現(xiàn)代電視技術(shù)-第3章彩色電視制式

第3章彩色電視制式

3.1彩色電視制式概述按時(shí)間關(guān)系分-彩色電視制式：順序制、同時(shí)制、順序-同時(shí)制。順序制：利用空間混色原理、時(shí)間混色原理同時(shí)制：空間混色原理，我國是同時(shí)制。順序-同時(shí)制：是順序制和同時(shí)制的結(jié)合。按使用目的分-彩色電視制式：兼容制和非兼容制

兼容制：用在廣播電視１）兼容性個(gè)逆兼容性２）相應(yīng)的黑白電視制式的特性非兼容制：用在工業(yè)電視、科學(xué)研究順序制的優(yōu)點(diǎn)同時(shí)制的優(yōu)點(diǎn)３.２NTSC制3.2.1正交調(diào)制與正交檢波正交平衡調(diào)幅制亮度信號(hào)的能量在低端，色度信號(hào)的能量在高端，由副載波調(diào)整而形成。副載波為高頻信號(hào)，會(huì)有高頻干擾，也叫副載波干擾。為了減少干擾NTSC制采用平衡調(diào)幅和頻譜交錯(cuò)原理，

平衡調(diào)幅可以減弱光點(diǎn)干擾的強(qiáng)度頻譜交錯(cuò)：可以消除相鄰行、相鄰場(chǎng)之間的干擾。其色度信號(hào)由相同頻率的副載波平衡調(diào)幅再混合：接收機(jī)：由初相位為0度和90度的兩個(gè)同步檢波器解調(diào)出調(diào)制信號(hào)。

濾掉高頻信號(hào)，余下調(diào)制信號(hào)。矢量圖表示：

在色度信號(hào)的解調(diào)分離時(shí)：給同步檢波器輸入一個(gè)與被檢波分量精確同步（同相）的副載波。為此，NTSC制編碼器中給出一個(gè)色同步信號(hào)來傳送同步檢波所需副載波的頻率和相位信息。

525行NTSC制的色同步信號(hào)波形圖，它是每行一個(gè)的副載波脈沖信號(hào)，出現(xiàn)在行消隱期間的行同步脈沖之后，在場(chǎng)消隱期間不傳送。每個(gè)脈沖包含9個(gè)周期的副載波，其相位為180°

。

色同步信號(hào)eb(t)

旗形脈沖K(t)接收機(jī)中：門電路取出色同步信號(hào)，鎖相電路恢復(fù)出副載波，移相電路形成兩個(gè)相互正交的副載波分量。

3.2.2壓縮系數(shù)根據(jù)亮度公式可以計(jì)算出彩條信號(hào)的各個(gè)參數(shù)。

表中，黃條和青條的最大值超過白電平78%和46%，紅條和藍(lán)條的最小值低于白電平46%

和78%

，必須處理。用壓縮系數(shù)解決這個(gè)問題。

色度信號(hào)的時(shí)間函數(shù)表示式：3.2.3波形圖和矢量圖根據(jù)前面的公式和表格可以計(jì)算出壓縮后的數(shù)據(jù)：

由表3-2可以畫出各個(gè)波形色度信號(hào)u分量

色度信號(hào)v分量

色度信號(hào)ec+eb

Y+S(復(fù)合同步信號(hào)）

彩色全電視信號(hào)

紅色矢量沒有和縱軸（紅色差軸）重合藍(lán)色矢量沒有和橫軸（藍(lán)色差軸）重合補(bǔ)色矢量與相應(yīng)的基色矢量互為反相它們的色調(diào)不變而飽和度改變時(shí)，色度信號(hào)的振幅隨著改變，而相角保持不變。例如：根據(jù)色度信號(hào)的公式，相角是v和u的比值，變化因子（R-Δ）將被約掉。

對(duì)于任意彩色，也有上面的結(jié)論（當(dāng)γ=1時(shí)）可以證明，當(dāng)γ≠1時(shí)，上面的結(jié)論不適用可以這樣說：色調(diào)主要體現(xiàn)在色度信號(hào)的相角上飽和度主要體現(xiàn)在色度信號(hào)的振幅上3.2.4Q、I色差信號(hào)

V(t)=AcosΩt平衡調(diào)幅時(shí)用兩個(gè)邊頻分量的矢量形式表示對(duì)稱邊帶時(shí)，在x軸的投影為0，但頻帶重疊過寬；不對(duì)稱傳輸時(shí)，正交同步檢波，還有串?dāng)_。解決辦法：壓縮色差信號(hào)的頻帶。

人眼：對(duì)紅黃之間的顏色分辨力最強(qiáng)；對(duì)藍(lán)品之間顏色的分辨力最弱設(shè)計(jì)：I軸為人眼最敏感色軸；Q軸為人眼最不敏感色軸

Y、Q、I、和R、G、B的關(guān)系

根據(jù)人眼特性，Q的理論帶寬為0.5MHz，以窄帶雙邊帶方式傳送，I的理論帶寬為1.5MHz，用不對(duì)稱邊帶方式傳送。這樣既壓縮了色度信號(hào)的帶寬，有不會(huì)造成串色。

100-0-100-0彩條信號(hào)對(duì)應(yīng)的Q波形

100-0-100-0彩條信號(hào)對(duì)應(yīng)的I波形

Q的理論帶寬0.5MHZI的理論帶寬1.5MHZ

色度信號(hào)：色同步信號(hào)3.2.5副載波的選擇為了減少亮、色信號(hào)的串?dāng)_，采用頻譜交錯(cuò)的措施。1.頻譜交錯(cuò)的原理

黒尖峰——亮度，行頻fH白尖峰——色度，副載波fsc,在兩個(gè)相鄰的整數(shù)倍的行頻的正中間。

半行頻偏置（1/2偏置）：副載波與整數(shù)倍行頻差半行頻，或者說，副載波等于半行頻的奇數(shù)倍NTSC制的副載波：525行，60場(chǎng)，行頻=15750HZ，n=228,為正整數(shù)，副載波選為：

625行，50場(chǎng)，行頻=15625HZ，n=284,為正整數(shù)，副載波選為：2.干擾光點(diǎn)圖樣頻譜交錯(cuò)后，副載波的變化要影響到亮度的變化，副載波的正峰點(diǎn)在屏幕上較亮，副載波的負(fù)峰點(diǎn)在屏幕上較暗，這就形成了副載波干擾光點(diǎn)。副載波是行頻的整數(shù)倍時(shí)候干擾明顯，采樣半行頻偏置可以降低干擾。

半行頻可以有效減弱相鄰行和相鄰場(chǎng)的干擾光點(diǎn)。在圖中，第三場(chǎng)的亮點(diǎn)在第一場(chǎng)的兩個(gè)亮點(diǎn)之間，也就是第一場(chǎng)的暗點(diǎn)。因此，第一場(chǎng)和第三場(chǎng)的光點(diǎn)有相消作用。同理，第二場(chǎng)和第四場(chǎng)的光點(diǎn)有相消作用接收機(jī)中，亮度通道設(shè)有副載波陷波器，不會(huì)出現(xiàn)大面積副載波干擾。

3.亮度串色亮度信號(hào)對(duì)色度信號(hào)的干擾叫.亮度串色頻譜交錯(cuò)后，可以減少亮度信號(hào)對(duì)色度信號(hào)的干擾。03.2.6NTSC編、解碼器

NTSC編碼器

Y、Q、I三個(gè)通道的頻率特性不同，可以接入不同的延遲線，最后同時(shí)到達(dá)彩色信號(hào)的合成點(diǎn)。

NTSC解碼器

副載波陷波器：在Y通道，減少色度信號(hào)副載波對(duì)亮度信號(hào)的干擾。門電路選出色同步信號(hào)，用來恢復(fù)確定相位的副載波。兩個(gè)同步檢波器得到：Q、I分量。經(jīng)過矩陣電路，將Y、Q、I變換為RGB3.2.7NTSC制的主要性能1）色度信號(hào)的組成方式最簡(jiǎn)單，容易集成化，可以降低成本。2）色度信號(hào)每行都傳送，不存在行順序效應(yīng)。3）頻譜交錯(cuò)，亮度串色小。

4）微分增益的容限為30%。5）相位敏感性：重現(xiàn)彩色的色調(diào)對(duì)色度信號(hào)的相位失真敏感。表現(xiàn)在：

a）微分相位的影響。

φ=5°時(shí)，可以觀察到色調(diào)失真，微分相位的容限為±12%（相當(dāng)于3.96°

）。

b）不對(duì)稱邊帶的影響C）多徑接收的影響6）演播室進(jìn)行慢轉(zhuǎn)換、切換、混合等特技比較方便。NTSC特點(diǎn)：接收機(jī)簡(jiǎn)單、最佳圖像質(zhì)量高、信號(hào)處理方便。3.3PAL制

3.3.1彩色相序交變?cè)鞵AL—PhaseAlternationLine(相位逐行交變)PAL又稱逐行倒相正交平衡調(diào)幅制彩色相序交變?cè)怼诎l(fā)端周期性地改變彩色相序而在收端采用平均措施，就可以減少傳輸誤差帶來的影響。目前，實(shí)際采用的是逐行倒相和副載頻延遲線平均法。

將V分量倒相，品色將在第4象限，矢量逆時(shí)針轉(zhuǎn)，品-藍(lán)-青-綠-黃-紅-品，與下圖的的彩色相序相反。周期性地改變彩色相序可以減少傳輸誤差帶來的影響3.3.2PAL色度信號(hào)及PALD解碼原理PAL色度信號(hào)及其兩個(gè)分量可表示如下：3-19如圖3-15所示，+1對(duì)應(yīng)的稱為N行，-1對(duì)應(yīng)的稱為P行圖3-15開關(guān)函數(shù)波形圖

PAL色同步信號(hào)由恒定相位分量和逐行倒相分量?jī)刹糠纸M成。前者用來傳遞副載波的相位信息(稱為鎖相分量)；后者用來傳遞開關(guān)極性信息(稱為識(shí)別分量)。其表示式如下：

圖3-16為PAL色度信號(hào)和色同步信號(hào)的矢量表示法，具有逐行擺動(dòng)+-90°的規(guī)律。N行為135°P行為225°擺動(dòng)色同步信號(hào)圖3-16

圖3-17為PALD解碼器中的核心部分—色度信號(hào)分離、檢波電路的方框圖。PALD解碼器又稱標(biāo)準(zhǔn)PAL解碼器。圖3-17

兩個(gè)+1一個(gè)-1電路具有分離色度信號(hào)的兩個(gè)分量的作用，可稱為色度信號(hào)分離電路，但通常由于它具有梳齒狀的幅頻特性，因而稱為梳狀濾波器。在解調(diào)PAL色度信號(hào)時(shí)，可利用延遲線實(shí)現(xiàn)相鄰行信號(hào)的相減和相加(平均過程)，先將色度信號(hào)兩個(gè)分量分離開，然后再分別進(jìn)入各自的同步檢波器解調(diào)。因而，即使色度信號(hào)有傳輸誤差，也不會(huì)像NTSC制那樣出現(xiàn)兩個(gè)色差信號(hào)之間的互串，引起人眼容易察覺的色調(diào)變化。

出現(xiàn)相位誤差φ時(shí)，相減端和相加端將分別輸出同步檢波后，得到2Ucosφ和2Vcosφ,可見，相位誤差僅使兩個(gè)色差信號(hào)按同一比例,改變，其結(jié)果主要是產(chǎn)生人眼不太敏感的飽和度變化。

最后，還應(yīng)進(jìn)一步指出，即使梳狀濾波器因特性不理想而不能將色度信號(hào)的兩個(gè)分量徹底分離開，但由于彩色相序逐行改變，由小幅度串色引起的彩色偏差還可以通過視覺平均作用得到補(bǔ)償。所以．PAL制克服NTSC制相位敏感性的基本原理可概括為：采用逐行倒相正交平衡調(diào)幅的色度信號(hào)；在解調(diào)時(shí)先經(jīng)梳狀濾波器分離然后再同步檢波；最后又利用視覺平均作用補(bǔ)償小幅串色所引起的彩色偏差。

3.3.3色度信號(hào)的頻譜交錯(cuò)

從頻域的觀點(diǎn)來看，將色度信號(hào)兩個(gè)分量之一逐行倒相，實(shí)際是使它們的頻譜相互錯(cuò)開。另一方面．由符合前述兩個(gè)條件的延遲線所構(gòu)成的梳狀濾波器，其兩個(gè)輸出端又正好具有相應(yīng)的相互交錯(cuò)的梳狀振幅頻率特性。因而可按頻分原則將色度信號(hào)兩個(gè)分量分離開。

對(duì)原點(diǎn)對(duì)稱的開關(guān)函數(shù)可表示為一系列正弦函數(shù)之和

逐行倒相副載波的各頻率分量為逐行倒相副載波實(shí)際上是包含一系列頻率分量的副載波群。

虛線是U信號(hào)的一根譜線圖3-19PAL色度信號(hào)頻譜圖

虛線是U信號(hào)的譜線，大實(shí)線是V信號(hào)的譜線，小實(shí)線是Y信號(hào)的譜線圖3-19PAL色度信號(hào)頻譜圖

圖3-20(a)、(b)和(c)分別示出當(dāng)編碼器只有彩條G信號(hào)輸入時(shí)實(shí)際拍攝的u、v和(u+v)信號(hào)的頻譜照片。圖3-20(e)、(d)和(f)分別為正常彩條信號(hào)下的u、v和(u+v)信號(hào)的頻譜照片。

（a）只有G信號(hào)時(shí)的U圖3-20彩條信號(hào)的頻譜圖片

（b）只有G信號(hào)時(shí)的V

（c）只有G信號(hào)時(shí)的U+V

（d）正常彩條信號(hào)時(shí)U

（e）（e）正常彩條信號(hào)時(shí)V

（f）正常彩條信號(hào)時(shí)U+V3.3.4副載頻選擇

一、色度信號(hào)與亮度信號(hào)的頻譜交錯(cuò)PAL色度信號(hào)中的v頻譜與u頻譜錯(cuò)開fH/2，使得副載頻不能采用半行頻偏置。因?yàn)樵谶@種偏置的副載頻下，Y信號(hào)頻譜也與u信號(hào)頻譜錯(cuò)開fH/2，結(jié)果Y與v信號(hào)頻譜完全重疊，將出現(xiàn)嚴(yán)重的相互干擾。因此，為了使Y信號(hào)頻譜既與u信號(hào)頻譜錯(cuò)開，又與v信號(hào)頻譜錯(cuò)開，最好是將整數(shù)倍行頻的Y譜線插到u信號(hào)和v信號(hào)譜線的中間。保持如下關(guān)系

PAL副載頻采用1/4行頻偏置，不采用半行頻偏置

在625行掃描標(biāo)準(zhǔn)下，PAL副載頻還附加25Hz(半場(chǎng)頻)偏置。這一附加偏置的數(shù)值雖小，但對(duì)改善色度信號(hào)與亮度信號(hào)的以場(chǎng)頻為間隔的副頻譜線之間的交錯(cuò)情況起著重要作用，因而是進(jìn)一步減少亮、色相互干擾的有效措施。

圖3-21亮、色副頻譜線的交錯(cuò)

(a)無25Hz偏置

（間距1/8）

圖3-21亮、色副頻譜線的交錯(cuò)(b)有25Hz偏置（間距3/8，增大了3倍，使亮、色之間的干擾減少）

考慮到1／4行頻偏置和附加的半場(chǎng)頻偏，PAL副載頻成為當(dāng)伴音載頗與圖像載頻之差為5.5、6.0或6.5MHz時(shí)，若不考慮fsc中的25Hz偏置，則不難算出，伴音載頻與副載頻之差也均與整數(shù)倍行頻偏離fH／4。二.干擾光點(diǎn)圖樣

1.U副載波光點(diǎn)圖樣這里按625行PAL制進(jìn)行分析，先忽略25Hz偏置。上式表明．在一行內(nèi)包含283又3／4個(gè)副載波周期，也就是說，按284個(gè)整數(shù)周期來看，有1／4周期進(jìn)入下一行。如果假設(shè)第一場(chǎng)第1行之始出現(xiàn)與副載波正峰點(diǎn)對(duì)應(yīng)的亮點(diǎn)，

則第2行的亮點(diǎn)位置將右移d／4。這里d表示兩相鄰亮點(diǎn)間的距離(即反映到屏幕上的副載波周期)。這種亮點(diǎn)逐行有移d／4的規(guī)律將一直繼續(xù)下去。因此，1／4行頻偏置的副載頻形成每四行重復(fù)一次的亮點(diǎn)位置偏移。

圖3-22無25Hz偏置時(shí)u副載頻光點(diǎn)圖樣

圖3-23有25Hz偏置時(shí)u副載頻光點(diǎn)圖樣

2個(gè)圖對(duì)比，可以看出加了25Hz偏置后，由同一場(chǎng)光點(diǎn)連成的斜線的移動(dòng)方向和速度都改變了。由逐場(chǎng)向右移d/8變成逐場(chǎng)向左移3d/8，由逐場(chǎng)向上移1行變?yōu)橹饒?chǎng)向下移3行。于是，綜合移動(dòng)方向由原來的自左下方朝右上方移動(dòng)變成自右上方到左下方。而且移動(dòng)速度加快了。從主觀效果看，移動(dòng)速度快的斜線結(jié)構(gòu)的可見度比移動(dòng)速度慢的低，因而25Hz偏置改善了兼容性。2.V副載波光點(diǎn)圖樣

V副載波和u副載波的不同點(diǎn)在于初相位超前90度相移。先忽略對(duì)光點(diǎn)結(jié)構(gòu)無重要作用的90度相移，以便從u光點(diǎn)圖樣導(dǎo)出v光點(diǎn)圖樣。然后再把所有光點(diǎn)前移d／4，使得到考慮90度相移時(shí)的v光點(diǎn)圖樣。

圖3-24有25Hz偏置時(shí)v副載頻光點(diǎn)圖樣三.亮度串色通過副載頻偏置實(shí)現(xiàn)的亮、色頻譜的良好交織，既可以減少用黑白電視機(jī)兼容接收時(shí)可能出現(xiàn)的副載波光點(diǎn)干擾，又可以削弱在彩色電視機(jī)上可能出現(xiàn)的亮度串色干擾花紋。通常，在收看彩色測(cè)試圖時(shí)，在黑白清晰度線的第三、四級(jí)區(qū)域，還可以看到這種串色干擾。在隔行掃描方式下，根據(jù)副載頻與行頻的關(guān)系，同一色調(diào)干擾花紋的位置，按一定的規(guī)律循環(huán)變化，因此亮度串色干擾看起來有閃動(dòng)變化的感覺。3.3.5梳狀濾波器的頻率特性設(shè)PAL制對(duì)延遲線的延時(shí)要求在色度信號(hào)頻帶內(nèi)能夠滿足。于是或

相減輸出端的振幅頻率特性為

而相位頻率特性為

對(duì)于相加輸出端，有改用f為變量，取正弦項(xiàng)的絕對(duì)值，并把它的符號(hào)變化以及因子j考慮到幅角中去，得到

于是得到相加輸出端的振幅頻率特性為而相位頻率特性為

K-抑制V，傳輸U(kuò)

圖3-26

梳狀濾波器的頻率特性

K+抑制U，傳輸V圖3-26

梳狀濾波器的頻率特性

由圖可見，幅頻特性具有梳齒形狀，可稱為梳狀特性；而相頻特性具有鋸齒形狀，可稱為鋸狀特性。3.3.6行順序效應(yīng)

PAL制為了克服NTSC制的相位敏感性．采用了逐行改變彩色相序的辦法，因而其色度信號(hào)具有逐行輪換的性質(zhì)。在某些情況下，這種性質(zhì)可能導(dǎo)致行順序效應(yīng)。其主要表現(xiàn)形式為行蠕動(dòng)現(xiàn)象(也稱百葉窗效應(yīng)或爬行現(xiàn)象)和半幀頻閃爍現(xiàn)象。3.3.7PAL制的主要性能(1)對(duì)相位誤差不敏感,重現(xiàn)彩色受傳輸誤差的影響小。

NTSC制的相位敏感性的主要表現(xiàn)是，各種傳輸誤差(或稱傳輸失真)對(duì)重現(xiàn)彩色有較大的影響。這種影響是由于誤差引起串色造成的。在PAL制中，彩色相序逐行改變．使串色極性逐行相反；而梳狀濾波器在時(shí)域的電平均作用或在頻域的分離作用，又進(jìn)一步使這種逐行改交極性的串色大為減少。因而再加上人眼視覺平均作用，就使傳輸誤差不再對(duì)重現(xiàn)彩色圖像的色調(diào)產(chǎn)生明顯的影響，而主要表現(xiàn)為飽和度有變化。

PAL制在這一方面的性能體現(xiàn)在：a)微分相位的影響小。b)色度信號(hào)允許以不對(duì)稱邊帶傳輸，或者說對(duì)傳輸通道的頻率待性缺陷具有抗御能力。這是因?yàn)樵诮獯a過程中對(duì)色度信號(hào)的兩個(gè)分量還有頻分處理措施。當(dāng)然，本通道信號(hào)因有相位誤差和邊帶不對(duì)稱而產(chǎn)生某些失真的情況依然存在。

c)多徑接收的影響較小。從原理上講，反射波引起通道頻率特性的變化不會(huì)對(duì)彩色重現(xiàn)造成明顯影響。但是，從重現(xiàn)垂直彩包邊界來看，由于存在相互錯(cuò)開的、來自直射波和反射波的雙重(或多重)圖像，已不能保證邊界彩色不失真(當(dāng)然，失真程度要視反射波強(qiáng)度和傳播距離而定)。而且，當(dāng)出現(xiàn)雙重(或多重)邊界時(shí)，一般來講亮度比色度明顯。因此在多徑接收情況下，PAL制使圖像總效果的改進(jìn)并不大。

(2)梳狀濾波器可減少亮度信號(hào)和雜波對(duì)彩色的干擾。梳狀濾波器由于具有梳狀幅頻特性，可使亮度串色的幅度下降3dB；彩色信噪比提高3dB。(3)亮度信號(hào)與色度信號(hào)頻譜交錯(cuò)，相互干擾較小，可以實(shí)現(xiàn)分離。在播送不同來源的節(jié)目時(shí)，對(duì)同步有高精度要求。(4)色度信號(hào)幅度方面的性能與NTSC制一樣，微分增益的容限為30％；演播室對(duì)圖像進(jìn)行特技操作比較方便。

(5)有行順序效應(yīng)。PAL色度信號(hào)相位逐行交交是產(chǎn)生行順序效應(yīng)的內(nèi)因，而傳輸誤差以及解碼電路中存在的各種誤差則是外因。(6)編、解碼器復(fù)雜，接收機(jī)價(jià)格較高，信號(hào)處理麻煩一些。目前，世界上采用PAL制的國家數(shù)目。在三種制式中居首位。如德國、英國、荷蘭、意大利、比利時(shí)、阿根廷、澳大利亞、印度、泰國等同均采用此種制式廣播。我國彩色電視廣播也采用PAL制。3.4SECAM制PAL制克服NTSC制相位敏感性的主要措施是，使彩色相序逐行交變利用梳狀濾波器將色度信號(hào)兩個(gè)分量分離開。從頻域來看，這是一種頻分原則。在SECAM制中，逐行依次傳送色差信號(hào)(R-Y）和(B-Y)．在同一時(shí)間內(nèi)在傳輸通道中只有一個(gè)信號(hào)存在．也就不會(huì)發(fā)生互串現(xiàn)象。所以，SECAM制是用錯(cuò)開傳輸時(shí)間的辦法(時(shí)分原則)來避免串色及由其造成的彩色失真。亮度信號(hào)仍每行傳。SECAM制是一種順序同時(shí)制。

在收端需要同時(shí)存在的Y、(R-Y)和(B-Y)信號(hào)，才能有恢復(fù)重現(xiàn)彩色圖像所必需的R、G、B信號(hào)。因此，SECAM解碼器利用延遲線將收到的信號(hào)儲(chǔ)存一行時(shí)間，以便每一傳送的色差信號(hào)可以使用兩次。在被傳送的一行使用一次；在未被傳送的一行，將儲(chǔ)存在延遲線少的信號(hào)再利用一次。這樣，正好補(bǔ)充了少發(fā)的那一行色差信號(hào)。顯然，延遲線的延遲時(shí)間應(yīng)等于行周期64μs。

解碼器中的存儲(chǔ)復(fù)用電路。當(dāng)由色差信號(hào)(R-Y)和(B-Y)逐行輪換調(diào)制的副載波信號(hào)eSR和eSB加到輸入端后，一路直接經(jīng)開關(guān)輸出，另一路由延遲線儲(chǔ)存一行時(shí)間后再經(jīng)開關(guān)輸出。為了使一個(gè)輸出端總是輸出eSR，而另一個(gè)輸出總是輸出eSB電子開關(guān)應(yīng)逐行換接。

開關(guān)處于哪一狀態(tài)必須與傳送哪一個(gè)信號(hào)有確定的關(guān)系。但究竟輸出哪一個(gè)仍不確定。解碼器中的開關(guān)必須與決定傳送順序的編碼器中的開關(guān)同步地工作。因而SECAM制中也需要傳送識(shí)別信號(hào)。以便解碼器中開關(guān)狀態(tài)出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)能夠?qū)⑵浼m正。開關(guān)的正常逐行換接由行同步脈沖控制。

在SECAM制中，色差信號(hào)對(duì)副載波的調(diào)制方式采用調(diào)頻。傳輸中引入的微分相位失真將不會(huì)對(duì)大面積的彩色產(chǎn)生影響；而僅使垂直邊界上的彩色有所改變(因?yàn)橄辔坏淖兓瘦^大，使反映彩色信息的頻率有所變化)。調(diào)頻信號(hào)在頻率檢波之前還用限幅器將振幅削平，因而SECAM色度信號(hào)幾乎不受幅度失真的影響。

采用調(diào)頻色度信號(hào)和頻率檢波后，可以不必傳送副載波相位信息；在演播室處理多路信號(hào)源時(shí)也無需注意色同步信號(hào)相位的一致性。SECAM制可稱為順序1傳送與存儲(chǔ)2復(fù)用3調(diào)頻4制。3.4.2SECAM色度信號(hào)一、色差信號(hào)的加權(quán)在SECAM制中，紅、藍(lán)色差信號(hào)在調(diào)制副載波之前，分別乘以不同的加權(quán)系數(shù)。加權(quán)后的色差信號(hào)分別用DR和DB表示，即

選用不同的系數(shù)1.9和1.5，是為了在100—0—75—0彩條信號(hào)下，使DR和DB的變化范圍均在+1和-1之間。

DR式中的負(fù)號(hào)、表示在對(duì)副載波調(diào)頻時(shí)，正的(R-Y)將引起負(fù)的頻偏。紅色對(duì)應(yīng)最低瞬時(shí)頻率；青色對(duì)應(yīng)最高瞬時(shí)頻率。在傳送藍(lán)色差信號(hào)時(shí)，則藍(lán)色對(duì)應(yīng)最高頻率；黃色對(duì)應(yīng)最低頻率。

二、視頻預(yù)加重由于要用副載波的頻率傳遞彩色信息．因而用副載頻偏置以得到良好兼容效果的辦法在SECAM制中已不再適用。另外，對(duì)應(yīng)于無彩色圖像，雖然色差信號(hào)為零，但副載波依然存在。只是頻率未被調(diào)制而已。因此，為了解決兼容問題，SECAM制采取了以下兩個(gè)措施；(1)按一定規(guī)律對(duì)副載波進(jìn)行逐行、逐場(chǎng)的定相處理(見第3．4．4節(jié))，(2)壓低色度信號(hào)的幅度。這后一措施對(duì)減少于擾光點(diǎn)的可見度果然有效，但同時(shí)卻降低了色度信號(hào)的

信噪比(特別是對(duì)能量較小的高次邊頻分量而言)，亮度串色的影響也將變得嚴(yán)重起來，甚至當(dāng)亮度突變時(shí)可能使接收機(jī)中的鑒頻器不能正常工作(即發(fā)生干擾信號(hào)抑制有用信號(hào)的所謂“遮蔽”現(xiàn)象)。在SECAM色度信號(hào)形成過程中有兩次預(yù)加重處理，以便改善小幅度色度信號(hào)對(duì)雜波和干擾的抗御能力。第一次預(yù)加重對(duì)視頻色差信號(hào)進(jìn)行，稱視頻預(yù)加重；第二次預(yù)加重對(duì)已調(diào)副載波進(jìn)行，稱高頻預(yù)加重。

視頻預(yù)加重網(wǎng)絡(luò)的復(fù)數(shù)傳輸系數(shù)由下式表示取模并用分貝數(shù)表示

視頻預(yù)加重曲線如圖。色差信號(hào)中各頻率分量的提升量將隨頻率的增加而增加。原來幅度較小的較高頻率分量得到較多地提升。

解碼器中設(shè)有去加重網(wǎng)絡(luò)。取預(yù)加重曲線對(duì)橫軸的鏡像即得去加重曲線。經(jīng)預(yù)加重而振幅頻譜發(fā)生了變化的信號(hào)，經(jīng)去加重后即可恢復(fù)為原信號(hào)。去加重網(wǎng)絡(luò)不僅使較高頻率范圍內(nèi)的雜波功率減少較多，而且也減少了輸出總雜波功率。改善了信噪比。

從彩條色差信號(hào)波形來看，預(yù)加重的結(jié)果是使信號(hào)各躍變部分產(chǎn)生很大的過沖，如圖3-32所示。最大過沖可超過信號(hào)穩(wěn)態(tài)值兩倍。用限幅器將預(yù)加重色差信號(hào)過沖尖峰削去。

三、副載波的頻率調(diào)整在SECAM制中，選用兩個(gè)不同頻率的副載波來分別傳送D`R和D`B信號(hào)已調(diào)副載波頻偏與調(diào)制信號(hào)的關(guān)系分別規(guī)定為

四、高頻預(yù)加重當(dāng)通過調(diào)制器形成調(diào)頻色度信號(hào)之后，再進(jìn)行第二次預(yù)加重處理——高頻預(yù)加重。高頻預(yù)加重網(wǎng)絡(luò)的復(fù)數(shù)傳輸系數(shù)由下式表示

為了改善兼容性，SECAM制規(guī)定，頻率為fC的副載波峰峰振幅等于亮度信號(hào)峰值白色電平的23％。根據(jù)式(3—60)可以算出在不同頻偏值下的副載波峰峰振幅，如圖3-36所示。圖中黑粗線對(duì)應(yīng)十彩條信號(hào)的各條，它們的頻偏值與副載波峰峰振幅值分別見表3—3相表3—4。這些數(shù)據(jù)均指信號(hào)的平坦部分。沒有考慮過沖部分。圖3—37為彩條信號(hào)波形示意圖。

根據(jù)式(3—60)畫出的高頻預(yù)加重曲線示于圖3—38。出于它的形狀．通常稱之為倒鐘形曲線。高頻預(yù)加重造成的信號(hào)失真．在解碼器中通過去加重得到補(bǔ)償。去加重網(wǎng)絡(luò)的持性為一鐘形曲線(即將圖3—38所示曲線顛倒過來)。

采用高頻預(yù)加重，一方面可使傳送多數(shù)彩色淺淡的圖像時(shí)副載波有較小的幅度，降低干擾光點(diǎn)的可見度，改善了兼容性。另一方面，傳送圖像中特別明亮的彩色部分時(shí)，色度信號(hào)幅度較大，可有較好的抗亮度串?dāng)_的性能，以避免遮蔽現(xiàn)象的發(fā)生?？傊?，兩種預(yù)加重相結(jié)合，既改善了兼容性，又提高了包度信號(hào)的抗噪波和抗干擾性能。3.4.3色同步信號(hào)調(diào)頻的SECAM色度信號(hào)，在解碼器中通過鑒頻器解調(diào)，無需色同步信號(hào)傳送基準(zhǔn)相位信息。SECAM色同步信號(hào)只是一個(gè)行順序識(shí)別信號(hào)。它的功能是把編碼器哪一行發(fā)紅色差信號(hào)和哪一行發(fā)藍(lán)色差信號(hào)的信息傳送給接收機(jī)，以便解碼器電子開關(guān)的工作狀態(tài)發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)能被糾正，使每一信號(hào)始終由一個(gè)指定的輸出端輸出。

色同步信號(hào)在每場(chǎng)場(chǎng)消隱期間均衡脈沖之后的九行內(nèi)傳送，即第一場(chǎng)的第7行至第15行，第二場(chǎng)的第320行至第328行。色同步信號(hào)行頻鋸形信號(hào)經(jīng)限幅成梯形后對(duì)副載波調(diào)頻而形成。一個(gè)色同步信號(hào)實(shí)際上是一行副載波。

(復(fù)習(xí)3.4.1，第3章彩色電視制式9.17.ppt）D`R(預(yù)加重色差信號(hào)）行傳送的紅色差信號(hào)是負(fù)極性的，而視頻識(shí)別信號(hào)則為正極性；D`B行傳送的藍(lán)色差信號(hào)是正極性的．而識(shí)別信號(hào)則為負(fù)極性?？梢?，當(dāng)解碼器開關(guān)狀態(tài)正確時(shí)，在傳送識(shí)別信號(hào)期間，在紅色差信號(hào)輸出端或藍(lán)色差信號(hào)輸出端均將得到負(fù)極性的識(shí)別信號(hào)。相反．當(dāng)開關(guān)狀態(tài)錯(cuò)誤時(shí)，兩個(gè)輸出端均將輸出正極性的識(shí)別信號(hào)?？梢酝ㄟ^識(shí)別電路送出一個(gè)觸發(fā)脈沖，將開關(guān)狀態(tài)糾正過來。

圖3-39識(shí)別信號(hào)的波形與參數(shù)

色同步信號(hào)中頻率線性增長(zhǎng)的部分(對(duì)應(yīng)視頻識(shí)別信號(hào)的斜升部分)可用來檢驗(yàn)接收機(jī)中鑒頻器的鑒頻特性的線性程度。色同步信號(hào)的平頂部分可用作色度編碼的頻率界限的標(biāo)志和校核增益的幅度基準(zhǔn)。

在編碼器中，D?R行或D?B行的識(shí)別信號(hào)實(shí)際上均來源于同一行頻鋸形波。這一鋸形信號(hào)在規(guī)定的行上進(jìn)入紅色差信號(hào)通道和藍(lán)色差信號(hào)通道。但由于兩路有不同的增益(-1.9和1.5)和不同的限幅值，結(jié)果就形成斜升部分斜率有所不同的兩行識(shí)別信號(hào)。

一、副載波定相在SECAM制中，通過對(duì)副載波的強(qiáng)迫定相來減少副載波干擾光點(diǎn)的可見度。強(qiáng)迫定相從兩方而進(jìn)行。第一,使相鄰場(chǎng)的副載波相位相反(逐場(chǎng)倒相)。第二,附加行間倒相措施，進(jìn)一步減少人眼跟蹤上移時(shí)對(duì)各場(chǎng)光點(diǎn)圖樣的分辨力。采用每三行的第三行倒相的辦法。在圖像相鄰行、相鄰場(chǎng)彩色信息近似不變的情況下,這種光點(diǎn)結(jié)構(gòu)的可見度下降了,兼容性得到了改善。3.4.4副載波處理

表3-5副載波的定相

二、副載波抑制為了防止影響接收機(jī)掃描電路的正常工作，有必要在同步脈沖期間將副載波抑制。

按規(guī)定,在行消隱脈沖開始之后的5.7±0.3μs期間將副載波抑制。如圖3—40所示。在場(chǎng)消隱期間，除了發(fā)送色同步信號(hào)的九行外，副載波也被抑制。

圖3-40副載波的抑制與傳送

經(jīng)γ校正的R、G、B信號(hào)送入矩陣電路進(jìn)行線形組合，形成亮度信號(hào)Y和兩個(gè)色差信號(hào)DR和aDB(a＝230／280)。兩路色差信號(hào)的增益不同是為隨后可以用同一個(gè)限幅器和頻率調(diào)制器進(jìn)行信號(hào)處理。在場(chǎng)消隱期間的九行行頻鋸形識(shí)別脈沖，也送入矩陣電路，以相反的極性分別與DR和DB混合。

3.4.5SECAM