1、1.3 黑 白 全 電 視 信 號,黑白全電視信號也稱視頻信號(VIDEO)，它包括圖像信號、 復(fù)合消隱信號、復(fù)合同步信號。圖像信號是電視信號中的主 體，它是在場掃描正程期的行掃描正程期內(nèi)傳送的。其它幾 種信號屬于輔助信號，復(fù)合消隱信號的作用是消除行、場回 掃線，使圖像清晰；而復(fù)合同步信號的作用是使發(fā)送端和接 收端掃描同步，正確重現(xiàn)圖像并使之穩(wěn)定。這些輔助信號都 是在行、場逆程期間傳送的。,一. 圖像信號,需指出的是：在隔行掃描中，整個畫面的變化是按場頻重 復(fù)的，它是高于臨界閃爍頻率 46.8Hz，因而消除了閃爍感。 但就每行而言，它仍是按幀頻重復(fù)的，這是低于臨界閃爍頻 率的。所以，當(dāng)我們接近

2、電視機觀看時，仍會感到行間閃爍。,圖像信號是由攝象管經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換得到的電信號，它反 映了電視系統(tǒng)所傳送的圖像信息。,如圖所示為一個行周期的黑白全電視信號波形，t1t2 (52s) 期間為行掃描正程， 對應(yīng)于顯像管熒光屏上電子束從左邊掃描 到右邊的過程，即從A點到B點。圖像信號的幅度在全電視信號 相對幅度的12.5%75%之間。其中，幅度為12.5% 的電平稱之 為白電平，幅度為75% 的電平稱之為黑電平。由信號電平可見， 電平越高圖像越黑，電平越低圖像越亮 ，即圖像信號電平的高 低與圖像的亮暗相反，為負極性圖像信號。,假設(shè)被攝圖像是從左到右亮度遞減的八條由白灰黑 變化的圖像。攝象管攝取這幅圖像

3、時，產(chǎn)生的一行負極性視 頻電視信號的波形如圖所示。在實際傳送圖像時，圖像信號 是隨機的。,t2t5 (12s)期間為行掃描逆程，相應(yīng)于圖中電子束從熒光 屏右邊的B點返回左邊的C點。在逆程期間，如出現(xiàn)回掃線， 便會干擾圖像。因此在行、場逆程期間，全電視信號中發(fā)送 一個行、場消隱信號，其電平處于黑電平，以保證行、場逆 程期間電子束截止。,二. 復(fù)合消隱信號,行、場消隱信號合稱復(fù)合消隱信號，該信號的形狀為不 同寬度的矩形脈沖，幅度等于圖像信號黑色電平。顯然，行、 場消隱脈沖周期應(yīng)分別與行、場掃描周期相同。消隱脈沖寬 度原則上應(yīng)等于掃描逆程時間，但在接收端為確保消除逆程 光柵痕跡，實際上讓消隱脈沖寬度

4、加大一些。,三. 復(fù)合同步信號,在電視系統(tǒng)中，為了能夠正確地重現(xiàn)圖像，要求接收端顯 像管電子束的掃描與發(fā)送端攝象管的電子束掃描完全“同步”， 即掃描的快慢(頻率)和掃描的起始位置(相位)完全相同。這兩 個條件其中之一不符合要求都會引起不能正確重現(xiàn)原圖像。,1. 同步的重要性, 相位不同,當(dāng)收發(fā)端頻率相同，相位不同步情況。,復(fù)合同步信號是由行同步信號、場同步信號、槽脈沖和前 后均衡脈沖組成。, 頻率不同,當(dāng)收發(fā)端行掃描頻率同步而場掃描頻率不同步的情況。,當(dāng)收發(fā)端場掃描頻率同步而行掃描頻率不同步的情況。,由上可知，收、發(fā)兩端掃描的同步在電視中具有重要意 義。若同步得不到保證，圖像就無法正確重現(xiàn)。因

5、此在黑白 全電視信號中必須加入復(fù)合同步信號。,在發(fā)送端， 當(dāng)每掃完一行圖像時，加入一個行同步脈沖； 每掃完一場圖像時，加入一個場同步脈沖。它們與圖像信號 一起被發(fā)送出去。在接收端，使行掃描鋸齒波電流只有當(dāng)行 同步脈沖到達后才開始逆程期；而場掃描鋸齒波電流也只有 在場同步脈沖到達時才開始逆程期。這樣，就能保證收、發(fā) 端掃描電流的頻率、相位相同，即保證了“同步”。,2. 行、場同步信號,行同步信號的作用就是保證收、發(fā)兩端行掃描的同步。當(dāng) 接收機收到行同步信號時，表示這一行掃描的正程結(jié)束，電子 束應(yīng)立即回掃。,由于行同步信號是重現(xiàn)圖像的輔助信號，它不應(yīng)在掃描圖 像的正程出現(xiàn)，所以將它安排在行逆程期間

6、發(fā)送，疊加在行消 隱信號之上。為了便于行同步信號的分離，應(yīng)使它的電平高于 消隱電平25%，即位于75%100%之間，脈寬為4.7s，行同步 信號的周期為64s。,場同步信號的作用是為了保證收、發(fā)兩端場掃描的同步。它 出現(xiàn)在場逆程期間， 其電平與行同步電平一致， 也高出消隱電 平25%，疊加在場消隱信號之上。場同步脈沖寬度為160s，周 期為20ms。,由于行、場同步與消隱信號都出現(xiàn)在行、場掃描的逆程，它 們相疊加便得到如圖所示的合成波形。,3. 開槽脈沖與前后均衡脈沖,由于場同步脈沖寬度為2.5TH， 會遮蓋23個行同步信號， 造成每場開始時的前幾行不能立刻同步， 因而屏幕顯示圖像 上邊起始部

7、分出現(xiàn)扭曲現(xiàn)象。 為了保證在場同步期間不丟失 行同步控制的信息， 在場同步脈沖期間開了五個小凹槽來廷 續(xù)行同步脈沖，這就是槽脈沖。,槽脈沖的寬度與行同步脈沖寬度一樣，也是4.7s，間隔為 TH/2=32s。槽脈沖的后沿(上升沿)與行同步脈沖的前沿保持一 致，這樣，在場同步脈沖期間，槽脈沖起到行同步脈沖的作用。,在接收端， 當(dāng)行、場復(fù)合同步脈沖經(jīng)過一個微分電路時， 由于微分電路只對脈沖的上升沿和下降沿跳變有反應(yīng)，對輸 入脈沖的寬度沒有反應(yīng)，因此，微分電路輸出一系列正、負 相間的尖脈沖。負脈沖可以用削波電路除去，用正脈沖去同 步行掃描發(fā)生器，實現(xiàn)行同步，同時使行同步脈沖在場同步 脈沖持續(xù)期間不丟失

8、。,由于場同步信號的寬度(160s)比行同步信號的寬度(4.7s) 大得多， 在接收端當(dāng)行、場復(fù)合同步脈沖經(jīng)過一個積分電路 時，對于4.7s的行同步脈沖，積分輸出很小。而在160s場同 步脈沖來到時，積分后輸出一個幅度較大的鋸齒波。因此， 在積分電路輸出端， 行同步脈沖幾乎消失，只剩下場同步脈 沖， 這樣就實現(xiàn)了把場同步脈沖從行、場復(fù)合同步脈沖中取 出去控制場掃描發(fā)生器，實現(xiàn)場同步。,由于電視系統(tǒng)采用隔行掃描，相鄰兩場掃描的起點和終點 位置都不相同。奇數(shù)場的最后一個行同步脈沖的前沿與偶數(shù) 場的場同步脈沖前沿間距為TH/2，而偶數(shù)場的最后一個行同 步脈沖的前沿與奇數(shù)場的場同步脈沖前沿間距為TH

9、。,當(dāng)行、場復(fù)合同步脈沖通過積分電路后， 奇、偶場同步 信號的積分波形不一樣，若用此波形的某一電平去同步場掃 描電路，則兩場的同步會出現(xiàn)時間誤差 t。奇數(shù)場在t2時刻 同步，偶數(shù)場卻在 t1時刻同步，這就破壞了隔行掃描的準確 性，導(dǎo)致并行和垂直清晰度降低。,為了消除時間差 “t”，保證隔行掃描中偶數(shù)場正好鑲嵌 在奇數(shù)場之間。在場同步脈沖的前后各加五個脈沖，分別稱 為前均衡脈沖和后均衡脈沖，其重復(fù)周期為TH/2，即間隔為 半行。為了使插入均衡脈沖后的平均電壓不增加，將均衡脈 沖的寬度減半，即為2.35s。這樣當(dāng)相鄰兩場同步脈沖通過 積分電路時，積分輸出波形就一致了，這就確保了隔行掃描 的準確性。

10、,黑白全電視信號波形如圖所示。我國電視標準規(guī)定：黑 白全電視信號采用負極性信號。,四. 黑白全電視信號,采用負極性信號的優(yōu)點：, 消隱信號處于全電視信號幅度的75%為黑電平，熒光屏不 顯示。, 同步信號處于全電視信號幅度的75% 100%之間為超黑色， 由于同步信號幅度最大，便于接收端同步信號的分離。, 圖像信號處于全電視信號幅度的 75%10%之間的低幅區(qū)， 因此可以降低發(fā)射功率。對于大幅度的干擾脈沖信號，在 熒光屏上表現(xiàn)為暗點，不易覺察。, 脈沖性,雖然全電視信號中圖像信號是隨機的，但由于其他輔助 信號均是脈沖信號，使得全電視信號具有脈沖性。,五. 黑白全電視信號的特點, 周期性,任何一幅

11、圖像，其亮度分布是隨機的，沒有周期性，但由 于采用了周期性掃描，便使圖像信號具有了周期性。,由于相鄰行圖像信號相關(guān)性很強和采用周期性掃描，所以 黑白全電視信號的頻譜(電信號的能量按頻率分布的曲線)為線 狀離散譜。,黑白全電視信號雖然占據(jù)了06MHz 的頻帶寬度，但并未 占滿整個6MHz的帶寬。信號能量只集中在行頻fH及其諧波nfH 附近很窄的范圍內(nèi)，隨諧波次數(shù)的升高，能量逐漸下降，可見 黑白全電視能量主要分布在06MHz的低頻端。在(n1/2)fH 附 近沒有信號能量，留有較大空隙。,將nfH附近的一族譜線放大，可以看出在行頻主譜線兩側(cè) 有以幀頻為間隔的副譜線。,因此， 黑白全電視信號的頻譜，

12、是以行頻和它的高次諧 波為主譜線， 幀頻及其高次諧波對稱地分布在它的兩側(cè)的 一簇一簇的離散頻譜群。, 單極性,由于圖像亮度只有正值并不存在負值，黑白全電視信號的 電平范圍總在零值以上(或零值以下)變化，而不會跨越零值上 下兩個區(qū)域，這種性質(zhì)稱為單極性。因此，黑白全電視信號具 有直流分量(或信號的平均分量)，并且直流分量隨圖像內(nèi)容而 變化，它決定了圖像信號的背景亮度。由于在傳輸中會因電容 耦合丟失此直流分量，所以在接收端重現(xiàn)圖像前恢復(fù)此直流分 量，以免圖像背景亮度失真。,圖像信號雖然是單極性的。但從傳輸?shù)膱D像信號的電平 與所反映的亮度的關(guān)系來講，則可以有正極性和負極性兩種 方式。若圖像愈亮，信號

13、電平愈高，則稱為正極性圖像信號。 反之，信號電平隨著圖像亮度的增加而減低，則稱為負極性 圖像信號。,1.4 彩 色 的 基 本 概 念,一、可見光的特性,由光學(xué)理論知道，光是一種以電磁波形式存在的物質(zhì)。電 磁波的波長范圍很寬，按波長從長到短的順序排列，依次是 無線電波、紅外線、可見光、紫外線、x 射線和宇宙射線等。 在電磁波譜中，波長在380780nm (納米， )范圍 內(nèi)的電磁波能夠使人眼產(chǎn)生顏色感覺，稱為可見光。,可見光在整個電磁波譜中只占極小的一段。當(dāng)可見光譜的 波長由780nm向380nm變化時，人眼產(chǎn)生的顏色感覺依次是紅、 橙、黃、綠、青、藍、紫7色。,只含有單一波長的光稱為單色光，

14、包含有兩種或兩種以上 波長的光稱為復(fù)合光，復(fù)合光作用于人眼，呈現(xiàn)混合色。例如， 用波長為700nm的紅光和波長為540nm的綠光按一定比例混合， 同時作用于人眼，給人以黃色的感覺。,太陽光給人以白色的感覺，通過棱鏡可分解為紅、橙、黃、 綠、青、藍、紫7種彩色光，這些單一波長的彩色光是不可再 分解的單色光。由此可見，太陽光(白光)是一種復(fù)合光，由7 種單色光復(fù)合而成。,二、物體的顏色,一般物體可分為發(fā)光物體與不發(fā)光物體兩大類。,發(fā)光物體呈現(xiàn)的顏色由它所發(fā)出的光譜來確定。如各種 彩燈和霓虹燈都有其特定的光譜成分。,不發(fā)光物體呈現(xiàn)的顏色與照射光的光譜和它對照射光的 吸收、反射、透射特性有關(guān)。例如，紅花能反射太陽光中的 紅色光而吸收其它顏色的光，因而呈紅色