Để khôi phục chính xác hình ảnh thì tần số lấy mẫu phải là bội của tần số dòng. Khi này, điểm lấy mẫu trên các dòng quét kề nhau sẽ thẳng hàng với nhau và tránh đợc các méo đờng biên gây ra.
Nh vậy, việc lấy mẫu không những phụ thuộc theo thời gian mà còn phụ thuộc vào toạ độ các điểm lấy mẫu. Có 3 dạng liên kết vị trí các điểm lấy mẫu đợc sử dụng phổ biến cho cấu trúc lấy mẫu tín hiệu video:
• Cấu trúc trực giao.
• Cấu trúc “quincunx” mành.
• Cấu trúc “quincunx” dòng.
2.2. Lợng tử hoá tín hiệu video
2.2.1. Khái niệm
Lợng tử hoá là bớc tiếp theo trong quá trình biến đổi AD, là quá trình mà biên độ tín hiệu đợc chia thành các mức- gọi là mức lợng tử, khoảng cách giữa hai mức lợng tử kề nhau đợc gọi là bớc lợng tử.
Giá trị lợng tử Q đợc xác định theo biểu thức:
N
Q=2 (2.4)N – là số bit biểu diễn mỗi mẫu. N – là số bit biểu diễn mỗi mẫu.
Tín hiệu số nhận đợc là một giá trị xấp xỉ của tín hiệu ban đầu bởi vì tất của các giá trị nằm trong một mức lợng tử đều có một giá trị nh nhau- đó chính là mức lợng tử Q.
Biên độ Mức lượng tử Q Q Q Q Q Q n+5 n+4 n+3 n+2 n+1 n Thời gian T T T T T T T T Q Lỗi lư ợng tử Các mẫu
Hình 2.2: Quá trình lượng tử hoá
Quá trình lợng tử hóa gây ra sai số lợng tử, đây là một nguồn nhiễu không thể tránh khỏi trong các hệ thống số, nhiều trờng hợp nó ảnh hởng nghiêm trọng đến độ chính xác và tin cậy của tín hiệu.
Biểu thức sai số lợng tử có dạng là: ) ( ) ( ) (t = x t −x, t ε trong đó: ) (t ε : là sai số lợng tử. ) (t
x : là giá trị các mẫu tín hiệu trớc khi lợng tử.
) (
, t
x : là giá trị các mẫu tín hiệu sau khi lợng tử.
) (t
ε phụ thuộc vào tính thống kê của tín hiệu đầu vào và độ rộng các bớc lợng tử. Méo lợng tử phụ thuộc vào số mức lợng tử. Đối với tín hiệu video, méo lợng tử xuất hiện ở hai dạng chính: Hiệu ứng đờng viền và nhiễu hạt ngẫu nhiên.
Hiệu ứng đờng viền xuất hiện ở những vùng có độ sáng thay đổi chậm và đều theo chiều ngang, khi đó có những sọc với độ sáng cố định chia thành nhiều đờng rõ nét theo chiều đứng nh đờng biên. Nếu tăng số mức lợng tử, hiệu ứng đờng viền sẽ giảm, khi sử dụng từ mã 9 bit để biểu diễn màu, hiệu ứng đờng viền hầu nh không xuất hiện.
Hiệu ứng hạt có dạng nh sơng mù xuất hiện ở vùng ảnh rộng và có độ sáng đồng đều.
2.2.1. Phân loại
Có hai phơng pháp lợng tử hoá là:
• Lợng tử hoá tuyến tính có các bớc lợng tử bằng nhau. • Lợng tử hoá phi tuyến có các bớc lợng tử khác nhau.
2.3. M hoá ã
2.3.1. Khái quát
Mã hoá là khâu cuối cùng trong biến đổi AD, là quá trình biến đổi cấu trúc nguồn mà không làm thay đổi tin tức, mục đích là cải thiện các chỉ tiêu kỹ thuật của hệ thống truyền tin. Dữ liệu sau mã hoá có nhiều u điểm: Tính chống nhiễu cao hơn, tốc độ hình thành tơng đơng khả năng thông qua của kênh.
Quá trình mã hoá biến đổi các mức lợng tử hoá thành chuỗi các bit “0”, “1”. Độ dài của dãy tín hiệu nhị phân này (gọi là từ mã nhị phân) đợc tính bằng số lợng các con số “0”, “1” là một trong các chỉ tiêu chất lợng của kỹ thuật số hoá tín hiệu, nó phản ánh mức sáng, tối, màu sắc của hình ảnh đợc ghi nhận và biến đổi. Độ phân giải tiêu chuẩn hiện nay là 9 bit/ mẫu.
Phân loại các mã trong truyền hình số: • Các mã để mã hoá tín hiệu truyền hình.
• Các mã để truyền có hiệu quả cao qua kênh thông tin. • Các mã để thuận tiện cho việc giải mã và đồng bộ bên thu.
• Các mã để xử lý số tín hiệu trong các bộ phận khác nhau của hệ thống truyền hình số.