Có thể rút ra trực tiếp từ các nghiên cứu về hệ thống số là bộ lọc răng lược thực tế là một bộ lọc số với chu kỳ mẫu là H.. Một ý tưởng cơ bản cho một bộ lọc răng lược là lọc thông thấp
Trang 1Vì vậy, đáp ứng tần số của tín hiệu chói qua bộ lọc răng lược được cho bởi
H j in
j V
j
1 ) (
) (
Đáp ứng biên độ được tính là:
H H
j V
j V in
L
sin ) cos 1 ( ) (
) (
2 cos
(14.9)
Thông thường đáp ứng màu được định nghĩa là
H j in
j V
j
1 ) (
) (
2 sin 2 ) (
)
i V
j V in
Một bộ lọc trễ 2H được cho trong hình 14.14 Đáp ứng biên độ của nó được cho bởi
) cos 1 ( )
V
in
s
H 63 555
26 15734
1
một dòng ngang.
Trễ 63.555 s
+
-V L (Độ chói.)
V C màu.
V in
Tín hiệu
màu.
Tín hiệu
độ chói.
Sóng
mang
Trang 2Hình 14.13 Sơ đồ đơn giản bộ lọc răng lược trễ 1H
Có thể rút ra trực tiếp từ các nghiên cứu về hệ thống số là bộ lọc răng lược
thực tế là một bộ lọc số với chu kỳ mẫu là H Một hệ thống số với chu kỳ lấy mẫu là H sẽ lặp lại với tất cả 2/H radian/giây Một ý tưởng cơ bản cho một bộ
lọc răng lược là lọc thông thấp cho tín hiệu chói và lọc số thông cao cho tín hiệu màu Chúng ta có thể rút ra một thiết kế tốt hơn hai kiểu bộ lọc trên dùng các kiến thức của chúng ta về bộ lọc số Chương trình thậm chí có thể thiết kế
bộ lọc 2-D tuần hoàn đối xứng răng lược mà có thể phân chia hai tín hiệu chói
và tín hiệu màu, cộng thêm các nghiên cứu nhằm nâng cao chất lượng ảnh theo mọi hướng Chú ý là răng lược đòi hỏi không dưới 2.0 MHz Sự không thẳng hàng của các bộ lọc răng lược có thể gây nên sự thiếu màu thậm chí mất màu
Để không làm mất các tín hiệu chói, bộ lọc răng lược không được áp dụng trên một dải dưới 2 MHz
Trang 3Hình 14.14 Bộ lọc trễ 2H răng lược
Bài tập 14.1
1 Thiết kế bộ lọc 2-D FIR pha tuyến tính, dùng thiết kế bộ lọc FIR cho trong chương 8, xấp xỉ bộ lọc răng lược vói đặc tuyến biên độ tần số theo hướng H cho bởi
F
0
/ (2H) < / H
H
2 Lặp lại dùng 2-D lọc IIR pha tuyến tính
14.6 Các dây trễ
1H – trễ 1H – trễ -1/2
1
-1/2
Vin
VL (a)
) (j
V
V
in L
1
2
(b)
Trang 4như một giá trị nạp cho các phần tử này Một sơ đồ khối cho một mạch điện dây trễ điển hình dùng một Fairchild-Weston CCD321 cho trong hình 14.15
Bô lọc thông thấp làm giảm các nhiễu của xung nhịp, điển hình là với tần số cắt 5 MHz Các phần tử trong CCD đôi khi còn gọi là các “bit”, thập chí ngay
cả khi nó chứa các giá trị tương tự Fairchild-Weston CCD321A/B là một thanh ghi dịch tương tự 455/910 bit mà chúng ta sẽ dùng trong chương 15
14.7 Tạo ra các tín hiệu R, G, B
Để hiểu các tín hiệu R, G, B được rút ra từ các tín hiệu chói, các tín hiệu màu và các xung burst màu, chúng ta sẽ xem xét về mặt toán học cho các bước
điều chế và giải điều chế
Xem xét điều chế vuông góc của sóng mang phụ tải màu Nếu v c1 =
a c cos( c t) là tín hiệu điều chế cho tín hiệu pha v I = a I cos( I t) thì tín hiệu sau
khi điều chế (xem hình 14.11) được cho bởi
) cos(
) cos(
A
=
) cos(
) cos(
) ( 1
0
t t
t a
t a
t v
I c
I I
c c
(14.13)
(Chúng ta coi rằng sóng mang phụ có pha zero.)
Tương tự, nếu v c2 = a c sin( c t) thì tín hiệu điều chế cho tín hiệu vuông góc cho bởi v Q = a Q cosN Q = a Q Cn(w Q t)( Q t), thì tín hiệu ra từ khối điều chế thứ
hai là
v0 A2sin( c t) cos( Q t)
Hình 14.15 Một sơ đồ khối cho dây trễ CCD
CCD
910 bước Bộ lọc thông
Khoá điều khiển
Bộ tạo dao động tinh thể
Trang 5Tín hiệu ra từ bộ cộng được cho bởi
) sin(
) sin(
) cos(
)
A
Các tín hiệu màu cũng sẽ được cho qua bộ lọc răng lược Tại nơi nhận, tín hiệu này được nhân với sóng mang phụ tại chỗ:
) cos(
Tần số c và pha được xác định bởi tín hiệu burst màu Tín hiệu giải điều chế được cho bởi:
mà có thể viết thành
sin ) cos(
2
1 cos ) cos(
2
1 )
+ các thành phần tần số cao (14.18) Nếu thành phần tần số cao bị lọc ra ngoài bởi bộ lọc thông thấp, thì
0
90
= nÕu ) cos(
0
= nÕu ) cos(
t a
A v
t a
A v
Q L
d
I L
d
2 1
2 1 2 1
Tín hiệu
độ chói
Tín hiệu
màu tổng
hợp
Bộ lọc
răng lược
Giải điều chế I
Bộ lọc 1.5 MHz
Bộ lọc
Y Tín hiệu
màu
I
Q
R
G
Trang 6Hình 14.16 Rút ra tín hiệu R, G, B từ các tín hiệu màu
Chú ý là bao gồm cả pha của sóng mang phụ Vì vậy, I và Q có thể rút ra nếu pha của sóng mang phụ đã được biết Các tín hiệu R, G, B có thể rút ra từ các tín hiệu I, Q và Y Một sơ đồ khối cho việc tạo ra các tín hiệu I, Q cho trong hình 14.16 Chú ý là sơ đồ khối cho việc tạo ra các tín hiệu R, G, B không cho trong sơ đồ này Nếu mối quan hệ giữa các tín hiệu I, Q, Y và R, G,
B là tuyến tính thì việc thiết kế sơ đồ khối cho việc tìm ra các tín hiệu cuối
cùng trở nên rất đơn giản và để lại như một bài tập cho người đọc Mạch điện
cho việc chuyển đổi này thường hay được gọi là mạch điện ma trận
Bây giờ chúng ta đã hiểu các vấn đề cơ bản của hệ thống tín hiệu truyền hình, chúng ta sẽ đề cập đến việc xử lý tín hiệu truyền hình như một tín hiệu hai chiều Chúng ta sẽ mô tả cho hệ thống truyền hình tiêu chuẩn, sau đó sẽ đề cập đến hệ thống truyền hình HDTV và EDTV
14.8 Xử lý tín hiệu hai chiều của tín hiệu truyền hình
Một ảnh quét trong truyền hình được coi là tương tự dọc theo một dòng quét và là rời rạc theo chiều dọc Vì vậy, một hệ thống thích hợp cho xử lý tín hiệu truyền hình là một hệ thống lai Hình 14.17 biểu diễn xấp xỉ cho dòng
quét trong mặt phẳng 2-D (t,nT) T là khoảng thời gian lấy mẫu dọc theo chiều dọc (63.555 micro giây cho hệ NTSC), và t là biến thời gian dọc theo từng
dòng quét Hình 14.18 trình bày một hệ thống lọc 2-D lai cho xử lý tín hiệu
