Nghiên cứu thăm dò kỹ thuật truyền hình HDTV và mô hình Compact nhiều tín hiệu

Nghiên cứu thăm dò kỹ thuật truyền hình HDTV và mô hình Compact nhiều tín hiệu

CHƯƠNG TRÌNH CẤP NHÀ NƯỚC KC-01

s40

ĐỀ TÀI CẤP NHÀ NƯỚC KC-01-10RDI

NGHIÊN CỨU THĂM DÒ KỸ THUẬT

TRUYEN HINH HDTV VA MO HINH

COMPACT NHIEU TIN HIEU

Thành viên : GS Nguyễn Đức Phong, ĐHBK TP.HCM

PTS Nguyễn Xuân Thuần, UNDP TP.HCM PTS Nguyễn Phú Đức , Viện CNQG

MSC Nguyễn Văn Mai, P/CN, KĐ-ĐT, BK TP.HCM

KS Võ Văn Tiến, BRAC

KS Nguyễn Văn Nhường, Đài THVN

Nhận biết nhiễu trong không gian mầu

Nhiễu trong các tín hiệu tuyển tính

Lượng tử hóa

Gam màu ảnh khỏi phục trong hệ HDTV

Những yêu cầu cơ bản cho tiêu chudn HDTV & studio

Truyền và phát sóng các tín hiệu HDTV

Am thanh trong HDTV

Các thông số cơ bản của HDTV

Phương pháp hiển thị và xem hình

Các thông số cơ bản của HDTV ở stuđio

Chiến lược phát triển HDTV

Chiến lược và phương pháp

Diều hòa các tiêu chuẩn phát sóng và khỏng phát sóng

Tiếu chuẩn HDT¥ 6 studio

Tiêu chuẩn phát sóng MUSE

Hệ HDTV 1250/50/2:1 ( Cháu Âu }

Mã độ chói cố định

Nâng cao biên độ ở tần số cao ( preemphasis )

Lựa chọn các màu sở cấp

Đặc trưng cơ bản của tín hiệu HDTV 12350/50/2:1

May thu tín hiệu HDTV

Máy thu tín hiệu MUSE

Máy thu tín hiệu HDAMAC

Tín hiệu video HDMAC

Ghép kénh thời gian và truyền số liệu

Mã hóa HDMAC BR và tao tín hiểu DATV

Am thanh và các thóng tin khác

Các thông số điều chế

May thu

Generator đông bộ HDTV

Nguyên lý hoạt động của generator

Phan sé cla generator

Phần tương tự của generator

Đisplay A màn hiển thi, da + ° hoe về cà vol 3 61

Video Dise Có 63

: NT bie ¬ i , : : {

Hệ truyền hình "component " " _ 634

truyền hình truyền hình có đệ phân giải cao

hệ truyện hình ghép kênh các thành phần tưởng tự D2

hệ truyền hình ghép kênh các thành phần tương tự C

hệ truyền hình ghép kênh các thành phần tương tự D

hệ PAL cong thém màu

hé truyén hình màu NTSC { Mỹ )

hệ truyền hình màu PAI,

hệ truyện hình màu SECAM

ủy ban cố vấn quốc tế về thỏng tin vô tuyến

ủy ban cố vấn quốc tế về telephone và telegraph

tổ chức quốc tế về truyền thanh truyền hình (€ Đông Âu }

liên đoàn thông tin vô tuyến Châu Âu liên đoàn thông tin vô tuyến Châu A liên đoàn viễn thông quốc tế

tiêu chuẩn truyền hình số chất lượng lý tưởng

tiêu chuẩn truyền hình số chất lượng stuđio tiêu chuẩn truyền hình só chất lượng trung bình tiêu chuẩn truyền hình số chất lượng thấp

dang tín hiệu đặc biệt dùng để cộng vào tín hiệu

video nhằm tăng số khoảng lượng tu

dùng để chỉ cho phân bố Gauss ( quá trình ngẫu

nhiên , nhiễu , }

liên kết

biên biên bảo hiểm

hệ số gamma điều xung mà điều xung mã vi sai ,

điều chế số tần số ( khỏa địch tần số )

điều chế pha số ( khóa địch pha )

không thích hợp `

mã tiết kiệm

mã nguồn điều xung mã

DPCM lai ngoại suy

nhiễu hạt chuyển địch đường biến

từ mã thay đổi

Selective replenishment_ làm đầy có chọn Lạc

Conditional replenishment_ làm đầy có điểu kiện

ma Miller

ma “iller bình phương ghép kénh

tín hiệu kiểm trả tự động cho truyền hình tín hiệu ám thanh cấy vào khoàng trống

xung đồng bệ

độ tương phản

3 camera

tin số liệu(theo 1 tín số liệu (theo 2

chiều) chiếu)

_ hệ truyền hình MAC có độ phản giải cao

»

oso

MUSE ¢ Multiple Subnyquist Sampling Encoding )

CAD € Computer aided design } "ki

làm kế hoạch bằng máy tính CAM € Computer aided manufacture ) thiết kế bằng máy tính

HRi (High resolution imaging system }

' _ hệ thống ảnh có độ phân giải cao

Letter box _ hộp thư

EUREKA 95 _ chương trình nghiên cứu HDTV cba Chau Au

truyền hình với độ phân giải cao với băng tần rộng

DCT _ biển đôi cosin rời rạc

Display _ màn hiển thị (màn hình}

Component _ thành phần

A , CÁC HỆ THỐNG TRUYỀN HÌNH HDTY

1.1 MÀU SẮC , GAMMA CỦA HỆ THỐNG HDTV_;

Hệ truyền hình HDTV không SỬ dụng đạng tín hiệu tổng hợp ( composite signal ) như các hệ truyền hinh NTSC, PAL , SECAM

CCIR thành lập tiểu ban IWP 11/6 chuyên nghiên cứu vấn đề màu

sắc học ( cơlorimetry ), gamma và các vấn đề khác về HDTV Ở

Mỹ cũng thành lập nhóm nghiên cứu WGHOEP chuyên nghiên cúu hệ thống màu náng cao chất lượng HDEP ( High Definition Electronic Production )

Trong hệ thống màu thì mã màu đóng một vai trò rất quan

trọng Có 3 phương pháp mã màu cho HDEP : thông thường , tuyển

a.H& THONG MA THONG THUONG :

3 mầu sơ cấp Rp, Gp, Bp được dùng như các mã sơ cấp cho tiêu

chuẩn hiển thị ( đisplay } Tín hiệu ra của ma trận CM

-( camera ) dudc siia gamma ( sta sơ cấp ) sẽ tao 1 tin hiệu

chói Ey và 2 tín hiệu hiệu số màu Ecl và Ec2 Nhược điểm của

hệ thống này là hạn chế gam màu ( tồng màu ) và vi phạm nguyên tác độ chói cố định

b.HỆ THỐNG MÃ TUYẾN TÍNH :

Hệ thống mã tuyến tính tạo l1 thành phần chói Y và 2 thành

phần màu C1, C2 từ tín hiệu Rp,Gp,Bp tuyến tính Việc sửa sơ

cấp ( phi tuyến ) cho kênh được thực hiện sau ma trận mã C2

c.HỆ THỐNG GIAO TIẾP copEc ( MA vA GIAI MA _) CUA CIELAB

Sử dụng ¡ tín hiệu chói tuyến tính Y và sửa sơ cấp (phi tuyến)

đối với Rp, Y, Bp được thực hiện trước ma trận mã C3 Trude

khi sửa sơ cấp, cần tạo tín hiệu chói tuyến tính VY Đối với

các tín hiệu sở cấp thực RpGpBp , ta có ma trận chói LM

1 0 0

Trong đó aR,ag,aB là các hệ số của phương trình độ: chói

Y = aR.Rp + aG.Gp + aB.Bp (1.2)

Rp, Y , Bp được sửa sơ cấp theo tiêu chuẩn màu quốc tế CỊIE :

Lo = 1,16(¥)!'73 - o,ïe

Với Y = 0,008856 + 1

L = 9,033.Y Trong trường hợp dải động bị giới hạn, thì sử dụng hàm cải biên :

Y1/3-yo1/3

Los ‡ Y = Yo + l1 (1.3)

1 ~ Vol⁄3

Trong đó Yo : Gía trị chói cực tiểu, ứng với khi sửa = 0,333

Đối với các thông số sơ cấp XYZ, ma trận mã C3 ( tao 2 tin

hiéu mau A , B ) được cho bởi

0 1 9 C3 = 1,6 -1,23 -0,37 (1.4)

-0,833 ~1,41 -0,577 Các hệ số của ma trận được tính bằng L.axb và quay trục theo axb, mặt khác bằng cách chuẩn hóa các trị màu cực đại.Việc

quay trục là để có đạc trưng băng hẹp và rộng của mắt đối với

thông tin màu Các gía trị này được cho bởi các gía trị tối ưu

vé mau OCS Hinh 1.2 biểu diển đải động của OCS cao hdn màu

1,6đB đối với thành phan B

H.1.2 TAM GIAC MAU EBU a)

vA MAU TOI UU b) ,

Y _ THÔNG SỐ ; DO THT A, B

Cả 3 hệ thống trên đều sử dụng tín hiệu chói băng rộng và 2 tín hiệu hiệu số màu băng hẹp ( qua mạch lọc thông thấp LPP) Hinh 1.tb ta mach m& héa Trong lúc mạch giải mâ thong thường chi ding 1 ma trận giải mã, thì mạch giải mã của hệ thống tuyến tính và CIELAB có thêm mạch phi tuyến và tuyến tính Mạch giải mã CIELAB dùng 1 ma trận hiển thị DM để biến gam màu

( được truyền ) thành gam màu R,G,B ( khởi phục },

Trong lúc ma trận camera CM có thể tối ưu hóa riêng cho mỗi

loại ống phát hoặc CCP, thì cần phải tiêu chuẩn hóa tín hiệu

và mạch cho cả 3 hệ thống : các tín hiệu sơ cấp R ,G „B, điểm trắng D65, sửa sơ cấp ( phi tuyến }, ma trận mã C1, C2, C3 va các đặc trưng của LPF trong kênh chói Việc lựa chọn các thông

1.2.CÁC THÔNG SỐ SƠ CẤP :

` ~Ÿ Hiện nay có 2 tập thông sỐ sơ cấp cho truén hình là EBU

( Châu Âu } và NTSC ( Mỹ ;¡ lưu ý : cùng tên với hệ truyền hình màu NTSC ) , H.1.3

H.1.3 ĐỒ THỊ MÀU ( X, Y ) VỚI CÁC TAM GIAC MÀU ` RIGIBI

( EBU- ),R2G2B2 { NTSC ) , RCGCB, VÀ XYZ ( CIE)

Các thông số sơ cấp XYZ của CIE chứa tất cả các màu XYZ được

su dụng như là interface màu tiêu chuẩn giữa khâu tạo ảnh và

xt lý ảnh Diều kiện để ! hệ thống XYZ truyền đầy đủ các thông

tin màu là độ chói phải cố định ( dùng độ chói Y làm 1 trong 3

thông số sở cấp )

Ngoài RGB ( EBU ) va XYZ, còn có tập Re Ge B_ được cho trong

H.1.3 Tập này rất giống tập thông số sơ cấp do nhóm G4 / COL

( EBU ) để xuất với các đặc điểm sau đây :

chứa các thông số sở cấp EBU và NTSC,

_ Khử đặc trưng phi tuyến của ống thu hình CRT ,

_ Biến đổi phi tuyến không gian tín hiệu RGB ( tuyến tính) thành không gian tín hiệu đồng nhất ER ,EG,EB

Các nhiệm vụ này có thể giải quyết bằng.3 mach sta gamma ở camera Vấn đề này đã được nghiên cưú và tối ưu hoá trong 30

năm đầu của truyền hình màu Tuy nhiên, trong thực tế, kỹ thuật tối ưu hóa chưa thật hoàn hảo, vì nó vị phạm nguyên tác

độ chói cố định: và sự thích nghỉ tối ưu đối với hệ thống nhìn

của mắt ( đo gia trị gamma quá cao : Xz0,45 ) Với gia trị gamma cao thì việc nhìn thấy nhiễu và méo lượng tử trong vùng mức xám ( gray scale ) không đều nhau Gía trị Y= 0,35 +

0,455 được coi là hoàn toàn thực tế, còn dải động ( có ảnh hưởng đến dạng sửa sơ cấp ) chưa được đặc trưng

Sửa sở cấp theo thang logaric phải tuân theo định lý Weber Fechner,Tuy nhiên định lý này chỉ có gia trị một phạm vi hẹp; H.1.4, :

H.1.4 ĐẶC TRUNG VÀO.RA CỦA 3 ĐỊNH LÝ SỬA MÀU

ĐỒ THỊ 2 PHỤ THUỘC HÀM L ( CIE )

ĐỘ CHÓI CỤC TIỂU YO = 0,01

{ ỦNG VỚI ĐỘ TƯƠNG PHẦN K = 100 }

Bảng 1.1 cho biết các gía trị về độ đốc ( slope ) cực đại

Smax và'tỉ số Smax / Smin ( Smax _ gia trị cục dai; Smin gia trị cực tiểu ) đối với các loại sửa sơ cấp” va tỉ số độ tương phản của các cảnh khác nhau

BẰNG 1.1 ĐỘ DỐC ( SLOPE ) SMAX VÀ TỈ SỐ SMAX / SMIN CHO CÁC

TRƯỜNG HỢP YMAX / YMIN VÀ ĐẶC TRUNG SỬA

Sửa sơ cấp theo logaric có độ đốc rất lớn và tỉ số Smax /

Smin bằng độ tương phản K = Ymax / Ymin ( Ymax, Ymin _ độ chói

mạch khuếch đại phi tuyến phải thỏa man phạm vi khuếch đại khác nhau trên 20 lần và băng tần 25 Mhz hoặc lớn hơn nữa Các gía trị của gamma và hàm CIE ( 1.3 ) sé th&p hơn nhiều nên dé thực hiện Hơn nữa hàm CIE có đồ thị phân bố nhiễu đều trong

vùng mức xám ; H.1.5

THEO ( 1.3 )

Các tín hiệu được sửa gamma theo ( 1.3 ) với x= 0,25 -+- 0,5

Trên cở sở phân tích như trên, hàm CỊE cải biên ( 1.3 } hoàn

toàn có thể đùng cho việc sửa sơ cấp ( kỹ thuật và tâm sinh lý

nhìn của mắt )

Việc sửa sơ cấp cho các.tín hiệu màu tuyến tinh Cl và C2

xứng

Tỉ số độ tưởng phản cực đại của các tín hiệu tuyến tính vào

có thể nhận được từ camera truyền hình và cho phép khỏi phục

"các chỉ tiết ảnh màu đen rất chuẩn Tỉ số đệ tương phản cho

Cần lưu ý là hệ số gamma giữa độ chói của cánh và độ chói

trên màn hình Ÿ4 có đải khả rộng ( x S41,3 1,5) |

Với độ tương phản cho màn hình Kp = 1000 vày= 1,5, thì độ tưởng phản của vat Ks không vượt qúa Ks = 100

1.4.NHÂN BIẾT NHIỄU TRONG KHÔNG GIAN MÀU :

gía chất lượng !I hệ thống mã màu Độ nhạy nhận biết nhiễu

( nhiễu truyền hoặc nhiễu đo linh kiện mạch nhở > vi đụ VTR )

có ý nghiä rất quan trọng

Nhiễu trong 3 thành phần màu ( mạch mã hóa ) được hiểu là sự

3 chiều Để biểu điển, cần dùng các tín hiệu xếp xi trong

không gian mã màu Không gian như vậy là không gian bất biến

( uniform } và được biểu điển bằng CIE L*u#v*, L*a*b*, U*V*#W*,

_ 3 —

~¢

Các thành phần LAB của Khối mã _ giải mã ( codec ) CIELAB sử dụng không gian màu bất biến Vì vậy nhiễu chói ny va nhiễu mau

„ïn cần phải được nhận biết giống nhau trong cả không gian

mầu } đã được thực hiện Kết qủa cho thấy, nhiéu -chói ny bất

biến trong 7 màu, còn sự nhận biết nhiều màu n„., n thì lại phụ thuộc rất nhiều vào vị trí mầu, Nhiễu màu có khác so với nhiều

vi nhận biết nhiều giống nhau có gia tri:

CA b phân bồ tam giác

{ triangular noise )

1.5.NHIÊŨ TRONG CÁC TÍN HIỆU TUYẾN TÍNH ;

Các thành phần tuyển tính của CIELAB và codec tuyến tính rất nhạy với nhiễu Trong thực tế, việc chọn các màu sơ cấp có 1 ý

nghĩa đặc biệt quan trọng H.1.6 là kết qủa nghiên cúu cha 5

tập các màu sơ cấp Ra GB

PoP OP H.1.6 ĐỒ THỊ MÀU ( X, Y ) VỚI CÁC VỊ TRÍ MÀU cd BẢN ; RGB

( EBU) , Re GeBg, VA xyz ,cAc HE THONG sd CAP RYB

( RGB ) REY Be ( R 6, B, ) `

Tập R Y B và RgYgRr nhận được nhờ sử dụng 1 tập các màu sở

sử đụng tín hiệu chói Y ( tạo từ ma trận LM ) sé có kết Asa

tốt, nếu chiếu các màu sơ cấp đò (RF, Re) và lam ( SB , B.)

lên trục x của đồ thị màu Y được chiếu vào các hệ trục cha

.Mức công suất nhiễu trong các tín hiệu, tuyến- tính cần được

suy giảm bAngAN ( độ chênh lệch giữa mức ae và công suất

theo diện tích bao bọc bởi tam giác của: các tập màu sở cấp

Nhiễu trong tín hiệu chói tuyến tính Y lớn hớn so, với nhiễu

trong R G B hoặc RgG Be Điều này có ý nghĩa là tín hiệu

chói tuyển tính Y phei® có 1 gía trị nhất định

6.LƯƠNG TỦ HÓA :

Giảm nhiễu và méo lượng tử là 2 vấn đề có tầm quan trọng, bởi

vì việc xử lý và truyền dẫn trong tương lai được giải quyết

hoàn toàn bằng kỹ thuật số

Lượng tử hoá tín hiệu chói L ( hoặc 1 tập các màu cơ ban: nao

đó ) ít bị giới han so với việc lưởng tử hỏa EL vì bậc độ

xám của L tốt hơn Vì vậy lượng tử hóa 8 bit cho L là hợp lý

Méo lượng tử trong các tín hiệu màu thường làm xuất hiện các hiện tượng sau đây

_- làm sai tòng màu và độ bảo hoà màu đã cho

_ tạo hiệu ứng đường viền trong vùng đồng màu

H.1.7 so sánh kết qủa lấy mẫu tuyến tính các tín hiệu RGB và

bit và XYZ biểu điển bằng 12 bit.( ít nhét )

‘H.1.7 TỐC DO SUY GIẢM U PHU THUOC S6 MUC LƯỢNG TỦ ĐỐI VỚI TÍN

HIỆU RGB TUYẾN TÍNH VÀ XYZ

Cả 3 phương pháp xử lý màu cho HDTV đều được nghiên cứu với nhiều màu cơ bản khác nhau, nhiều đặc trưng sửa sở cấp khác nhau và sự nhận biết nhiễu cũng như méo lượng tử

Các màu sở cấp X Y Z của CIE và các màu cơ bản Re Ge Be

giải cao HDTV,vì nó đáp ứng tốt cho phần biến đổi quang _ điện

thỏa mãn nguyên tắc độ chói cố định Sửa gamma với = 0,33 được

Lượng tu hod 8 bit d6i véi tin hiéu A, B-sé cé hiéu qua tét Đối với tín hiệu màu tuyến tính { trong:codec tuyến tính } cần thiết phải lượng tử hoá > 8bịt

1.7.GAM MÀU ẢNH KHÔI PHỤC TRONG HỆ HDTV :

Gam màu khôi phục ( trên màn hình ) được xác định trong đồ

màu € có thể tam giác màu bao trùm ra bên ngoài tam giác mầu

sở cấp và trong thực tế nó được dùng để truyền cho gam màu

rộng hơn Ngược lại, nếu các màu bên trong tam giác màu mà

khóng được truyền theo giới hạn đải động tín hiệu, thì nó

sẽ giống hệ RGB

ad

tập tín hiệu khác nhau, cần tính toán theo các thông sé sau

1 Các trị x, y được cho trong đồ thị màu ( xX, VY) š

2 Độ chói Y được cho ;

3 Các tín hiệu R , G , B duge tinh tu (x ,y,Y)3

4_ Sửa sơ cấp ( gamma ) cho tin higuR,G, Bi

5 _ Các tín hiệu Y', Bo? 3 P,’ được tạo từ R', G’, B’ thông

6_ - Các tin hiéu Y’, Py » Pl? được chọn , ‘néu chúng nằm trong khoảng đải động của chúng ;

đải truyền được

H.1.8 là kết qủa tính toán cho hệ thống với vùng truyền được

mức chói, Dò thị a đến4được xác định với các mức khác nhau của tín hiệu chói

Gia thiết I1 màu trắng có 83% phản chiếu được dùng cho việc điều chỉnh camera Điều đó :có nghĩa là 1 tín hiệu video 100% nhận được, nếu 83% màu trắng được camera ghi vào Chế độ 83%

màu trắng được Nhật sử dụng rộng rãi ( ITEJ }

H.1.8ABCD GAM MÀU ĐƯỢC BIỂU DIỄN BẰNG Y , P ,P

H,1,9 tưởng tự H.1.8, nhưng cho 1 hệ thống có gam màu rộng,

được nhóm IWP 11/6 _ CCIR nghiên cưú.So sánh 2 himh trên, ta thấy hầu hết các màu tồn tại thật đều được truyền H.1.9 có

gam màu được truyền rộng hơn

H.1.9 ABCD GAM MAU BIfU DIEN BANG Y , Pa BR

HỆ THỐNG GAM MÀU RỘNG

màu thuộc hệ thống RGB hẹp hơn hệ thống Y/C

H.1.10 ABCD GAM MÀU BIỂU DIỄN BẰNG R, G,B

H.1.11 trình bày hệ thống Y/C không sửa gamma ( sửa sơ cấp )

§o với H.1.5, thì đải truyền của hệ thống này rộng hơn theo hướng màu cyans ( lam thẩm ), nhưng lại hẹp hơn hướng màu đỏ

H.1.11 ABCD GAM MAU BIfu DIEN BANG Y , P, , Pg

HỆ THỐNG KHÔNG SUA GAMMA

Trong quá trình tính toán, đôi khi các tín hiệu RGB có gia trị âm Đặc trưng phi tuyến của các tín hiệu Am cũng giống như trường hợp tín hiệu dương y = - f(x) với x<0, nếu y = f(x) với x>0.,Qua nghiên cứu, người ta có thể rút ra các kết: luận sau

đây

1_ Trong các tín hiệu Y/C, 1 gam mau ( tong mau } ròng hon cé

thể được truyền so với gam màu của tam giác màu (bằng 3 màu

sơ cấp) ;

2_ Hầu hết các màu có trong thực tế ( điểm màu } có thể được

truyền bằng các tín hiệu Y/C hoặc 3 mau sd cấp ;

3_ Có thể tạo lại gam màu rộng hơn các màu trong tam giác màu ( các màu sơ cấp hay các màu cơ bản ) và ma trận tuyến tính cũng như các màu sơ cấp tức thời có gam màu rộng trên màn

hình ( đisplay }

thị, nếu như chất phát sáng màu ( phosphors ) được phát triển

mà không cần phải cải biên các đặc trưng tín hiệu ( ví dụ trong trường hợp phim và in ấn }

1.8.NHŨNG YÊU CẦU CƠ BẢN CHO TIÊU CHUAN HDTV 6 STUDIO :

Tiêu chuẩn truyền hình có độ phân giải cao HDTV cần phải được

giải quyết dựa trên 2 quan điểm

người xem cảm nhận được hình ảnh tốt hơn ;

2_ HDTV như là hệ thống thiết bị sản xuất chương trình truyền hinh, bang cassette , dia , phim (truyền hình và phim ảnh)

Ta xét những yêu cầu cơ bản cho tiêu chuẩn HDTV ởð studio theo các vấn đề sau đây

a Hệ thông HDTV lý tưởng

Hệ thống HDTV lý tưởng được xác định ( trên cd sở tâm sinh

lý } tại giới hạn của việc cảm nhận hình ảnh và Am thanh (16Hz

“+ 16Khz } Vấn đề cốt lõi là màn hình ( máy thu hình cá nhân ) có điện tích lớn ( >» 1 mỸ) ; Khoảng cách giữa người xem và màn hình phải ngắn hơn so với việc xem truyền hình thông thường ; Ngưỡng của góc nhìn các chỉ tiết ảnh là 1! phút ( 1!) ¡ Tỉ lệ khuôn hình là 16:9 ; Khoảng cách quan sát hình ảnh là 3H { H_ chiều cao màn hình ) , H.1.12., :

H.1.12 SỐ DONG N VA s6 MAU TREN 1 DONG 8 CUA HDTV LY TUONG

~ IL

Số dòng hình tích cực của hệ thống HDTV lý tưởng là 2270, số

mắt Ngoài độ phân giải theo điện tích ảnh, độ phân giải theo thời gian ( tần số lặp lại theo mành và anh ) có ảnh hưởng

_ Viée khỏi phục lại ảnh ( tổng hợp ảnh ) ¡ cách trung thực

_ Dộ nhấp nháy các vùng ảnh rộng và quét xen kế ( 2:1 )

nhấp nháy ở các vùng ảnh rộng Hiệu ứng nhấp nháy ( quét xen

kẽ ) sẽ mất, nếu tần số mành có gía trị khoảng 100 Hz TU các

kết qủa trên, có thể kết luận rằng hệ thống tối ưu phải là hệ

thống quét liên tục, có tần số ảnh Ít nhất là 80 Hz với số

dòng, quét là 2270 Vậy hệ truyền hình có độ phân giải cao lý tường là HDTV 2270/80/1:1

HDTV 2270/80/1:1 có băng tần tín hiệu video rộng khoảng

350 MHz, Kết qủa nghiên cứu về tiêu chuẩn truyền hình số cho

biết :; tỉ số băng tần tín hiệu chói Y trên bảng tần tín hiệu hiệu số màu C 1A 2:1 ; Dó là tỉ lệ kết hợp tốt giữa các yêu cầu về mẫu tín hiệu và tiết kiệm băng tần Tín hiệu HDTV lý tưởng ứng với tốc độ bit khoảng 13 Gbit/s

b.Hệ thống HDTV hiện thực :

đó phải nghi đến hệ HDTV hiện thực ( về công nghệ và kinh tế )

+ QUAN SAT LÀ 2,5H VÀ 6H

Hệ HDTV hiện thực có độ phản giải theo dòng và mành lớn gấp 2

lần độ phân giải của các hệ truyền hình thông thường, nghĩa là

lớn hơn 1000 đòng H.1.14 cho thấy quan hệ giữa chất lượng ảnh

và số đồng quét

H.1.14 ĐỘ NÉT VÀ SỰ NHẬN BIẾT CẤU TRÚC DÒNG LÀ HÀM CỦA SỐ

DÒNG ( QUÉT LIÊN TỤC , KHOẢNG CÁCH QUAN SÁT 4H ,TẦN SỐ

MANH 60 HZ)

c.Tần số mành và tần số ảnh

Tần số mành 60Hz tốt hớn là 50Hz Tuy nhiên hoạt động các thiết bị đùng 60Hz gần với 50Hz, do đó có thể gây nhiễu ( vi

đụ đèn chiếu sáng ) và thiếu tương hợp với hệ truyền hình

60Hz ( ở các nước sử dụng mạng điện 50Hz ) có thể làm nhấp nháy hình ảnh do khác nhau về tần số mành và tần số lưới điện

hoặc âm ) và sử dụng camera quét 60Hz, có thể xuất hiện hiệu ứng lấy mẫu tín hiệu 100Hz với tần số 60Hz, tạo ra tín hiệu nhiễu { aliasing ) 20Hz hoặc 40Hz Để khắc phục; trong studio nén st dung dién 3 pha

10_

d_Ouét xen ké hay liên tục

Hệ thống HDTV quét liên tục cho chất lượng ảnh r&t cao và

thuận lợi cho việc xử lý tín hiéu HDTV trong studio Tuy nhiên

› vấn đề không đơn giản : hệ HDTV 1125/60/1:! cần bảng tần rộng gần gấp-2 lần so với hệ HDTV/1125/2:1 ; công suất nhiễu ở camera sẻ tăng khoảng 9dB với các ống phát hình hiện nay Hiện

tượng này có thể giải quyết bằng cách sử dụng CCD :trong camera,

Vấn đề này cũng xảy ra tưởng tự trong VTR Hệ thống

HDTV/50/1:1 sẽ ít vấn đề hơn hệ thống HDTV/60/1:1, vì băng tần

có phàn:hep hơn.Nếu giảm số dòng quét xuống còn 800 ~- 900 dòng

và sử dụng quét liên tục, thì độ phân giải theo mành tốt hơn

là quét xen kế

Có thể sử dụng tiêu chuẩn quét liên tục ở studio và biến đối

tín hiệu sang quét xen kẽ cho mục đích truyền _ phát song, và

ở phía thu lại chuyển ngược lại thành quét liên tục ( nhờ nội suy các dong thiếu ), H.1.15

e_Tương hợp với hệ truyền hình số 4:2:2

Tiêu chuẩn HDTV hiện nay là tiêu chuẩn tưởng tự ( một số chỉ

tiết sử dụng kỹ thuật số ), cho nên cần xác định các thông số

cơ bản cửa tín hiệu số và độ tưởng hợp tín hiệu số với tín hiệu truyền hình số thòng thường Theo RCC.601/CCIR,.: thì số

mẫu trêm 1 dòng tích cực là 720, còn theo NHK ( Nhật } là 1920

Tỉ lệ này là 8:3, nhưng ở đoạn dòng hình tích cực ( tỉ - lệ

tích cực của truyền hình thông thường ) Gia trị này là thích

hợp cho mã chuyển đổi tín hiệu HDTV sang tín hiệu truyền hình

thông thường Số lượng dòng hình tích cực của hệ 525/60 và

625/50 là khác nhau ; Cho nén ti lé 2:1 đồng thời cho 2 hệ là

khỏng thể được Số 1035 dòng hình' tích cực / ảnh là 1 số trung

gian

Vấn đè tưởng hợp giữa hệ HDTV với các hệ truyền hình thông

thường cần phải giải quyết trên cơ sở 2 quan điểm sau đây

chương trình truyền hình thòng thường 625 hoặc 525 dong can

được thực hiện trong studio và

thu hình 625 hoặc 525 đồng

studio Dé máy thu hình HDTV có thể thu được chương trình

truyền hình HDTV, tín hiệu HDTV phải được biến đổi -thích hợp

và phát sóng tín hiệu HDTV có băng tần rộng (30-70MHz): Do đó

‘

độ rộng kênh 27MHz (điều tần - FM) Nếu tín hiệu HDTV có băng

đồng thời tín hiệu trên hai kênh là rất phúc tạp

Trong tương lai sẽ đưa vào sử dụng đải tần vệ tinh cao hơn

(23_,42_,85_MHz) để truyền tín hiệu HDTV' trên một kênh Tuy

nhiên, ở đải tần cao, tín hiệu bị suy giảm nhiều do mưa và

thuận lợi, cần phải hạn chế băng tần tín hiệu HDTV, Hãng NHK

(Nhật) đã thực hiện việc hạn chế phổ tần tín hiệu HDTV 1125 còn 8,1MHz Đó là hệ MUSE Trong hệ MUSE, tín hiệu HDTV "siêu

lấy mẫu" (chỉ truyền mẫu thứ 4), Dịch pha _ lấy mẫu theo từng

(trường hợp ảnh tính) Trong trường hợp ảnh động, việc nội suy sẽ' khá phức tạp và độ phân giải kém đi, Hệ thống tính toán và

này, Kết quả, ở máy thu hình sẽ khôi phục lại tín hiệu chói với băng tần 20MHzZ (ảnh tính) và 12;,5MHz (ảnh động), còn tin hiệu hiệu số màu với băng tần 7MHz ( Cự) và 3,1 MHz ( CÀ) Hệ

MUSE không tương hợp với hệ MAC phát sóng qua vệ tinh, vì nó

sử dụng phương pháp ghép kênh theo thời gian các tín hiệu chói

và màu có nén băng tần tệ

Chương trình nghiên cứu truyền hình có độ phân giải cao của

Châu Âu EUREKA'95 tập trung vào hai vấn đề chính sau đây:

truyền;

- Các hệ thống số hoàn thiện DATV ( Digitally Assisted

Television)

b_Ky thuat ” siêu lấy mẫu ” SNS_:

Kỹ thuật ”" siêu lấy mẫu " phát triển từ những năm 70 và được

tiếp tục sử đụng bằng các thuật toán giảm độ du thừa (redundance) Mục đích chính là truyền được tín hiệu qua kênh

có hạn chế băng tần, Số lượng các mẫu truyền được giảm thấp

hơn gía trị thu được do sử dụng tần số Nyquist {( Sub _Nyquist sampling - SNS ) gấp đôi Kỹ thuật SNS ding cho tin hiệu HDTV

"sẽ cho kết qủa tốt ; giảm mạnh tần số lấy mẫu theo dòng so với

chế bằng tần tín hiệu bằng kỹ thuật SNS

—12_—

Phương pháp lấy mẫu mới SNS được thực hiện theo đòng, mặt và

thời gian Khi lấy mẫu SNS theo dòng, thì 2 dòng liên tục có

thể được truyền như 1 đòng, nhờ ghép kênh các mẫu của 2 đòng

Bằng cách này ta có thể truyền các thông tìn của hệ HDTV 1250

bằng kênh 625 dòng

›: Các máy thu hình loại mổi sử đụng nhiều mach xt lý số tin

HDTV số

Hãng BBC nghiên cu và thực hiện phương án DATV Tư tưởng chính là truyền đến máy thụ 2 loại tín hiệu trong cùng 1 kênh

số ( Am thanh số, số liệu, thông tin phụ ) Dung lượng kênh số cho DATV có gía trị vaì trăm Kbit/s đến vài Mbit/s DATV là hệ thống giảm băng tần ( nhờ tối ưu hóa kỹ thuật truyền tương tự ) như hệ MAC và kỹ thuật số, rất có hiệu qủa trong việc giảm độ dư thừa ( nhờ xử lý ) Nó cho phép tưởng hợp giữa truyền hình tương tự có chất lượng cao với máy thu hình có chất, lượng thấp hơn, Ủu điểm nữa của DATV là thực hiện được việc xử lý ở nguồn tín hiệu và ở phía thu

hoặc điện tích vùng ảnh chuyển động mà khỏng làm ảnh hưởng

phía nguồn tín hiệu 1 cách khôn ngoan Bằng phương pháp này,

chất lượng toàn kênh được cải thiện mà không cần _ thay đổi

giải cao

đ_Hệ HD„MẠC :

Các chuyên gia Châu Âu tập trung nghiên cứu hệ thống truyền tín hiệu video HD MAC ( tương hợp với họ các hệ MAC ) Đó là

hệ vừa sử dụng kỹ thuật SNS và vừa sử dụng kỹ thuật DATV, nhằm

MAC, nhưng số dòng hình không thay đổi ( 625 déng ) 3; Đó là hệ

E_MAC Hình 1.16 cho kích thước màn hình của C_MAC về E_MAC

H.1.16 AB TRUYỀN TÍN HIỆU CẢ ẢNH TRUYỀN HÌNH TRONG HỆ ;

a_ C MAC b_ E MAC

13

Trong 2 trường hợp trên, tín hiệu truyền hình ( máy thu hình thông thường có kích thước màn hình là 4:3 ) có dang giống nhau Các mẫu có (nén) tín hiệu chói và màu được truyền lần lượt trên cùng i déng, Trong phần còn lại của dòng được ding

liệu và mức chuẩn cố định ( ghim ) Trong hệ E MAC,phần dong

hiệu tỉ lệ khuôn hình ; còn tín hiệu màu được truyền nhờ giảm

khuôn hình mở rộng, thì thông tín phụ về tỉ lệ khuôn hình được

Nhờ sử dụng phương pháp " xáo trộn đòng " nên có thể giảm số

đồng của hệ HDTV xuống còn 625, biến đổi tín hiệu giống E MAC

thu hình HDTV Hình 1.17 là sơ đồ khối hệ HD MAC ( độ rộng bằng tần tín hiệu là 11Mhz }, còn H.1.18 là dự báo về sự phát triển các hệ truyền hình, so sánh chất lượng các hệ thống này với NTSC , MUSE và HDTV ở studio,

e Truyền đẫn tín hiệu HDTV bằng cáp quang

hiệu HDTV số Kênh cáp quang đùng để truyền dẫn tín hiệu HDTV

số phải có độ rộng cỡ 5Ghz Nếu truyền tín hiệu HDTV ( không

sẻ nhận được hình ảnh có chất lượng ngang với studio

1.10.ÂM THANH TRONG HDTV:

Truyền hình HDTV có khả năng làm tăng độ trung thực và hiện thực về hình ảnh đồng thời cũng giải quyết được vấn đề nang cao chất lượng âm thanh, ví dụ âm thanh tổng hợp ( ambiophone )

có thể sử dụng hệ thống âm thanh 5 kênh Vấn đề này còn đang tiếp tục nghiên cứu

Ă_14_

~¢

Độ phan giải, cao và chất lượng hình ảnh cao của: HUTV được

thực về hình ảnh, Vấn đề này có liên quan đến đặc điểm nhìn

cao chất lượng hình ảnh truyền hình cần phải tập trung giải quyết các vấn đề chính sau đây :

1_ Sự nhận biết cấu trúc đồng quét tại ! khoảng cách quan sÁt

nhất định hoặc trong trường hợp các biên chuyển động theo

2_ Độ phân giải đếu của các chỉ tiết ảnh, so sánh với phim và

ảnh chụp

vùng ảnh rộng , sáng và các biên theo chiều ngang

4_ Đỏ nhấp nháy giữa các dòng ( 25Hz và 30Hz ) tại các biên theo chiều ngang

5_ Các hiệu ửng nhiễu màu ở các chỉ tiết anh ( cross colour ) 6_ TỈ số khuôn hình ( chiều ngang / chiều đứng )

Hệ thống các thành phần {( component } của HDTV và HDTV số Khả năng phát sóng và truyền đẫn ( mặt đất, vệ tỉnh, cáp :, băng rộng , viba , }

10_ Quan hệ giữa các hệ truyền hình cổ điển (_ NTSC, ' PAL,

2.1.PHƯƠNG PHÁP HIẾN THỊ VÀ XEM HÌNH

a_Khoảng cách giữa người xem và màn hình

Nếu người xem ngồi gần màn hình, thì vùng ảnh nhìn thấy sẽ tăng lên và ấn tượng về ảnh cũng tăng lên, cũng giống như quan sát hình ảnh trong không gian thực Thí nghiệm chiếu 1 Ảnh

tượng của người xem theo chiều ngăng và chiều đúng Kết qủa thí nghiệm cho thấy Ấn tượng của người xem có thay đổi theo chiều ngang hoặc chiều đúng thực khi góc nhìn giảm Gia trị của góc nhìn có quan hệ chặt chẻ với Ấn tượng thật Hình 2.9

góc nhìn

H.2.1 ` SỰ THAY ĐỐI GÓC NHÌN ẢNH TRUYỀN HÌNH

a Ảnh carô 17 độ b_ảnh cầu 10 độ

c Ảnh phong cảnh 10 độ

-15_

Thí nghiệm thứ 2 nhằm xác định khoảng cách tốt nhất giữa người xem và màn hình cho nhiều loại ảnh khác nhau.) H,2.9 là kết qủa thí nghiệm đối với các ảnh tĩnh có khoảng cách quan sát làÀ 2l đến 3H ( H là chiều cao màn hình ) Nếu là ảnh động, thì khoảng cách quan sát tốt là 3H, vì có thêm hệ ,số quay

( factor of dizzyness ) Nếu khoáng cách quan sát qúa ngắn và

khi xem lâu, mất có câu giác moi mệt, bởi vì các cổ mat bị cảng thẳng vì phải điều tiết thị lực nhiều, Do vay khoảng cách

Tóm lại để xem hình ảnh HDTV, khoảng cách quan sát tối thiểu

Theo kết luận ở phần trên, thì chiều cao màn hình: H 2% 67cm

hình là 5;3 ( chiều đài trên chiều cao }; thì điện tích màn hình phải > 0,74 m2+

H,2.3 biểu dién ấn tượng thực khi quan sat nhiều loại hình ảnh khác nhau với nhiều góc quan sát khác nhau Kết qta thí nghiệm cho thấy, ảnh có kích thước càng lớn, thì Ấn tượng xem càng gần với thực tế hơn ( góc nhìn cố định } › :

(a)_ góc nhìn / độ

Hình 2.4 là kết qủa thực nghiệm về quan hệ giúũa số lượng dòng

quét ( chiều ngang ) với 7 múc đánh gía chủ quan cho HDTV và

điện tích màn hình ( khoảng cách quan sát cố định là 2,5m, độ

sáng trên ảnh là 36cđd /m2 ), Ta có thể kết luận là ảnh ( màn

"tốt" ({ 7T-mức đánh gía chủ quan ) cho hình ảnh HDTV Thí nghiệm này thực hiện với tỉ lệ khuôn hình là 5;3, kích thước màn hình là 115cm x 70cm ( # 0,8m2 )

e Dộ sáng cưc đai của ảnh

Tỉ số độ tương phản tối thiểu 30/1, tốt hơn là 70/1 { như kết

qủa thí nghiệm cho hệ 525/60 ), Một thí nghiệm khác cho biết

là tỉ số độ tương phản ( contrast } tối ưu cho ảnh là 27⁄1 Từ các kết qủa trên, ta rút ra kết luận về tỉ số độ tương phản

tối thiểu đối với HDTV là 50/1 :

—16_

(a)_ ảnh 1,6m2 ; (b)_ ảnh 0,8m2 (c)_ Anh 0,4m2 (đ)_ anh 0,2m2 TT

Trong các kết qủa nghiên cứu của Nhật thì độ sảng trung bình xung quanh màn hình CRT là 54 lux, còn độ sáng đỉnh ( cực đại ) cho ảnh là 150 cd/m2 ( với tỉ số độ tương phản 1A 50/1 )

_Một số công trình nghiên cứu cho biết : Độ sáng xung quanh màn hình HĐTV tốt là bằng !10% độ sáng đỉnh của ảnh (150cd/m2)

2.2.CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CUA HDTV 6 STUDIO

_8 Số đồng quét :

Nếu xem truyền hình ở 1 khoảng cách 3H và để cho không nhìn thấy được các dòng quét trên màn hình, thì số đồng quét cần thiết phải > 1100 đòng Thí nghiệm với hệ truyền hình đen

được làm giảm đi trong trường hợp nâng số đòmg quét lên 1100 đòng ( khoảng cách xem truyền hình là 3H, quét xen ké 2:1 ),

H.2.5

H.2.5 MÚC NHIÊU CHO PHÉP CỦA CẤU TRÚC ĐỒNG

(a)_ quét xen kẽ (2:1)

(b)_ quét liên tục

phân giải ảnh sẽ có thay đổi đáng kế , H.2.6

H.2.6 ĐỘ NẾT VÀ MÚC NHIÊU DO CẤU TRÚC DONG PHU THUỘC SỐ

nhựa 7Omm TỈ số giữa số dòng quét của HDTV 1125 và hệ 625 dòng là 9:5 với hệ 525 đòng là 15:7

quét là 1125 (Nhật) 1250 (Châu Âu) và 1050 (Mỹ)

—17_

b_§ố mành trong một giày

Thí nghiệm về quan hệ giữa tần số nhấp nháy tới hạn CFF

(critial flicker frequency) và góc nhìn được cho ở H¿2.7,Kết

còn nhìn thấy ảnh nhấp nháy đối với hệ HDTV 1125(HDTV 1250)

trong trường ‹hợp độ sáng trắng đỉnh là 150cđ/m2, khoảng cách

xem truyền hình là 3H, tỉ số khuôn hình là 5:3 ( 16:9) và góc nhìn theo chiều ngang là +16 độ

(a) Độ sáng & target ( cd/m2 ) ; đường không liền

nét: nội suy

(b) Không chiếu sáng

Dối với một số mục đích ứng dụng HDTV khác ( người ngoài xem truyền hình ) thì tần số CFF>60Hz Tất nhiên nếu tăng tần số mành, thì băng tần tín hiệu cũng tăng rất nhanh, và như vậy

vai

H.2.8 HIỆU ỦNG RUNG ĐỐI HỆ 525/60

(a) Tần số mành tương đương

Từ các kết quả nghiên cứu, có thể rút ra kết luận là hệ HDTV

1125 có tần số mành là 60Hz và hệ HDTV 1250 có tần số mành là

S0Hz

Để chuyển đổi hệ từ HDTV 1125/60 thành hệ 625/50 người ta

phải sử dụng kỹ thuật thích nghỉ và kết qủa khả quan hơn nhiều

so với phương pháp chuyển đổi hé thong thường

©_Quét xen kế:

năng phán giải của mắt đối với ảnh tinh KkhÁ cao Hệ thống truyền hình quét xen kê khá don giản về thiết bị, đo đó phương pháp này rất có hiệu quả Ta so sánh nhiễu do cấu trúc đồng giữa phương pháp quét xen kẻ và quét liên tục trên hình 2.4

tăng 20% số đồng quét liên tục (1:1) hoặc sử đụng quét xen

cho hệ HDTV

toe

18

d_TỈ lê khuôn hình :

Trong thực tế đã có nhiều thí nghiệm về tỉ lệ khuôn hình cho HDTV H.2.9 cho thấy mối quan hệ giữa tỉ lệ khuôn hình ( trục

hoành }, chất lượng ảnh theo thang đánh gía chủ quan ({ trục

tung ) và điện tích ảnh Ở đây tỉ lệ 5:3 được chọn cho hệ HDTV

1125

H.2.9 TỈ LÊ KHUÔN HÌNH

a_ Kích thước ảnh (m2) H.2.10 biểu điển 4 vùng trường nhìn thấy của mắt người Tỉ lệ

khuôn hình 5:3 ( túc 1,67:1 ) ng với góc bao trùm trường nhìn thấy 30 độ x 20 độ ( góc nhìn theo chiều ngang x góc nhìn theo chiều đứng } theo tỉ lệ 1,5:1 Có thể thống kê các tỉ lệ khuôn hình như sau

4:3 _ truyền hình cổ điển ( NTSC , PAL , SECAM )

A_ TRƯỜNG PHÂN BIỆT

B_ TRƯỜNG HIỆU DỤNG

C_ TRUONG CAM NHAN

D_ TRƯỜNG BÙ

e_Bién đổi quang điên có độ phân giải cao

không có lỗi, độ phân giải cao, tỉ số tín hiệu trên nhiễu S/N

cao, độ nhạy của màn cảm quang cao Màn cảm quang ( target } của bộ biến đổi quang điện ( xem tài liệu "kỹ thuật truyền hình mau", NNB KHKT, Hà Nội 1985, tác giả : Nguyễn Kim Sách ) đóng

1 vai trò rất quan trọng Màn Target của ống Vidicon ( bộ biến

§b253 Do màn target có điện dung lớn, nên Viđicon có độ quán

tính nhất định Nếu chiếu sáng quá lớn, Vidicon có nguy cơ

có cấu tạo target từ vật liệu PbO, cho độ nhạy cao hơn và quán tính thấp so với Vidicon Loại Saticon đùng target từ chất

liệu Sb253, có đòng điện tối thấp, quán tính thấp và đệ phân giải cao hơn Loại Newvicon ( kích thước nhỏ }) sử dụng vật

liệu cho target tit ZnSe và ZN x Cd,_,Te Các loại Newcosvison, Chalnicon và Super_ chalnicon dùng vật liệu bán đẫn làm màn

target Các loại sau cùng là loại thế hệ mới của bộ biến đổi quang điện ( thuộc thể hệ đèn điện tử chân không }

19

Tỉ lệ khuôn hình càng lớn, thì phần điện tich target được sử

Để nâng cao độ phản giải của bệ biến đổi quang điện, chủ yếu

cải thiện hệ số truyền đạt điều chế ( hệ số này phụ thuộc nhiều yếu tố ) Một điểm Ảnh ( pi-xel } trên màn target có kích thước như sau : 13 nm (chiều ngang) x 7 pm (chiều đứng) Dòng tín hiệu Is của bộ biến đổi quang điện phụ thuộc cường

độ chiếu sáng Eạ trên man target, điện tích hiệu dụng của target A, và độ nhạy của vật liệu lam target Is phụ thuộc E+ > ti lệ khuôn hình trên màn, target và vật liệu làm man

target Is tang néu Ey tăng và tỉ lệ khuôn hình giảm, H.2.11

H.2.11 SỰ PHỤ THUỘC CUA DONG TÍN HIỆU VÀO CƯỜNG ĐỘ CHIẾU

SANG TREN TARGET

giải kém hơn là loại MM Saticon 1" ( hội tụ và quét bằng từ trường ), DIS _ Saticon 1" ( hệ thống điện cực Diode, catode đặc biệt ) và MS Saticon 1" ( hội tụ từ trường, quét bằng

tĩnh điện ), H.2.12

H.2.12 BIEN ĐỘ TƯƠNG ĐỐI PHỤ THUỘC SỐ DÒNG QUÉT

Bộ biến đổi thể rắn CCD ngày càng được cải tiến nâng cao độ

phan giải để sử dụng cho mục đích HDTV Trong tương lai, CCD

là bộ biến đổi quang điện chủ yếu dùng cho camera HDTV

_20

† Máy thu hình và hiển thí

nhiều mục đích khác nhau

_ display chữ viết ( máy tính điện tử )

hiển thi video text

hiển thị số liệu

hiển thị hình vẽ

làm việc với CAD/CAM

màn hình đùng cho điện thoại _ truyền hình

xem truyền hình

Do vậy có thể nói máy thu hình đa chức năng làn nhiệm vụ giao

tiếp giữa người và hệ thống ( thông tin người máy ), hoặc máy

thu Hình đa chức năng là thiết bị hiển thị

_Chất lượng hình ảnh hiển thị gọi là tốt nếu như độ phân giải

đạt 64 điểm ảnh/mm2 ( tng với số liệu 4Mbit/trang A4 ) Một

scanner quét 1 trang A1 trong 1 phit Độ phan giải trong

ảnh ( pixel ) Do đó phần đisplay cũng phải có đò phân giải

tương ung

Bộ hiển thị ( biến đổi điện quang ) có thể là đèn chân không CRT ( ống thu màu loại delta, loại in line, hoặc trinitron }

"được đề cập trong 1.tài liệu riêng

Để nàng cao độ phân giải phải thu nhỏ kích thước tam giác 3

thanh màu } của mặt nạ ống thu hình CRT loại đelta ( in line ) hay nói: ! cách khác là phải tăng gấp 2 ~ 3 lần số lượng các

lỗ trên mặt nạ ống thu hình , H.2.14

H.2.14 MẶT NẠ CỦA CÁC LOẠI ỐNG THU HÌNH

Một ống thu hình màu loại đdelta thông thường cho độ phân giải

hay thanh màu trên mặt nạ }

i_ Số đồng quét kỳ xong :

Đặc trưng của hệ thống nhìn của mắt người được biểu diễn trong miền không gian lẫn miền thời gian , h.2.15

( SPATIAL FREQUENCY : TAN SO KHONG GIAN

TEMPORAL FREQUENCY: TẦN SỐ THỜI GIAN }

Mắt người kém phản biệt các chỉ tiết ảnh nhỏ nhất và kém nhạy đối với ảnh chuyển động có tốc độ cao Các chỉ tiết của tiêu chuẩn truyền hình (số đồng quét, số ảnh trong 1 sec., độ rộng băng tân tín hiệu) có thể được tính gần đúng từ đặc trưng vật

lý của hệ thống nhìn của mất trong các điều kiện 'nhín xác định

Hệ thống nhìn của mắt không phân biệt được chuyển động của vật thể quá nhanh Nếu nhìn ảnh có vật thể chuyển động với tốc

độ cao và khoảng cách quan sát gần sẽ thấy vật thể bị nhoè Nếu muốn nhìn vật thể chuyển động nhanh mà không mỏi mát, thì khoảng cách quan sát (tỪừ người xem đến màn hình) tối thiểu phải bằng'4 lần chiều cao màn hình H Nếu ảnh chuyển động chậm

hơn, thì khoảng cách quan sát có thể ngắn hơn để làm tăng hiệu

ứng tám sinh lý, và khoảng cách có thể chỉ cần bằng 3H

Trong các điều kiện trên, số đòng quét tối đa (số đồng quét

kỳ vọng) để có độ phân giải cao nhất đối với mắt người là 2270

đòng/ảnh Số dòng quét trong các hệ HDTV cha Nhat và Châu Au

(1125 va 1250 déng) 1a s6 ddng quét thực tế và kha thi hién nay So vdi sé dang quét kỳ vọng (2270 đòng) thì các hệ HDTV

1125 và HDTV 1250 có số đòng quét đưới kỳ vọng

2.3.CHIẾN LƯỢC PHÁT TRIỂN HDTV :

TỪ năm 1968, hằng NHK (Japan Broadcasting Corporation) của

Nhật bắt đầu nghiên cứu và phát triển hệ truyền hình có độ phân giải cao HĐTV, Kết quả lãm xuất hiện tiêu chuẩn kỹ thuật

Trong khoảng thời gian 1981-1985,hãng NHK đã tổ chức

Mỹ,châu Âu,Liên xó(c0),Triều tiên,Trung quốc,Argentina, ,

Tháng 2.1984,NHK công bố chính thức một hệ thống phát sóng và

thu tín hiệu truyền hình có độ phân giải cao : hệ MUSE (Multiple-SubNyquist Sampling Encoding).Trong d6,bang tần tin

-phát sóng (qua vệ tinh DBS và hệ thống truyền hình cáp CATV),ghi hình bằng VTR và videodisk (bằng bang va dia từ) Tháng 10.1984,hệ MUSE được trình bày với mạch mã hóa (encođer)

và giải mã (decoder) và được nhiều nước công nhận là hệ truyền hình có độ phân giải cao đầu tiên trên thể giới

Cũng giống như lịch sử phát triển của truyền hình trước

tiêu chuẩn :CCIR,OIRT,FCC), truyền hình có độ phân giải cao HDTV cũng chưa thống nhất được thành một hệ chung cho thế giới

Năm 1974, Mỹ tập trung nghiên cứu chủ đề " các giới hạn kỹ thuật truyền hình ” và đưa ra dự kiến hệ thống truyền hình có màn hình rộng ( thuộc SMPTE }

Năm 1978, hãng BBC ( Anh ) công bố kết quả nghiên cứu về khả năng phát sóng tín hiệu HDTV qua vệ tỉnh và tiêu ' chuẩn - HDTV

( Plilips và Harvey }

Năm 1979, Giáo Sư Wenđland ( Trường Đại Học Dortmund, Đức }

báo cáo về ! hệ thống HDTV tương hợp

Vệ tỉnh đầu tiên truyền thí nghiệm tín hiệu HDTV 1125 với kết quả tốt: vào năm 1978 1979 ( qua vệ tỉnh BSE của Nhật }) Đó là

nguyên tắc truyền riêng tín hiệu chói ( Luminance } và ' tỉn

thành hệ MUSE, truyền tín hiệu HDTV trong cùng 1 kênh ( tín hiệu các thành phần , truyền lần lượt }

Thiết bị truyền hình HDTV được nghiên cứu và sản xuất với nhịp độ cao như camera, VTR tương tự, telecine laser, màn hình

‘CRT 30", display 110" (ti 1@ khudn hình là 5:3 }, thiết bị phát

sóng ở 12 Ghz và 38 Ghz ( 1982 ) Năm 1981, EBU thành lập nhóm chuyên gia nghiên cứu: về hệ

Canada Châu Âu có chương trình nghiên cúu về HDTV mang tên

EUREKA'°95 ( EU°95 ) với sự tham gia của Pháp, Dức , HAalan , ¥ ,

BỈ Các tổ chúc tham gia và đóng góp nhiều cho chương trình

EU*95 là viện Heinrich Hertz ( Dức ), BBC (Anh ds IBA; RAI,

DBP , CCETT ( vé mau sAc , m& , phdt sdéng )

‘Nam 1983, Hội nghị quốc tế về truyền hình ( international

Television Symposium ) & Montreux ( Canada ) có trưng: bày

nhiều thiết bị truyền hình HDTV Hang CBS ( Mỹ ) cũng đã công

bố hệ thống phát sóng HDTV tương hợp, phát qua vệ tỉnh ( - đồng thời sử dụng 2 Kênh } Nhóm nghiên cứu: SGI1/CCIR thành -lập

Năm 1985, tại Nhật có triển lãm EXPO'8S với nhiều thiết bị

HDTV : máy phdéng hinh 370", CRT display 40", may phát sóng tín

hiệu HDTV trên mặt đất ( phạm vi hẹp }), truyền tín hiệu HDTV

với khoảng cách > 500 km bằng cáp quang ( optical fiber trunk

Amsterdam { Hàilan } với nhiều báo cáo và thiết bị của 1 số hệ HDTV đã kết thúc tốt đẹp 1BC'92 là mốc đánh dấu quan trọng về

sự phát triển của truyền hình HDTV; về việc HDTV đang đi vào cuộc sống của chúng ta

2.3.1.CHIẾN LƯỢC VÀ PHƯƠNG PHÁP :

Hội nghị thường kỳ của CCIR lần thứ 17 ( 1990 ở Dusseldort,

Dức ) khẳng định chiến lược toàn điện về phát triển HDTV theo

tinh, )

_ phương tiện sản xuất chương trình truyền hình HDTV

_ mạng truyền dẫn _ phát sóng trên mặt đất và qua vệ tỉnh

äđ stuđio cho mục đích trao đổi chương trình truyền hình quốc

tế, ví dụ tỉ số khuôn hình 16:9, các thông số về màu, các yêu

cau chung vé display ( CRT, phéng hinh ) , biến đổi quang điện

( image sensor ) như ống phát và CCD, tối ưu hóa trong việc

các phương pháp xác định chất lượng hình ảnh Các trung tâm nghiên cứu của CCIR.ở Moscow, Washington, DC, Ottawa nghiên

cứu về các vấn đề trên Ba khuyến cáo của CCIR (Rec.713, 714 ,

716 ) bàn về vấn đề trao đổi chương trình truyền hình HDTV,

ghỉ hình HDTV, chuyển phim 35mm sana telecine HDTV, san xuất

chương trình truyền hình bằng thiết bị HDTV

Chiến lược của CCIR về HDTV là nhanh chóng

truyền dẫn và phát sóng

b_ Tiếp tục khai thác các hệ thống truyền hình hiện nay

( truyền phát sóng qua vệ tỉnh , cáp và phát sóng trên mặt

đất ) trong những năm đến

Cần lưu ý là việc đưa vào.l hệ thống truyền hình mới sẽ thành công và hiện thực, nếu chú ý đến mạng truyền hình hiện đại ( và trong nhiều năm qua đã được đầu tư khá lớn và trong tương lai

nó vẫn còn tiếp tục được sử đụng }

Dựa vào các quan điểm trên và việc xác định tiêu chuẩn cơ bản

của HDTV cho studio, nhóm SG11/CCIR đã xem xét những tiến bộ

trong lĩnh vực nén tốc độ bit nhằm mục đích phát sóng HDTV trên mặt đất ( các hệ thống HDTV băng hẹp và ATV _ advanced

television )

2.3.2.ĐIỀU HÒA CÁC TIÊU CHUẨN PHÁT SÓNG VÀ KHÔNG PHÁT SÓNG :

truyền tín hiệu HDTV ( khóng phát sóng ) lớn hơn rất: nhiều so

với tốc độ tín hiệu HDTV phát sóng

Các ứng dung HDTV trong cong nghiệp, nghiên cứu "khoa hoc, Y học, máy tính, in _ sao thì không can phải phát sóng Nhóm nghiên cứu SG11/CCTIR' thành lập tiểu ban IWP!1/9 để nghiên cứu các vấn đề trên, IWPIi1/9 cộng tác chặt chế với các tổ chức khác như IEC ( international Electrotechnical Commission ), 1sO ( International Organization for Standardization ) ,,CciITT (International Telegraph and Telephone Consultative Committee)

và CMTT ( CCIR/CCITT joint study group for TV and Sound transmission ) trong viéc nghién ctu và điều hòa các tiêu

chuẩn HDTV phat sóng và không phát sóng

2.3.3.DANH Gfa CHAT LUONG ;

Dựa vào sự khác nhau về chất lượng so với chất lượng HDTV ở

stuđio : không có suy giảm về độ phân giải theo không gian ( spatial } và thời gian ( temporal ) ; nếu có sự khác biệt thì cũng chỉ rất nhỏ ( vừa đủ nhận biết }

studio : chất lượng HDTV vẫn còn chấp nhận: được

“ Hiện nay có thêm khái niệm mới về đánh gía chất lượng hình ảnh là "đặc trưng mất nội dung ảnh” PCFC ( Picture content

giờ phát chương trình truyền hình và chất lượng ảnh Khái niệm

này đặc biệt quan trọng đối với các hệ thống truyền hình số có

giảm tốc độ bit ( nhiều phần chương trình có chất lượng rất tốt , nhưng 1 phần nhà chương trình có chất lượng Ảnh xấu ) Muốn đánh gía chất lượng hình ảnh HDTV, cần tiêu chuẩn hóa

các tín hiệu lần lượt ( line up methode ) CCIR đã có dự thảo

1 tiêu chuẩn HDTV thống nhất quốc tế, thuật toán cũng như phương pháp đothống nhất tỉ lệ về độ tương phản cho tín hiệu

H,2.17 là tín hiệu kiểm tra cho HDTV, được tạo từ thiết bị

lần lượt Phần mức trắng ( đỉnh xung vuông } được dùng làm mức

đỉnh tín hiệu chói ( kiểm tra độ chói )

H.2.17 DẠNG TÍN HIỆU ĐIỀU CHỈNH ĐỘ CHÓI CÓ MÚC ĐEN

Bên phía trái ảnh ( H.2.16 ), tín hiệu các sọc ngang {( bề đày bAng 10 dong quét ) kéo dài từ khoảng 2% trên mức đen của tín hiệu đến khoảng 2% dưới mức đen Tín hiệu này giúp điều chỉnh màn hình loại CRT ( ống thu hình ) ở phía phải ảnh có 2 sọc

đen và sọc kia xếp xỉ 2% đưới mức đen Tín hiệu này thích hợp cho việc điều chỉnh đối với các display ( màn hình '}) loại phóng ảnh

ˆ

2.3.4.HDTV CO BANG TAN RF RỘNG :

Hình ảnh HDTV phát qua vệ tính sẽ đến với người xem ( may

nếu ñgười xem ngồi cách màn hình 1 khoảng bằng 3 lần chiều cao

màn hình (3H), Chất lượng hình ảnh HDFV ở studio và ở máy thu

hình sẽ còn được cải thiện hơn nữa trong thời gian đến Ngoài

ra, trong tương lai sẻ còn xem được truyền hình nồi hay truyền

hình 3 chiều ( Stereoscopic Television } có băng tan tín hiệu

rộng Hiện nay truyền hình 3 chiều được ứng dụng trong l1 số

lĩnh vực Dễ xem được hình ánh nổi, người ta phải đeo kính đặc

biệt ( kính phân cực ngang và phán cực đúng ) Theo báo cáo

‘ela các nhà khoa học Nhật, năm 2001 sẽ sản xuất được truyền hình cho ảnh 3 chiều ( 3_D ) mà người xem không cần mang kính

đặc biệt Một trong những hãng đi đầu lĩnh vực truyền hình 3_D

là NHK ( Nhat )

Chất lượng hình ảnh HDTV băng tần rộng là rất cao, do đó cần phải sử đụng kênh phát sóng qua vệ tinxh : DBS: ( Broadcasting

hình ảnh'thu ngang với: chất lượng hình ảnh HDTV dùng trong các '

lĩnh vực không phát sóng như mạng cáp quang băng rộng ISDN,

Format của HDTV ở Studio được xác định trên 1000 dong va khoảng 2000 mẫu '(sample) /đòng Tín hiệu HDTV ( theo chất lượng

kỹ thuật số ở studio ) cần tốc độ bit khoảng 1Gb / s ({ quét

qua vé tinh, tín hiệu HDTV đã được giảm tốc độ bit Hiện tại,

tốc độ ¡iOOMb / s là gia trị tối thiểu để mã hoá tín hiệu HDTV

thêm là để đồng bộ và truyền tín hiệu âm thanh SỐ cũng như sửa

lỗi FEC { Forward Error Correction ), phai thêm vào tín, hiệu

20 hac 30 Mb/s ¬

Về nguyên tác, cả 2 hệ thống HD7V số băng rộng và HDTV tương

thấp ( ví dụ QPSK hoặc 8 PSK ) sẽ không cho chất lượng đều khi

hiệu quả ( khoảng 3bit/Hz ) kém hơn đối với can nhiễu cũng như

độ phi tuyến của hệ thống thiết bị trên vệ tỉnh,

Bảng 2.1 là đặc trưng cuả 2 format truyền số Hệ thống 1 cho chất lượng cao và hệ thống 2 có tốc độ bit thấp hơn Bang tần

số 12,7 -b- 23 Ghz duoc nghiên cứu cho việc truyền HDTV có RF

«rộng,

BANG 2.1 DAC TRUNG CAC FORMAT TRUYEN sé

—26_

2.3.5.TIÊU CHUẨN SẲN XUẤT:

quốc tế để thuận lợi trong việc trao đổi chương trình truyền hình Trong giai đoạn 1990_ 1994, CCIR tập trung nghiên cứu các

— Phương pháp điều hòa đối với các tng dụng không phát sóng

Các thông số quan trọng về hình ảnh và đặc trưng quét vẫn còn

là vấn đề cần phải được thống nhất Trong lúc chưa thống nhất được trên phạm vi thế giới , cần phải thống nhất

_ Tốc độ bit cho 1 dòng

_ Tốc độ bit cho 1 ảnh

_- Một số các phương pháp HDTV

thống nhất tiêu chuẩn HDTV-bao gồm

_- Kích thước hình ảnh CIF ( common image format )

_ Phương án tốc độ số liệu CDR ( common data rate )

— Phương án về thành phần ảnh CIP { common image part }

CIF, CDR va CIP duge goi chung 1a CIF/CDR Dé théng nhất tiêu

sé

Hệ thống ảnh có độ phân giải cao HRI ( High Resolution

Imaging System ) cd pham vi tng đụng rất rộng HDTV có thể

được xem như là ! ủng dụng đặc biệt của HRI

Một thông số quan trọng trong việc thống nhất tiêu chuẩn HDTV

là chọn tốc độ mành ( 50Hz và 60Hz ) Đối với các hệ thống

phát triển HDTV trong tưởng lai, cần thống nhất các vấn đề

sau

a_ Sử dụng nhiều thông tin phy hon nda trong format HDTV sé

b Mở rộng tín hiệu số

Để định nghĩa tín hiệu HDTV & studio, can xem xét theo 2 vấn

đề

1_ Tập hợp các thông số của 1 format hình ảnh HDTV chính

Sắp xếp về thời gian và không gian đối với các mẫu video Quan hệ giữa số liệu số và đặc trưng ảnh như số bit/mẫu va

đặc trưng quang điện ‘

2_ Sắp xếp format hinh 4nh HDTV theo dang số

Ghép kênh các tín hiệu ( bao gồm âm thanh và các số Liệu khác )

Đặc trưng điện và vật lý ( mức tín hiệu ;, )

Kiểm tra lỗi

Sự tương hợp

2.3.6.PHẤT SÓNG HDTV TRÊN MẶT ĐẤT

thuật giảm tốc độ, bit của tín hiệu Nhờ giảm được tốc độ bít

của tín hiệu, nên có thể tạo được các hệ HDTV và ATV băng cần

hẹp.H.2.18 là mô hình interface cho tín hiệu HDTV có nén bang

tần trong kênh truyền hình RF Nó phù hợp cho hệ thống

GIẢM BĂNG TẦN TÍN HIỆU

phát sóng trên mặt đất và truyền hình cáp Theo tài liệu CCIR

băng tần kênh truyền hình chuẩn

lập ! ký hiệu mới thống nhất cho phát sóng HDTV 6 738, phản ảnh của tất cả 3 loại kênh theo tiêu chuẩn quốc tế

Sự khác nhau giữa các bảng tần 6, 7, 8 MHz cho phép phát

triển thành 3 hệ thống : HDTV 6, HDTV 7, HDTV 8 Tuy nhiên,

nếu HDTV:6 cho hình ảnh có chất lượng cao và nếu tăng thêm 1 ;

hình Ảnh ( ở phía thu } chưa tới hạn , thì hệ théng HDTV 6_7_8

_28_

băng tần và giảm tốc độ bit Các trung tâm nghiên cứu của CCIR

& Moscow, Washington, DC, Ottawa va Zurich đá tiến hành nhiều thí nghiệm về hệ thống HDTV 6 7 8 ( H.2.19 }

TRONG THỜI GIAN HOAT DONG

khác nhau ( qua cáp, phát sóng } ngoài chương trình truyền hình chính như : ảnh tỉnh, teletext, ghỉ hình, Nếu sử dụng toàn màn hình cho 1 chương trình truyền hình, ta sẽ có màn

hình cho truyền hình hiện nay ( tỉ số 4:3 }, thì nên sử dung

"hop thư” ( letter box ) ở phần màn hình còn lại Màn hình da

năng loại này rất thuận lợi cho 1 thể hệ máy thu hình và VCR

mdi

Máy thu hình đùng màn hình đa năng md ra thời kỳ mới ve truyền hình có kích thước lớn " television still photography ” ( chụp ảnh bằng truyền hình ), tổng hợp ảnh thông thường qua video

Chụp ảnh HDTV ( bao gồm việc ghỉ hình kích thước lớn và tạo

lại ảnh rộng ) sẽ rất thuận lợi cho việc trao đổi quốc tế

Nhóm SGII/CCIR tiếp tục công việc nghiên cứu HDTV trên 1 phạm

tế là cần thiết và là trách nhiệm của CCIR Các công trình nghiên cúu.về phát sóng tín hiệu HDTV cùng với âm thanh stereo

dang kha thi

3 CÁC HỆ THONG HDTV HIrEN NAY

3.1.HỆ HDTV 1125/60/2:1 ( NHẬT ) :

Hệ truyền hình có độ phản giải cao HDTV 1125/60/2:1 của Nhật

không tương hợp với các loại truyền hình hiện nay ( NTSC;, PAL , SECAM ) C&u tric tin hiéu video ( NTSC, PAL, SECAM ) bao gồm

tín hiệu chói'Y và tín hiệu màu € cùng nằm chung trong một

băng tần và được truyền đồng thời ( H.3.1-)

H.3.1 PHỔ TÍN HIỆU VIDEO MÀU CAC HỆ NTSC’, PAL , SECAM

Phổ tín hiệu của các hệ truyền hình trên có phần chung giữa

"tín hiệu Y và C trên cùng băng tần Do đó, trong một số điều kiện nhất định sẽ xuất hiện nhiễu giữa kênh Y và kênh € ( nhiễu

Hệ truyền hình HDTV có cấu trúc tín hiệu khác một cách cơ bản

so với cấu trúc tín hiệu video các hệ thông thường : tín hiệu

chói và tín hiệu màu được truyền lần lượt và khỏng có phần

người ta còn gọi hệ thống HDTV là hệ thống "các thành phần” { component system ) Có thể tóm tắt các tham số chính của hệ

HDTV 1125/60/2:1 của Nhật dưới đây ( bảng 3,1 )

BẰNG 3.1 CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CUA HE BDTV 1125/60/2:1

3.1.1.TIÊU CHUẨN HDTV Ở STUDIO ;

a Đặc trưng cơ bản của tín hiệu video

Các thông số cơ bản của HDTV 1125 được cho 8 bang 3.1 DS là

các thông số của tiêu chuẩn HDTV 1125 ở stuđio

Đặc trưng biến đổi quang điện ( trước khi sửa gamma ) được

V= 1,099 , L9+45 - g,099 với 1 >2L > 0,018

( 3.1 )

v= 4,500 L s Với 0,018 > L> 0 Trong đó : L _ độ chói của ảnh ' 0 £€L « I1

V _ tín hiệu viđeo

Tọa độ màu của các màu cơ bản R (đỏ), G (lục), B (lam) sở cấp -trên đồ thị màu CIE.1931

_30_

ta có màu trắng chuẩn của chất phát quang D65 với tọa độ

tính với gía trị X# 2,2

Quan hệ giữa các tín hiệu màu cd bản ( sau khi sửa gamma )

Tiệ số sửa gamma ( sửa phi tuyến ) cho các tín hiệu sơ cấp là

X= 0,45 Tín hiệu chỏi sau khi sửa gamma được xác định bằng :

RE} = 0,2125 E? + 0,7154 E’ + 00,0721 E? { 3.7 )

By, = 0/5389 ( E’'g - EB’y ) ( 3.8 )

Ey = 0,6349 (E' ~ Et ) ( 3.9 )

b_Biểu điển dưới đang tưởng tự

Hình ảnh được biểu điển qua 3 tín hiệu video Mỗi tín hiệu

viđeo được cộng Với xung đồng bộ Các tín hiệu được ký hiệu

như sau ;

ES _ tin hiéu màu lục ( sau khi sửa gamna }

Ey _ tín hiệu màu lam ( sau khi sửa gamma }

E, — tin hiệu màu đỏ ( sau khi sửa gamma )

a _ tín hiệu màu chói

Et _ tín hiệu hiệu số màu lam

Ee _ tín hiệu hiệu số màu đỏ

Các mức tín hiệu video được xác định như sau

Mức chuẩn của tín hiệu :

biên của xung đồng bộ : 44

biên đỉnh xung đồng bộ : 2156

_ Mức đồng bộ dòng : 4 300 mv + 2 %

_ Thời gian đồng bộ > 50 ns + 10 ns (10 % ~ 90 %) _,Khodng xóa đòng tr H.3.3

H.3.2 AB A) THỜI GIAN XUNG ĐỒNG BỘ DÒNG CHUẨN HDTV 1125/60 : B) RIENG XUNG DONG BO DONG

H.3.3 AB A) THỜI GIAN XUNG ĐỒNG BỘ MÀNH CHUẤN HDTV 1125/60

B) THỜI GIAN,1 XUNG

bt_Biểu điển dưới đạng số :

Tín hiệu mã : R, G , B hoặc Y, CỈ/Ca , C2/Cg

Các tín hiệu này được xác định ti các tín hiệu dude (sta

gamma dau tién Et, EX - BF , BEB’ - BY, , xv z y B x :

dong

_ Tín hiệu lấy mẫu Ci/C, C2/C : trực giao, lập lại anh va

dòng Các tín hiệu CI/C, › C2/C¿ đối mặt nhau , còn mẫu Y thì

Tần số lấy mẫu R, G, B., Y : 74,25 MHz + 10 ppm

( = 33.2,25 MHz }

Tần số lấy mẫu Cl/Cy , C2/Cy : 37,125 MHz + 10 ppm

( = 33:2,25 MHz }

Số mẫu/1 đòng ; đối với R,G,B,Y là 2200

đối với CL/Cy, C2/G, là 1100

đối với R,G,B,Y là 1920

s& liéu video ( theo chu kỳ đồng hồ ) : 192

s|Bắt đầu phan video , 2,586F0,08 ys 192

6|Thời gian xung lên/xuống 0,05440,02 ps 4

_34_

3.1.2.TIÊU CHUAN PHÁT SÓNG :

Tín hiệu HDTV chứa lượng tin túc gần gấp 5 lần so vi tín

hiệu video thông thường, đo đó việc phát sóng tín hiệu HDTV

"rất phúc tạp : Kênh sóng cho HDTV phải có băng tần rất rộng

tần cao hơn, ví dụ như dải Ku ( 10,70 - 14,80 GHz ),

ka ( 17,70 —t 21,20 GHz ), K ( 27 - 31 GHz ), hoặc dải mm

( 37,50 —> 275 GHz ) Với điều kiện kỹ thật hiện nay, có thé

tín hiệu HDTV trực tiếp từ vệ tỉnh _ DBS ) Tín hiệu HDTV được

điều tần FM Độ rộng kênh vệ tinh ở đải Ku là 27 MHz, do đó

Muốn giải quyết vấn đề, cần phải nén băng tần tín hiệu HDTV ở

1 mức độ cho phép phát sóng được mà không làm giảm chất lượng hình ảnh của hệ thống HDTV

Lịch sử nghiên cứu việc giảm ( nén ) băng tần tín hiệu video

khá đài, có thể nói bất đầu từ 1964 ở Tokyo ( Nhật ) Dầu tiên

là giảm băng tần để phát tín hiệu viđeo thông thường qua vệ

tỉnh đó là hệ théng SYNCOM III

Phương pháp phát sóng tín hiệu HDTV phải thỏa mân 2 điều kiện

cơ bản

_ cải thiện độ phản giải

_ tránh được ảnh hưởng qua lại giữa tín hiệu chói và tín hiệu mau, nghia là phải truyền riêng các thành phần chói và thành

phần màu ( ghép kênh theo tần số hoặc theo thời gian ) Nhat

đã nghiên cứu và phát minh hệ thống nén theo thời gian TCI ( Time Compressed integration ) ¡ Trong đó các thành phần chói

và màu được ghép kênh theo thời gian trong từng đòng quét Hệ thống TCI thực hiện việc nén thời gian tín hiệu video ở phía phát và đãn về thời gian tín hiệu viđeo ở phía thu ui: Phương pháp nén bảng tần và phương pháp giảm tốc độ bit tryền

đòi hỏi phải sử dụng công nghệ cao và bộ nhớ ảnh ( image

memory )

Trong nhiêu phương án nén băng tần tín hiệu”, hãng NHK (Nhat)

a_ Tiêu chuẩn phát sóng MUSE

Năm 1984, NHK công bố phương pháp MUSE dùng cho phát sóng tín hiệu HDTV qua vệ tỉnh DBS ở đải tần Ku ( độ rộng kênh 27MHz ) Với phương pháp MUSE, chỉ cần 1 kênh truyền hình vệ

lệ khuôn hình 5:3 ) cùng với 2 kênh âm thanh số ( stereo } và

Multiple Sub_Nyquist Sampling Encoding