彩色電視編碼與解碼原理

1、彩色電視編碼與解碼原理第1頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)3分，星期三彩色電視編碼與解碼原理一、教學(xué)目的了解三基色原理及混色原理。知道黑白、彩色電視兼容性原理。理解NTSC制彩色電視信號(hào)的編碼與解碼原理。理解PAL制彩色電視信號(hào)的編碼與解碼原理。二、預(yù)備知識(shí)提示知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容光學(xué)光的特性、光的顏色調(diào)制與解調(diào)調(diào)幅、平衡調(diào)幅、調(diào)制信號(hào)、載波三角函數(shù)運(yùn)算移相、倒相，乘法器、加法器三、教學(xué)節(jié)奏與方式節(jié)拍項(xiàng)目教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方式參考學(xué)時(shí)1色度學(xué)重點(diǎn)講授（1）光與色（2）彩色的三要素（3）三基色原理（4）亮度方程1 邊學(xué)邊議三基色與混色、單色與復(fù)色052彩色圖像的傳送重點(diǎn)講授（1）彩色圖像的分解（2

2、）彩色圖像的重現(xiàn)15 邊學(xué)邊議像素053彩色信號(hào)編碼與解碼重點(diǎn)講授（1）黑白、彩色電視兼容（2）色度信號(hào)編碼原理（3）色度信號(hào)解碼原理15邊學(xué)邊議NTSC制與PAL制的調(diào)制與解調(diào)05第2頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)3分，星期三本章內(nèi)容簡(jiǎn)介:色度學(xué)知識(shí)彩色圖像的傳輸彩色電視信號(hào)的編碼與解碼 人眼的視覺(jué)特性三基色原理亮度方程第3頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)3分，星期三一、光和彩色名稱(chēng)頻率/Hz波長(zhǎng)/m無(wú)線(xiàn)電波紅外線(xiàn)紫外線(xiàn)X射線(xiàn)宇宙射線(xiàn)10510101015102010253x1033x10-23x10-73x10-123x10-17紅 橙 黃 綠 青 藍(lán) 紫nm78

3、0 630 600 580 510 450 430 380 1、可見(jiàn)光：光是一種以電磁波存在的物質(zhì)。能引起人眼視覺(jué)反應(yīng)的光稱(chēng)為可見(jiàn)光。 2、可見(jiàn)光性質(zhì)： （1）在整個(gè)電磁波波譜上只占極小的一段，位于紅外線(xiàn)與紫外線(xiàn)之間。3.1 色度學(xué)知識(shí)第4頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)3分，星期三（2）波長(zhǎng)在380nm780nm之間。3、物體的顏色（3）波長(zhǎng)由長(zhǎng)到短分別引起人眼紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫七種色感。即可見(jiàn)光包括七種顏色的光。（4） 白色光（如：太陽(yáng)光）是一種復(fù)合光，可以分解為紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫七種光。（1）發(fā)光物體的顏色：其顏色由該發(fā)光體所產(chǎn)生的光譜分布來(lái)決定。 （2）非發(fā)

4、光物體的顏色：由照射光源決定；由物體的性質(zhì)決定；由人眼的視覺(jué)特性決定。色度學(xué)知識(shí)第5頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)3分，星期三（3）標(biāo)準(zhǔn)白光源亮暗如何（即亮度）顏色種類(lèi)（即色調(diào)）顏色深淺（即色飽和度）二、彩色的三要素色調(diào)和飽和度合稱(chēng)為色度（F）物體的顏色會(huì)照射光源變化而變化，要確定物體的顏色，必須確定照射光源。 A光源、B光源、C光源、D光源。（實(shí)際存在的） E光源（假想的等能量白光源）。色度學(xué)知識(shí)第6頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)3分，星期三數(shù)碼照像機(jī)的白平衡調(diào)整第7頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)3分，星期三色度既說(shuō)明彩色光顏色的類(lèi)別，又說(shuō)明了顏色的

5、深淺程度。在彩色電視系統(tǒng)中，實(shí)質(zhì)上是傳輸圖像像素的亮度和色度信息。三、人眼彩色視覺(jué)特性視網(wǎng)膜上光敏細(xì)胞桿狀細(xì)胞：對(duì)亮度敏感，但無(wú)色覺(jué)。 錐狀細(xì)胞：對(duì)亮度和色度均敏感。有紅敏、綠敏和 藍(lán)敏三種細(xì)胞。1、人眼的視覺(jué)特性色度學(xué)知識(shí)第8頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)3分，星期三2、視力范圍與電視機(jī)屏幕 人眼視覺(jué)最清楚的范圍 水平方向的夾角20 垂直方向的夾角15 屏幕寬高比為4:3或5:4 （高清大屏幕一般用16:9）3、清晰度與圖像的掃描行數(shù) 電視圖像的清晰度與電視系統(tǒng)傳送圖像細(xì)節(jié)的能力有關(guān)，該能力稱(chēng)為電視系統(tǒng)的分解力。通常用掃描行數(shù)來(lái)表征電視系統(tǒng)的分解力 。（1）水平分解力：沿垂直方

6、向的像素點(diǎn)數(shù)。（2）垂直分解力：沿水平方向的像素點(diǎn)數(shù)。色度學(xué)知識(shí)第9頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)3分，星期三4、亮度特性 對(duì)同一波長(zhǎng)的光，當(dāng)光的輻射功率不同時(shí)，則給人的亮度感覺(jué)也不同；輻射功率相同而波長(zhǎng)不同，則給人的亮度感覺(jué)也是不同的。100 80 60 40 20 0 相 對(duì) 視 敏 度（%） 400 500 600 700 555nm視覺(jué)靈敏度：同等能量的光源,人眼對(duì)=555nm的黃綠色光的亮度感覺(jué)最強(qiáng)。色度學(xué)知識(shí)第10頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)3分，星期三四、三基色原理和混色法 1、混色效應(yīng) ：?jiǎn)紊饪梢杂脦追N顏色的混合光來(lái)等效，幾種顏色的混合光可以用其

7、他幾種顏色的混合光束等效，這種現(xiàn)象稱(chēng)為混色效應(yīng)。 2、三基色原理 根據(jù)人眼彩色視覺(jué)的特性及混色效應(yīng)，可以從可見(jiàn)光中選取三單色按比例混合，來(lái)得到其它單色光。（1）三基色的選?。篟、G、B。 1）人眼對(duì)紅、綠、藍(lán)比較敏感； 2）紅、綠、藍(lán)三基色彼此互為獨(dú)立； 3）紅、綠、藍(lán)三基色混合而成的彩色較為豐富，幾乎能 重現(xiàn)自然界中的各種彩色。 色度學(xué)知識(shí)第11頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)3分，星期三 （2）三基色原理的內(nèi)容：3）混合色的色調(diào)和飽和度由三基色的混合比例決定。 4）混合色亮度等于三基色亮度之和。 3、混色法：利用三基色按不同比例來(lái)獲得彩色的方法。（1）種類(lèi)：相加混色法和相減單混

8、色法。 （2）相加混色法：以三圓法來(lái)說(shuō)明。 1）三基色按一定比例混合，可以得到自然界中絕大多數(shù)顏色；反之，自然界中絕大多數(shù)顏色，都可以分解為三基色。 2）三基色必須是相互獨(dú)立。 色度學(xué)知識(shí)第12頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)3分，星期三紅綠藍(lán)黃青紫白紅色綠色 = 黃色 綠色藍(lán)色 = 青色 藍(lán)色紅色 = 紫色 紅色綠色藍(lán)色 = 白色 紅色 青色=白色綠色 紫色=白色藍(lán)色 黃色=白色 兩兩互為補(bǔ)色演 示彩色電視機(jī)只需要將要傳送的顏色分解為三基色(紅、綠、藍(lán))，然后再分別以對(duì)應(yīng)的一種電信號(hào)進(jìn)行傳送就可以了。為了與黑白電視系統(tǒng)兼容，實(shí)際傳送的是亮度和色差（表示色度）信號(hào)。色度學(xué)知識(shí)第13

9、頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)3分，星期三兩種混色光相加結(jié)果： 2)時(shí)間相加混色法：這種方法利用人眼的視覺(jué)惰性，順序地讓三種基色先后出現(xiàn)在同一表面的同一點(diǎn)處，當(dāng)三種基色光交替出現(xiàn)的速度很快時(shí)，人眼感覺(jué)到的這三種基色光的混合后的彩色。 1)空間相加混色法：將三基色光分別投射到同一表面的三個(gè)相鄰且足夠近的光點(diǎn)上，當(dāng)人眼離它們有一定的距離時(shí)，人眼就會(huì)產(chǎn)生三種基色光混合后彩色感覺(jué)。Ex1:黃色青色=紅色綠色綠色藍(lán)色=淺綠色Ex2:紫色黃色=紅色藍(lán)色紅色綠色=淺紅色 色度學(xué)知識(shí)第14頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)3分，星期三 用三基色光配成100%的白光所需三基色的百分比。Y

10、=0.30R0.59G0.11B 電壓方程形式 ：亮度方程式在彩色電視技術(shù)中有著很重要的地位，它是對(duì)彩色圖像進(jìn)行三基色分解及對(duì)三基色進(jìn)行編碼傳輸，解碼都必須遵循的一個(gè)基本公式。EY=0.30ER0.59EG0.11EB 五、亮度方程 ：色度學(xué)知識(shí)第15頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)3分，星期三本課小結(jié)： 1、可見(jiàn)及其特性 2、彩色三要素 3、人眼的視覺(jué)特性 4、三基色原理與混色 5、亮度方式作 業(yè)： 1、彩色三要素包括哪些？分別由什么決定？ 2、什么是三基色？三基色原理包括哪些內(nèi)容？ 3、課本色度學(xué)知識(shí)第16頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)3分，星期三3.2 彩色圖像

11、的傳輸彩色圖像的傳輸 與黑白電視系統(tǒng)類(lèi)似，彩色圖像的傳送也是通過(guò)對(duì)電視圖像的逐點(diǎn)逐行逐幀的掃描進(jìn)行的。不同的是，在攝像端通過(guò)掃描把掃描點(diǎn)所在之處的圖像上的彩色轉(zhuǎn)換成與該彩色的顯像三基色的三色系數(shù)成比例的三路基色信號(hào)，而在顯像端則將該三路基色信號(hào)轉(zhuǎn)換成基色光的亮度。 第17頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)3分，星期三3.3 彩色電視信號(hào)的編碼與解碼 當(dāng)今世界還是彩色電視與黑白電視兼容的時(shí)代，不能直接傳送R、G、B三路信號(hào)，需要將其合并為一路，因而出現(xiàn)了多種彩色電視制式。NTSC制正交平衡調(diào)幅制（美國(guó)、日本、加拿大）PAL制逐行倒相正交平衡調(diào)幅制（英國(guó)、澳大利亞、中國(guó)）SECAM制順序

12、傳送彩色與存儲(chǔ)制（法國(guó)、蘇聯(lián)）第18頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)3分，星期三3.3.1 色差信號(hào) 色差信號(hào)：由矩陣電路將三基色分別與亮度信號(hào)相減得到UB-Y、 UR-Y 、 UG-Y 。黑白電視信號(hào)實(shí)際上是圖像的亮度信號(hào)，其帶寬為6MHz，而彩色電視系統(tǒng)中的三基色信號(hào)帶寬也是6MHz，為了與黑白電視兼容，R、G、B三路信號(hào)必須經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換，必須有一個(gè)反映圖像亮度的信號(hào)。在彩色電視系統(tǒng)中，為了傳送彩色圖像選用了一個(gè)亮度信號(hào)和兩個(gè)色差信號(hào)。第19頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)3分，星期三一、亮度與三基色信號(hào)的關(guān)系為了傳送彩色圖像，從兼容的角度出發(fā)，彩色電視系統(tǒng)中應(yīng)傳送一個(gè)

13、只反映圖像亮度的亮度信號(hào)，以 Y 表示，其特性應(yīng)與黑白電視信號(hào)相同。同時(shí)還需傳送色度信息，常以 F 表示。根據(jù)三基色原理，必須傳送反映R、G、B三個(gè)基色的信息。亮度方程：Y = 0.30R + 0.59G + 0.11B從式中可以看到在Y、R、G、B這4個(gè)變量中，只有3個(gè)是獨(dú)立的。所以只要在傳送Y 的同時(shí)，再傳送三個(gè)基色中的任意兩個(gè)即可。 編碼矩陣方程： R-Y=R-(0.30R + 0.59G + 0.11B)=0.70R-0.59G-0.11B 紅色差信號(hào)G-Y=G-(0.30R + 0.59G + 0.11B)=-0.30R+0.41G-0.11B 綠色差信號(hào)B-Y=R-(0.30R +

14、 0.59G + 0.11B )=-0.30R-0.59G+0.89B 藍(lán)色差信號(hào)第20頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)3分，星期三彩色電視系統(tǒng)信號(hào)變換解碼矩陣為: R=(R-Y)+Y B=(B-Y)+Y G-Y可根據(jù)R-Y、 B-Y運(yùn)算得到： 由0.30R + 0.59G + 0.11B-Y=0變形得到 0.30(R-Y)+0.59(G-Y)+0.11(B-Y)=0則，G-Y=-0.30(R-Y)/0.59-0.11(B-Y)/0.59第21頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)3分，星期三二、傳送色差信號(hào)的優(yōu)點(diǎn)1、兼容效果好0 = 0.30(R-Y)+0.59(G-Y)+

15、0.11(B-Y)所以三色差信號(hào)對(duì)亮度的貢獻(xiàn)為零，色度信號(hào)的失真不會(huì)影響亮度，因此黑白電視機(jī)不受色度干擾。2、能夠?qū)崿F(xiàn)恒定亮度原理在不計(jì)失真及傳輸系統(tǒng)非線(xiàn)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 +Yt Bd=(B-Y)t+Yt Gd=-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。第22頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)3

16、分，星期三3、有利于高頻混合（大面積著色原理）人眼對(duì)黑白圖像的細(xì)節(jié)有較高的分辨力，而對(duì)彩色圖像的細(xì)節(jié)分辨力較低，在彩色圖像傳送過(guò)程中，只有大面積部分需要在傳送其亮度信息的同時(shí)還必須傳送其色度成分。顏色的細(xì)節(jié)部分(對(duì)應(yīng)于信號(hào)的高頻部分)，可以用亮度信號(hào)來(lái)取代。這種方法又常稱(chēng)為“高頻混合原理”。即大面積著色原理第23頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)3分，星期三三、頻帶壓縮1、頻帶壓縮 經(jīng)過(guò)對(duì)許多正常視力的人統(tǒng)計(jì)，使用 l MHz帶寬傳送色度信號(hào)，所獲得的彩色圖像88的人會(huì)感到滿(mǎn)意，若用2MHz帶寬傳送色度信號(hào)，幾乎所有的人都會(huì)對(duì)所獲得的彩色效果滿(mǎn)意。我國(guó)電視制式規(guī)定: 色度信號(hào)的頻帶寬

17、度為1.3MHz。2、幅度的壓縮如果直接將色度信號(hào)與亮度信號(hào)進(jìn)行疊加，將使信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍超過(guò)亮度信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍而不能滿(mǎn)足與黑白電視系統(tǒng)兼容，因而需對(duì)色度信號(hào)的幅度進(jìn)行壓縮，但又不能壓縮過(guò)甚造成不必要的衰減，經(jīng)實(shí)驗(yàn)知：U=0.493(B-Y) V=0.877(R-Y)第24頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)3分，星期三3.3.2 NTSC制色度編碼與解碼由于每個(gè)基色信息中都含有亮度信息，如果直接傳送基色信號(hào)，已傳送的亮度信號(hào)Y(為各基色亮度總和)與所選出的兩個(gè)基色所包含的亮度參量就重復(fù)了，因而使得基色與亮度之間的相互干擾也會(huì)十分嚴(yán)重（帶寬不同）。所以通常選擇不反映亮度信息的信號(hào)傳送色度

18、信息。第25頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)3分，星期三一、平衡調(diào)幅所謂平衡調(diào)幅，是指抑制載波的調(diào)幅。它與普通調(diào)幅波的不同之處在于平衡調(diào)幅不輸出載波信號(hào)。第26頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)3分，星期三平衡調(diào)幅波的波形和頻譜 第27頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)3分，星期三平衡調(diào)幅波不含載波分量 平衡調(diào)幅波的幅值正比于調(diào)制信號(hào)的絕對(duì)值。 當(dāng)調(diào)制信號(hào)為正時(shí)，平衡調(diào)幅波與載波相同；調(diào)制信號(hào)為負(fù)時(shí)，平衡調(diào)幅波與載波反相。 載波信號(hào)的正峰點(diǎn)對(duì)平衡調(diào)幅波取樣的波形與調(diào)制信號(hào)一致。 平衡調(diào)幅波的特點(diǎn)：第28頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)3分，星期三二、

19、 正交調(diào)制解調(diào)基本原理將兩個(gè)調(diào)制信號(hào)分別對(duì)頻率相等、相位相差90的兩個(gè)正交載波進(jìn)行調(diào)幅，然后再將這兩個(gè)調(diào)幅信號(hào)進(jìn)行矢量相加（頻帶寬度沒(méi)有增加），這一調(diào)制方式稱(chēng)正交調(diào)幅。如果兩個(gè)調(diào)制信號(hào)分別對(duì)正交的兩個(gè)載波進(jìn)行平衡調(diào)幅，其合成信號(hào)即為正交平衡調(diào)幅信號(hào)。彩色矢量圖第29頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)3分，星期三正交平衡調(diào)幅色度信號(hào)形成方框圖彩色圖像的色度信息全部包含在色度信號(hào)的振幅與相角之中，振幅取決于色度信號(hào)的幅值，即決定了彩色的飽和度；而相角取決于色差信號(hào)的相對(duì)比值，即決定了彩色的色調(diào)。第30頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)3分，星期三三、 色度信號(hào)的解調(diào)插入副載波應(yīng)

20、與發(fā)送端副載波同頻同相色度信號(hào)解調(diào)第31頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)3分，星期三（B-Y）解調(diào)： （R-Y）解調(diào)： 通過(guò)LF后，濾除得通過(guò)LF后，濾除得第32頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)3分，星期三四、 逐行倒相PAL制色度信號(hào)Fv分量逐行倒相，其規(guī)律是：如果第n行的色度信號(hào)為：第n+1行色度信號(hào)為：所以PAL制色度信號(hào)的表達(dá)式為：第33頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)3分，星期三（一）色度信號(hào)的壓縮將兩個(gè)色差信號(hào)分別對(duì)兩個(gè)正交的副載波進(jìn)行平衡調(diào)幅之前，先要進(jìn)行壓縮：U=0.493(B-Y) V=0.877(R-Y)然后U、V分別對(duì)兩個(gè)正交副載波進(jìn)行

21、調(diào)制：色度信號(hào)的振幅和相角分別為：第34頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)3分，星期三F= UsinsctVcossct半行頻方波PcossctU平衡調(diào)幅V平衡調(diào)幅90o移相180o倒相PAL開(kāi)關(guān)sinsct+cossct-cossctUVVcossctUsinsct12（2） 逐行倒相原理: （1）紅色差分量逐行倒相：（二）逐行倒相第35頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)3分，星期三（3）逐行倒相色度信號(hào)矢量圖: V-oFV-FVUFUFnFn+1單一色度信號(hào)矢量圖彩條信號(hào)矢量圖第36頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)3分，星期三（三）PAL制相位失真的補(bǔ)償原理

22、（1）色度信號(hào)無(wú)失真：-VFnFn1oU+VFn1Fno-VU+V第37頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)3分，星期三（2）色度信號(hào)有失真的補(bǔ)償原理Fn1UFno+V-VF /n1F /nF /n1F第38頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)3分，星期三Fn表示第n行的色度矢量，F(xiàn)n+1表示n+1行的色度矢量。由于行相關(guān)，可以認(rèn)為它們的顏色相同。則矢量Fn和Fn+1的U分量相等，V分量絕對(duì)值相等、相位相反，即以U軸對(duì)稱(chēng)。如果傳輸過(guò)程中無(wú)相位失真，解調(diào)時(shí)V回原位，可正確地恢復(fù)出色差信號(hào)。PAL制克服因相位失真引起色調(diào)畸變的實(shí)質(zhì)是用逐行倒相的方法使相鄰兩行色度信號(hào)的相位失真方向相

23、反，解調(diào)中再將它們合成，從而得到相位不失真的色度矢量，消除了相位失真帶來(lái)的色調(diào)失真，相位失真僅引起了飽和度下降，但色調(diào)末變。相鄰兩行色度信號(hào)合成的方法一般有兩種：一種簡(jiǎn)單的方法是利用人眼分辨力有限和視覺(jué)暫留特性，使屏幕上相鄰兩行的相位失真相互補(bǔ)償，得到一種中間的無(wú)色調(diào)畸變的顏色。第39頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)3分，星期三這種簡(jiǎn)單的PAL制解調(diào)方法稱(chēng)為PALS，在相位失真不大時(shí)，實(shí)現(xiàn)這一方法的電路簡(jiǎn)單，效果較好。但在相位失真較大時(shí)、圖像會(huì)出現(xiàn)明暗相間并緩慢向上移動(dòng)的水平條紋。這是由于行順序效應(yīng)引起的，此現(xiàn)象亦稱(chēng)為“爬行”或“百葉窗效應(yīng)”(由于此現(xiàn)象很像百葉窗而得名)，它會(huì)影響

24、收看效果。另一種合成方法是延遲解調(diào)，用延遲線(xiàn)把前一行色度信號(hào)延遲大約一行的時(shí)間(約64s)，然后在合成電路中與本行色度信號(hào)合成，從而得到合成的色度信號(hào)。這種解碼用到延遲線(xiàn)，故稱(chēng)延遲解碼，以PALD表示。這里順便說(shuō)明一下，PALD與我國(guó)電視制式PAL-D( PAL-D /K)含義不同，后者指我國(guó)彩色電視制式為PAL制、系統(tǒng)（掃描）方式（或稱(chēng)黑白電視制式）為D(D/K)。PALD與PALS相比，行順序效應(yīng)大為減輕。第40頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)3分，星期三（四）PAL制編碼調(diào)制原理所謂編碼，就是把三基色電信號(hào)R、G、B編制成彩色全電視信號(hào)的過(guò)程，編碼器就是用來(lái)編碼的電路。 （1

25、）作用：將三基色信號(hào)R、G、B編制成彩色全電視信號(hào)（FBAS）。（2）編碼過(guò)程：如下圖所示。第41頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)3分，星期三第42頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)3分，星期三（五）逐行倒相正交同步解調(diào)原理PAL制解碼器及解碼過(guò)程：把彩色全電視信號(hào)還原成三基色電信號(hào)的過(guò)程稱(chēng)為解碼，解碼是編碼的逆過(guò)程。 PAL制解碼器有許多種，如PALS(簡(jiǎn)單解碼)、PALN (鎖相解碼)、 PALD(延遲解碼)等。其中 PALD應(yīng)用較廣，這種解碼器中用超聲延遲線(xiàn)構(gòu)成梳狀濾波器，它將色度信號(hào)分離為FU和FV 兩個(gè)色度分離。第43頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)

26、3分，星期三（六） 梳狀濾波器解碼原理（PALD）為了使梳狀濾波器能有效地分離兩個(gè)色度信號(hào)，延遲線(xiàn)的延遲時(shí)間要有準(zhǔn)確的數(shù)值，即延遲后色度信號(hào)的副載波相位要與延遲前相同或相反，以實(shí)現(xiàn)相鄰兩行色度信號(hào)相減或相加時(shí)能分別輸出兩色度分量。而延遲時(shí)間d應(yīng)選擇非常接近于行周期64 s。延遲線(xiàn)64s / 180第n行第n+1行第n+1行2FV2FUF第44頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)3分，星期三第45頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)3分，星期三根據(jù)： fsc=(284-1/4)fH+25Hz得： TH=283.75Tsc+25Tsc/15625=283.751Tsc所以可選擇d為

27、副載波半周期Tsc/2的567或568倍關(guān)系，即： d=567*Tsc/2=283.5Tsc=63.943s設(shè)輸入到梳狀濾波器第n行色度信號(hào)為： F(n)=Usinsct+Vcos sct=Fu+Fv第n+1行色度信號(hào)為： F(n+1)=Usinsct-Vcos sct=Fu-Fv第46頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)3分，星期三延遲線(xiàn)輸出第n-1、n行色度信號(hào)分別為： F(n-1)=-F(n-1)=-Fu+Fv F(n)=-F(n)=-Fu-Fv所以在第n行輸入時(shí)，相加電路的輸出為： F(n)+F(n-1)=(Fu+Fv)+(-Fu+Fv)=2Fv相減電路的輸出為： F(n)+F

28、(n-1)=(Fu+Fv)-(-Fu+Fv)=2Fu在第n+1行輸入時(shí)，相加、相減電路的輸出分別為： F(n+1)+F(n)=(Fu-Fv)+(-Fu-Fv)=-2Fv F(n+1)+F(n)=(Fu-Fv)-(-Fu-Fv)=2Fu第47頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)3分，星期三（七）超聲玻璃延遲線(xiàn)組成：一塊玻璃片和兩個(gè)換能器原理：色度信號(hào)電壓在輸入端換能器上產(chǎn)生機(jī)械運(yùn)動(dòng)，傳給玻璃反射后，傳到輸出換能器，通過(guò)傳輸?shù)木嚯x得出延遲時(shí)間。參數(shù)： 延遲時(shí)間：63.943s5ns 輸入電阻：390 工作頻率：4.43MHz1MHz 插入損耗：-83dB第48頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月

29、20日，10點(diǎn)3分，星期三五、 色同步原理一、色同步信號(hào)的功用1、作為接收機(jī)恢復(fù)彩色副載波的相位基準(zhǔn)（PAL制、NTSC制）2、給接收機(jī)提供一個(gè)識(shí)別信號(hào)（PAL制） 用來(lái)識(shí)別PAL行、NTSC行第49頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)3分，星期三二、色同步信號(hào)的矢量圖與波形1、組成：色同步信號(hào)是由812個(gè)周期副載波組成的一小串副載波群構(gòu)成（正弦填充脈沖），這個(gè)正弦填充脈沖的周期與行周期相同，位于行消隱的后肩上，前沿滯后行同步脈沖前沿5.6s。色同步信號(hào)的幅度與行步脈沖幅度相等。第50頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)3分，星期三若以h表示同步脈沖幅度，F(xiàn)b表示色同步信號(hào)，則

30、2、PAL制色同步信號(hào)第51頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)3分，星期三 PAL制彩色電視接收機(jī)在解調(diào)色度信號(hào)時(shí)，需要在PAL行使用 -cosSCt、NTSC行使用+cosSCt副載波。要做到這一點(diǎn)，需要有一個(gè)識(shí)別PAL行與NTSC行的識(shí)別信號(hào)，即需要在發(fā)送端提供一個(gè)附加信息。表現(xiàn)為：PAL行的色同步信號(hào)相位是-135；NTSC行的色同步信號(hào)相位為+135，平均相位180。所以，PAL制的色同步信號(hào)除了為接收機(jī)提供恢復(fù)副載波所需的頻率、相位信息外，還能提供一個(gè)PAL行與NTSC行的識(shí)別信息，保證了收、發(fā)逐行倒相的同步。 PAL制色同步信號(hào)所含副載波周期數(shù)、幅度、出現(xiàn)位置等都與NTS

31、C制相同。我國(guó)廣播電視標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，色同步信號(hào)由812個(gè)周期的副載波組成，位于行消隱后肩上，起始點(diǎn)距行同步脈沖前沿5.60.1s，峰-峰值等于行同步脈沖幅度，相對(duì)于消隱電平上、下對(duì)稱(chēng)。第52頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)3分，星期三第53頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)3分，星期三3、色同步信號(hào)的形成第54頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)3分，星期三1、發(fā)送端先產(chǎn)生一個(gè)色同步選通脈沖K，重復(fù)頻率為行頻,寬度為2.250.23s(約等于 10個(gè)副載波周期)，位置在行消隱的后肩上，起始點(diǎn)距行同步脈沖前沿5.60.1s 。2、將K脈沖以?xún)煞N不同的極性分別加到兩個(gè)色差

32、信號(hào)中，與色差信號(hào)一起送入平衡調(diào)幅器。3、V色差信號(hào)中加入正極性K脈沖(以+K表示)，就可產(chǎn)生色同步信號(hào)的V分量(N行為90，P行為-90)，U色差信號(hào)中加入負(fù)極性K脈沖(以-K表示)，則可產(chǎn)生色同步信號(hào)的U分量(180)，兩個(gè)分量進(jìn)行矢量合成便形成逐行改變相位的N行為+135、P行為-135的色同步信號(hào)。第55頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)3分，星期三第56頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)3分，星期三3.4 標(biāo)準(zhǔn)彩條與電視信號(hào)波形3.4.1 三基色信號(hào)波形分析與參數(shù)全電視信號(hào)：亮度、色度、復(fù)合同步、復(fù)合消隱、逐行倒相色同步信號(hào) 白色：R=G=B=1黃色：R=G=1

33、B=0綠色：R=0 G=1 B=0紫色：R=1 G=0 B=1一、三基色信號(hào)波形分析第57頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)3分，星期三二、彩色信號(hào)的規(guī)格及主要參數(shù)介紹1、雙數(shù)碼命名法的彩條信號(hào)與白條對(duì)應(yīng)的各基色電平為1，黑條對(duì)應(yīng)的為0，即 “100幅度、100飽和度”彩條，100/100如最大值為1，最小值為0.5，則為95/100第58頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)3分，星期三2、四數(shù)碼命名法的彩條信號(hào)(100-0-100-0)第一個(gè)數(shù)碼表示白條中三基色信號(hào)的最大值第二個(gè)數(shù)碼表示黑條中三基色信號(hào)的最小值第三個(gè)數(shù)碼表示各彩條中三基色信號(hào)的最大值第四個(gè)數(shù)碼表示各彩條中三

34、基色信號(hào)的最小值例：100/0/75/0含義是白條有最大值1，對(duì)應(yīng)黑條有最小值0，而6種彩條三基色最大值為0.75，最小值均為0彩條信號(hào)主要參數(shù)：所以，100/0/75/0 相對(duì)幅度為75 飽和度為100第59頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)3分，星期三100%幅度、100%飽和度彩條三基色、亮度、色差電平值 第60頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)3分，星期三75%幅度、100%飽和度彩條三基色、亮度、色差電平值第61頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)3分，星期三3.4.2 標(biāo)準(zhǔn)彩條的亮度與色度信號(hào)波形一、彩條信號(hào)的數(shù)據(jù)計(jì)算Y = 0.30R + 0.59G

35、+ 0.11B二、標(biāo)準(zhǔn)彩條的亮度與色度信號(hào)的波形根據(jù)亮度方程算出Y、R-Y、B-Y例如，在100/0/100/0彩條中，黃色對(duì)應(yīng)R=G=1 B=0R-Y=0.11B-Y=-0.89同理可以算出各色調(diào)的亮度、色差信號(hào) 分析：亮度級(jí)別是遞減，但非等級(jí)差，含有直流分量的正極性亮度信號(hào)。色差是交流信號(hào)第62頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)3分，星期三3.4.3 彩條圖形的色度信號(hào)波形特點(diǎn)與矢量一、彩條色度信號(hào)的矢量根據(jù)彩條信號(hào)參數(shù)，利用公式 可分別求得白、黃、綠、品、紅、藍(lán)、黑所對(duì)應(yīng)的亮度信號(hào)、色差信號(hào)、色度信號(hào)、亮度與色度的合成信號(hào)等數(shù)據(jù)，并繪出的各信號(hào)波形。第63頁(yè)，共71頁(yè)，2022年，5月20日，10點(diǎn)3