phụ, người ta đưa

cả thời gian thềm sau của xung đồng bộ ngang vào, mức của thềm sau là 0V, do

đó ở dòng ngang truyền đi DR (dòng R) tại thời gian thềm sau này, sóng FM sẽ

có tần số chính là tần số nghỉ FOR với biên độ xác định bởi lọc chuông là khoảng15% Tương tự như vậy, ở dòng B trong thời gian thềm sau xung đồng bộ ngang

là FOR với biên độ khoảng 12% Chúng cũng được gọi là loé màu và là tin tức đểnhận dạng từng dòng

3,9 4,02 4,12 4,25 4,268 4,4 4,68 4,75

Hình I.1-15 Phổ của F MR & F MB (phổ của màu SECAM)

Tại máy thu, một tầng cổng loé màu sẽ chỉ mở trong thời gian thềm sau

để trích ra tin tức loé màu Sau đó, một tầng tách sóng FM hoạt động tại tần sốnghỉ là FOR (hoặc FOB) sẽ tách sóng loé màu lấy ra xung dương (hoặc âm) có tần

số là FH/2 với pha, được xác định với dòng đang truyền là dòng R9 (hoặc B).Xung FH/2 này được sử dụng và trực tiếp đưa vào điều khiển chuyển mạch giúp

FMR và FMB đi đúng đường tách sóng của chúng

+ Mã hoá hệ màu SECAM

Bắt đầu từ ba tin tức ER, EG, EB của điểm màu, mạch ma trận chuyển đổithành một điểm chói Ey có giải tần từ 0 ÷6,2 MHz và hai tín hiệu sắc –DR và+DB có dải tần cũng là 1,5 MHz

SECAM Video

Sau đó người ta cho tin tức nhận dạng từng bán ảnh nhập chung vào -DR

và +DB, đó chính là xung âm hình thang xuất hiện cứ mỗi bán ảnh một lần trongthời gian xoá dọc Sau khi tách ra khỏi tín hiệu mạch cộng, tín hiệu sắc –DR đượcđảo pha 1800 để thành +DR đi vào mạch tiền nhấn và tin tức nhận dạng từng bánảnh trong đó sẽ là các xung dương Khi đó DR đi thẳng vào mạch tiền nhấn vớicác xung nhận dạng từng bán ảnh nằm trong đó là các xung âm

Pha của DR chính là pha ban đầu (xung đồng bộ nằm dưới mức 0) và xungnhận dạng dọc của DB là xung âm Trong đó pha của DR ngược với pha ban đầu(xung đồng bộ nằm trên mức 0) và xung nhận dạng dọc của DB là xung dương.Tại máy thu đưa vào lưới một (G1) của đèn màu phải là (ER – Ey) và (EB- Ey)đều có pha là pha ban đầu Như vậy các xung nhận dạng dọc trong ER- Ey và EB

–Ey phải là các xung âm

Sau khi ra khỏi hai mạch xung tiền nhấn tần số cao, DR và DB được đưavào chuyển mạch SW1 đóng mở theo nhịp FH/2 để lựa chọn hoặc DR và DB lầnlượt cho từng dòng một Tiếp theo đó qua mạch lọc thông thấp (LPF) để loại bỏcác tần số cao hơn 1,5MHz là giới hạn giải tần của DR và DB Mạch hạn biên đểgiới hạn biên độ DR và DB không vượt quá ±1V giúp giới hạn quãng di tần củamạch điều tần đã xác định sẵn Tần số sóng mang phụ đưa vào mạch điều tần sẽ

là FOR = 4,4065MHz hoặc FOB = 4,25000MHz tuỳ theo tín hiệu sắc đưa vào mạchđiều tần là DR hay DB Chuyển mạch SW2 như vậy cũng phải đóng mở theo nhịp

FH/2 và ăn khớp với chuyển mạch SW1 Ra khỏi mạch điều tần FMR (sóng điều tầncủa DR) và FMB (sóng điều tần của DB) được đưa vào mạch đảo pha của sóngmang phụ để khử tạp Tiếp tục FMR và FMB được lọc chuông, đè tần số ở giữa dải4,286 MHZ Để thực hiện việc này từ tín hiệu chói Ey người ta lọc ra biên độcủa Ey tại tần số 4,286MHz và đưa vào so sánh với biên độ của FMR, FMB ra từ

sau lọc chuông Kết quả so sánh là điện áp sai số một chiều đưa vào điều khiểnmạch ALC.

Sau đó người ta nhập chung FMR và FMB vào tín hiệu chói, dây trễ 0,7µs là

để tín hiệu chói Ey chờ FMR và FMB tại mạch cộng, ở ngõ ra mạch cộng ta đượctín hiệu hình màu SECAM Về phương diện tần số, tín hiệu màu SECAM gồm

từ 0 ÷6 MHz là dải tần của tín hiệu chói Ey Tại ngang 6,5 MHz là tin tức âmthanh đã điều tần Các tin tức của màu nằm trong FMR và FMB ở xung ngang4,286MHz, giới hạn về phía thấp là 3,9MHz và về phía cao là 4,75MHz (giớihạn này cả tin tức nhận dạng dọc, nếu không kể nhận dạng dọc khoảng tần số cótin tức của DR và DB chỉ có 4,02MHz ÷4,68MHz) Biên độ của FMR và FMB bị ảnhhưởng bởi lọc chuông có chỉ tiêu như sau:

Nếu lấy 100% là biên độ của Ey tại 4,286MHz thì FMR và FMB tại4,286MHz chỉ có 10% là điểm thấp nhất của lọc chuông Tại tần số FOR =4,4065MHz biên độ lọc chuông là 15% tại FOB = 4,25MHz biên độ lọc chuông là12% Tại nút cao nhất 4,75MHz là 37% và nút thấp nhất 3,9MHz là 35%

Về phương diện biên độ đầu tiên tín hiệu chói Ey có các chỉ tiêu như nóitrên: Mức EYmax = 100%, EYmin = 0% mức đồng bộ =-40%

Tại dòng đang truyền đi DR (dòng R) sóng FMR nhập chung vào Ey, biên

độ có thể lên đến +115% và xuống tới –15% Tại dòng đang truyền đi DB (dòngB) sóng FMB nhập chung vào Ey biên độ có thể lên tới +112% và xuống thấp12% Sau khi đưa ra DR và DB vào mạch điều tần người ta đưa cả mức 0 củathềm sau xung đồng bộ vào, như vậy tại thềm sau của xung đồng bộ ngang sóngđiều tần sẽ là tần số nghỉ Tại dòng R là FOR có biên độ ±15% và tại dòng B là

FOB có biện độ ±12% Chúng được gọi là lóe màu, là tin tức cuối cùng của tínhiệu màu SECAM được dùng để nhận dạng từng dòng

+ Giải mã màu SECAM.

Từ ngõ ra tầng tách sóng hình toàn bộ giải tần của Ey được khuyếch đạihình để đưa vào ba katốt của đen hình màu với pha là -Ey Vai trò của dây trễ là0,7µs là để giữ tín hiệu chói lại chờ tín hiệu sắc tại đèn hình màu, tránh hiệntượng sai pha Một nhánh rẽ đi ngang qua lọc chuông xấp để bù lại việc đã nén

FMR, FMB xuống tại 4,286MHz bởi lọc chuông ngửa trong quá trình mã hóa Sau

đó tầng khuyếch đại trung tần màu (Color IF) sẽ lọc lựa ra khoảng tần số bênngoại khoảng này Ngõ ra của tầng khuyếch đại trung tần màu lại được rẽ làmhai: Một đi thẳng đến chuyển mạch, một đi ngang dây trễ 64µs =1H giữ lại tintức dòng bên trên để đi đến vế còn lại của chuyển mạch (kênh trễ)

Ở hai đầu vào của mạch như vậy nếu ở đầu trên là FMR của dòng đang phát thìđầu dưới (kênh trễ) là FMB của dòng bên trên Ngược lại nếu đầu trên là FMB thìđầu dưới là FMR Chuyển mạch sẽ đóng mở theo nhịp FH/2 (một dòng đóng lên,một dòng đóng xuống) và ta giả sử là xung chuyển mạch là đúng thì đường rabên trên sẽ luôn luôn là FMR và đường ra bên dưới sẽ luôn luôn là FMB Cứ mộtcái là của dòng đang phát, một cái là của dòng bên trên

FMR và FMB sau đó được hạn biên và đưa vào hai máy tách sóng FM riêng, một

họat động ở tần số nghỉ là 4,40625Mhz (tách sóng FMR) và một hoạt động ở tần

số nghỉ là 4,25000MHz (tách sóng FMB) Để ý là hai mạch tách sóng FM nàyhoạt động ngược pha với nhau Ở mạch tách sóng FMR pha của tín hiệu sắc đượcgiữ nguyên, trong khi đó ở mạch tách sóng FMB pha của tín hiệu sẵc bị đảo 1800.Ngõ ra của hai mạch tách sóng là +DR và -DB tiếp tục được nhấn lấy lại biên độban đầu đã bị sai pha do quá trình tiền nhấn trong lúc đã mã hóa

Sau đó khuyếch đại công suất R-Y và B-Y để có được ER – Ey và EB - EY

ở ngõ ra cuối cùng Để có được EG –Ey người ta lấy 51% của ER –Ey nhập chung

18% của EB –Ey và đảo pha tất cả bằng khuyếch đại công suất G -Y Ba tín hiệusắc này lần lượt đưa vào ba lưới 1 của đèn hình màu giúp tái tạo lại hình ảnh.

+ Nhận xét về hệ SECAM.

Kết luận:

- Hệ SECAM truyền lần lượt từng dòng một hai tín hiệu sắc DR và DB Cứmột dòng truyền DR một dòng truyền DB

- Điều tần DR và DB vào hai sóng mang phụ riêng FOR = 4,40625MHz và

FOB = 4,25MHz Khoảng tần số có chứa tin tức DR và DB từ 4,02MHz ÷4,68Mhz

Tín hiệu màu SECAM gồm 8 tin tức: 4 tin tức đầu có sẵn của truyền hìnhđen trắng, tin tức thứ 5 và 6 là FMR và FMB chỉ xuất hiện hoặc cái nọ hoặc cái kia

LYMITER

V.AMP

R-Y OUT

G-YOUT

tại mỗi thời điểm Tin tức thứ 7 nhận dạng dọc chỉ xuất hiện trong thời gian xóadọc và tin tức thứ 8 tin tức lóe màu hay nhận dạng ngang là tin tức có sẵn doquá trình điều tần thềm sau của xung đồng bộ ngang được dùng để nhận dạngtừng dòng, ở máy thu chỉ sử dụng một trong hai tín tức hoặc 7 hoặc 8.

hệ NTSC vì tần số sóng mang phụ luôn thay đổi do bị điều tần Nói rõ hơn chấmđen trắng xen kẽ và chớp tắt bấy giờ không chịu đứng yên để tự khử mà luôn diđộng theo chiều ngang do ảnh hưởng điều tần

Nhiễu các màu không đều: Vì trong điều tần nhiễu tỷ lệ nghịch với quãng

di tần tức là tỷ nghịch với biên độ của tín hiệu sắc vốn đã không đồng đều.Người ta cũng chẳng có cách nào giảm nhiễu cho những màu bị nhiễu nhiều màchỉ có cách thêm nhiễu cho những màu ít nhiễu để đồng đều mà thôi

Vấn đề nhận dạng màu: ER -EY hay EB -EY thì cũng chỉ là những điện áp, ởmáy thu làm sao biết được điện áp vừa nhận được là ER -EY hay EB -EY Điều này

có nghĩa là tín hiệu màu SECAM sẽ phải truyền đi thêm tin tức nhận dạng giúpmáy thu biết được tín hiệu sắc dòng đang truyền đi là ER -EY hay EB -EY