Tài liệu Thuyết trình đề tài: Hệ truyền màu NTSC docx

Trong hệ NTSC chọn hai thành phần màu sắc tính theo hệ trục I,Q .mọi màu săc tính theo hệ trục I,Q đều là tổ hợp các thành phần R-Y va B- Y với góc quay 330 .quãng biến thiên của R-Y là

CHƯƠNG 3:NGUYÊN LÝ TRUYỀN HÌNH MÀU

3 HỆ MÀU CƠ BẢN

 Hệ Truyền hình màu NTSC

•Hệ màu NTSC

Khái niệm:

Hệ thống truyền đạt và tiếp thu tái tạo hình ảnh có màu

sắc, dựa trên nguyên lí phân tích và tổng hợp màu, từ ba màu cơ bản: đỏ (R - red), xanh (B - blue), lục (G - green) Trong truyền hình màu, hình ảnh được phát đi bằng tín

được tín hiệu, giải mã tạo lại ba màu cơ bản R, B, G bằng tia điện tử, tổng hợp thành màu gốc của hình ảnh truyền

đi Hiện nay, trên thế giới có ba hệ thống truyền hình màu;

về nguyên lí, phân tích và tổng hợp là giống nhau, nhưng khác nhau về phương thức mã hoá và giải mã Đó là:

NTSC (National Television System Comittee),

Khái niệm:Tín hiệu màu đầy đủ trong hệ NTSC bao gồm tín hiệu chói ,tín hiệu

màu,xung xóa đầy đủ ,xung đồng bộ đầy đủ

và tín hiệu màu

Hệ màu NTSC thực hiện truyền đồng thời hai tín hiệu màu và tín hiệu chói Ey trên cùng một dòng

 Tín hiệu truyền hình màu đầy đủ

Trong hệ NTSC chọn hai thành phần màu sắc tính theo hệ trục I,Q mọi màu săc tính theo hệ trục I,Q đều là tổ hợp các thành phần R-Y va B-

Y với góc quay 330 quãng biến thiên của R-Y là +-0,7V và B-Y là +-0,89V những khoảng biến thiên này lớn ,nếu công các thành phần màu sắc này chung với tín hiệu chói để truyền đi xa thì biên độ của tín hiệu hình màu trong truyền hình màu là quá lớn so với biên độ điện áp của tín

hiệu chói Ey

Vì vậy hệ NTSC phải nén thành phần E R-Y và

EB-Y với hệ số tương ứng là 0,887 và 0,493 nhằm mục đích giảm nhỏ biên độ tín hiệu màu đảm

bảo độ tương thích giữa truyền hình màu và đen trắng

Hệ trục I,Q

Bảng sự biến thiên của điện áp tín hiệu màu

Màu Um(V) Uh.mmax=Um

Khi nhân ER-Y,EB-Y với hệ số 0,877 và 0,493 ta thấy tín hiệu màu đã

có biên độ giảm nhỏ (-0,33;1,33V

để đảm bảo tương thích với truyền hình màu đen trắng

Màu 0,877(R-Y)(V) 0,493(B-Y)(V) Um(V) Uh,mmax

 Hệ NTSC truyền đi màu sắc theo trục I,Q với hệ số nén các thành phần ER-

EY,EB-EY là 0,877 và 0,493 đã giảm sự phá rối của tín hiệu màu vào tín hiệu

chói ,đảm bảo tương thích giữa truyền hình màu và truyền hình đen trắng

- Để đảm bảo sự tương thích giữa truyền hình màu và truyền hình đen trắng thì mọi thành phần của tín hiệu màu yêu cầu phải có dải phổ trùng với dải phổ của truyền hình đen trắng Thực tế phổ của tín hiệu chói 06MHz , ở hệ NTSC phổ ở tín hiệu chói 04.2MHz mà phổ của tín hiệu màu lớn nhất

01.5MHz.

tín hiệu chói mà trong truyền hình các tín hiệu chủ yếu tập

trung ở tần số thấp Nếu không điều chế tín hiệu màu I,Q thì tín hiệu màu I,Q sẽ gây can nhiễu sang tín hiệu chói.

 Phương thức điều chế tín hiệu

màu I,Q

 Phương pháp điều chế vuông góc

- Ta có 2 tín hiệu màu I,Q về nguyên tắc có thể

dùng 2 sóng mang phụ để điều chế tín hiệu màu I,Q nhưng do 2 thành phần I,Q vuông pha với

nhau nên ta có thể dùng một sóng mang phụ

nhưng có góc lệch pha 90o để điều chế độc lập

2 thành phần I,Q

 Sơ đồ điều chế tín hiệu màu I,Q

ĐIỀU BIÊNCÂN BẰNG

SÓNG MANG

PHỤ

-900

ĐIỀU BIÊN CÂN BẰNG

 Dạng tín hiệu ở mạch điều khiển thông thường và dạng tín hiệu điều khiển nén

 Lựa chọn sóng mang phụ(smp)

 Để đảm bảo độ tương thích giữa truyền

hình màu và truyền hình đen trắng thì

kênh của truyền hình màu phải có phổ

kênh bằng đúng phổ kênh của truyền

hình đen trắng.vì vậy tín hiệu mầu phải

nằm trọn vẹn trong phổ của tín hiệu

chói.và để tránh can nhiễu từ màu sáng

chói thì tín hiệu mầu phải nằm trọn vẹn

trong phổ tần cao của tín hiệu chói.

 Mà E của NTSC là 0/4.2 MHZ ;Tín

hiệu mầu của NTSC có dải phổ cao

nhất 0/1.5MHZ nhưng trong thực tế khi

truyền chỉ truyền dải phổ 0/1.2MHZ vậy

fmp cao nhất

là:fmp<4.2-0.6=3.6fmp<3.6MHZ. Sơ đồ nhiễu do SMP

gây ra trên màn hình

123

n

Nhiễu do SMPgây ra

 Mặt khác số mành quét trong một mành là lẻ nên cứ sau

1 mành vị trí đen,trắng thì lại đổi cho nhau,giúp cho ta cảm giác bình quân độ chói theo thời gian.Vì vậy trong

có SMP thỏa mãn cả hai điều kiện đã nêu trên,thực tế

• Phổ tín hiệu chói là phổ vạch,được phân bố là các bội

dao động tần số sóng mang phụ (SMP) đã giảm đi

nhiều.trong một chu kỳ quét dòng có (2n-1)/2 chu kỳ dao động tần số SMP nên pha dao động của SPM đảo pha

sáng và tối gây ra do có dao động SMPsẽ lần lượt đổi vị trí cho nhau khi quét từ dòng trên xuống dòng dưới.các điểm sáng tối xen kẽ theo chiều đứng bù trừ cho nhau

tạo cảm giác màn ảnh có độ chói đồng đều.

 Tín Hiệu Đồng Bộ Màu

 Do đặc điểm của điều chế SAM nên khi muốn tách tín hiệu màu ra khỏi tín hiệu chói thì cần thiết phải thực hiện tách sóng SAM để lấy tín hiệu màu Ei EQ mạch thực hiện tách sóng SAM là mạch tách sóng đồng bộ(tách sóng nhân) nên trong máy thu hình mầu cần phải tạo dao động có tần số bằng tần số sóng mang phụ

có pha đồng bộ pha của SMP bên phát.Dao động uo này đưa vào bộ tách sóng

để có tích số:

U(t)=Uo.Um=Uo.[E Q sin(ω mp t+33 o )+EIcos(ω mp t+33 o )]

Uo=asin(ωmpt+α) )

 Như vậy bên thu cần có uo ổn định và đồng bộ với sóng mang phụ ở phía

phát.vì vậy bên phát truyền sang phía thu một chuỗi dao động chuẩn về pha và tần số của SMP đây là tín hiệu đồng bộ màu.Yêu cầu tín hiệu đồng bộ màu

không ảnh hưởng đến đồng bộ dòng và đồng bộ mành.

 Vậy tín hiệu đồng bộ màu NTSC là một chuỗi 8/10 chu kỳ có tần số bằng tần số fmp có pha đồng pha với sóng mang phụ phía phát và chuỗi xung này được cài

ở sườn sau của xung xóa dòng có biên độ đỉnh bằng 0,9.S(S: biên độ xung đồng

bộ dòng) trừ 9 dòng đầu của sung tắt mành.

 Các tiêu chuẩn của hệ màu NTSC

XUNG ĐỒNG BỘ MÀU

+15% -15%

Uhmmax=133%

Uhmmin=-33%

Mức đenEy=0%

Ey

Uhm

Xung đồng bộ

Dạng tín hiệu hình màu hệ NTSC

 Hệ NTSC có các thành phần tín hiệu:

 Tín hiệu màu Et, Eq được điều chế QSAM để cài vào phổ tần cao của tín hiệu chói nó mang thông tin về màu sắc của bức ảnh

 Tín hiệu Ey :cho biết thông tin về độ chói của

bức ảnh

 Tín hiệu đồng bộ dòng,mành để điều khiển

cưỡng bức xung quét dòng,mành phía thu đồng

bộ phía phát

 Đồng bộ màu:điều khiển cưỡng bức pha và tần

số của sóng mang phụ tại chỗ sao cho đồng bộ với sóng mang phụ phía phát.

 Tín hiệu tiếng đã điều chế FM.

MA TRẬN

Delay 0,7

SAMSAM

 Mã hóa NTSC

 (*)Mã hóa NTSC nhằm taọ ra 3 tín hiệu ER,EG,EY

 +)Từ 3 tín hiệu màu E R, E G, E Y thông qua mạch ma trận chuyển

chúng thành các tín hiệu:

 Tín hiệu chói E Y có dải tần số từ 04,2Mhz

 Tín hiệu màu E I= E R- E Ycó dải tần số từ 00.5Mhz.

 Tín hiệu màu E Q= E B- E Y

 Hai sóng E Q, E I được đem đi điều biên cân bằng với sóng mang màu phụ có tần số 3.58Mhz.

 (*)Qúa trình mã hóa tín hiệu:

 +)Đầu tiên một mạch dao động tạo sóng hình sin có tấn số 3.58Mhz và sớm pha một góc 90,để điều biên nén cùng với E ITín hiệu màu

C1.Như vậy sóng sin có biên độ 3.58Mhz và pha.

 +)Hai sóng C1,C2 được nhập chung vào một mạch cộngmột sóng sin duy nhất.

 +)Sau đó tín hiệu màu C được cộng với EY để đưa ra một phần tín

hiệu điều chế.Phần còn lại được lấy ra từ mạch tạo tần số được đưa qua mạc đảo pha rồi nhập chung vào phần tín hiệu chói cộng lóe

màu,sau đó đưa ra một tín hiệu chung

Color IF

Burst Gate

DemodI

DemodQ

33o 90o

Mạch khuyếchĐại và mạch

 Giải mã NTSC

 Từ tách sóng hình,toàn bộ dải thông của tín hiệu chói sẽ được đưa qua một dây trễ sau đó đến mạch ma trận để chờ 2 tín hiệu màu EI,EQ.Đông thời dải tần này cũng được vào tầng khuếch đại trung tần màu COLOR IF.Đây là tầng chỉ khuếch đại các tần số trong khoảng của sóng mang phụ

 Ở ngõ ra của trung tần IF của COLOR IF chỉ còn lại khoảng tấn số

(2.38Mhz4.2Mhz),đây chính là khoảng tần số chứa các tín hiệu tin tức của các màu

 Sau đó EI,EQ,EY được đưa vào mạch ma trận Mạch ma trận sẽ thực hiện các phép cộng trừ các điện áp theo tỷ lệ định sẵn để ở ngõ ra có được tín hiệu :

 -EY đưa vào Katốt của đèn hình màu

có pha bằng 0.Người ta chỉnh cho sóng này sớm pha 33,sau đó đưa vào tách sóng điều biên nén của Q ,rồi lại chỉnh cho sớm pha 90 nữa để tách sóng I

 Kết luận về hệ màu NTSC

 Trong hệ màu NTSC thì hai tín hiệu Ei,EQ được truyền đi đồng thời

 Điều biên nén vuông góc EI,EQ vào sóng mang phụ fsc=3.58Mhz đó cũng chính là điều biên cân bằng của SAM

 Tín hiệu màu NTSC COLOR VIDEO có chứa 7 tín tức:

 +)4 tín tức đầu là của truyền hình đen trắng:có dải tần số 4.5Mhz

 +)2 tín hiệu màu :

 *)EI có dải tấn số 01.5Mhz

 *)EQ có dải tần số00.5Mhz

 +)Tin tức thứ 7 là loé màu và đồng bộ màu

 Loé màu truyền đi pha gốc 0 của sóng mang phụ dùng để chuẩn pha gốc của sóng mang phụ fsc ở máy thu

 Bằng cách chon sóng mang phụ fSC cho phép tự khử được nhiễu do chính sóng mang phụ gây ra

 Phải chọn tần số FM sao cho nếu có giao thoa thì cũng không gây nhiễu trên màn hình

 Ở máy thu hệ NTSC có nút chỉnh pha để tránh sự sai pha trong đường truyền



 Ưu nhược điểm của hệ màu NTSC

 Ưu điểm:

 Hệ màu NTSC có mạch mã hóa và mạch giải mã đơn giản,các thiết bị sử dụng để mã hóa và giải mã không phức tạp nên giá của các thiết bị rẻ hơn các hệ màu khác

 Nhược điểm:

 +)Dễ bị sai màu khi hệ thống truyền không lý tưởng và có nhiễu

 +) Méo gây ra do dải tần tín hiệu mang màu bị hạn chế,nên sinh ra sự nhòe ranh giới giữa các dải màu cần thiết nằm kề nhau theo chiều ngang làm cho độ chói bị giảm tín hiệu thấp ở vùng giới hạn các dải màu và ở các chi tiết màu nhỏ.

 +)Méo gây ra do dải tần tín hiệu mang màu khác nhau:Sự sai khác dải tần của UI,UQ

không giống nhau.

 +)Nếu của tín hiệu vào kênh chói có sự đột biến hoặc chứa các thành phần tần số cao thì giới hạn tác dụng của nó,đầu ra của bộ lọc thông dải tần số fsc sẽ xuất hiện các dao động tần số sóng mang phụ Các dao động này tách ra và gây ra nhiễu các tín hiệu màu

 +)Nhiễu lẫn nhau giữa các tín hiệu mang màu do đài phát biến tần không đối xứng khi hai biên tần của thành phần UI không đối xứng thì trong tín hiệu UQ nhận được sau khi tách sóng có lẫn thành phần UI .

**THE END**