第二章彩色電視制式

與彩色電視信號(hào)彩色制式：指對(duì)彩色電視信號(hào)加工處理和傳輸?shù)奶囟ǚ绞剑碞TSC、PAL、SECAM。2.1兼容制傳送方式2.1.1兼容的必要條件1所傳送的電視信號(hào)中應(yīng)有亮度信號(hào)和色度信號(hào)兩部分。2彩色電視信號(hào)通道的頻率特性應(yīng)與黑白電視通道頻率特性基本一致。3彩色電視與黑白電視應(yīng)有相同的掃描方式及掃描頻率。4應(yīng)盡可能減小黑白電視收看彩色節(jié)目時(shí)的彩色干擾，以及彩色電視中色度信號(hào)對(duì)亮度信號(hào)的干擾。2.1.2大面積著色原理當(dāng)重現(xiàn)彩色圖像時(shí)，對(duì)面積較大的各種顏色較為敏感，而對(duì)彩色的細(xì)節(jié)部分辨識(shí)能力較差。因此，彩色圖像的細(xì)節(jié)部分在一定距離上觀看，所表現(xiàn)為亮度上的差別，而無(wú)顏色的差別。那么在傳送彩色圖像時(shí)，只有大面積部分需要在傳送其亮度信息的同時(shí)還必須傳送其色度信息。而彩色的細(xì)節(jié)部分，則可以用亮度信息來(lái)取代，例如紅色：彩色圖像細(xì)節(jié)部分用亮度信息表示1.0mm2.5mm5mm2.1.3頻譜交錯(cuò)原理將色度信號(hào)通過(guò)一副載波的調(diào)制，使譜線搬移，并交錯(cuò)地安插在黑白信號(hào)的頻譜中去。2.2亮度信號(hào)與色差信號(hào)Y=0.3R+0.59G+0.11B在Y、R、G、B共4個(gè)變量中，只有3個(gè)變量時(shí)獨(dú)立的。因此，只要傳送Y與三個(gè)基色中的任意兩個(gè)，既滿足兼容需要，又可以滿足傳送亮度與色度信息的需要。在色度信息時(shí)，通常選擇傳送不反映亮度信息色度信息，即色差信息：（R-Y）、（G-Y）、（B-Y）紅色差綠色差藍(lán)色差2.2.1亮度、色差與RGB關(guān)系亮度關(guān)系式：Y=0.3R+0.59G+0.11B色差關(guān)系式：(B-Y)=-0.3R-0.59G+0.89B通常選取(R-Y)與(B-Y)作為傳送對(duì)象。那么(G-Y)為：(G-Y)=-0.51(R-Y)-0.19(B-Y)將色差信號(hào)與Y信號(hào)相減即為三基色信號(hào)。記住彩色圖像攝取在傳送黑白電視信號(hào)時(shí)，其色度信號(hào)為零，此時(shí)R=G=B=E，

Y=0.3E+0.59E+0.11E=ER-Y=E-E=0B-Y=E-E=0若R、G、B不相等，且不為零，此時(shí)被傳送的彩色為非飽和色。只有其中一個(gè)或兩個(gè)為零，則所傳送色彩色為飽和色。注意：色差信號(hào)并不對(duì)應(yīng)某一個(gè)顏色，即紅色差信號(hào)并不表示紅色；藍(lán)色差信號(hào)并不表示藍(lán)色。恒定亮度原理在不計(jì)γ失真及傳輸系統(tǒng)非線性的條件下，色差信號(hào)受到干擾時(shí)，將不會(huì)影響亮度信號(hào)。傳送后的電視信號(hào)：Yt、(R-Y)t、(B-Y)t，顯示端的信號(hào)為：Rd=(R-Y)t+YtBd=(B-Y)t+YtGd=[-0.5(R-Y)t-0.19(B-Y)t]+Yt所以顯示的亮度為Yd為：Yd=0.3Rd+0.59Gd+0.11Bd=Yt對(duì)于黑白電視機(jī)而言，接收彩色信號(hào)時(shí)會(huì)產(chǎn)生亮度誤差，只有接收黑白圖像時(shí)，亮度誤差才為零。標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)彩彩條條亮亮度度與與色色差差信信號(hào)號(hào)的的波波形形與與特特點(diǎn)點(diǎn)100%幅度度，，100%飽和和度度彩彩條條信信號(hào)號(hào)。。三基基色色電電壓壓亮度度信信號(hào)號(hào)：：含含直直流流、、單單極極性性。。色差差信信號(hào)號(hào)：：奇奇對(duì)對(duì)稱稱、、交交流流、、不不含含直直流流成成分分。。2.3色度度信信號(hào)號(hào)與與色色同同步步信信號(hào)號(hào)色度度信信號(hào)號(hào)形形成成色度度信信號(hào)號(hào)：：將將兩兩個(gè)個(gè)色色差差信信號(hào)號(hào)分分別別對(duì)對(duì)正正交交的的兩兩個(gè)個(gè)副副載載波波進(jìn)進(jìn)行行平平衡衡調(diào)調(diào)幅幅而而得得到到的的信信號(hào)號(hào)。。1.平衡衡調(diào)調(diào)幅幅：：即即抑抑制制載載波波的的一一種種調(diào)調(diào)制制方方式式，，調(diào)制制信信號(hào)號(hào)為為:載波波信信號(hào)號(hào)為為：：所以以：：平衡衡調(diào)調(diào)幅幅平衡調(diào)幅幅的過(guò)程程就是將將調(diào)制信信號(hào)與被被調(diào)制信信號(hào)相乘乘。平衡調(diào)幅幅的特點(diǎn)點(diǎn)：1.平衡調(diào)幅幅波的幅幅度與調(diào)調(diào)制信號(hào)號(hào)幅度的的絕對(duì)值值成正比比。2.調(diào)幅信號(hào)號(hào)為正值值時(shí)，平平橫調(diào)幅幅波與載載波同相相；調(diào)幅幅信號(hào)為為負(fù)值時(shí)時(shí)，平橫橫調(diào)幅波波與載波波反相。。平衡調(diào)幅幅的優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)：由于抑制制了載波波，可使使傳送同同樣信息息能量所所需功率率大為減減少；減少副載載波對(duì)亮亮度過(guò)信信號(hào)的干干擾。2正交調(diào)幅幅將兩個(gè)調(diào)調(diào)制信號(hào)號(hào)分別對(duì)對(duì)頻率相相等、相相位相差差90度的兩個(gè)個(gè)正交載載波進(jìn)行行調(diào)幅，，然后再再將著兩兩個(gè)調(diào)幅幅信號(hào)進(jìn)進(jìn)行矢量量相加，，即可得得到正交交調(diào)幅信信號(hào):如果兩個(gè)個(gè)調(diào)制信信號(hào)分別別對(duì)正交交的兩個(gè)個(gè)載波進(jìn)進(jìn)行平衡衡調(diào)幅，，其合成成信號(hào)即即為正交交平衡調(diào)調(diào)幅信號(hào)號(hào)：3色度信號(hào)號(hào)的形成成將兩個(gè)色色差信號(hào)號(hào)分別對(duì)對(duì)兩個(gè)正正交的副副載波進(jìn)進(jìn)行平衡衡調(diào)幅之之前，先先要進(jìn)行行壓縮：：U=0.493(B-Y)V=0.877(R-Y)然后U、V分別對(duì)兩兩個(gè)正交交副載波波進(jìn)行調(diào)調(diào)制：色度信號(hào)號(hào)的振幅幅和相角角分別為為：正交平衡衡調(diào)幅色色地信號(hào)號(hào)形成框框圖副載波發(fā)發(fā)大U平衡調(diào)幅幅V平衡調(diào)幅幅90度移相UVsinωωsctsinωωsctcosωωsctFvFu同步檢波波原理同步檢波波是利用用兩個(gè)色色度分量量FU和FV的相位差差來(lái)解調(diào)調(diào)出色差差信號(hào)的的，也稱稱為同步步解調(diào)。。式中U/2是解調(diào)出出的色差差信號(hào)，，頻帶為為01.3MHz。同樣利利用cossct可解調(diào)出出V信號(hào)。同步檢波波原理框框圖乘法器低通濾波波90度移相低通濾波波乘法器副載波恢復(fù)FsinωωsctcosωωsctUV色同步脈脈沖在同步解解調(diào)過(guò)成成中，需需要一個(gè)個(gè)與發(fā)送送端同頻頻、同相相的副載載波。因因此需要要在發(fā)送送端發(fā)送送彩色全全電視信信號(hào)的同同時(shí)發(fā)出出一個(gè)能能反映發(fā)發(fā)送端副副載波頻頻率與相相位信息息的信號(hào)號(hào)，即色色同步信信號(hào)。彩條對(duì)應(yīng)應(yīng)的信號(hào)號(hào)波形形及矢量量圖未壓縮彩彩條信號(hào)號(hào)：如果彩條條信號(hào)未未壓縮，，則會(huì)造造成藍(lán)、、紅條彩彩條信號(hào)號(hào)幅度高高于同步步脈沖幅幅度，破破壞同步步。黃條、青青條信號(hào)號(hào)低于白白色電平平，甚至至小于0，可使發(fā)發(fā)射機(jī)產(chǎn)產(chǎn)生過(guò)調(diào)調(diào)制，造造成圖像像失真，，伴音中中斷。彩條矢量量圖彩條矢量量圖：1.它以矢量量方位表表示色調(diào)調(diào)；2.以矢量大大小表示示飽和度度。2.4NTSC制色差差信號(hào)號(hào)及編編碼碼、解解碼過(guò)過(guò)程在平衡衡調(diào)制制之前前，對(duì)對(duì)被壓壓縮的的色差差信號(hào)號(hào)U、V進(jìn)行一一定的的變換換，即即產(chǎn)生生I、Q信號(hào)。。I信號(hào)帶帶寬為為：-1.5～0.5MHz；Q信號(hào)帶帶寬為為：-0.5～0.5MHz。I、Q信號(hào)與U、V信號(hào)之間的的關(guān)系為：：制編碼方框框圖矩陣電路低通延遲線平衡調(diào)制器器平衡調(diào)制器+副載波形成成電路+延遲線平衡調(diào)制器低通RGBYIQ12333180S脈沖K脈沖A脈沖YFBASFbNTSC制解碼方框框圖延遲線帶通門(mén)電路陷波器同步檢波器同步檢波器副載波恢復(fù)復(fù)延遲線矩陣電路FBASFbF12333YIQRGB矩陣電路路解碼矩陣陣編碼矩陣陣NTSC制頻帶分分配譜圖圖伴音載頻頻圖像載頻頻QI制主要參參數(shù)及性性能fv=60Hz；fH=15734Hz；每幀525行；圖像信號(hào)號(hào)帶寬為為4.2MHz；伴音與圖圖像載頻頻之差為為4.5MHz；fsc=3.579MHz。I信號(hào)帶寬寬為：-1.5～0.5MHz；Q信號(hào)帶寬寬為：-0.5～0.5MHz。NTSC制的特點(diǎn)點(diǎn)1NTSC制采用1/2行間置，，使亮度度信號(hào)與與色度信信號(hào)頻譜譜以最大大距離錯(cuò)錯(cuò)開(kāi)。2信號(hào)組成成方式簡(jiǎn)簡(jiǎn)單。3色度信號(hào)號(hào)每行均均以同一一方式傳傳送。4I信號(hào)譜上上邊帶為為壓縮邊邊帶。5不足之處處在于存存在相位位敏感性性。2.5PAL制及其編編、解碼碼過(guò)程PAL制是在NTSC基礎(chǔ)上改改進(jìn)并發(fā)發(fā)展產(chǎn)生生的。它它克服了了NTSC制對(duì)相位位敏感的的特點(diǎn)。。PAL與NTSC不同之處處在于使使其中一一個(gè)色度度分量Fv逐行倒相相。相位失真真的概念念及影響響彩色圖像像失真：：亮度失失真、飽飽和度失失真、色色度失真真。色度失真真對(duì)人最最敏感。。而引起起色度失失真的主主要原因因在于信信號(hào)的相相位失真真。色度信號(hào)號(hào)PAL制色度信信號(hào)Fv分量逐行行倒相，，其規(guī)律律是：如如果第n行的色度度信號(hào)為為：第n+1行色度信信號(hào)為：：所以PAL制色度信信號(hào)的表表達(dá)式為為：隔行掃描描逐行倒倒相的正正負(fù)號(hào)改改變規(guī)律律1(+)314(-)317(+)4(-)2(-)315(+)3(+)316(-)313(+)N(NTSC)P(PAL)PNNPPPNNPPNN4(+)2(+)3(-)1(-)314(+)315(-)316(+)317(-)奇數(shù)幀偶偶數(shù)幀幀逐行倒相相色度信信號(hào)矢量量圖-FvFn+1FvUVFnFV逐行倒相相實(shí)現(xiàn)框框圖U平衡調(diào)幅器V平衡調(diào)幅器90度移相180度倒相UUcosωsct+VcosωsctV+cosωωsctPAL開(kāi)關(guān)-cosωsctcosωωsct半行頻方波psinωωsctsinωωsct12XpXV逐行倒相相波形關(guān)關(guān)系(a)半行頻波波(b)90度移相后后的副載載波(c)逐行倒相相輸出副副載波逐行倒相相關(guān)系式式式中m為正整數(shù)數(shù)，且取取奇數(shù)；；=2fH/2。所以±fv信號(hào)也是是具有以以fH為間隔，，與fu相加有的的信號(hào)頻頻譜剛好好錯(cuò)開(kāi)半半個(gè)行頻頻。PAL色度信號(hào)號(hào)頻率（a)(b)(c)fffUUUUUUUUVVVVVVVVVUUUUUUUUVVVVVVVVfHfHfHfHfH/2fH/2fscfsc克服相位位敏感原原理△φFnF’n+1F’n+1Fn+1F’nF’UFn(N行）F方位UVVFn+1(P行）α-α00相位無(wú)失失真情況況相位失真真情況副載波選選擇分解解圖(a)(b)(c)fH/2fH/2fH/2fH/2fscfscfscfH/4fH/4fH/2UUUUVVVVVVVVVVVVUUUUYYYYYYYYYYYVVVVVVUUUUY行頻與副載頻頻之間關(guān)系副載頻與整數(shù)數(shù)行頻有1/4fH的頻差，稱之之為為1/4行間置。對(duì)于于PAL制來(lái)說(shuō)，fH=15625Hz，fv=50Hz，帶寬為6MHz，根據(jù)fsc盡量高的原則則，取n=284，所以fsc為：fsc=(284-1/4)*15625+25Hz=4.43361875MHz式中25Hz是為使色度信信號(hào)與亮度信信號(hào)副譜線之之間的間距增增大，減少亮亮色干擾。記住制色同步信號(hào)號(hào)PAL制彩色電視機(jī)機(jī)在解調(diào)色度度信號(hào)時(shí)，需需要對(duì)PAL行送-cossct副載波，而對(duì)對(duì)NTSC行送cossct副載波。因此此需要一個(gè)識(shí)識(shí)別PAL行與NTSC行的識(shí)別信息息。這個(gè)識(shí)別別信息是寄存存在每一行的的色同步信號(hào)號(hào)相位中，即即表現(xiàn)為相鄰鄰兩行色同步步信號(hào)的相位位不同。PAL制色同步信號(hào)號(hào)矢量方框圖圖U平衡調(diào)幅器V平衡調(diào)幅器+－K+KSinωsct+cosωsct－90°+90°180°180°－135°＋135°Sin(ωωsct±135°）FbPAL色同步信號(hào)矢矢量圖V路色同步矢量量V路色同步矢量量U路色同步矢量量NTSC行色同步矢量PAL行色同步矢量VFbv(n+1)Fbv(n)Fbv(n)Fbv(n+1)Fbv+135°－135°－45°+45°U制編、、解碼碼過(guò)程程PAL解碼器器及各各點(diǎn)波波形亮、色色信號(hào)號(hào)分離離梳狀濾濾波器器為了使使梳狀狀濾波波器能能有效效地分分離兩兩個(gè)色色度信信號(hào)，，延遲遲線的的延遲遲時(shí)間間要有有準(zhǔn)確確的數(shù)數(shù)值，，即延延遲后后色度度信號(hào)號(hào)的副副載波波相位位要與與延遲遲前相相同或或相反反，以以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)相鄰鄰兩行行色度度信號(hào)號(hào)相減減或相相加時(shí)時(shí)能分分別輸輸出兩兩色度度分量量。而而延遲遲時(shí)間間d應(yīng)選擇擇非常常接近近于行行周期期64s。63.943s延遲線線+—Ffvfu根據(jù)：：fsc=(284-1/4)fH+25Hz得：TH=283.75Tsc+25Tsc/15625=283.751Tsc所以可可選擇擇d為副載載波半半周期期Tsc/2的567或568倍關(guān)系系，即即：d=567*Tsc/2=283.5Tsc=63.943s設(shè)輸入入到梳梳狀濾濾波器器第n行色色度度信信號(hào)號(hào)為為：：F(n)=Usinsct+Vcossct=Fu+Fv第n+1行色色度度信信號(hào)號(hào)為為：：F(n+1)=Usinsct-Vcossct=Fu-Fv延遲遲線線輸輸出出第第n-1、n行色色度度信信號(hào)號(hào)分分別別為為：：F’’(n-1)=-F(n-1)=-Fu+FvF’(n)=-F(n)=-Fu-Fv所以在第第n行輸入時(shí)時(shí)，相加加電路的的輸出為為：F(n)+F’’(n-1)=(Fu+Fv)+(-Fu+Fv)=2Fv相減電路路的輸出出為：F(n)+F’’(n-1)=(Fu+Fv)-(-Fu+Fv)=2Fu在第n+1行輸入時(shí)時(shí)，相加加、相減減電路的的輸出分分別為：：F(n+1)+F’(n)=(Fu-Fv)+(-Fu-Fv)=-2FvF(n+1)+F’(n)=(Fu-Fv)-(-Fu-Fv)=2Fu梳狀濾波波器分離離色度信信號(hào)原理理(a)梳狀濾波波器分離離的波形形、頻譜譜(b)梳狀濾波波器頻率率特性：：色同步與與色度的的分離原原理及波波形門(mén)A在行掃正正程期開(kāi)開(kāi)啟，逆逆程期關(guān)關(guān)閉；門(mén)B在行掃正正程期關(guān)關(guān)閉，逆逆程期開(kāi)開(kāi)啟；制的主要要性能特特點(diǎn)1克服NTSC制相位敏敏感的缺缺點(diǎn)；2PAL制采用1/4間置，實(shí)實(shí)現(xiàn)了亮亮度與色色度信號(hào)號(hào)的頻譜譜交錯(cuò)；；3梳狀濾波波器在分分離色度度信號(hào)的的同時(shí)，，使亮度度串色的的幅度也也下降了了3dB；4由于采用用1/4間置，在在實(shí)現(xiàn)亮亮色分離離技術(shù)上上較NTSC難；5存在行順順序效應(yīng)應(yīng)。2.6SECAM制編碼制制及編、、解碼過(guò)過(guò)程制的主要要特點(diǎn)1SECAM制中兩個(gè)個(gè)色度信信號(hào)采用用順序傳傳送方式式；2發(fā)送端對(duì)對(duì)(R-Y)、(B-Y)兩個(gè)色差差信號(hào)采采用輪換換調(diào)頻的的方式。。在接收收端要對(duì)對(duì)每一行行色差信信號(hào)使用用兩次；；3對(duì)兩個(gè)副載載波信號(hào)采采用強(qiáng)迫定定位方式；；4由于逐行輪輪換傳送色色差信號(hào)，，使彩色垂垂直清晰度度下降。2.6.2SECAM制編碼制方方框圖矩陣亮度干擾抑抑制電路延遲線+頻率調(diào)制器帶通限幅器倒相器限幅器高頻予加重帶通副載波消隱門(mén)電路鑒相器低通低通+。。。。。。RGBYDRDBFh/2fH/29行識(shí)識(shí)脈沖Fv/2fH/3fSRfSB9行行脈沖場(chǎng)頻脈沖行頻脈沖S脈沖FBAS行消隱脈沖謝謝12月-2210:31:4510:3110:3112月-2212月-2210:3110:3110:31:4512月-2212月-2210:31:452022/12/3110:31:459、靜夜夜四無(wú)無(wú)鄰，，荒居居舊業(yè)業(yè)貧。。。12月月-2212月月-22Saturday,December31,202210、雨中中黃葉葉樹(shù)，，燈下下白頭頭人。。。10:31:4510:31:4510:3112/31/202210:31:45AM11、以我我獨(dú)沈沈久，，愧君君相見(jiàn)見(jiàn)頻。。。12月月-2210:31:4510:31Dec-2231-Dec-2212、故人江江海別，，幾度隔隔山川。。。10:31:4510:31:4510:31Saturday,December31,202213、乍見(jiàn)翻翻疑夢(mèng)，，相悲各各問(wèn)年。。。12月-2212月-2210:31:4510:31:45December31,202214、他鄉(xiāng)生白白發(fā)，舊國(guó)國(guó)見(jiàn)青山。。。31十二二月202210:31:45上上午10:31:4512月-2215、比比不不了了得得就就不不比比，，得得不不到到的的就就不不要要。。。。。十二二月月2210:31上上午午12月月-2210:31December31,202216、行行動(dòng)動(dòng)出出成成果果，，工工作作出出財(cái)財(cái)富富。。。。2022/12/3110:31:4510:31:4531December202217、做前，能夠夠環(huán)視四周；；做時(shí)，你只只能或者最好好沿著以腳為為起點(diǎn)的射線線向前。。10:31:45上午午10:31上上午10:31:4512月-229、沒(méi)有有失敗敗，只只有暫暫時(shí)停停止成成功??！。12月月-2212月月-22Saturday,December31,202210、很多多事情情努力力了未未必有有結(jié)果果，但但是不不努力力卻什什么改改變也也沒(méi)有有。。。10:31:4510:31:4510:3112/31/202210:31:45AM11、成功就就是日復(fù)復(fù)一日那那一點(diǎn)點(diǎn)點(diǎn)小小努努力的積積累。。。12月-2210:31:4510:31Dec-2231-Dec-2212、世間成成事，不不求其絕絕對(duì)圓滿滿，留一一份不足足，可得得無(wú)限完完美。。。10:31:4510:31:4510:31Saturday,December31,202213、不知香積寺寺，數(shù)里入云云峰。。12月-2212月-2210:31:4510:31:45December31,202214、意志堅(jiān)強(qiáng)強(qiáng)的人能把把世界放在在手中像泥泥塊一樣任任意揉捏。。31十二二月202210:31:45上上午10:31:4512月-2215、楚楚塞塞三三湘湘接接，，荊荊門(mén)門(mén)九九派派通通。。。。。十二二月月2210:31上上午午12月月-2210:31December31,202216、少少年年十十五五二二十十時(shí)時(shí)，，步步行行奪奪得得胡胡馬馬騎騎。。。。2022/12/3110:31:4510:31:4531December202217、空山新新雨后，，天氣晚