第2章彩色電視制式與彩色電視信號

1、電視原理與現(xiàn)代電視系統(tǒng)電視原理與現(xiàn)代電視系統(tǒng)第第1章章 電視基礎(chǔ)知識電視基礎(chǔ)知識第第2章章 彩色電視制式與彩色電視彩色電視制式與彩色電視信號信號 第第3章章 廣播電視系統(tǒng)廣播電視系統(tǒng)第第4章章 電視接收系統(tǒng)電路分析電視接收系統(tǒng)電路分析 第第5章章 有線電視系統(tǒng)有線電視系統(tǒng)第第6章章 數(shù)字電視與高清晰度電視數(shù)字電視與高清晰度電視 緒緒 論論第第2章章 彩色電視制式與彩色電視信號彩色電視制式與彩色電視信號2.1 兼容制傳送方式兼容制傳送方式2.2 標(biāo)準(zhǔn)彩條信號標(biāo)準(zhǔn)彩條信號2.3 色度信號與色同步信號色度信號與色同步信號2.4 NTSC制色差信號及編、解碼過程制色差信號及編、解碼過程2.5 PAL制

2、及其編、解碼過程制及其編、解碼過程2.6 SECAM制及其編、解碼過程制及其編、解碼過程2.1 兼容制傳送方式兼容制傳送方式 兼容兼容：彩色電視機：彩色電視機接收和顯示黑白圖像接收和顯示黑白圖像逆向兼容；逆向兼容； 黑白電視機黑白電視機接收彩色顯示黑白圖像接收彩色顯示黑白圖像正向兼容。正向兼容。 2.1.1 兼容的必備條件兼容的必備條件 （1）彩色電視信號包含）彩色電視信號包含亮度信號亮度信號和和色度信號色度信號。 （2） 相同的頻帶寬度、圖像載頻和伴音載頻相同的頻帶寬度、圖像載頻和伴音載頻。 （3） 相同掃描制式相同掃描制式（方式、掃描頻率及參數(shù)）。（方式、掃描頻率及參數(shù)）。 （4） 盡可能

3、地盡可能地減小色度信號對亮度信號的干擾減小色度信號對亮度信號的干擾。 第第2章章 彩色電視制式與彩色電視信號彩色電視制式與彩色電視信號 2.1.2 亮度與三基色信號的關(guān)系：亮度與三基色信號的關(guān)系： 對彩色景物攝取分別得到三基色電信號對彩色景物攝取分別得到三基色電信號E ER R、E EG G、E EB B, ,其重現(xiàn)的亮度是符合亮度方程：其重現(xiàn)的亮度是符合亮度方程： EY= 0.30ER+ 0.59EG+ 0.11EB 不論明亮程度如何不論明亮程度如何, , 對于黑白圖像對于黑白圖像, , 三基色信號三基色信號值相等且與亮度信號相同。值相等且與亮度信號相同。 如果三基色分量不相等如果三基色分量

4、不相等, , 三基色信號的比例三基色信號的比例色調(diào)色調(diào), ,三基色分量亮度之和三基色分量亮度之和亮度。亮度。 ER、 EG、 EB、 EY四種信號只有三種獨立四種信號只有三種獨立, 已知已知任意三種任意三種, , 就可通過加減法矩陣電路來合成第四種。就可通過加減法矩陣電路來合成第四種。 2.1.3 2.1.3 色度信號的編碼傳輸色度信號的編碼傳輸一、一、 色度信號的編碼色度信號的編碼彩色電視信號彩色電視信號 = = 亮度信號亮度信號 + + 兩種基色信號兩種基色信號 =兼容兼容 。 缺點：即亮度信號缺點：即亮度信號 Y Y 和兩個基色分別包含有亮度信息和兩個基色分別包含有亮度信息, , 多余多

5、余, , 且在傳輸過程中易干擾且在傳輸過程中易干擾Y Y信號。信號。 措施措施 =對基色信號進行編碼對基色信號進行編碼, , 即即從基色信號中減去亮從基色信號中減去亮度信號度信號, , 編碼后的信號編碼后的信號稱為稱為色差信號色差信號。 R-Y = 0.7R - 0.59G - 0.11B B-Y = -0.3R- 0.59G - 0.89B G-Y = -0.3R+ 0.41G- 0.11B 三個色差信號中三個色差信號中只有兩個是獨立的只有兩個是獨立的， 第三個可以第三個可以由另外兩個得到，只要選擇兩個色差信號就可以代表由另外兩個得到，只要選擇兩個色差信號就可以代表色度信號。色度信號。 由于

6、由于G-YG-Y信號數(shù)值較小信號數(shù)值較小, , 對改善信雜比不利對改善信雜比不利, , 同時同時可由簡單的電阻矩陣實現(xiàn)可由簡單的電阻矩陣實現(xiàn)R-Y, B-YR-Y, B-Y和和G-YG-Y的變換的變換, , 所以所以, , 通常傳送通常傳送 Y, R-YY, R-Y和和B-YB-Y, , 其中其中Y Y代表亮度信息代表亮度信息, R-Y, , R-Y, B-YB-Y代表色度信息。代表色度信息。二、二、 傳送色差信號的優(yōu)點傳送色差信號的優(yōu)點; 1.兼容效果好兼容效果好; 可減少色度信號對亮度信號的干擾可減少色度信號對亮度信號的干擾, , 當(dāng)傳送黑白圖像時當(dāng)傳送黑白圖像時, , R R= =G G

7、= =B B, , 兩個色差信號（兩個色差信號（R R- -Y Y）和（和（B B- -Y Y）均為零，不會對亮度信號均為零，不會對亮度信號產(chǎn)生干擾。因此產(chǎn)生干擾。因此, , 黑白電視機只接收彩色電視臺中的黑白電視機只接收彩色電視臺中的Y Y信號信號, , 其效其效果與收看黑白電視臺一樣果與收看黑白電視臺一樣, , 不受色差信號的干擾不受色差信號的干擾, , 能正常重現(xiàn)原能正常重現(xiàn)原圖像的亮度圖像的亮度, , 所以所以, , 其兼容效果好。其兼容效果好。2. 可節(jié)省色度信號的發(fā)射功率；可節(jié)省色度信號的發(fā)射功率； 在彩色圖像中大部分像素接近于白色或灰色，它們的色差信在彩色圖像中大部分像素接近于白

8、色或灰色，它們的色差信號為零，小部分彩色像素才有色差信號，號為零，小部分彩色像素才有色差信號， 因此發(fā)射色差信號比發(fā)因此發(fā)射色差信號比發(fā)射射R R、G G、B B信號需要的發(fā)射功率小。信號需要的發(fā)射功率小。 3. 3. 能夠?qū)崿F(xiàn)恒定亮度原理能夠?qū)崿F(xiàn)恒定亮度原理; ; 恒定亮度原理恒定亮度原理: : 被攝景物的亮度被攝景物的亮度, , 在傳輸系統(tǒng)是線性的前提條件在傳輸系統(tǒng)是線性的前提條件下均應(yīng)保持恒定下均應(yīng)保持恒定, , 與色差信號失真與否無關(guān)與色差信號失真與否無關(guān), , 只與亮只與亮度信號本身的大小有關(guān)。度信號本身的大小有關(guān)。 驗證驗證: 假設(shè)某紫紅色假設(shè)某紫紅色, 其其 R = 0.7V,

9、G = 0.4V, B = 0.5V, 則則可求得可求得Y=0.5V, 那么那么 R-Y=0.7-0.5=0.2V B-Y=0.5-0.5=0V傳送至接收端，傳送至接收端， 合成綠色差信號合成綠色差信號: 正常時正常時 G-Y = 0.51(R-Y) 0.19( B-Y）= 0.102v G = （G-Y）+Y= -0.1+0.5 = 0.4V 故恢復(fù)亮度與故恢復(fù)亮度與Y= 0.30R+0.59G+0.11B = 0.5 V與與Y值相同。值相同。 受干擾時受干擾時 （正常時（正常時R=0.7V,G=0.4V,B=0.5VR=0.7V,G=0.4V,B=0.5V） 假設(shè)受干擾，使得：假設(shè)受干擾，

10、使得： Y Y信號信號為為 0.5V0.5V（未變）（未變） 紅色差紅色差變?yōu)樽優(yōu)?0.3V0.3V 藍(lán)色差藍(lán)色差變?yōu)樽優(yōu)?0.2V0.2V 則：合成的綠色差則：合成的綠色差變?yōu)樽優(yōu)?0.191V-0.191V 那么那么 ，恢復(fù)后，恢復(fù)后 R= 0.3 + 0.5 = 0.8VR= 0.3 + 0.5 = 0.8V G= -0.191 + 0.5 = 0.309V G= -0.191 + 0.5 = 0.309V B= 0.2 + 0.5 = 0.7 V B= 0.2 + 0.5 = 0.7 V Y= 0.30R+ 0.59G+ 0.11B = 0.5 V顯然色調(diào)有失真顯然色調(diào)有失真, , 紅

11、色更加偏紫了紅色更加偏紫了, , 亮度信號亮度信號YY仍然為仍然為0.5V, 0.5V, 色差信號的失真不會影響亮度色差信號的失真不會影響亮度, , 由于此由于此, , 使得兼容性得到使得兼容性得到改善。改善。4. 有利于高頻混合有利于高頻混合; 人眼對彩色細(xì)節(jié)的分辨力比較差人眼對彩色細(xì)節(jié)的分辨力比較差， 在傳送彩色圖像在傳送彩色圖像時只要傳送一幅粗線條時只要傳送一幅粗線條大面積的彩色圖像配上亮度細(xì)節(jié)就大面積的彩色圖像配上亮度細(xì)節(jié)就可以了，沒有必要傳送彩色細(xì)節(jié)，這稱為可以了，沒有必要傳送彩色細(xì)節(jié)，這稱為大面積著色原理大面積著色原理。 傳送亮度信號傳送亮度信號-帶寬帶寬6MHz;6MHz; 傳送

12、色度信號傳送色度信號-頻帶頻帶1.3MHz1.3MHz； 那么：那么： 恢復(fù)恢復(fù)三基色信號三基色信號: :只含只含低頻率成分低頻率成分 -大面積的色調(diào)大面積的色調(diào)（輪廓）（輪廓）； 圖像的細(xì)節(jié)圖像的細(xì)節(jié): :即高頻成分即高頻成分-則由亮度信號來補充則由亮度信號來補充。 大面積著色原理大面積著色原理 人眼對亮度細(xì)節(jié)的分辨力遠(yuǎn)高于對彩色的分辨力人眼對亮度細(xì)節(jié)的分辨力遠(yuǎn)高于對彩色的分辨力，因因此，當(dāng)觀察圖像細(xì)節(jié)時，人眼只感覺到亮度的差別，而不此，當(dāng)觀察圖像細(xì)節(jié)時，人眼只感覺到亮度的差別，而不能感覺到色度有差別。所以能感覺到色度有差別。所以亮度信號需要用寬帶傳送亮度信號需要用寬帶傳送，以，以保證圖像有

13、足夠高的保證圖像有足夠高的清晰度清晰度，而而色度信號可以采用窄帶信色度信號可以采用窄帶信號傳送號傳送，這樣，在重現(xiàn)圖像中，這樣，在重現(xiàn)圖像中，細(xì)節(jié)是黑白的，大面積上細(xì)節(jié)是黑白的，大面積上才有彩色才有彩色，這就叫，這就叫大面積著色原理大面積著色原理。亮度信號、色差信號形成電路亮度信號、色差信號形成電路EY= 0.30ER+ 0.59EG+ 0.11EB 2.1.4 頻帶壓縮與頻譜間置頻帶壓縮與頻譜間置 為什么要壓縮頻帶？為什么要壓縮頻帶？ 原因一：若不壓縮，原因一：若不壓縮，6MHz3=18MHz，總頻帶過寬，總頻帶過寬, 資源浪資源浪費，技術(shù)上有困難；費，技術(shù)上有困難； 原因二：原因二：無法實

14、現(xiàn)兼容無法實現(xiàn)兼容（黑白電視信號帶寬為（黑白電視信號帶寬為6MHz） = 必須必須壓縮頻帶寬度壓縮頻帶寬度 =色度信號帶寬為色度信號帶寬為01.3 MHz。 當(dāng)色差信號的帶寬為當(dāng)色差信號的帶寬為01.3 MHz， 亮度信號的帶寬為亮度信號的帶寬為06 MHz 時，時， 恢復(fù)的三個基色信號為恢復(fù)的三個基色信號為: R = (R-Y) 01.3+ Y06 = R01.3+Y1.36 G = (G-Y) 01.3 + Y06 = G01.3+ Y1.36 B = (B-Y) 01.3 + Y06 = B01.3+ Y1.36 色差信號的頻帶雖經(jīng)壓縮色差信號的頻帶雖經(jīng)壓縮, 但仍與頻帶寬度為但仍與頻帶

15、寬度為6MHz的亮度信號的亮度信號部分部分重疊重疊, 這樣不僅互相干擾這樣不僅互相干擾, 而且接而且接收端也無法將它們區(qū)分開。收端也無法將它們區(qū)分開。 = 頻譜間置頻譜間置 頻譜間置可行性：頻譜間置可行性： 電視圖像信號電視圖像信號周期性周期性=亮度信號的頻譜結(jié)構(gòu)亮度信號的頻譜結(jié)構(gòu)是是線狀離散譜線狀離散譜。 亮度信號雖然占據(jù)了亮度信號雖然占據(jù)了0 06 MHz6 MHz的頻帶寬度，的頻帶寬度， 但并但并未占滿整個未占滿整個6 MHz 6 MHz 的帶寬。的帶寬。 亮度信號的能量只集中在行頻亮度信號的能量只集中在行頻f fH H及其諧波及其諧波nfnfH H附近附近很窄的范圍內(nèi)很窄的范圍內(nèi)，隨諧

16、波次數(shù)的升高，隨諧波次數(shù)的升高， 能量逐漸下降。能量逐漸下降。 在在( (n n-1/2)-1/2)f fH H附近沒有亮度信號能量，附近沒有亮度信號能量，留有較大的留有較大的空隙?？障?。 亮度信號頻譜圖 色度信號色度信號同亮度信號一樣同亮度信號一樣, , 具有同樣的具有同樣的周期性周期性, , 因為因為它也是按同一幀頻和行頻掃描出來的它也是按同一幀頻和行頻掃描出來的, , 所以所以色度信號的譜色度信號的譜線也是一群一群的離散譜線也是一群一群的離散譜, , 群與群之間的群與群之間的間距也是行頻間距也是行頻。 = 可以在亮度信號的頻譜間隙里可以在亮度信號的頻譜間隙里穿插穿插色度信號的頻色度信號的

17、頻譜，可以使它們譜，可以使它們相互錯開。相互錯開。 實現(xiàn)方法：實現(xiàn)方法： 將色差信號進行一次將色差信號進行一次調(diào)制調(diào)制, 只要適當(dāng)選擇其調(diào)制載只要適當(dāng)選擇其調(diào)制載頻便可使已調(diào)色差信號的頻譜與亮度信號頻便可使已調(diào)色差信號的頻譜與亮度信號頻譜交錯頻譜交錯。 色差信號調(diào)制所用載波信號色差信號調(diào)制所用載波信號稱為稱為副載波副載波。 選擇：選擇：fSC = 4.433 618 75 MHz =283.5 fH。 因此因此, 可將色差信號頻譜搬到亮度頻譜間隔的中央可將色差信號頻譜搬到亮度頻譜間隔的中央, 便于分離便于分離, 合理使用了合理使用了6MHz的頻帶的頻帶, 有利于兼容。有利于兼容。 色度信號放在

18、亮度信號色度信號放在亮度信號高端高端可以可以減少減少亮度信號對亮度信號對色度信號的色度信號的干擾（干擾（因高端因高端能量較低）能量較低）。頻譜交錯2.1.5 彩色電視信號頻域圖彩色電視信號頻域圖 彩色全電視信號：彩色全電視信號： FBAS = 黑白全電視信號黑白全電視信號 + 色度信號色度信號 彩色電視全射頻電視信號彩色電視全射頻電視信號 = FBAS + 高頻伴音信號高頻伴音信號滿足滿足兼容性：兼容性： 頻帶寬度和頻道劃分頻帶寬度和頻道劃分與黑白電視完全一樣與黑白電視完全一樣, 僅在高僅在高頻端色差信號對副載波是雙邊帶調(diào)幅頻端色差信號對副載波是雙邊帶調(diào)幅, 色度信號與亮度色度信號與亮度信號頻

19、譜交錯信號頻譜交錯, 互不干擾。所以互不干擾。所以, 黑白、彩色電視完全黑白、彩色電視完全可以兼容。可以兼容。彩色電視信號頻域示意圖第第2章章 彩色電視制式與彩色電視信號彩色電視制式與彩色電視信號2.1 兼容制傳送方式兼容制傳送方式2.2 標(biāo)準(zhǔn)彩條信號標(biāo)準(zhǔn)彩條信號2.3 色度信號與色同步信號色度信號與色同步信號2.4 NTSC制色差信號及編、解碼過程制色差信號及編、解碼過程2.5 PAL制及其編、解碼過程制及其編、解碼過程2.6 SECAM制及其編、解碼過程制及其編、解碼過程 2.2.1 標(biāo)準(zhǔn)彩條亮度與色差信號的波形與特點標(biāo)準(zhǔn)彩條亮度與色差信號的波形與特點 標(biāo)準(zhǔn)彩條信號標(biāo)準(zhǔn)彩條信號是由彩條信號

20、發(fā)生器產(chǎn)生的一種是由彩條信號發(fā)生器產(chǎn)生的一種測測試信號。試信號。它在彩色電視機屏幕上顯示八條等寬的彩色它在彩色電視機屏幕上顯示八條等寬的彩色豎條，按亮度遞減順序依次為白、黃、青、綠、品、豎條，按亮度遞減順序依次為白、黃、青、綠、品、紅、藍(lán)、黑。紅、藍(lán)、黑。 規(guī)范規(guī)范1：100/0/100/0 100%幅度、幅度、100%飽和度彩條信號：飽和度彩條信號： 白條電平白條電平1(即即100%) 黑條電平黑條電平0 三基色高電平三基色高電平1飽和色飽和色=100% 三基色低電平三基色低電平02.2 標(biāo)準(zhǔn)彩條信號標(biāo)準(zhǔn)彩條信號彩條信號 表21 100%幅度、100%飽和度彩條三基色、亮度、色差電平值規(guī)范規(guī)

21、范2：100/0/75/0 75%幅度、幅度、100%飽和度彩條信號：飽和度彩條信號： 白條電平白條電平1(即即100%) 黑條電平黑條電平0 三基色高電平三基色高電平75% 非非飽和色飽和色 三基色低電平三基色低電平0彩條信號飽和度彩條信號飽和度=三基色高電平三基色高電平 / 白色高電平白色高電平 記住記住!表22 75%幅度、100%飽和度標(biāo)準(zhǔn)彩條三基色、亮度、色差電平值 2.2.2 彩條信號命名：彩條信號命名： 100-0-100-0彩條信號彩條信號： 100-0白條和黑條的電壓最大值為白條和黑條的電壓最大值為1（100%），）， 最小值為最小值為0； 100-0彩色條的基色電壓最大值為

22、彩色條的基色電壓最大值為1 （100%），）， 最小值為最小值為0。 100-0-100-0-75-075-0彩條信號：彩條信號： 100-0白條和黑條的電壓最大值為白條和黑條的電壓最大值為1（100%），）， 最小值為最小值為0； 75-0彩色條的基色電壓最大值為彩色條的基色電壓最大值為0.75（75%），）， 最小值為最小值為0。 我國電視標(biāo)準(zhǔn)采用。我國電視標(biāo)準(zhǔn)采用。思思 考考 題題 什么是兼容？兼容的條件有哪些？ A兼容兼容：彩色電視機能夠接收黑白電視信號并能顯示黑：彩色電視機能夠接收黑白電視信號并能顯示黑 白圖像白圖像逆向兼容逆向兼容； 黑白電視機能夠接收彩色電視信號并能顯示黑黑白電視

23、機能夠接收彩色電視信號并能顯示黑 白圖像白圖像正向兼容正向兼容。兼容的必備條件：兼容的必備條件： （1）彩色電視信號包含）彩色電視信號包含亮度信號亮度信號和和色度信號色度信號。 （2） 相同的頻帶寬度、圖像載頻和伴音載頻相同的頻帶寬度、圖像載頻和伴音載頻。 （3） 相同掃描制式相同掃描制式（方式、掃描頻率及參數(shù)）。（方式、掃描頻率及參數(shù)）。 （4） 盡可能地減小色度信號對亮度信號的干擾盡可能地減小色度信號對亮度信號的干擾。Q1思思 考考 題題為什么要用色差信號來傳送色度信號？ A1. 1. 兼容效果好，兼容效果好，可減少色度信號對亮度信號的干擾?？蓽p少色度信號對亮度信號的干擾。 2. 2. 可

24、節(jié)省色度信號的發(fā)射功率可節(jié)省色度信號的發(fā)射功率； 在彩色圖像中大部分像素接近于白色或灰色，它們的色差在彩色圖像中大部分像素接近于白色或灰色，它們的色差信號為零，小部分彩色像素才有色差信號，信號為零，小部分彩色像素才有色差信號， 因此發(fā)射色差因此發(fā)射色差信號比發(fā)射信號比發(fā)射R R G G B B信號需要的發(fā)射功率小。信號需要的發(fā)射功率小。能夠?qū)崿F(xiàn)恒定亮度原理，能夠?qū)崿F(xiàn)恒定亮度原理，被攝景物的亮度與色差信號失真被攝景物的亮度與色差信號失真與否無關(guān)與否無關(guān), , 只與亮度信號本身的大小有關(guān)。只與亮度信號本身的大小有關(guān)。4. 4. 有利于高頻混合。根據(jù)大面積著色原理，有利于高頻混合。根據(jù)大面積著色原理

25、，傳送色度傳送色度1.3 1.3 MHzMHz大面積的色調(diào)大面積的色調(diào), ,傳送亮度占傳送亮度占6 MHz6 MHz圖像的細(xì)節(jié)圖像的細(xì)節(jié)。Q2思思 考考 題題 彩色電視中為什么要進行頻帶壓縮與頻譜間置彩色電視中為什么要進行頻帶壓縮與頻譜間置？ A頻譜間置：頻譜間置：1.1.必要性必要性: :色差信號的頻帶雖經(jīng)壓縮色差信號的頻帶雖經(jīng)壓縮, , 但仍與頻帶但仍與頻帶 寬度為寬度為 6MHz6MHz的亮度信號部分的亮度信號部分重疊重疊, , 這樣不僅互相這樣不僅互相 干擾干擾, , 而且接收端也無法將它們區(qū)分開。而且接收端也無法將它們區(qū)分開。 2.2.可行性可行性：電視圖像信號：電視圖像信號周期性周

26、期性=亮、色信亮、色信號號 線狀離散譜線狀離散譜集中在行頻集中在行頻f fH H及諧波及諧波nfnfH H附附近近 留有較大的空隙。留有較大的空隙。 = 可以在亮度信號的頻譜間隙里穿插色度信號可以在亮度信號的頻譜間隙里穿插色度信號 的頻譜，可以使它們的頻譜，可以使它們相互錯開相互錯開。 Q3壓縮頻帶壓縮頻帶：1. 6MHz1. 6MHz3=18MHz3=18MHz，總頻帶過寬，總頻帶過寬, , 資源浪費，技資源浪費，技 術(shù)上有困難；術(shù)上有困難； 2 .2 .無法實現(xiàn)兼容（無法實現(xiàn)兼容（黑白帶寬為黑白帶寬為MHzMHz）。）。第第2章章 彩色電視制式與彩色電視信號彩色電視制式與彩色電視信號2.1

27、 兼容制傳送方式兼容制傳送方式2.2 標(biāo)準(zhǔn)彩條信號標(biāo)準(zhǔn)彩條信號2.3 色度信號與色同步信號色度信號與色同步信號2.4 NTSC制色差信號及編、解碼過程制色差信號及編、解碼過程2.5 PAL制及其編、解碼過程制及其編、解碼過程2.6 SECAM制及其編、解碼過程制及其編、解碼過程 2.3.1 色度信號的形成色度信號的形成 在在NTSC制中制中, 將將兩個色差信號兩個色差信號分別對分別對正交的兩個正交的兩個副載波副載波進行進行平衡調(diào)幅平衡調(diào)幅得到已調(diào)信號得到已調(diào)信號,稱其為稱其為色度信號色度信號。 1. 平衡調(diào)幅平衡調(diào)幅 所謂所謂平衡調(diào)幅平衡調(diào)幅,是指抑制載波的調(diào)幅方式。是指抑制載波的調(diào)幅方式。

28、它與普通調(diào)幅不同之處在于它與普通調(diào)幅不同之處在于,平衡調(diào)幅不輸出載波。平衡調(diào)幅不輸出載波。 第第2章章 彩色電視制式與彩色電視信號彩色電視制式與彩色電視信號2.3 色度信號與色同步信號色度信號與色同步信號 設(shè):調(diào)制信號為u=Ucost,載波信號為us=Uscosst,則調(diào)幅后形成的一般調(diào)幅波為 上式說明,普通調(diào)幅波的頻譜是由載頻s和兩個邊頻(s+)、(s-)三個分量組成的1()cos(cos)coscoscoscos11coscos()cos()22sssssssssssuUutUUttUtUttUtUtUt (b)平衡調(diào)幅 (a)普通調(diào)幅平衡調(diào)幅抑制了載波分量平衡調(diào)幅抑制了載波分量,使得調(diào)幅

29、波中沒有使得調(diào)幅波中沒有Uscosst一一項項,因而其表達(dá)式變?yōu)橐蚨浔磉_(dá)式變?yōu)?coscos11cos()cos()22sssuUttUtUt 調(diào)幅波波形色度信號的平衡調(diào)幅平衡調(diào)幅波的特點平衡調(diào)幅波的特點: (1) 不含載波分量。不含載波分量。 (2) 色差信號通過色差信號通過0值點時，平衡調(diào)幅波極性反相值點時，平衡調(diào)幅波極性反相180。 (3) 振幅只與調(diào)制信號的振幅成正比，與載波振幅無關(guān)。振幅只與調(diào)制信號的振幅成正比，與載波振幅無關(guān)。 傳送圖像的色差信號為零時，傳送圖像的色差信號為零時， 平衡調(diào)幅波的值也為零，平衡調(diào)幅波的值也為零， 這這樣樣可以節(jié)省發(fā)射功率，減少了色度信號對亮度信號的干

30、擾?？梢怨?jié)省發(fā)射功率，減少了色度信號對亮度信號的干擾。 (4) 包絡(luò)不是調(diào)制信號波形，包絡(luò)不是調(diào)制信號波形， 不能用普通的包絡(luò)檢波方不能用普通的包絡(luò)檢波方法解調(diào)，法解調(diào)，只能采用同步檢波器只能采用同步檢波器在原載波的正峰點上對平衡調(diào)在原載波的正峰點上對平衡調(diào)幅波取樣幅波取樣解調(diào)解調(diào)，才能得到原調(diào)制信號。，才能得到原調(diào)制信號。 正交平衡調(diào)幅正交平衡調(diào)幅：是指將兩個色差信號分別對頻率相同：是指將兩個色差信號分別對頻率相同而相位正交的兩個副載波進行平衡調(diào)幅。而相位正交的兩個副載波進行平衡調(diào)幅。 意義：1.可使兩個已調(diào)的色差信號只占據(jù)相同的頻帶，在接收端可利用同步 檢波技術(shù)將這兩個色差信號解調(diào)出來。

31、2.采用平衡調(diào)幅后，已調(diào)的色差信號中沒有副載波分量，這樣可以大 大減小色度信號對亮度的干擾。2. 正交調(diào)幅正交調(diào)幅 將兩個調(diào)制信號分別對將兩個調(diào)制信號分別對頻率相等、相位相差頻率相等、相位相差90的的兩個正交載波兩個正交載波進行調(diào)幅進行調(diào)幅, 這一調(diào)制方式稱這一調(diào)制方式稱正交調(diào)幅正交調(diào)幅。 將正交調(diào)幅的兩個調(diào)幅信號進行將正交調(diào)幅的兩個調(diào)幅信號進行矢量相加矢量相加,從而得從而得到的調(diào)幅信號稱為到的調(diào)幅信號稱為正交調(diào)幅信號。正交調(diào)幅信號。正交平衡調(diào)幅的特點正交平衡調(diào)幅的特點 平衡調(diào)幅波平衡調(diào)幅波不再含有載波分量不再含有載波分量； 平衡調(diào)幅波的上、下包絡(luò)不再是原來的調(diào)制信號的波形平衡調(diào)幅波的上、下包

32、絡(luò)不再是原來的調(diào)制信號的波形，不能采用普通的檢波方法，應(yīng)采用同步檢波；不能采用普通的檢波方法，應(yīng)采用同步檢波； 調(diào)制信號過零電平轉(zhuǎn)換極性調(diào)制信號過零電平轉(zhuǎn)換極性處，信號的相位反相處，信號的相位反相180度；度； 正交平衡調(diào)幅傳送一定的信息所需正交平衡調(diào)幅傳送一定的信息所需功率大大減少功率大大減少，但它但它的解調(diào)必須采用同步檢波，增加了接收設(shè)備的復(fù)雜程度的解調(diào)必須采用同步檢波，增加了接收設(shè)備的復(fù)雜程度 3. 色度信號的形成色度信號的形成色度信號幅度壓縮色度信號幅度壓縮 從從表表2-3中可看出，標(biāo)準(zhǔn)彩條信號的電平范圍大大中可看出，標(biāo)準(zhǔn)彩條信號的電平范圍大大超過了黑白電視所規(guī)定的范圍。超過了黑白電視

33、所規(guī)定的范圍。黃、黃、 青、青、 綠、紫、綠、紫、 紅、藍(lán)紅、藍(lán)都超過了黑白電平都超過了黑白電平，其中黃色電平最高為，其中黃色電平最高為1.78， 超過了超過了78%，而紅、藍(lán)條的最小數(shù)值又分別比黑電平，而紅、藍(lán)條的最小數(shù)值又分別比黑電平低低46%和和78%。 問題：問題： 超過白電平超過白電平過調(diào)失真過調(diào)失真伴音中斷伴音中斷； 超過同步電平超過同步電平分離同步時，色度信號分離同步時，色度信號 被切割出被切割出引起引起圖像不穩(wěn)圖像不穩(wěn)。 實踐證明：實踐證明：最大和最小電平應(yīng)不超過黑白電平的最大和最小電平應(yīng)不超過黑白電平的33% 根據(jù)表21所列彩條信號參數(shù),利用公式 可分別求得白、黃、青、綠、品

34、、紅、藍(lán)、黑所對應(yīng)的亮度信號、色差信號、色度信號,及亮度與色度的合成信號數(shù)據(jù)如表23所示。據(jù)此繪出的各信號波形如圖211所示。22()()mFRYBY表表23 未壓縮彩條信號有關(guān)數(shù)據(jù)未壓縮彩條信號有關(guān)數(shù)據(jù) 圖圖211 100%幅度彩條波形圖幅度彩條波形圖 (a)Y+Fb+s信號信號; (b)色度信號色度信號F; (c)Y+F+Fb+s信號信號 圖圖211 100%幅度彩條波形圖幅度彩條波形圖 (c)Y+F+Fb+s信號信號 設(shè)(B-Y)和(R-Y)壓縮系數(shù)分別為x1和x2,則壓縮后黃、青視頻信號幅度應(yīng)滿足下式關(guān)系:221222122212()()1.330.89( 0.89)(0.11)1.3

35、30.70(0.30)( 0.70)1.33Yx BYx BYxxxx 將黃彩條數(shù)據(jù)代入式將黃彩條數(shù)據(jù)代入式(222)得得: 將青彩條數(shù)據(jù)代入式將青彩條數(shù)據(jù)代入式(222)得得由式由式(223)和式和式(224)聯(lián)立求解聯(lián)立求解,可得可得: x1=0.493 x2=0.877 (2-23)(2-24) 表表24 壓縮后的彩條數(shù)據(jù)壓縮后的彩條數(shù)據(jù) 經(jīng)經(jīng)正交平衡調(diào)幅正交平衡調(diào)幅 =藍(lán)色、紅色色度信號藍(lán)色、紅色色度信號FU、FV： F FU U=Usin=UsinSCSCt t F FV V=Vcos=VcosSCSCt tFU、FV相加相加=色度信號色度信號 色度信號色度信號的形成的形成= 先先色

36、度信號壓縮色度信號壓縮 =再進行再進行正交平衡調(diào)幅正交平衡調(diào)幅色差信號色差信號 B-Y、R-Y壓縮壓縮后的分別用后的分別用U和和V表示表示,且且 U=0.493(B-Y)U=0.493(B-Y) V=0.877(R-Y) V=0.877(R-Y)22sinc o ssin ()sin ()a rc ta nUVS CS CS CmS CFFFUtVtUVFVU F已調(diào)色差信號已調(diào)色差信號或或色度信號色度信號。 F亦可用矢量表示亦可用矢量表示,稱稱彩色矢量彩色矢量。 22arctanmFUVVU彩色矢量圖 Fm色度信號的幅值色度信號的幅值同同彩色的飽和度正彩色的飽和度正比比。色差信號的相對比值色

37、差信號的相對比值彩色的色調(diào)彩色的色調(diào)。 色度信號既是一個調(diào)幅波, 又是一個調(diào)相波, 色飽和度是利用已調(diào)副載波的幅值來傳送的, 而色調(diào)是利用已調(diào)副載波的相位來傳送的。 白黃青綠紫紅藍(lán)黑R1G1B1YRYBY10.890.70.590.410.30.11000.110.590.70.590.70.11000.890.30.590.590.30.89( a )0 0.215白黃青綠紫紅藍(lán)黑FU00.440.150.290.150.440FV00.100.620.520.620.100F0.450.630.590.630.45Y10.890.70.590.410.30.110 0.43Y F 0.43

38、0.21511.331.1810.930.5600.440.07 0.180 0.33( b ) 標(biāo)準(zhǔn)彩條信號波形 (a) 基色與色差信號 (b) 色度信號 (已調(diào)制信號)色度信號的形成過程：色度信號的形成過程： R G B R-Y G-Y B-Y V U FV FUF藍(lán)色、紅色藍(lán)色、紅色 色度信號色度信號色差信號色差信號 壓縮后壓縮后色差信號色差信號色度信號色度信號三基色三基色壓縮壓縮正交平衡正交平衡 調(diào)調(diào) 幅幅矢量矢量相加相加 轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換正交平衡調(diào)制的原理正交平衡調(diào)制的原理 F=UsinSCt + VcosSCt平衡調(diào)幅器 =乘法器 2.3.2 同步檢波原理同步檢波原理 平衡調(diào)幅波平衡調(diào)幅波

39、不能包絡(luò)檢波不能包絡(luò)檢波 =必須用必須用正交解調(diào)器正交解調(diào)器 =也稱也稱同步檢波器同步檢波器。 原理原理：要求恢復(fù)彩色副載波的：要求恢復(fù)彩色副載波的頻率和相位頻率和相位要要嚴(yán)格地嚴(yán)格地和和正交平衡調(diào)制器中的彩色副載波正交平衡調(diào)制器中的彩色副載波一致一致，然后將副載波分成，然后將副載波分成兩個兩個互相垂直的分量（即正交）互相垂直的分量（即正交）分別和已調(diào)色度信號分別和已調(diào)色度信號相乘相乘, , 再經(jīng)再經(jīng)低通濾波器低通濾波器取出色差信號。取出色差信號。同步檢波（正交解調(diào)）原理同步檢波（正交解調(diào)）原理對于對于U同步檢波同步檢波:低通濾除低通濾除 藍(lán)色差解調(diào)輸出藍(lán)色差解調(diào)輸出 = U同樣同樣 ：紅色差

40、解調(diào)輸出：紅色差解調(diào)輸出=V 2.3.3 色同步信號色同步信號 色同步信號色同步信號與彩色電視信號一起傳送到接收端與彩色電視信號一起傳送到接收端,彩彩色電視機將其色電視機將其從彩色全電視信號中分離出來從彩色全電視信號中分離出來,由此去控由此去控制接收機的副載波發(fā)生器制接收機的副載波發(fā)生器,使之產(chǎn)生與發(fā)送端副載波使之產(chǎn)生與發(fā)送端副載波同同頻、同相的恢復(fù)副載波。頻、同相的恢復(fù)副載波。 色同步信號的幅度與同步脈沖幅度相等色同步信號的幅度與同步脈沖幅度相等,若以若以h表示表示同步脈沖幅度同步脈沖幅度,Fb表示色同步信號表示色同步信號,則則sin()2bSChFt作用：接收機中的副載波接收機中的副載波同

41、步恢復(fù)同步恢復(fù) 色同步信號在行消隱信號的后肩傳送，由色同步信號在行消隱信號的后肩傳送，由 8-128-12個一小串副載波組成，持續(xù)個一小串副載波組成，持續(xù)時間為時間為2.252.250.230.23S S，其振幅與行同步脈沖的振幅相同，相位為，其振幅與行同步脈沖的振幅相同，相位為180180度。度。色同步信號的波形色同步信號的波形不同彩色不同彩色U、V信號不同信號不同相位和幅度不同相位和幅度不同相位相位(t) =色調(diào)色調(diào)模模 |Fm|=同色飽和同色飽和 度有關(guān)度有關(guān)彩條色度信號彩條色度信號矢量圖矢量圖：思思 考考 題題 什么是正交平衡調(diào)幅？有什么特點？ A正交平衡調(diào)幅正交平衡調(diào)幅：是指將兩個色

42、差信號分別對頻率相同：是指將兩個色差信號分別對頻率相同而相位正交的兩個副載波進行平衡調(diào)幅。而相位正交的兩個副載波進行平衡調(diào)幅。Q1 平衡調(diào)幅波不再含有載波分量；平衡調(diào)幅波不再含有載波分量； 不能采用普通檢波方法，必須采用同步檢波；不能采用普通檢波方法，必須采用同步檢波； 調(diào)制信號過零電處平轉(zhuǎn)換極性，功率大大減少；調(diào)制信號過零電處平轉(zhuǎn)換極性，功率大大減少；正交平衡調(diào)幅的特點：正交平衡調(diào)幅的特點：思思 考考 題題色度信號在形成時為什么要先進行色度信號在形成時為什么要先進行幅度壓縮？幅度壓縮？A 標(biāo)準(zhǔn)彩條信號的電平范圍大大超過了黑白電視所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)彩條信號的電平范圍大大超過了黑白電視所規(guī)定的范圍。若

43、不壓縮幅度，則可能超過白電平，產(chǎn)生范圍。若不壓縮幅度，則可能超過白電平，產(chǎn)生過調(diào)失真，過調(diào)失真，引起伴音中斷引起伴音中斷；同時色度信號可能；同時色度信號可能 超過同步電平，分離同超過同步電平，分離同步時步時 色度信號被切割出，誤作同步信號，引起色度信號被切割出，誤作同步信號，引起圖像不穩(wěn)圖像不穩(wěn)。Q2思思 考考 題題色度信號解調(diào)為什么采用同步檢波？并解釋同步檢波原理。A 因為色度信號采用正交平衡調(diào)幅。而平衡調(diào)幅波的包因為色度信號采用正交平衡調(diào)幅。而平衡調(diào)幅波的包絡(luò)不再是原來調(diào)制信號的波形絡(luò)不再是原來調(diào)制信號的波形, , 因此因此, , 不能用包絡(luò)檢波的方不能用包絡(luò)檢波的方法檢出調(diào)制信號，故必須

44、用法檢出調(diào)制信號，故必須用正交解調(diào)器，正交解調(diào)器，也稱也稱同步檢波器同步檢波器。 原理原理：要求產(chǎn)生彩色副載波的：要求產(chǎn)生彩色副載波的頻率和相位要嚴(yán)格地和正頻率和相位要嚴(yán)格地和正交平衡調(diào)制器中的彩色副載波一致交平衡調(diào)制器中的彩色副載波一致，并同樣地，并同樣地, , 然后將副載然后將副載波分成兩個波分成兩個互相垂直的分量互相垂直的分量分別和已調(diào)色度信號相乘分別和已調(diào)色度信號相乘, , 再經(jīng)再經(jīng)低通濾波器低通濾波器取出取出色差信號色差信號。Q3思思 考考 題題三大彩電制式分別是什么？有何異同點？AQ4 共性：共性：均與黑白電視相兼容均與黑白電視相兼容 三基色信號為三基色信號為亮度信號亮度信號Y和和

45、色差信號色差信號(R-Y)、 (B-Y) 差別：差別： 體現(xiàn)在兩個色差信號對副載波的體現(xiàn)在兩個色差信號對副載波的 調(diào)制方式不同調(diào)制方式不同正交平衡調(diào)幅制正交平衡調(diào)幅制逐行倒相正交平衡調(diào)幅制逐行倒相正交平衡調(diào)幅制順序傳送色彩與存儲制順序傳送色彩與存儲制三大彩電制式：SECAM制PAL制NTSC制思思 考考 題題請說出下列符號的意義及聯(lián)系？AQ6R G B R-Y G-Y B-Y V U FV FU F =0.877(R-Y) =0.493(B-Y) =VcosSCt =UsinSCt = FV+ FU=VcosSCt +UsinSCt三大彩電制式簡介三大彩電制式簡介 共性：共性： 與黑白電視相兼

46、容與黑白電視相兼容 三基色信號三基色信號亮度信號亮度信號Y和和色差信號色差信號(R-Y)、 (B-Y) 差別：差別： 體現(xiàn)在兩個色差信號對副載波的體現(xiàn)在兩個色差信號對副載波的 調(diào)制方式不同調(diào)制方式不同NTSC制SECAM制 PAL制正交平衡調(diào)幅制正交平衡調(diào)幅制逐行倒相正交平衡調(diào)幅制逐行倒相正交平衡調(diào)幅制順序傳送色彩與存儲制順序傳送色彩與存儲制三大彩電制式：三大彩電制式：NTSC制的特點：制的特點：NTSC制制正交平衡調(diào)幅制正交平衡調(diào)幅制 1953年、年、 美國、最早彩色電視制式。美國、最早彩色電視制式。(1) 頻帶寬度為頻帶寬度為4MHz, 掃描行數(shù)為掃描行數(shù)為525行行, 場頻為場頻為60場

47、場, 可可以與原以與原黑白電視相兼容黑白電視相兼容。 (2) 亮度信號亮度信號04MHz，色度信號色度信號01.5 MHz 。(3) 采用采用頻譜間置技術(shù)頻譜間置技術(shù), 副載頻選為副載頻選為fSC=3.579 545 MHz。 (4) 選用選用Y、I、Q作為傳輸信號作為傳輸信號, 其中其中Y仍為亮度信號仍為亮度信號, I、Q為色差信號為色差信號, 它是色差信號它是色差信號(R-Y)和和(B-Y)的一種線性組合的一種線性組合。記住記住! (5) 采用采用正交平衡調(diào)幅正交平衡調(diào)幅： 色度信號色度信號Q分量分量雙邊帶雙邊帶； I分量分量殘留邊帶殘留邊帶。 帶寬壓縮；帶寬壓縮； 色、亮干擾較小。色、亮

48、干擾較小。(6) 處理過程最簡（三大制中）處理過程最簡（三大制中）解碼電路也簡單解碼電路也簡單。(7) 主要缺點主要缺點對相位敏感對相位敏感, 容易出現(xiàn)容易出現(xiàn)彩色變色彩色變色。 （傳輸（傳輸相位失真相位失真色調(diào)變化）色調(diào)變化） 2.4 NTSC制色差信號及編、解碼過程制色差信號及編、解碼過程 2.4.1 I、Q色差信號 對視覺特性研究表明：對視覺特性研究表明： 人眼辨色能力：人眼辨色能力：紅、黃紅、黃最強最強, 藍(lán)、紫藍(lán)、紫最弱。最弱。 Q 信號信號（分辨力弱）（分辨力弱）窄頻帶窄頻帶(00.5MHz), I信號信號（分辨力強）（分辨力強）寬頻帶寬頻帶(01.5MHz)。 故用故用 I、Q

49、色差而非色差而非U、V。 第第2章章 彩色電視制式與彩色電視信號彩色電視制式與彩色電視信號Q、I 正交軸與正交軸與 U、V正交軸有正交軸有33夾角的關(guān)系：夾角的關(guān)系： Q=U cos33+ Vsin33 I=U(-sin33) + Vcos33 因人眼對相位為因人眼對相位為 90+ 33的的I軸信號最敏感，因此軸信號最敏感，因此它用兩個色差信號它用兩個色差信號I、Q對副載頻正交平衡調(diào)幅，得到：對副載頻正交平衡調(diào)幅，得到：FN(t) = QSin (sct + 33)+ ICOS（sct + 33） =|FN(t)|Sin sct +(t) 其中：其中：幅度幅度 |FN(t)| 反映反映色飽和度

50、色飽和度，相位相位(t)反映反映色調(diào)色調(diào)。 當(dāng)相位有誤差時，會產(chǎn)生彩色失真，即有當(dāng)相位有誤差時，會產(chǎn)生彩色失真，即有相位敏感性相位敏感性。 2.4.2 NTSC制編、解碼方框圖制編、解碼方框圖編碼器工作原理：編碼器工作原理：矩陣電路矩陣電路：根據(jù)：根據(jù)亮度方程亮度方程可求出可求出 Y=0.30R+0.59G+0.11B R、G、B信號進行線性組合信號進行線性組合產(chǎn)生產(chǎn)生I、Q信號：信號： Q=0.21R-0.52G+0.31B I=0.60R-0.28G-0.32B 延遲電路：延遲電路： Y、 I、 Q 帶寬不同帶寬不同 延遲不同延遲不同 Y和和I通通道不同延遲線道不同延遲線合成彩色時合成彩色

51、時時間一致時間一致。參見：參見： Q=U cos33+ Vsin33 I=U(-sin33) + Vcos33NTSC制的編碼FFTYNTSC制的解碼 解碼器工作原理：解碼器工作原理： Y和和I通道通道不同延時不同延時時間一致時間一致； Y通道通道副載波陷波器副載波陷波器抑制色抑制色副載波對亮度副載波對亮度干擾干擾； 色同步色同步選通電路選通電路色同步信號色同步信號恢復(fù)副載波；恢復(fù)副載波； 帶通濾波帶通濾波色度信號色度信號同步檢波器（同步檢波器（副載波副載波相位相位33和和123）檢出檢出I和和Q信號；信號； 矩陣電路矩陣電路Y、 I、 Q變換成變換成R、 G、 B信號。信號。 2.4 .3

52、副載波的半行頻間置 問題：問題：亮度亮度+ + 色度色度: : 同一頻帶傳送同一頻帶傳送 -相互竄擾相互竄擾。措施：半行頻間置措施：半行頻間置減少相互竄擾。減少相互竄擾。 根據(jù)：亮度信號在根據(jù)：亮度信號在( (n n-1/2)-1/2)f fH H附近有較大的空隙附近有較大的空隙 NTSCNTSC制副載波頻率選擇為制副載波頻率選擇為半行頻的倍數(shù)半行頻的倍數(shù)。 選擇副載波頻率原則：選擇副載波頻率原則：(1) (1) 盡量選擇在視頻頻帶高端盡量選擇在視頻頻帶高端亮度信號高頻亮度信號高頻能量少，且其諧波落在視頻帶寬之外。能量少，且其諧波落在視頻帶寬之外。（2 2）色度信號頻帶寬度為）色度信號頻帶寬度

53、為f fSCSC1.3 MHz1.3 MHz上邊帶不應(yīng)超上邊帶不應(yīng)超過視頻信號過視頻信號6MHz6MHz的帶寬范圍的帶寬范圍。 （3 3）半行頻的倍數(shù)半行頻的倍數(shù)。 對于對于625625行、行、 5050場場s s的的PALPAL制制, , f fH H=15625Hz, =15625Hz, 副載副載波頻率選擇為波頻率選擇為 283.5283.5f fH H ：1(284)5674.4296875()22HSCHfffMHz 對于對于525行、行、 60場場s的的 NTSC制制, fH=15734.264 Hz, 副載波頻率選擇為副載波頻率選擇為 228.5228.5f fH H ：1(228

54、)3.57954506(3.58)2SCHffMHz NTSCNTSC制采用制采用半行頻間置半行頻間置，色度信號的頻譜正好插在亮度信號頻色度信號的頻譜正好插在亮度信號頻譜的中間譜的中間，這樣可將色度信號對亮度信號的干擾降到最小。，這樣可將色度信號對亮度信號的干擾降到最小。 UVfHfSCYYYYYUVUVUVf285 fH2fHYY284 fH283 fH282 fH 半行頻間置的優(yōu)點：半行頻間置的優(yōu)點： 副載波的亮、副載波的亮、 暗光點干擾可以暗光點干擾可以相互抵消（視覺暫留作用）。相互抵消（視覺暫留作用）。 副載波的正半周副載波的正半周亮的光點，亮的光點， 副載波的負(fù)半周副載波的負(fù)半周暗的

55、光點。暗的光點。 在行掃描過程中，在行掃描過程中， 亮點與暗點在相鄰兩場交替出現(xiàn)。相鄰兩幀的亮亮點與暗點在相鄰兩場交替出現(xiàn)。相鄰兩幀的亮暗光點暗光點視覺平均而相互抵消。視覺平均而相互抵消。第 1行第 314行第 2行第 315行第 3行第 316行(a)(b)第 626行第 939行第 940行第 627行第 628行副載波產(chǎn)生的亮暗光點1. 主要參數(shù)主要參數(shù) fV=59.94Hz (60Hz); fH=525fV/2=15.734kHz; 掃描行數(shù)：掃描行數(shù)： 525行行/幀幀; 圖像帶寬：圖像帶寬： 4.2MHz; 伴音與圖像載頻差：伴音與圖像載頻差：4.5MHz; fSC=3.57954

56、506MHz（3.58MHz）2.4.3 NTSC制的主要參數(shù)及性能制的主要參數(shù)及性能記住記住! 2. 主要性能主要性能 (1) 三種兼容制中三種兼容制中, NTSC制色度信號組成方式最為制色度信號組成方式最為簡單簡單, 因而因而解碼電路也最為簡單解碼電路也最為簡單, 易于集成化。易于集成化。 (2) 采用采用1/2行間置行間置,使亮度與色度信號頻譜以最大使亮度與色度信號頻譜以最大間距錯開間距錯開,亮度串色影響因之減小亮度串色影響因之減小, 故兼容性好故兼容性好。 (3) 色度信號色度信號每行都以同一方式傳送每行都以同一方式傳送,與與PAL制和制和SECAM制相比制相比,不存在不存在影響圖像質(zhì)

57、量的影響圖像質(zhì)量的行順序效應(yīng)行順序效應(yīng)。 (4) 缺點：缺點：存在著存在著相位敏感性相位敏感性,即色度信號的即色度信號的相位失相位失真真對重現(xiàn)彩色圖像的對重現(xiàn)彩色圖像的色調(diào)的影響色調(diào)的影響。 一般相位失真超過5， 人眼就會覺察出色調(diào)的失真。 NTSC制規(guī)定相位失真容限為12， 這時色調(diào)失真己相當(dāng)嚴(yán)重。 2.5 PAL制及其編、解碼過程制及其編、解碼過程 2.5.1 逐行倒相逐行倒相 PAL制制又稱又稱逐行倒相制逐行倒相制。 定義：對色度信號采用定義：對色度信號采用正交平衡調(diào)幅正交平衡調(diào)幅的基礎(chǔ)上的基礎(chǔ)上將色度信號中的一個分量，將色度信號中的一個分量， 即即FV進行逐行倒進行逐行倒相相 (不不是

58、色度信號的倒相是色度信號的倒相)。 逐行倒相逐行倒相目的：克服相位敏感目的：克服相位敏感第第2章章 彩色電視制式與彩色電視信號彩色電視制式與彩色電視信號22sincossin()sin()arctanUVSCSCSCmSCFFFUtVtUVtFtVUPAL色度信號：色度信號： 形成過程：形成過程：R、G、B亮度信號亮度信號+兩個色差信號兩個色差信號正交平衡調(diào)制正交平衡調(diào)制色、亮度頻譜間置色、亮度頻譜間置PAL色度信號色度信號式中號：取 + 號時稱NTSC行Fn； 取號時稱PAL行Fn+1。 逐行倒相矢量圖 開關(guān)函數(shù)波形圖圖圖220 逐行倒相實現(xiàn)框圖逐行倒相實現(xiàn)框圖 PAL制色度矢量(a) 紫色

59、信號； (b) 彩條信號 隔行掃描逐行倒相的正負(fù)號改變規(guī)律 (a)奇數(shù)幀; (b)偶數(shù)幀 假設(shè)失真為：正常倒相：正常倒相：Fn倒相行倒相行Fn+1相位失真：相位失真：Fn倒相行倒相行Fn+1解碼倒相：解碼倒相： Fn+1倒相倒相Fn+1”視覺平均：視覺平均： Fn+1”+ Fn= Fn注：相鄰兩行微分相位失真基本相等。 2.5.3 PAL制克服相位敏感的原理制克服相位敏感的原理 可糾正最大相位誤差：可糾正最大相位誤差： = 40 。 校正相位失真代價：校正相位失真代價： |F合合| 減小了減小了cos倍倍 - 飽和度下降飽和度下降 - 越大越大, 其其飽飽和度下降得越多。和度下降得越多。注：人

60、眼對色飽和度的變化不那注：人眼對色飽和度的變化不那么敏感么敏感, , 一般當(dāng)一般當(dāng)不太大時不太大時, , 色飽和度的變化就不易覺察。色飽和度的變化就不易覺察。 結(jié)論：結(jié)論：PAL制中將色度信號的制中將色度信號的FV分量逐行倒相，分量逐行倒相，可以使相鄰兩行的相位失真互補（可以使相鄰兩行的相位失真互補（因相位相因相位相反反），以減少色調(diào)畸變。，以減少色調(diào)畸變。 2.5.4 PAL制副載波的選擇 UVfHfSCYYYYYUVUVUVf285 fH2fHYY284 fH283 fH282 fH NTSC制半行頻間置 逐行倒相頻譜分布 PAL制色度信號的頻譜結(jié)構(gòu)由于色度信號的頻譜結(jié)構(gòu)由于FV分量逐行倒