Chơng 1: Cơ sở lý thuyết truyền hình
1.1. Hệ thống truyền hình
Truyền hình là một hệ thống biến đổi hình ảnh và âm thanh kèm theo thành tín hiệu
điện truyền đến máy thu, biến đổi tín hiệu này thành dạng ban đầu và hiển thị lên màn hình
dới dạng hình ảnh. Truyền hình dựa trên đặc điểm cảm nhận ánh sáng của mắt ngời để
truyền đi thông tin cần thiết. ánh sáng là các bức xạ điện từ có bớc sóng nằm trong khoảng
từ 390 m đến 790m. Thông tin nhìn thấy của mắt ngời phụ thuộc vào tính chất phản xạ
của sự vật. Cờng độ và thành phần phổ của tia sáng phản xạ sẽ phản ánh tính chất phản xạ,
chúng xác định độ chói và màu của vật.
Hệ thống truyền hình sẽ thực hiện xử lý tín hiệu mang thông tin về độ chói và màu
của vật, sơ đồ tổng quát của hệ thống truyền hình đợc biểu hiện trên hình 1.1.
Hoạt động chức năng của hệ thống nh sau:
Bộ tách
sóng
Bộ khuếch
đại
ống thu hình
Bộ tạo
xung quét
Đồng bộ
Máy thu hình
Anten
Hình 1.1: Sơ đồ khối hệ thống truyền hình
Bộ
KĐ
Hình
ảnh cần
truyền
Bộ tạo
xung quét
Xử lý

phản xạ thể hiện tính chất phản xạ của phần tử, đó chính là tin tức của vật.
Trong truyền hình, hình ảnh của các vật đợc truyền đi trong không gian đợc chiếu lên
một mặt phẳng (mặt catot quang điện của phần tử biến đổi quang- điện) nhờ một hệ thống
quang học. Nh vậy các vật trong không gian đợc chuyển thành ảnh của chúng trên mặt
phẳng rồi mới chuyển thành tín hiệu hình.
Nếu chia một tấm ảnh thành nhiều phần nhỏ, thí dụ chia thành các ô vuông, mỗi
phần nhỏ gọi là một điểm ảnh. Mỗi điểm ảnh có độ chói trung bình và màu của nó. Số điểm
ảnh càng lớn, tức là ảnh đợc chia ra càng nhỏ thì độ chói và màu trên toàn tiết diện của mỗi
điểm ảnh càng đồng nhất. Nếu dùng nhiều điểm ảnh có độ chói và màu tơng ứng có thể ghép
thành ảnh. Nếu kích thớc của các điểm ảnh nhỏ đến một mức nào đó thì ta không phân biệt
đợc các phần tử riêng rẽ nữa mà có cảm giác tấm ảnh là một khối liên tục.
Trong truyền hình, ảnh đợc chia thành nhiều phần tử nhỏ, rồi biến đổi độ chói và
màu của các phần tử đó thành tín hiệu điện (U). Nh vậy tín hiệu hình phải là hàm của nhiều
biến số:
),,,,,( tyxpLfU

=

Trong đó:
L- là độ chói của phần tử ảnh.

và
p

- bớc sóng và độ thuần khiết xác định màu của phần tử ảnh;
x và y- các toạ độ xác định vị trí phần tử ảnh.
t- thời gian xác định vị trí lấy ảnh.
Hình ảnh quang học đợc hình thành bằng một lợt quét gồm các dòng quét theo chiều
ngang từ trái qua phải và theo chiều dọc từ trên xuống dới. Thông tin về độ chói của điểm
ảnh trên một dòng quét sẽ đợc chuyển đổi thành tín hiệu điện tơng ứng của dòng quét đó.

Điểm ảnh
Điểm ảnh
Điểm
bắt
đầu
A
B
Z
Z
Hình: Phương pháp quét liên tục.
1
2
3
.
.
.
Xung quét
dòng
Xung quét
mành
Hình : Dạng xung quét dòng và mành
3
Khoảng cách tốt nhất từ ngời xem đến màn ảnh là:
H
tg
H
D 6
5
2/
0

từ giá trị 0 đến trị số dơng cực đại. Nếu ứng với điểm trắng của ảnh, tín hiệu có trị số điện áp
lớn nhất, ứng với các điểm đen tín hiệu có giá trị điện áp nhỏ nhất thì gọi là tín hiệu cực tính
dơng. Nếu nh ngợc lại ta gọi là tín hiệu cực tính âm.
4
Giá trị trung bình của mỗi ảnh tỷ lệ với độ chói trung bình của ảnh đó. Tuy nhiên khi
đo tín hiệu hình ta đo không đo theo trị số hiệu dụng mà đo theo giá trị giữa 2 đỉnh với nhau
(hiệu số giữa mức cực đại và mức cực tiểu với nhau).
Mỗi chu kỳ quét đợc chia thành 2 phần:
- Phần quét thuận- tia điện tử có tác dụng chuyển đổi ảnh thành tín hiệu điện, chiếm
khoảng 82- 84% của một chu kỳ quét dòng.
- Phần quét ngợc là phần thời gian tia điện tử cuối cùng quay về đầu dòng để chuẩn bị
quét tiếp dòng sau, chiếm khoảng 16- 18% thời gian của một chu kỳ quét dòng.
Trong thời gian quét ngợc, tín hiệu không mang tin tức của ảnh nên đợc dùng để
truyền xung tắt dòng. Xung tắt dòng có tác dụng tắt tia điện tử ở ống tia trong thời gian quét
ngợc.
Tơng tự nh vậy đối với ảnh, khi tia điện tử quét hết một ảnh, tia phải chuyển động từ
dới lên trên gọi là quá trình quét ngợc của ảnh. Khoảng thời gian này, tín hiệu không mang
tin tức của ảnh nên đợc dùng để truyền xung tắt mặt. Xung tắt mặt có tác dụng tắt tia điện tử
của ống thu trong thời gian quét ngợc của ảnh. Thời gian quét ngợc của ảnh thờng bằng 20-
30 chu kỳ quét dòng.
1.1.2.2. Thông tin đồng bộ
1.1.3. Phổ tín hiệu hình
Xác định phổ tần của tín hiệu hình là xác định các thành phần xoay chiều của tín
hiệu. ứng với các chi tiết lớn của ảnh là các thành phần tần số thấp, ứng với các chi tiết nhỏ
của ảnh là các thành phần tần số cao của tần phổ tín hiệu hình. Thành phần thấp nhất của tần
phổ đợc xác định bằng tần số quét mặt (quét mặt).
Hệ thống truyền hình chỉ có thể khôi phục lại đợc ảnh với các chi tiết có kích thớc
xấp xỉ phần tử ảnh. Kích thớc phần tử ảnh đợc xác định bằng ô vuông mà mà mỗi cạnh bằng
chiều rộng của một dòng quét. Vì vậy, số dòng quét càng lớn, kích thớc của phần tử ảnh
càng nhỏ thì ảnh càng rõ.

trên một kênh thông tin, sau đó tách chúng ra đợc.
Tính chất này đợc ứng dụng trong truyền hình màu. Phổ của tín hiệu màu đợc sắp xếp
vào các khoảng trống của phổ tín hiệu chói. Trong các hệ thống truyền hình đo lờng cũng lợi
dụng các khoảng trống này để truyền các tín hiệu kiểm tra.
1.2. truyền hình màu
Truyền hình màu phát triển nhờ lý thuyết 3 màu trong đó mọi ảnh màu đều có thể
phân tích và tổng hợp từ 3 màu cơ bản. Hình ảnh màu có thể do nhiều hình ảnh đơn sắc hợp
lại, vì vậy hình ảnh màu chứa nhiều thông tin hơn hình ảnh đơn sắc. Đối với truyền hình
màu cần phát cả tín hiệu phản ánh độ chói của hình ảnh cùng với các tín hiệu mang tin tức
về màu sắc. Tín hiệu truyền hình màu có các tính chất khác với tín hiệu truyền hình đen
trắng, quá trình tạo tín hiệu truyền hình màu sẽ tạo các tín hiệu méo, trong đó méo Gamma
gây ảnh hởng lớn nhất đến việc thiết kế hệ thống truyền hình.
1.2.1. Lý thuyết ba màu
1.2.1.1. Thị giác màu
Thực nghiệm đã chỉ ra rằng, ta có thể nhận đợc gần nh tất cả các màu sắc tồn tại
trong thiên nhiên bằng cách trộn ba chùm ánh sáng màu đỏ, màu lục và màu lam theo các tỷ
lệ xác định.
Những chùm tia sáng có tần số khác nhau sẽ gây ra những cảm giác màu khác nhau
trong mắt, mắt ngời có thể cảm nhận đợc 160 màu khác nhau. Có thể nói rằng hệ thống thị
giác của ngời có khả năng phân tích màu nhờ sự so sánh dòng điện tín hiệu xuất hiện trong 3
loại tế bào nhạy cảm với 3 loại màu cơ bản.
1.2.1.2. Các màu cơ bản và màu phụ.
t
U
Hình 1.11: Phổ tín hiệu hình
6
Tổ hợp 3 màu đợc xem là 3 màu cơ bản khi chúng thoả mãn yêu cầu: Ba màu đó độc
lập tuyến tính, tức là trộn 2 màu bất kỳ trong 3 màu ở trong điều kiện bất kỳ, theo tỷ lệ bất
kỳ đều không tạo ra màu thứ 3.
Tổ chức CIE đã quy định 3 màu cơ bản sử dụng rộng rãi trong công nghiệp truyền


1.2.2.2. Phơng pháp trộn màu không gian
Trờng hợp có nhiều tia sáng cùng rọi vào mắt mà không rơi vào một điểm trong mắt,
giả sử các điểm đó gần nhau thì mắt cũng có thể tổng hợp đợc một màu mới. Đó là hiệu ứng
cộng về không gian các màu sắc, nhờ có hiệu ứng này mà kỹ thuật truyền hình có thể tạo ra
Đỏ
R
G
B
Nguồn
sáng
Lục
Lam
Vàng
Lơ
Trắng
Hìmh 1.13: Trộn màu theo phương phương pháp quang học
7
ảnh màu phức tạp bằng cách ghép các dòng màu khác nhau hoặc ghép các điểm màu khác
nhau.
1.1.2.4. Các định luật cơ bản về trộn màu.
a, Định luật 1
- Bất kỳ một màu sắc nào cũng có thể tạo đợc bằng cách trộn 3 màu cơ bản độc lập
tuyến tính đối với nhau.
Tỷ lệ 3 màu R: G: B quyết định về chất của màu tổng hợp, còn cờng độ các màu
quyết định về lợng của màu tổng hợp.
b, Định luật 2
- Sự biến đổi liên tục của các bức xạ có thể tạo lên màu khác.
Nếu 2 màu S
1

Mạch
ma trận
Bộ điều
chế màu
Mạch
cộng
E
R
E
G
E
B
E
R

E
G

E
B

S
1
S
2
E
C
E
Y


thu
Hình : Sơ đồ tổng quát hệ thống truyền hình màu
8
Hình ảnh cần truyền qua camera truyền hình màu đợc biến đổi thành 3 tín hiệu màu
cơ bản là E
R
, E
G
, E
B
. Các tín hiệu màu cơ bản này đợc truyền qua các mạch hiệu chỉnh
gamma. Các mạch này đợc sử dụng để bù méo gamma do ống thu ở bên thu gây lên. Các tín
hiệu đã bù méo
'''
,,
BGR
EEE
đợc đa vào mạch ma trận tạo tín hiệu chói
'
Y
E
và 2 tín hiệu mang
màu
21
, SS
. Các tín hiệu mang màu
21
, SS
điều chế dao động tần số mang phụ tạo ra tín
hiệu mang màu cao tần U

'''
,,
BGR
EEE
. Quá trình biến đổi ngợc đó gọi là quá trình giải mã tín hiệu màu.
Qúa trình giải mã thực hiện trong phần tần số vi deo của máy thu hình màu. Tín hiệu
truyền hình màu tổng hợp E
M
nhận đợc sau tách sóng đợc lọc ra thành tín hiệu chói
'
Y
E
và
tín hiệu mang màu cao tần
C
E
. Sau bộ tách sóng màu, ta thu đợc tín hiệu mang màu
1
S
và
2
S
, đó là các tín hiệu số màu.
Nhờ có mạch ma trận, từ tín hiệu
21
'
,, SSE
Y
tạo ra tín hiệu mang màu cơ bản
'''

''''''
BEGERE
BGR
- là các điện áp hiệu chỉnh gamma độ chói ứng với các tín
hiệu đỏ, lục và lơ khi quét phần tử ảnh đã qua.
1.2.6.2. Tín hiệu số màu
Cần chọn tín hiệu mang màu để khi phát ảnh đen trắng thì tín hiệu mang màu triệt
tiêu, chỉ còn lại Y. Ngoài ra tín hiệu mang màu không tăng biên độ khi tăng độ chói của ảnh,
9
nghĩa là tín hiệu mang màu không mang tin tức về độ chói. Các tín hiệu mang màu truyền đi
đợc là các tín hiệu hiệu màu R- Y, B- Y. Việc loại bỏ tín hiệu G- Y khi phải chọn 2 trong 3
tín hiệu sắc truyền đi là do các nguyên nhân sau:
Với cùng cờng độ ánh sáng chuẩn nh sau, G- Y có quãng biến thiên bé nhất, chỉ
có
41,0
là cho thông tin không rõ ràng.
Mắt ngời khá nhậy với màu lá cây, do đó dải tần đòi hỏi của G- Y cao hơn nên
khó truyền hơn so với dải tần B- Y và R- Y chỉ vào khoảng 1,5 MHz.
1.2.6.3. Tín hiệu thành phần và tín hiệu tổng.
Hệ thống truyền hình cho phép sử dụng hai dạng tín hiệu, đợc gọi là tín hiệu video
thành phần và tín hiệu video tổng hợp để xử lý, lu trữ và truyền phát chơng trình.
Tín hiệu video thành phần gồm bộ 3 tín hiệu đợc xử lý riêng rẽ, có hai tập các tín
hiệu video thành phần đợc sử dụng bao gồm:
1- Tín hiệu R, G, B: Là các tín hiệu cơ bản của truyền hình màu, mỗi một tín hiệu
biểu diễn cho một màu cơ bản.
2- Tín hiệu Y, R- Y và B- Y: Là tổ hợp của các giá trị tín hiệu màu cơ bản R, G, B.
Tín hiệu video tổng hợp đợc sử dụng trong kênh truyền thông đại chúng phát triển
dựa trên cơ sở tơng hợp với hệ thống truyền hình đen trắng. Đặc điểm của tín hiệu tổng hợp
là tất cả các thông tin về tín hiệu màu của cảnh vật đợc biểu diễn bằng một tín hiệu. Video
tổng hợp sẽ đợc xử lý, lu trữ và truyền dẫn dới dạng một tín hiệu duy nhất mà thôi.

hai tín hiệu màu tính theo hai hệ toạ độ
)(),(
''
QI
EQEI
và đợc gọi là tín hiệu I và Q. Tín hiệu
màu I và Q đợc tính theo biểu thức:
00
00
33cos)(33sin)(
33sin)(33cos)(
YGYRQ
YGYRI
+=
=
Hay:
)(413,0)(487,0
)(268,0)(735,0
YBYRQ
YBYRI
+=
=
Với cách xoay trục đi một góc 33
0
giúp dải tần tín hiệu Q chỉ 0,5 MHz và dải tần tín
hiệu I theo lý thuyết là 1,5 MHz tên thực tế cũng chỉ truyền 1,2 MHz. Với cách chọn trục
nh vậy có thể giảm tối đa sự phá rối cuẩ tín hiệu sắc vào tín hiệu chói, đồng nghĩa với việc
thu hẹp dải thông tín hiệu sắc càng nhiều càng tốt, khi tín hiệu hình màu NTSC đợc truyền đi
trên kênh sóng FCC hẹp có 4,5 MHz trong đó Y chỉ có 4,2 MHz.
1.3.1.1. Điều chế vuông góc

tUu
SCdd

=
Trong đó,


2
SC
SC
f =
là tần số mang phụ.
Sau các mạch điều biên cân bằng tín hiệu có dạng:
)sin(
)cos(
'
'
twEu
twEu
sbb
saa
=
=
Các tín hiệu
ba
uu ,
đợc cộng tuyến tính tại mạch cộng. Tín hiệu ra
m
u
sẽ mang toàn

E

b
U
b
U
a
U
m
Hình 1.27: Điều chế vuông góc
U
d
t
O 1 2 3 3,58 4,2 Tần số (MHz)
12
Hình a: Tín hiệu hình sin tần số thấp có dạng
tfVtv .2sin)(

=
Hìnhb: Là sóng mang phụ
MHzf
SC
58,3=
, biên độ
tfVtv
SC

2sin)(
00
=

SC
tần số sóng mang phụ.
Với f
SC
bằng số lẻ lần nửa tần số dòng, phổ của tín hiệu màu sau điều chế sẽ xen kẽ
với phổ của tín hiệu chói. Thông tin về màu sắc của ảnh cần truyền đợc truyền trong cùng
dải phổ của tín hiệu truyền hình đen trắng.
U
d
U
d
t
t
U
U
t
t
U
cb
U
db
U
d
t
U
d
Hình1.28: Dạng tín hiệu ra ở mạch điều biên nén
a,
b,
c,

HSC
58,3)2/264,15734)(1286.2()2/)(12( +=+=
1.3.1.3. Tín hiệu đồng bộ màu
Tại máy thu nhận đợc tín hiệu S.A.M sẽ phải tách sóng ra để thu đợc tín hiệu. Một
phơng pháp đơn giản là cộng vào tín hiệu điều chế nén một tín hiệu hình sin có pha trùng với
pha của sóng S.A.M. Tức là để cho màu sắc của ảnh truyền hình màu không sai khác so với
màu sắc của ảnh cần truyền đi, cần phải đảm bảo điều kiện tần số và pha của sóng mang phụ
chuẩn đợc tạo ra của máy thu hình và sóng mang phụ ở phía phát luôn bằng nhau.
Tại máy thu, sóng mang hình sin đợc tạo ra nhờ máy phát thạch anh.
Máy phát truyền đi tín hiệu đồng bộ màu mang tin tức về pha gốc của sóng mang
phụ để thực hiện đồng bộ và đồng pha cỡng bức sóng mang phụ chuẩn đợc tạo ra ở máy thu.
Tín hiệu đồng bộ màu là chuỗi xung gồm 9 đến 10 chu kỳ, có tần số bằng đúng tần
số mang màu
MHzf
SC
58,3=
đợc đặt ở sờn sau của các xung xoá dòng, có biên độ đỉnh
bằng 0,9S (S là chiều cao xung đồng bộ dòng hình) trừ 9 dòng đầu của xung tắt mành.
1.3.1.4. Phổ của các tín hiệu:
Biểu đồ biểu diễn tín hiệu phổ có dạng nh sau:
Phổ của tín hiệu màu tổng hợp trong hệ NTSC bao gồm phổ tần tín hiệu chói Y

và
phổ tần tín hiệu màu I và Q. Dải tần tín hiệu chói từ
MHz2,40 ữ
; của tín hiệu màu Q từ
Biên độ
O 1 2 3 3,58 4,2 Tần số (MHz)
I Q
Hình 1.30: Phổ tần tín hiệu màu

, đảm bảo cho sóng mang phụ đặt lên mạch điều biên cân bằng (ĐBCB1) có góc pha
123
0
(= 190
0
- 57
0
), và lại qua mạch dịch pha - 90
0
để cho sóng mang phụ đặt lên mạch điều
chế cân bằng 2 có góc pha 33
0
. Tại lối ra mạch cộng C
1
nhận đợc tín hiệu màu u
m
.Tại mạch
cộng C
1
thực hiện cộng tín hiệu chói với xung đồng bộ đầy đủ và xung tắt đầy đủ.
Tín hiệu Y

qua qua đờng truyền có dải thông tần rộng nhất, còn tín hiệu Q qua đờng
truyền có dải thông tần hẹp nhất cho nên tín hiệu Q truyền với tốc độ chậm nhất. Còn tín
hiệu Y

truyền với tốc độ nhanh nhất. Để cho các tín hiệu
QIY ,,
'
ứng với từng phần tử ảnh


1
Xung đồng bộ và xung
tắt đầy đủ
I
Q
1,3
U
m
U
Tong
4,2
0,6
1/455
Đến mạch
chia tần
f
V
f
H
Y

U
dbm
Hình 1.31: Sơ đồ khối lập mã màu ở hệ NTSC
15
đến mạch cộng C
3
cùng một lúc, phải có trễ 1 với thời gian
s

b, Kênh màu
Gồm có mạch lọc thông dải, mạch tách sóng đồng bộ, lọc thông thấp và một số tầng
khuếch đại và dây trễ dải hẹp.
Mạch lọc thông dải chọn lấy tín hiệu màu, tín hiệu đồng bộ màu và nén các thành
phần tần số thấp của tín hiệu chói nằm ngoài phổ tần của tín hiệu màu. ở lối ra của các
mạch lọc thông thấp nhận đợc tín hiệu màu I và Q.
Nén
4,5MHz
KĐ ĐT1
LCD
3,58MHz
TSĐB
I
LTT
1
DT2
LTD KĐM KĐM
TSĐB
Q
LTT
2
KĐ
PC
2
TĐM
(ACC)
HT
XT
DP
-90

KĐ
ra
KĐ
ra
-E
R
-E
G
-E
B
33
0
Hình : Sơ đồ chức năng bộ giải mã màu hệ NTSC
Tín hiệu
TH số
Tín hiệu
TH số
16
Mạch ma trận tạo tín hiệu màu cơ bản
'''
,, BGR
từ các tín hiệu
'
,, YIQ
. Các tín hiệu
này sau khi đợc khuếch đại đến giá trị cần thiết đảm bảo cực tính âm, sẽ đặt lên catôt của
súng điện tử tơng ứng trong đèn hình màu.
1.3.2. Hệ truyền hình màu PAL
1.4. Hệ thống phát hình
1.5. máy thu hình

ảnh nh tính lặp lại, khả năng dự báo cũng làm tăng thêm khả năng giảm băng tần tín hiệu.
2.2.2. Tỷ số tín/tạp
Biến đổi
A/D
Mã hoá
kênh
Biến đổi
tín hiệu
Kênh
thông tin
Biến đổi
tín hiệu
Biến đổi
D/A
Giải mã
hoá kênh
Tín hiệu TH
tương tự
Tín hiệu
TH số
Thiết bị phát
Thiết bị thu
Tín hiệu
TH số
Tín hiệu TH
tương tự
Hình : Sơ đồ cấu trúc tổng quát của hệ thống truyền hình số.
18
Một trong các u điểm lớn của truyền hình số là khả năng chống nhiễu trong các khâu
truyền dẫn vầ ghi.

2.3.1. Giới thiệu.
Trên góc độ thị giác, ảnh là một sự vật đại diện cho ngời, sinh vật hay đồ vật. Trên
góc độ kỹ thuật, ảnh đợc nhận biết qua hệ thống thị giác hai chiều. Khi ảnh đợc số hoá thành
ảnh số thì ảnh số này là tập hợp của các phần tử ảnh nhỏ đợc gọi là điểm ảnh pixel. Mỗi
điểm ảnh lại đợc biểu diễn dới dạng một số hữu hạn các bit. Ta có thể chia ảnh thành 3 loại
khác nhau:
a, ảnh đen trắng
19
Mỗi điểm ảnh đợc biểu diễn bởi một bit.
b, ảnh Gray- scale
Mỗi điểm ảnh đợc biểu diễn bằng các mức chói khác nhau, thờng là 256 mức chói
hay 9 bit cho mỗi điểm ảnh.
c, ảnh màu
Mỗi điểm ảnh màu đợc chia ra gồm một tín hiệu chói và các tín hiệu màu.
2.3.3. Biểu diễn ảnh số.
Với ảnh đen trắng, thì ảnh đợc biểu diễn bằng một hàm cờng độ sáng hai chiều
),( yxf
, trong đó x, y là các giá trị toạ độ không gian và giá trị f sẽ tỷ lệ với độ sáng (hay
mức xám) của ảnh tại điểm này.
Một ảnh số là một ảnh f(x, y) đợc gián đoạn theo không gian và độ sáng. Một ảnh số
đợc xem nh một ma trận với hàng và cột bểu diễn một điểm trong ảnh và giá trị điểm ma
trận tơng ứng với mức xám tại điểm đó. Các phần tử của một dãy số nh thế gọi là các điểm
ảnh (picxels).
Kích thớc của một ảnh số thay đổi theo mục đích sử dụng. Ví dụ một ảnh có chất l-
ợng ảnh truyền hình đen trắng sẽ có kích thớc 512ì512 với 129 mức xám.
2.4. Các phơng pháp biến đổi tín hiệu vi deo
Số hoá tín hiệu truyền hình thực chất là việc biến đổi tín hiệu truyền hình màu tơng
tự sang dạng số. Có hai phơng pháp biến đổi là:
- Biến đổi trực tiếp tín hiệu video màu tổng hợp.
- Biến đổi riêng từng phần tín hiệu video màu thành phần.

Kỹ thuật truyền toàn bộ chuỗi số liệu video số thành phần nối tiếp trên một dây dẫn
duy nhất có nhiều u điểm:
Không bị nhiễu ký sinh, không méo, tỷ số tín/tạp cao.
Chuyển đổi tín hiệu đơn giản.
Tín hiệu hình
tổng hợp
Lọc thông
thấp
Lấy mẫu
Mã hoá
Lượng tử
Đồng bộ
Tín hiệu
tổng hợp số
Hình : Biến đổi A/D tín hiệu màu tổng hợp
Tín hiệu hình
thành phần
Lọc thông
thấp
Lấy mẫu
Mã hoá
Lượng tử
Đồng bộ
Tín hiệu
thành phần số
Hình : Biến đổi AD tín hiệu màu tổng hợp
Lọc thông
thấp
Lấy mẫu
Mã hoá

cũng có thể truyền đợc của tín hiệu audio và video. Khâu thiết kế, lắp đặt và khai
thác thiết bị nhờ vậy đơn giản và thuận tiện hơn nhiều.
Với những tính chất u việt nên phơng pháp biến đổi tín hiệu thành phần đợc khuyến
khích sử dụng. Các kỹ thuật của phơng pháp này đợc sử dụng rộng rãi và hình thành nên các
tiêu chuẩn thống nhất cho truyền hình số.
2.5. Chuyển đổi ADC và DAC.
2.5.1. Các tham số cơ bản.
1- Dải biến đổi của điện áp tín hiệu tơng tự ở đầu vào: Là khoảng điện áp mà bộ
chuyển đổi ADC có thể thực hiện chuyển đổi đợc. Khoảng đó có thể từ 0 đến U
max
hoặc từ
U
min
tới U
max
.
2- Độ chính xác của bộ chuyển đổi AD: đặc trng bởi độ phân biệt.
3- Độ phân biệt của một ADC đợc ký hiệu là Q, Q chính là giá trị của một mức lợng
tử hoá hay còn gọi là 1 LSB.
4- Sai số lệch không và sai số đơn điệu.
Sai số khuếch đại là sai số giữa độ dốc trung bình của đờng đặc tính thực với độ dốc
trung bình của đờng đặc tính lý tởng. Sai số phi tuyến đợc đặc trng bởi sự thay đổi độ dốc đ-
ờng trung bình của đặc tuyến thực trong dải biến đổi của điện áp vào. Sai số này làm cho đ-
ờng đặc tuyến chuyển đổi có dạng hình bậc thang không đều.
Sai số đơn điệu thực chất cũng do tính phi tuyến của đờng đặc tính biến đổi gây ra,
làm cho độ dốc của đờng trung bình biến thiên không đơn điệu thậm chí có thể mất một vài
mã số.
5- Tốc độ chuyển đổi: Tốc độ chuyển đổi cho biết số kết quả chuyển đổi trong một
giây, đợc gọi là tần số chuyển đổi
`C

S
n
22
Các thành phần chức năng:
a, Mạch lọc thông thấp:
Chức năng: Hạn chế băng tần tín hiệu vào, ngăn ngừa méo chéo (các tín hiệu khác
nhau chồng lên nhau). Mạch cần đợc chọn để không làm xuất hiện méo tín hiệu tơng tự cần
lấy mẫu. Do đó mạch lọc cần làm suy giảm mạnh tín hiệu ngoài băng tần (45dB), đồng thời
cần có đặc tuyến thích hợp cho băng tần tín hiệu có ích.
b, Mach tạo xung đồng hồ và lấy mẫu.
Mạch tạo xung dùng để lấy mẫu và đồng bộ tất của các khâu trong mạch ADC, nó tạo
ra các xung sau đây:
- Xung lấy mẫu đợc tạo ra từ tần số lấy mẫu
SD
f
(đồng bộ với tần số dòng). Thời
gian xung lấy mẫu bằng
)
1
(
20
1
sd
sdsd
f
TT =
.
- Xung đồng hồ dùng để đồng bộ các khâu trong bộ ADC, đồng bộ với xung lấy
mẫu.
c, Mạch lấy mẫu

- tín hiệu số ở thời điểm i;
Q mức lợng tử;
Ai
X
- số d trong phép lợng tử hóa.
Int (Integer) phần nguyên.
Quá trình lợng tử hoá thực chất là quá trình làm tròn số, lợng tử hoá đợc thực hiện
theo nguyên tắc so sánh, tín hiệu cần chuyển đổi đợc so sánh với một loạt các đơn vị chuẩn
Q.
e, Mạch mã hoá

S
1

S
2

S
3

S
n
23
Trong mạch mã hoá, kết quả lợng tử hoá đợc sắp xếp lại theo một quy luật nhất định
phụ thuộc vào loại mã yêu cầu trên đầu ra bộ chuyển đổi.
Trong nhiều loại ADC, quá trình lợng tử hoá và mã hoá xảy ra đồng thời, lúc đó
không thể tách rời hai quá trình đó. Phép lợng tử hoá và mã hoá gọi chung là phép biến đổi
A/D
2.5.3. Các phơng pháp chuyển đổi tơng tự - số.
Ta phân loại các phơng pháp theo qúa trình chuyển đổi về mặt thời gian, có 4 phơng

3

S
n
Nhịp
U
A
R
R
R
R
FF
FF
FF
Mã
hoá
U
D
Hình: Sơ dồ nguyên lý bộ biển đổi A/D theo phương pháp song song.
U
ch
24
trở R, do đó điện áp đặt vào bộ so sánh lân cận khác nhau một lợng không đổi và giảm dần
từ
n
SS ữ
1
. Đầu ra bộ so sánh có mức 1 nếu
chA
UU

thì U
h
< 0
U
h
- là điện áp sai số giữa U
A
và U
M
. Điện áp hiệu dụng này đợc khuếch đại rồi đợc đa
đến mạch so sánh số SS.
Nếu: U
h
> 0 thì đầu ra SS có +A = 1
U
h
< 0 thì đầu ra SS có -A = 1
Kết quả so sánh đợc đa vào một mạch lô gic, đồng thời với tín hiệu nhịp. Tuỳ thuộc
vào tín hiệu ra SS, tại những điểm có xung nhịp, mạch lôgic sẽ điều khiển bộ đếm sao cho t-
ơng ứng với +A thì bộ đếm thụân và - A thì bộ đếm ngợc. Nếu bộ đếm đợc kết cấu theo quy
luật của mã nhị phân thì trên đầu ra ADC sẽ có tín hiệu số dới dạng mã đó. Tín hiệu đi một
vòng ứng với chu kỳ của xung nhịp.
Tín hiệu số xác định đợc trong bớc so sánh thứ nhất qua DAC sẽ dẫn ra đợc một giá
trị mới để so sánh với U
A
trong bớc tiếp theo. Quá trình này đợc lặp đi lặp lại cho đến khi
-
SS
U
A