Để cho việc lấy mẫu không méo, ta phải chọn tần số lấy mẫu fsa≥ 2fgh
(fgh=6MHz, theo tiêu chuẩn truyền hình PAL ) có nghĩa là fsa>12MHz.
Trong trường hợp fsa<2fgh, sẽ xuất hiện các thành phần phụ (aliasing compnent) và sẽ xuất hiện méo. Méo có thể xuất hiện dưới dạng “lưới” trên màn hình (các tín hiệu vô ích nằm ngoài tín hiệu video ), méo sườn xung tín hiệu, làm nhoà biên ảnh (hiệu ứng “bậc thang”).(Hình 1.6 trang bên).
B
A A B
Tsa T
sa
Mã tuyến tính Mã phi tuyến
a)
B
A A B
Tsa Tsa
Mã tuyến tính Mã phi tuyến
b)
Hình 1.6: Ảnh hưởng hiệu ứng “lồng” trên các phần tử ảnh Gây xê dịch sườn xung trong trường hợp:
a) fsa quá nhỏ. b) fsa chuẩn.
A- Biên độ trước khi lấy mẫu B- Biên độ sau khi lấy mẫu
Tần số fsa tối ưu sẽ khác nhau cho các trường hợp. Tín hiệu chói, tín hiệu mầu cơ bản R, G, B các tín hiệu hiệu số mầu, tín hiệu video tổng hợp. Bên cạnh đó nó còn phụ thuộc vào hệ thống truyền hình mầu.
Trong trường hợp lấy mẫu tín hiệu video mầu tổng hợp, phải chú ý đến tần tải mầu, khi chọn fsa có thể xuất hiện các trường hợp như sau:
1- fsa gấp nhiều lần fsc, ví dụ fsa =3fsc, fsa= 4fsc (hệ NTSC, PAL chỉ dùng một tần số fsc). Hệ SECAM dùng hai tần tải mầu, nên không dùng được một tần số fsa cho các tín hiệu hiệu số mầu 2- fsa không có quan hệ trực tiếp với fsc. Trong trường hợp này, sẽ xuất hiện (ngoài các thành phần tín hiệu có ích ) thêm các thành phần tín hiệu phụ do liên hợp giữa fsa và fsc hoặc hài của fsc trong phổ tín hiệu lấy mẫu. Đặc biệt thành phần tín hiệu (fsa- 2fsc) sẽ gây méo tín hiệu video (tương tự ) được khôi phục lại. Loại méo này có tên gọi là méo điều chế chéo (intermodulation).
Các thành phần tín hiệu điều chế chéo có tần số nằm trong kênh mầu sẽ tạo trên màn hình các hình đồng mầu, thể hiện rõ trong các hình ảnh có nền đồng mầu hoặc độ bão hoà mầu cố định (ví dụ ảnh kiểm tra các sọc mầu ). Độ ổn định các hình đồng mầu trên màn hình phụ thuộc vào quan hệ giữa fsa và các tần số quét dòng, quét mành.
Méo điều chế chéo sẽ không xuất hiện trong trường hợp tấy mẫu và mã hoá riêng tín hiệu chói và các tín hiệu hiệu số mầu.
Trong trường hợp lấy mẫu tín hiệu video mầu tổng hợp cho hệ NTSC, PAL, thì việc chọn tần số fsa tối ưu đơn giản hơn. Thường thì fsa được chọn bằng hài bậc 3 tần số tải mầu fsc:
fsa/PAL=13.30085625 MHz >2fgh/PAL, fgh/PAL=5 hoặc 5.5 MHz. fsa/NTSC=10.738635 MHz >2fgh/NTSC, fgh/NTSC =4.2 MHz.
Nếu chọn fsa=4fsc, thì chất lượng hình ảnh khôi phục rất tốt. Tuy nhiên nó làm tăng tốc độ tín hiệu số.
Đối với hệ SECAM, tần số lấy mẫu fsa không thể chọn bằng hài bậc cao
của tải mầu fsc. Vì hệ SECAM sử dụng phương pháp điều tần, việc chọn fsa ở đây có nhiều khó khăn.
Tuy nhiên cũng có thể dùng fsa nhỏ hơn tần số Nyquist. Nhưng phải sử
dụng mạch hiệu chỉnh méo do lồng phổ tín hiệu. người ta lợi dụng tín hiệu video có cấu trúc đặc biệt (Năng lượng phổ của nó tập trung xung quanh các hài của tần số dòng fH) để giải quyết việc hiệu chỉnh méo. Nếu chọn fsa bằng hài bậc lẻ nhân với fH/2:
fsa=(2n+1)fH/2 với (n=1,2,3…) thì tín hiệu khôi phục có có thể tách tín hiệu có băng tần cơ bản va tín hiệu có các biên phụ (biên cụt) bằng mạch lọc lược. Thành phần vòng tròn Thành phần vòng tròn f Biên độ nfH (n+1)fH (n+2)fH (n+3)fH f Biên độ nfH (n+1)fH (n+2)fH (n+3)fH a) b)
Hình 1.7: Sửa méo do lồng phổ tín hiệu
a) Các thành phần tín hiệu video. b) Đặc trưng mạch lọc lược
Muốn tổng hợp (khôi phục) hình ảnh đúng đắn, trong thực tế có thể chỉ cần truyền đồng thời thông tin về phân tích lần lượt các điểm ảnh (pixel) và ở phía tỏng hợp ảnh có cùng trình tự (tức là đồng bộ dòng và đồnng bộ mành).
Quan hệ fsa và fH có thể đặc trưng bằng sự đồng bộ với:
• fH (tần số dòng)
• fV (tần số mành)
• fp(tần số ảnh), fP = 2fV
• Tần số lấy mẫu lấy mẫu không thể đồng bộ với các tần số đồng bộ.
Nếu thiếu sự đồng bộ giữa fsa với fH và fV thì vị trí các mẫu sẽ khác nhau ở các mành kề bên.
Kết quả trên ảnh sẽ xuất hiện các biên ảnh. Méo sẽ giảm đáng kể nếu fsa bằng bội lần fH. Điều đó có nghĩa là các mẫu là hàm số không chỉ của thời gian (T) mà còn là vị trí điểm ảnh (x,y).