1、第九章第九章 PALPAL制解碼電路及系統(tǒng)制解碼電路及系統(tǒng)9.1 亮度通道及矩陣輸出電路亮度通道及矩陣輸出電路9.2 色度通道色度通道9.3 彩色副載波恢復電路彩色副載波恢復電路 射頻彩色電視信號經彩色電視機高放、混頻、射頻彩色電視信號經彩色電視機高放、混頻、中放和檢波后輸出視頻彩色全電視信號到解碼電路，中放和檢波后輸出視頻彩色全電視信號到解碼電路，前面的處理過程與黑白電視機公共通道是類似的。前面的處理過程與黑白電視機公共通道是類似的。 彩色全電視信號是由亮度信號和色度信號以頻彩色全電視信號是由亮度信號和色度信號以頻譜交錯的方式疊加，并加入復合同步信號、復合消譜交錯的方式疊加，并加入復合同步信

2、號、復合消隱信號及色同步信號組成。隱信號及色同步信號組成。 解碼電路的任務解碼電路的任務就是從彩色全電視信號中解調就是從彩色全電視信號中解調出紅、綠、藍三基色信號，它主要由亮度通道、色出紅、綠、藍三基色信號，它主要由亮度通道、色度信號處理電路、色同步電路及矩陣電路等組成。度信號處理電路、色同步電路及矩陣電路等組成。9.1 9.1 亮度通道及矩陣輸出電路亮度通道及矩陣輸出電路思考：亮度通道的任務是什么？思考：亮度通道的任務是什么？將亮度信號將亮度信號Y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；9.1 9.1 亮度通道及矩陣輸出電路亮度通道及矩陣輸出電路經過放大和處理后，與色度通道解

3、出的色差信號經過放大和處理后，與色度通道解出的色差信號R-Y、B-Y一起送給解碼矩陣電路，以求出基色信號一起送給解碼矩陣電路，以求出基色信號R、G、B；分別激勵彩色顯像管的相應陰極，實現彩色的重現。分別激勵彩色顯像管的相應陰極，實現彩色的重現。9.1 9.1 亮度通道及矩陣輸出電路亮度通道及矩陣輸出電路當用彩色電視機收看黑白電視信號時，亮度通道當用彩色電視機收看黑白電視信號時，亮度通道的功能與黑白電視機中的視頻放大器基本相同。的功能與黑白電視機中的視頻放大器基本相同。原因原因： 由于黑白電視信號中沒有色度信號，解碼矩陣中的由于黑白電視信號中沒有色度信號，解碼矩陣中的色度色度通道通道就就自動關閉

4、自動關閉而無色差信號輸出；而無色差信號輸出； 只有亮度通道只有亮度通道輸出亮度信號輸出亮度信號激勵彩色顯像管而顯示出通激勵彩色顯像管而顯示出通常質量的黑白圖像。常質量的黑白圖像。1. 在亮度通道中設置彩色副載波陷波電路。在亮度通道中設置彩色副載波陷波電路。作用作用：將彩色全電視信號中的色度信號和色同步信號濾除，將彩色全電視信號中的色度信號和色同步信號濾除，減小減小色度信號對亮度信號的干擾色度信號對亮度信號的干擾。亮度通道一般由多級視頻放大器組成亮度通道一般由多級視頻放大器組成9.1 9.1 亮度通道及矩陣輸出電路亮度通道及矩陣輸出電路 由于亮度信號的質量直接關系到重現圖像的清晰度，所由于亮度信

5、號的質量直接關系到重現圖像的清晰度，所以以對亮度通道的要求對亮度通道的要求為：為：亮度通道只傳送亮度信號亮度通道只傳送亮度信號Y。9.1 9.1 亮度通道及矩陣輸出電路亮度通道及矩陣輸出電路原因原因：亮度通道輸入的彩色全電視信號峰峰值為：亮度通道輸入的彩色全電視信號峰峰值為1V左右，輸出左右，輸出的三基色信號峰峰值約為的三基色信號峰峰值約為100V。2. 亮度通道對視頻信號應有足夠的增益及線性工作范圍。亮度通道對視頻信號應有足夠的增益及線性工作范圍。 為滿足重現圖像的清晰度，應有足夠的帶寬以保證為滿足重現圖像的清晰度，應有足夠的帶寬以保證06MHz視頻信號不失真的通過。視頻信號不失真的通過。

6、由于色度通道（約由于色度通道（約2.6MHz）帶寬比亮度通道（約）帶寬比亮度通道（約6MHz）窄，使得色度信號要比亮度信號產生更大的時延。窄，使得色度信號要比亮度信號產生更大的時延。3. 在亮度通道中設置延時電路。在亮度通道中設置延時電路。9.1 9.1 亮度通道及矩陣輸出電路亮度通道及矩陣輸出電路到達解碼矩陣的到達解碼矩陣的時間就不相同時間就不相同重現的圖像出現重現的圖像出現彩色鑲邊現象彩色鑲邊現象視頻全電視信號若失去直流分量視頻全電視信號若失去直流分量：4. 凡不完全采用直流耦合電路的亮度通道，都需設置直流凡不完全采用直流耦合電路的亮度通道，都需設置直流電平箝位電路。電平箝位電路。黑白電視

7、機中僅改變重現圖像背景亮度；黑白電視機中僅改變重現圖像背景亮度；彩色電視機中，不但重現圖像的亮度會變化，彩色的色彩色電視機中，不但重現圖像的亮度會變化，彩色的色調和飽和度也會改變，引起明顯失真。調和飽和度也會改變，引起明顯失真。9.1 9.1 亮度通道及矩陣輸出電路亮度通道及矩陣輸出電路 在亮度通道中還設有各種附屬電路，例如自動清晰度在亮度通道中還設有各種附屬電路，例如自動清晰度控制控制(ARC)電路、自動亮度控制電路、自動亮度控制(ABL)電路、輪廓校正電電路、輪廓校正電路路(勾邊電路勾邊電路)、對比度和亮度調節(jié)電路等等。、對比度和亮度調節(jié)電路等等。9.1 9.1 亮度通道及矩陣輸出電路亮度

8、通道及矩陣輸出電路圖9.1 亮度通道方框圖FBAS4.43MHz吸收視 放亮度延時消隱脈沖去基色矩陣消色控制亮度對比度視 放9.1.1 9.1.1 彩色副載波抑制電路彩色副載波抑制電路色度信號的處理：色度信號的處理：若不加抑制若不加抑制調制在調制在4.43MHz的副載波上；的副載波上；以頻譜交錯方式插入到亮度信號頻帶高頻端。以頻譜交錯方式插入到亮度信號頻帶高頻端。解決方法解決方法：在亮度通道中設置一個：在亮度通道中設置一個4.43MHz的彩色副載的彩色副載波吸收電路，以較少這種干擾。波吸收電路，以較少這種干擾。將被亮度通道放大將被亮度通道放大造成色度信號對亮度信號的干擾造成色度信號對亮度信號的

9、干擾 圖圖9.2為副載波吸收電路的幅頻特性及彩色全電視信號為副載波吸收電路的幅頻特性及彩色全電視信號輸入、輸出波形。輸入、輸出波形。圖9.2 副載波吸收電路輸入輸出波形9.1.1 9.1.1 彩色副載波抑制電路彩色副載波抑制電路 亮度信號的帶寬是亮度信號的帶寬是6MHz；色度信號調制在；色度信號調制在4.43MHz副副載波上，帶寬為載波上，帶寬為1.3MHz，與亮度信號譜線交錯排列。，與亮度信號譜線交錯排列。 分析電視信號的頻譜可知，視頻信號能量在頻帶內不分析電視信號的頻譜可知，視頻信號能量在頻帶內不是均勻分布的。是均勻分布的。9.1.1 9.1.1 彩色副載波抑制電路彩色副載波抑制電路 若若

10、吸收電路的頻帶太寬吸收電路的頻帶太寬，雖能將色度信號濾除，但也，雖能將色度信號濾除，但也將帶內亮度信號的高頻分量濾掉太多，會造成重現圖像的將帶內亮度信號的高頻分量濾掉太多，會造成重現圖像的清晰度下降。清晰度下降。能量主要集中在頻帶的低端，隨頻率上升而減小。能量主要集中在頻帶的低端，隨頻率上升而減小。圖9.3 色度信號頻譜色度信號也一樣，平衡調幅后能色度信號也一樣，平衡調幅后能量主要集中在量主要集中在4.43MHz附近。附近。偏離偏離4.43MHz越遠能量就越小。越遠能量就越小。抑制電路一般就選用抑制電路一般就選用高高Q值窄帶的陷波電路值窄帶的陷波電路 濾除掉濾除掉4.43MHz附近的主要能量，

11、又不致使圖像清晰度附近的主要能量，又不致使圖像清晰度下降太多。下降太多。9.1.1 9.1.1 彩色副載波抑制電路彩色副載波抑制電路對副載波陷波電路的要求為：對副載波陷波電路的要求為：吸收深度大于吸收深度大于15dB，吸收帶寬為，吸收帶寬為150250kHz；允許有少量的副載波殘留分量以兼顧圖像的清晰度。允許有少量的副載波殘留分量以兼顧圖像的清晰度。圖9.4 兩種常用副載波吸收電路(a)(b)(a) 為串聯諧振為串聯諧振吸收電路，形吸收電路，形式簡單，吸收式簡單，吸收深度一般能達深度一般能達到抑制副載波到抑制副載波的要求，但由的要求，但由于有損耗于有損耗rL的的存在，對諧振存在，對諧振頻率的能

12、量不頻率的能量不可能吸收干凈?？赡芪崭蓛?。(b) 為橋為橋T型型吸 收 電 路 可吸 收 電 路 可對損耗對損耗rL進行進行補 償 ， 所 以補 償 ， 所 以很 容 易 達 到很 容 易 達 到吸收吸收20dB的的深度。深度。9.1.1 9.1.1 彩色副載波抑制電路彩色副載波抑制電路彩 色 電 視 機彩 色 電 視 機中使用較多中使用較多 彩色副載波陷波電路會使彩色副載波陷波電路會使4.43MHz附近亮度信號的高頻附近亮度信號的高頻分量被吸收掉一部分而造成重現圖像清晰度的下降。分量被吸收掉一部分而造成重現圖像清晰度的下降。9.1.1 9.1.1 彩色副載波抑制電路彩色副載波抑制電路彩色電

13、視機接收彩色電視機接收黑白電視節(jié)目黑白電視節(jié)目信號太弱已不能使信號太弱已不能使色度通道正常工作色度通道正常工作高頻分量的損高頻分量的損失毫無意義失毫無意義有許多彩色電視機采用了自動清晰度控制有許多彩色電視機采用了自動清晰度控制(ARC)電路。電路。9.1.1 9.1.1 彩色副載波抑制電路彩色副載波抑制電路接收正常的電視信號時，副載波吸收電路工作。接收正常的電視信號時，副載波吸收電路工作。接收黑白電視節(jié)目或信號太弱時，自動使副載波吸收電接收黑白電視節(jié)目或信號太弱時，自動使副載波吸收電路不工作，進而使黑白圖像的清晰度達到正常水平。路不工作，進而使黑白圖像的清晰度達到正常水平。9.1.1 9.1.

14、1 彩色副載波抑制電路彩色副載波抑制電路(a) 典型的ARC電路(b) 亮度通道的幅頻特性（虛線）圖9.5 自動清晰度控制電路 亮度通道中插入副載波吸收電路使亮度信號的高頻成分亮度通道中插入副載波吸收電路使亮度信號的高頻成分損失了一些，導致：損失了一些，導致：9.1.2 9.1.2 輪廓校正電路輪廓校正電路解決方法解決方法：在亮度通道中加入：在亮度通道中加入輪廓校正電路輪廓校正電路 這樣，圖像的輪廓突出，提高了視感清晰度。補償性這樣，圖像的輪廓突出，提高了視感清晰度。補償性能比一般高頻補償電路為佳。能比一般高頻補償電路為佳。圖像的清晰度下降；圖像的清晰度下降；圖像的輪廓變得模糊。圖像的輪廓變得

15、模糊。 使圖像在過度的邊緣處出現黑的更黑和白的更白的分界線，使圖像在過度的邊緣處出現黑的更黑和白的更白的分界線，好像在圖像的邊緣上勾了一條邊。好像在圖像的邊緣上勾了一條邊。圖9.6 輪廓校正電路9.1.2 9.1.2 輪廓校正電路輪廓校正電路 依據網絡理論，信號通過傳輸系統(tǒng)的延遲時間與系統(tǒng)依據網絡理論，信號通過傳輸系統(tǒng)的延遲時間與系統(tǒng)的帶寬成反比。的帶寬成反比。9.1.3 9.1.3 延時均衡網絡延時均衡網絡 通道帶寬越窄，信號的時延越長。通道帶寬越窄，信號的時延越長。亮度通道的帶寬約亮度通道的帶寬約為為6MHz，而色度通，而色度通道帶寬僅為道帶寬僅為2.6MHz 延時差會導致圖像的延時差會導

16、致圖像的亮度和色彩在屏幕上產生水平距亮度和色彩在屏幕上產生水平距離誤差離誤差。同一時刻全電視信號中的同一時刻全電視信號中的亮度分量亮度分量通過亮度通道產通過亮度通道產生生的延時比色度分量的延時比色度分量通過通過色度通道產生色度通道產生的延時小的延時小。兩者延時差約為兩者延時差約為0.51s 0.7s的延時差在的延時差在46cm（18英寸）時屏幕上的水平距離差約英寸）時屏幕上的水平距離差約有有5mm。9.1.3 9.1.3 延時均衡網絡延時均衡網絡圖9.7 延時差產生亮度失配 為使兩個分量能同時到達解碼矩陣，必須在亮度通道為使兩個分量能同時到達解碼矩陣，必須在亮度通道插入插入延時均衡網絡延時均衡

17、網絡以補償兩者的延時差。以補償兩者的延時差。在彩色電視機中在彩色電視機中一般采用兩種形式的亮度延時線一般采用兩種形式的亮度延時線：9.1.3 9.1.3 延時均衡網絡延時均衡網絡圓筒形分布參數延時線，其體積較大；圓筒形分布參數延時線，其體積較大；集總參數延時線。集總參數延時線。圖9.8 亮度延時線的電路符號 延時均衡網絡一般做成一個集中原件，稱為延時均衡網絡一般做成一個集中原件，稱為延時線延時線，延時量約延時量約0.6s。 我們知道，視頻圖像信號是單極性的脈沖信號。我們知道，視頻圖像信號是單極性的脈沖信號。9.1.4 9.1.4 直流分量恢復電路直流分量恢復電路 因此，從電視信號的傳輸到重現過

18、程中，固定黑色電平就非因此，從電視信號的傳輸到重現過程中，固定黑色電平就非常重要。常重要。圖像的亮暗標準是以黑色電平（消隱電平）作基準來衡量的。圖像的亮暗標準是以黑色電平（消隱電平）作基準來衡量的。亮度信號若通過亮度信號若通過交流耦合電路交流耦合電路會丟失直流分量而產生會丟失直流分量而產生灰度失真和彩色失真?；叶仁д婧筒噬д妗?.1.4 9.1.4 直流分量恢復電路直流分量恢復電路 在視頻通道采用直流耦合，即從視頻檢波到顯像管陰極均在視頻通道采用直流耦合，即從視頻檢波到顯像管陰極均采用直流放大器。采用直流放大器。 傳送直流分量的方法有兩種：傳送直流分量的方法有兩種： 此法雖可直接傳送直流分量

19、，但要采取復雜的措施來克服此法雖可直接傳送直流分量，但要采取復雜的措施來克服電路的直流電平匹配和零點漂移問題，所以電路的直流電平匹配和零點漂移問題，所以基本上不被采用基本上不被采用。 視頻通道仍采用交流耦合，在顯像管之前對亮度信號用箝視頻通道仍采用交流耦合，在顯像管之前對亮度信號用箝位的方法來恢復直流分量，稱為位的方法來恢復直流分量，稱為間接傳送直流分量的方法間接傳送直流分量的方法。彩色電視機中，一般都采用對消隱電平彩色電視機中，一般都采用對消隱電平（黑色電平）箝位來實現直流分量的恢復。（黑色電平）箝位來實現直流分量的恢復。9.1.4 9.1.4 直流分量恢復電路直流分量恢復電路原因原因：圖像

20、信號是隨不同景物而變的隨機信號，不能作為箝位基準；圖像信號是隨不同景物而變的隨機信號，不能作為箝位基準；不能采用同步電平。不能采用同步電平。原因原因：雖有電路簡單的優(yōu)點，但由于在視頻信號傳送過程中，：雖有電路簡單的優(yōu)點，但由于在視頻信號傳送過程中，同步頭是峰值電壓，有時會因信號幅度過大而在通道中出現被同步頭是峰值電壓，有時會因信號幅度過大而在通道中出現被壓縮現象，容易造成恢復的直流分量不準確而產生畫面的明暗壓縮現象，容易造成恢復的直流分量不準確而產生畫面的明暗變化。變化。9.1.4 9.1.4 直流分量恢復電路直流分量恢復電路圖9.9 消隱電平箝位電路當圖像背景亮度太大時，顯像管會因電子束電流

21、過大而太亮。當圖像背景亮度太大時，顯像管會因電子束電流過大而太亮。9.1.5 9.1.5 自動亮度限制自動亮度限制(ABL)(ABL)電路電路 不僅使顯像管壽命縮短；不僅使顯像管壽命縮短； 可能引起高壓產生電路過載，使高壓產生電路的元器件損壞?？赡芤鸶邏寒a生電路過載，使高壓產生電路的元器件損壞。自動亮度限制自動亮度限制(ABL)電路就是為防止這種情況采取的保護措施。電路就是為防止這種情況采取的保護措施。 ABL電路常利用高壓電流的取樣電路常利用高壓電流的取樣來控制顯像管柵陰之間的電壓。來控制顯像管柵陰之間的電壓。柵控型柵控型ABL電路電路陰控型陰控型ABL電路電路9.1.5 9.1.5 自動

22、亮度限制自動亮度限制(ABL)(ABL)電路電路 ABL電路可分為兩大類：電路可分為兩大類： 調整顯像管柵極電位來限制高壓電流，大屏幕黑白電視機調整顯像管柵極電位來限制高壓電流，大屏幕黑白電視機常用此類；常用此類； 控制顯像管陰極電位來限制高壓電流，這種類型多用于彩控制顯像管陰極電位來限制高壓電流，這種類型多用于彩色電視機。色電視機。9.1.5 9.1.5 自動亮度限制自動亮度限制(ABL)(ABL)電路電路圖9.10 ABL電路實例9.1.6 9.1.6 解碼矩陣電路解碼矩陣電路 在電視接收機中有在電視接收機中有兩種激勵彩色顯像管的方式兩種激勵彩色顯像管的方式：一種是采用基色信號激勵，需要獲

23、得一種是采用基色信號激勵，需要獲得R、G、B三個基三個基色信號；色信號；另一種是采用色差信號激勵，就需要得到三個色差信另一種是采用色差信號激勵，就需要得到三個色差信號號R-Y、G-Y、B-Y和一個亮度信號和一個亮度信號Y。 色差信號激勵方式缺點較多，目前已不被采用。色差信號激勵方式缺點較多，目前已不被采用。 亮度信號亮度信號Y由亮度通道處理，兩個色差信號由亮度通道處理，兩個色差信號R-Y和和B-Y由色度通由色度通道解調還原。道解調還原。9.1.6 9.1.6 解碼矩陣電路解碼矩陣電路0.51()0.186()GYRYBY RYYRGYYGBYYB 得到得到R、G、B三個基色信號三個基色信號 解碼矩陣電路的任務解碼矩陣電路的任務是先由：是先由：電阻矩陣電路的缺點：電阻矩陣電路的缺點：9.1.6 9.1.6 解碼矩陣電路解碼矩陣電路圖9.11 電阻G-Y矩陣電路3313230.51,0.186RRRRRR 當解調得到當解調得到R-Y和和B-Y后，可由上后，可由上述電路求得述電路求得G-Y 。電阻取值應滿足：。電阻取值應滿足： 輸入端兩個色差信號支路會相互影響。輸入端兩個色差信號支路會相互影響。電阻矩陣一般不在電