彩色電視制式

彩色電視制式第1頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四3.1兼容制彩色電視制式3.2NTSC制彩色電視3.3PAL制彩色電視

3.4SECAM制彩色電視電視原理第2頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四3.1兼容制彩色電視制式

本節(jié)將主要介紹兼容制的必備條件及色度信號(hào)編碼傳輸和色度信號(hào)頻帶壓縮和頻譜交錯(cuò)原理電視原理第3頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四3.1兼容制彩色電視制式兼容制與逆兼容制：

黑白電視接收機(jī)能接收彩色電視信號(hào)，而能重現(xiàn)質(zhì)量較好的黑白圖像的特性為兼容制；反之，彩色電視接收機(jī)能接收黑白電視信號(hào)，而能重現(xiàn)質(zhì)量較好的黑白圖像的特性為逆兼容制。兩種電視基本標(biāo)準(zhǔn)須具有相同的特性，才能達(dá)到兼容電視原理第4頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四3.1.1、兼容制的必備條件及色度信號(hào)編碼傳輸

1、黑白電視信號(hào)特點(diǎn)：

(1)圖像信號(hào)是攜帶圖像明暗信息的電信號(hào)，電平大小與像素亮度成比例；(2)圖像信號(hào)是單極性的，分為正負(fù)極性兩種，正極性信號(hào)電平越高，圖像越亮；負(fù)極性反之。第5頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四2、黑白電視信號(hào)的頻譜

為復(fù)振幅，●由?？傻玫秸穹l譜,以行頻為間距的離散線狀頻譜，各譜線之間有較大的空隙；●其幅角表示相位頻譜。以豎條信號(hào)為例，圖像垂直方向上無(wú)變化，圖像信號(hào)是以行頻重復(fù)的周期性信號(hào)：電視原理第6頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

為復(fù)數(shù)振幅,模為以行頻為間隔的頻譜線(主譜線)和分布于它們兩側(cè)的是以場(chǎng)頻為間隔的頻譜線(副譜線)。各頻譜成分的頻率為整數(shù)倍行頻加減整數(shù)倍場(chǎng)頻。

圖像信號(hào)：是垂直和水平方向亮度都變化的圖像，是按行掃描和場(chǎng)掃描所形成的信號(hào)(如斜條紋)：

電視原理第7頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四電視原理第8頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四2、黑白電視信號(hào)的頻譜黑白圖像亮度頻譜離散而成群，呈梳狀，相鄰群之間有信號(hào)能量空白區(qū)電視原理第9頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四fHfHfH2fH3fH頻譜空隙283fH284fH384fH285fH283fH284fH25Hz25Hz頻譜高端空隙率較大f6MHz亮度信號(hào)頻譜0以行頻為間隔的主譜線兩側(cè)排列著以幀頻為間隔的譜線群亮度信號(hào)的頻譜電視原理第10頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四黑白電視信號(hào)頻譜特點(diǎn)

?頻譜是以行頻及其諧波為中心的一束束離散型譜線群組成；?隨行頻諧波次數(shù)增高，主譜線幅度逐漸減小，副譜線衰減很快，粗略看上去，頻譜以行頻為間隔的一簇簇譜線群；?無(wú)論是靜止或是活動(dòng)圖像，各群譜線間存在著很大的空隙，50～60％頻率范圍內(nèi)不分布能量。（余下的空隙可以傳送彩色信息，→→為不擴(kuò)展帶寬情況下傳送彩色電視信號(hào)提供了理論依據(jù)）第11頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四3、電視圖像信號(hào)的頻帶寬度

孔闌效應(yīng)電視原理第12頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四3、電視圖像信號(hào)的頻帶寬度

頻帶的下限fmin=0頻帶上限頻率fmax

：

記住電視原理第13頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四3、電視圖像信號(hào)的頻帶寬度

逐行掃描：N=Kk1(1－β)Z，

隔行掃描：N=Kk1(1－β)Z，記住第14頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四思考題：簡(jiǎn)答隔行掃描如何使得頻帶寬度壓縮了一半。電視原理第15頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四★我國(guó)的電視標(biāo)準(zhǔn)，K=4:3，fV＝50Hz，α＝18％，β＝8％，k1＝0.75

則隔行掃描最高頻率為5.6MHz，因此帶寬頻率范圍0~6MHz（亮度）；★人眼分辨彩色細(xì)節(jié)的能力要低于對(duì)亮度細(xì)節(jié)分辨能力，因此，傳送人眼不能分辨的彩色細(xì)節(jié)會(huì)造成帶寬的浪費(fèi)。電視原理第16頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四(1)色差信號(hào)：電視傳輸?shù)男盘?hào)不是三基色信號(hào)，而是為一個(gè)亮度信號(hào)和兩個(gè)色差信號(hào)4、彩色電視信號(hào)

電視原理第17頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四(1)色差信號(hào)：代表彩色的三個(gè)基本參量的傳輸信號(hào)的要求：1、滿足兼容性，必須傳送一個(gè)與黑白電視相同的亮度信號(hào)，且頻帶寬度要與黑白電視系統(tǒng)相同；2、需兩個(gè)代表色度需信號(hào)；3、當(dāng)傳送黑白電視信號(hào)，R=G=B時(shí)，色度信號(hào)為0；4、代表色度的兩個(gè)信號(hào)是相互獨(dú)立；5、三基色信號(hào)與這三個(gè)傳輸信號(hào)之間換算簡(jiǎn)單。電視原理第18頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四彩色電視選擇色差的原因：1、直接傳送三基色信號(hào)，每一個(gè)基色信號(hào)占用帶寬與黑白圖像帶寬相同，則占用帶寬大；2、考慮兼容性，亮度與色度分開(kāi)。電視原理第19頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四Y=0.30R+0.59G+0.11BR-Y=R-（0.30R+0.59G+0.11B）=0.70R-0.59G-0.11B

B-Y=B-（0.30R+0.59G+0.11B）=-0.30R-0.59G+0.89BG-Y=G-（0.30R+0.59G+0.11B）=-0.30R+0.41G-0.11B(1)色差信號(hào)：第20頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四令：Y=0.30Y+0.59Y+0.11Y，并與亮度方程相減：

0.30（R-Y）+0.59（G-Y）+0.11（B-Y）=0得：

可見(jiàn)三個(gè)色差信號(hào)中只有兩個(gè)是獨(dú)立的，任意選取兩個(gè)色差信號(hào)，都可以得到第三種色差信號(hào)。電視原理第21頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（2）色差信號(hào)的選擇

?任選兩個(gè)都可以得到第三個(gè)色差信號(hào)?Y中基色信號(hào)G所占比例最大，則G-Y信號(hào)最弱，抗干擾性能較差；?選擇R-Y、B-Y為色差信號(hào)，G-Y可由R-Y、

B-Y恢復(fù)，且系數(shù)小于1，矩陣電路簡(jiǎn)單。電視原理第22頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（3）用色差信號(hào)傳輸色度信息的優(yōu)點(diǎn)：

?能與黑白電視很好地兼容，傳送黑白圖像時(shí)，色差信號(hào)為0，R＝G＝B，無(wú)色差信號(hào)干擾亮度信號(hào)；

?傳送彩色圖像，能減弱色度信號(hào)對(duì)亮度信號(hào)的干擾改善兼容性(大面積著色，彩色飽和度低，色差較小，對(duì)亮度干擾小)；

?收端恢復(fù)三基色信號(hào)簡(jiǎn)單：將色差信號(hào)和亮度信號(hào)同時(shí)加在解碼端

R-Y＋Y=RB-Y＋Y=BG-Y＋Y=G電視原理第23頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四5、標(biāo)準(zhǔn)彩條信號(hào)：由彩條信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生，模擬彩色攝像機(jī)拍攝的光電轉(zhuǎn)換信號(hào)，常用以對(duì)彩色電視系統(tǒng)的傳輸特性進(jìn)行測(cè)試和調(diào)整；由三基色、三補(bǔ)色、白色、黑色組成，亮度依次遞減順序排列電視原理第24頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四5、標(biāo)準(zhǔn)彩條信號(hào)：l00-0-100-0彩條信號(hào)100-0-75-0彩條信號(hào)電視原理第25頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四?100%彩條信號(hào)(l00-0-100-0彩條信號(hào))

：100%飽和度、100%幅度彩色信號(hào)，在四位數(shù)碼中前兩位分別表示組成無(wú)色條(白、黑條)的最大、最小電平；后兩位分別表示組成各彩條的最大、最小電平。?

EBU彩條信號(hào)(100-0-75-0彩條信號(hào))：白條信號(hào)為1；黑條信號(hào)為0；對(duì)應(yīng)的各彩條信號(hào)的最大值為0.75，最小值為0。我國(guó)廣播電視采用。電視原理第26頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第27頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四1.3320%100%1.5%－0.33176%0.1100.590.410.310.890.7－0.431.360相對(duì)幅度幅度100-0-100-0彩條信號(hào)各部分間的幅度關(guān)系黑電平為0白電平為1白黃青綠紫紅藍(lán)黑第28頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四6、兼容制彩色電視的必備條件

①彩色電視信號(hào)包含黑白電視信號(hào)，即所傳送的彩色電視信號(hào)中應(yīng)有亮度信號(hào)和色度信號(hào)兩部分；②彩色電視與黑白電視應(yīng)有相同的掃描方式及掃描頻率，相同的行場(chǎng)同步信號(hào)；③彩色信號(hào)用輔助信號(hào)傳送，與亮度在同一頻帶（0～6MHz）中傳送；④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。應(yīng)該有相同的頻帶寬度、圖像載頻和伴音載頻。圖像和伴音的調(diào)制方式應(yīng)黑白電視系統(tǒng)相同，且頻道間隔相同(8MHz)。第29頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四7、彩色圖像電信號(hào)編碼與解碼傳輸①編碼端：編碼矩陣電路編出一個(gè)Y信號(hào)、兩個(gè)R-Y、B-Y色差信號(hào)；將亮度和色差信號(hào)經(jīng)過(guò)壓縮、調(diào)制到0～6MHz頻帶內(nèi)進(jìn)行傳輸。②解碼端：將已調(diào)射頻信號(hào)放大、檢波、恢復(fù)R、G、B信號(hào)。電視原理第30頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四3.1.2、色度信號(hào)頻帶壓縮和頻譜交錯(cuò)原理1、色度信號(hào)的頻帶壓縮?大面積著色原理：只傳送景物中粗線條和大面積的彩色部分，而彩色細(xì)節(jié)用亮度細(xì)節(jié)來(lái)代替，重現(xiàn)圖像主觀感覺(jué)清晰；第31頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四?高頻混合原理：發(fā)送端把亮度信號(hào)占有整個(gè)視頻帶寬，色度信號(hào)用較窄帶寬，在接收端所恢復(fù)的三基色信號(hào)只含較低的頻率分量，因此用亮度信號(hào)來(lái)取代基色信號(hào)中未傳送的高頻分量，則可得到0～6MHz的基色信號(hào)。第32頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四★R/0~6MHz＝(R-Y)/0~1.3MHz+Y/0~6MHz

＝(R-Y)/0~1.3MHz+Y/1.3~6MHz★G/0~6MHz＝(G-Y)/0~1.3MHz+Y/0~6MHz

＝G/0~1.3MHz+Y/1.3~6MHz★B/0~6MHz＝(B-Y)/0~1.3MHz+Y/0~6MHz

＝B/0~1.3MHz+Y/1.3~6MHz電視原理第33頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四2、頻譜交錯(cuò)原理（頻譜間置）將色度信號(hào)的頻譜插在亮度信號(hào)的頻譜空隙中間進(jìn)行傳送以實(shí)現(xiàn)用一個(gè)通道在6MHz帶寬內(nèi)傳送亮度和色度信號(hào)的目的。

頻譜交錯(cuò)實(shí)現(xiàn)的方法:

將色度信號(hào)調(diào)制到一個(gè)合適的載頻fSC

（色度副載波）上，即可將色度信號(hào)的頻譜搬移到合適位置上，如副載波為半行的奇數(shù)倍。重要第34頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四實(shí)現(xiàn)頻譜交錯(cuò)的條件：①亮度信號(hào)和色度信號(hào)的頻譜結(jié)構(gòu)都是線狀離散譜；②亮度信號(hào)能量只集中在行頻及其諧波nfH附近一段很小范圍內(nèi)。電視原理第35頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四色差信號(hào)帶寬1.3MHz窄帶圖像色調(diào)和色飽和度亮度信號(hào)帶寬6MHz寬帶圖像明暗和清晰度f(wàn)HfHfH2fH3fH頻譜空隙283fH284fH384fH285fH283fH284fH25Hz25Hz頻譜高端空隙率較大f6MHz亮度信號(hào)頻譜0以行頻為間隔的主譜線兩側(cè)排列著以幀頻為間隔的譜線群亮度信號(hào)和色差信號(hào)的頻譜fHfH83fH1.3MHz02fHf色差信號(hào)頻譜頻譜結(jié)構(gòu)與亮度信號(hào)類似第36頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四fsc-1.3MHzfH2fHfHfsc+1.3MHz2fHNTSC頻譜交錯(cuò)(間置)Y6MHzYYYYYYYYYYYYYYYYYfSCFFFFfsc+1.3MHzfsc-1.3MHzFFFFFFFfSCfF頻譜FfY＋F頻譜Y+FYf6MHzY頻譜fH2fH283fH284fH283.5fH384fHf1.3MHzfHfH色差F色差信號(hào)頻譜F＝FU＋FV

＝UsinωSCｔ＋VcosωSCｔ第37頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四3.2

NTSC制彩色電視

本章主要介紹NTSC制彩色電視的工作原理。第38頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

NTSC：NationalTelevisionSystemsCommittee國(guó)家電視制式委員會(huì)根據(jù)色度信號(hào)構(gòu)成特點(diǎn)，NTSC又稱正交平衡調(diào)幅制式電視原理第39頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四一、平衡調(diào)幅(抑制載波的調(diào)幅)

用色差信號(hào)vR-Y=(R-Y)cosΩt對(duì)載波vsc=Vsccosωsct調(diào)幅信號(hào)：

第40頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四抑制載波后的平衡調(diào)幅波：色差信號(hào)與載波信號(hào)之積

目的：抑制色度信號(hào)對(duì)亮度信號(hào)干擾且節(jié)省發(fā)射功率第41頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四平衡調(diào)幅波的頻譜uDSBtuSCtuΩt平衡調(diào)幅波波形ffscfsc-fΩfsc+fΩ上邊頻下邊頻0fscfΩf0第42頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四平衡調(diào)幅的特點(diǎn)：

(1)平衡調(diào)幅波不再含有載波分量；(2)平衡調(diào)幅波極性由已調(diào)信號(hào)和載波極性共同決定；(3)平衡調(diào)幅波幅度與調(diào)制信號(hào)幅度絕對(duì)值成正比，當(dāng)色差信號(hào)為0，則其值為0，有利于節(jié)省帶寬；(4)平衡調(diào)幅包絡(luò)不再是原來(lái)調(diào)幅信號(hào)，需用同步檢波器解調(diào)。電視原理第43頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四二、正交平衡調(diào)幅正交平衡調(diào)幅是把兩個(gè)色差信號(hào)分別調(diào)制到相位相差90°的同一載波上，即副載波。第44頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四色度信號(hào)是既調(diào)幅又調(diào)相的波形，幅度反映圖像飽和度變化，相位反映色調(diào)變化。第45頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四三、色度信號(hào)幅度壓縮系數(shù)和彩色矢量圖1、壓縮系數(shù)以黃條為例，黃色由R、G基色混合而成，R＝G＝1，B=0)EY=0.30R+0.59G+0.11B=0.89ER-Y=0.70R－0.59G－0.11B=0.11EB-Y=－0.30R－0.59G+0.89B=－0.89幅度范圍：第46頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四正極性圖像信號(hào)，白電平為1、黑電平為0，而黃條電平最高為1.79，為了達(dá)到兼容，就會(huì)產(chǎn)生過(guò)調(diào)制，影響圖像質(zhì)量，需壓縮彩色視頻信號(hào)電平。

第47頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四壓縮后的色差信號(hào)為：

U=0.493(B-Y)V=0.877(R-Y)壓縮后的色度信號(hào)：

黃：青：第48頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四1.3320%100%1.5%－0.33176%0.1100.590.410.310.890.7－0.431.360相對(duì)幅度幅度100-0-100-0彩條信號(hào)波形圖（各部分間的幅度關(guān)系）黑電平為0白電平為1白黃青綠紫紅藍(lán)黑第49頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四彩色矢量圖VU綠0.59∠241°0.63紅∠103°黃0.44∠167°青0.63∠283°藍(lán)0.44∠347°紫0.59∠61°(3)彩條矢量的方位φ（色度角）表示色調(diào)，彩條矢量模（色度信號(hào)的振幅）反映色飽和度。(1)橫軸為副載波相位基軸，正方向?yàn)棣眨?；(2)彩條瞬時(shí)相位隨時(shí)間改變，它們之間相位差是不變的，相位差決定色調(diào)；矢量模色飽和度矢量方向色調(diào)第50頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四彩色矢量圖VU綠0.59∠241°0.63紅∠103°黃0.44∠167°青0.63∠283°藍(lán)0.44∠347°紫0.59∠61°1、不同的色調(diào)具有不同的相角，不同的飽和度具有不同的幅度；2、基色矢量和補(bǔ)色矢量的相角互補(bǔ)；3、白色和各種灰色的色度信號(hào)為0，可以認(rèn)為是飽和度等于零的色。矢量模色飽和度矢量方向色調(diào)第51頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四四、NTSC制色同步信號(hào)1、同步檢波：抑制副載波要實(shí)現(xiàn)解調(diào)，需要同步檢波器解調(diào)。即在彩色電視接收機(jī)中需要設(shè)置一個(gè)副載波產(chǎn)生電路（副載波恢復(fù)電路）。2、為保證所恢復(fù)副載波與發(fā)端的副載波同頻、同相，需在發(fā)端發(fā)送彩色全電視信號(hào)的同時(shí)發(fā)出一個(gè)能反映發(fā)端副載波頻率與相位信息的基準(zhǔn)信號(hào)，即色同步信號(hào)。第52頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四四、NTSC制色同步信號(hào)

色同步信號(hào)是由10個(gè)周期左右振幅、相位恒定不變的副載波群（正弦填充脈沖），與行周期相同，位于行消隱的后肩上，其前沿滯后行同步脈沖前沿5.6μs，幅度為0.215V，寬度為2.25μs±230ns，相位與U軸反相。

數(shù)學(xué)表達(dá)式：

Cb＝bsin(ωsct+180°)180°

CbVUNTSC制色同步信號(hào)相位第53頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四V同步檢波U同步檢波副載波恢復(fù)電路

F＝FU＋FV＝UsinωSCｔ＋VcosωSCｔ90°移相cosωSCｔ

sinωSCｔV＝0.877（R－Y）U＝0.493（B－Y）NTSC方式同步檢波第54頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四五、彩色副載波頻率的選擇(1)副載波頻率盡量選擇在視頻頻帶高端，因?yàn)楦叨肆炼刃盘?hào)能量少，空隙相對(duì)多；(2)色度信號(hào)頻帶寬度為fsc±1.3MHz，且上邊帶不應(yīng)超過(guò)視頻信號(hào)6MHz帶寬范圍；(3)滿足頻譜交錯(cuò)原理。副載波頻率選擇原則

電視原理第55頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四五、彩色副載波頻率的選擇NTSC制副載波頻率的選擇：(1)NTSC制副載波頻率選擇為半行頻的倍數(shù)，即半行頻間置；(2)NTSC制副載波頻率應(yīng)與伴音載頻的差頻等于半行頻，可消除它們間的差拍干擾。

fsc＝283.5fH=4429687.5Hz≈4.43MHz《彩色副載波和伴音內(nèi)載波的差拍干擾》黃宏升電視技術(shù)第56頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四NTSC方式F與Y頻譜間置圖Y6MHzYYYYYYYYYYYYYYYYYfSCFFFFfsc+1.3MHzfsc-1.3MHzFFFFFFFfY＋F頻譜Y+FYf6MHzY頻譜fH2fH283fH284fH283.5fH384fHf1.3MHzfHfHU、VU、V頻譜fHfSCF頻譜fsc-1.3MHzfH2fHfsc+1.3MHz2fHfFF＝FU＋FV

＝UsinωSCｔ＋VcosωSCｔ第57頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四人眼對(duì)紅、黃之間顏色變化的分辨力最強(qiáng)；而對(duì)藍(lán)、品（紫）之間顏色變化的分辨力最弱。在色度圖中以I軸(與R-Y夾角33°)表示人眼最為敏感的色軸，而以與之垂直的Q軸(與B-Y夾角33°)表示最不敏感的色軸。第58頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第59頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四六、I、Q信號(hào)

NTSC制，在編碼過(guò)程中使用I、Q色差信號(hào)電視原理第60頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四66fsc0.51.566fsc1.31.3使用I、Q色差信號(hào)（Q信號(hào)占有0.5MHz的帶寬，I信號(hào)占有1.5MHz的帶寬）和Y信號(hào)作為傳輸信號(hào)，以不對(duì)稱邊帶方式傳輸?shù)?1頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四七、NTSC制編碼器和解碼器第62頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四八、NTSC制主要性能1、NTSC制的優(yōu)點(diǎn)：★色度信號(hào)編、解碼方式簡(jiǎn)單，易于集成化，降低設(shè)備成本；★兼容性能好，亮、色度信號(hào)串色小，容易實(shí)現(xiàn)亮、色度信號(hào)的分離；★每一行都以同樣的方式傳送，無(wú)影響圖像質(zhì)量的行順序效應(yīng)。2、NTSC制的缺點(diǎn)：★色度信號(hào)的相位失真對(duì)重現(xiàn)圖像的色調(diào)影響大，相位敏感性高；★色度信號(hào)的幅度失真會(huì)影響到重現(xiàn)色彩的飽和度。第63頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四3.3

PAL制彩色電視

本節(jié)將主要介紹PAL彩色電視制式和工作原理第64頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四一、逐行倒相制彩色電視PAL是PhaseAlternationLine（逐行倒相）的縮寫，又稱逐行倒相正交平衡調(diào)幅制PAL制色度信號(hào)數(shù)學(xué)表達(dá)式：

F=FU±FV=Usinωsct±Vcosωsct=Fmsin(ωsct±φ)

電視原理第65頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四選擇R－Y色差信號(hào)倒相的原因：

B－Y傳輸系數(shù)較大，接收機(jī)對(duì)倒換切換誤差更明顯，(接收機(jī)要把PAL行倒相后再進(jìn)行解調(diào))電視原理第66頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四二、逐行倒相對(duì)傳輸相位畸變的補(bǔ)償原理逐行倒相接收端解調(diào)色度時(shí)，將PAL行的－V還原為＋V。重現(xiàn)彩色為NTSC行彩色和還原后的PAL行彩色的平均效果。NTSC行F＝FU＋FVPAL行FｍFｍF＝FU－FV－矢量表示法UV0發(fā)送的時(shí)候，PAL行1、3、5……不倒相，2、4、6…倒相第67頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四補(bǔ)償原理

UV0FFN發(fā)送端色度信號(hào)矢量圖傳輸通道產(chǎn)生相位失真⊿φFPF'N失真彩色矢量F'NNTSC行失真彩色矢量F'pPAL行失真彩色矢量FN正常彩色矢量校正后的彩色矢量PAL制色度相位誤差容限為±40°UV0UV0還原后的失真PAL行彩色矢量＋V'PU'P－V'PNTSC制色度相位誤差容限為±

12°第68頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四相位補(bǔ)償實(shí)現(xiàn)條件：由于人眼視覺(jué)特性，將空間和時(shí)間上相鄰的兩行信息平均，得到原來(lái)的色調(diào)。電視原理第69頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四三、PAL制色同步信號(hào)(1)提供接收機(jī)副載波恢復(fù)電路頻率和相位基準(zhǔn)(2)識(shí)別NTSC行和PAL行

PAL制色同步信號(hào)的作用電視原理第70頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四64μSUV－135°－135°135°~~180°

CbVUNTSC制色同步信號(hào)相位135°NTSC行CbNPAL行CbPCbVNCbVPCbUFU中色同步相位180°FV中色同步相位＋90

°NTSC行PAL行FU中色同步相位180°FV中色同步相位－90°平均相位135°平均相位－135°

數(shù)學(xué)表達(dá)式：

Cb＝bsin(ωsct±135°)PAL制色同步信號(hào)相位第71頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四5.6μS10個(gè)副載波信號(hào)4.7μS4.38μS行消隱后肩12μS色同步與行同步信號(hào)的相對(duì)位置關(guān)系2.25μS第72頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四PAL制與NTSC色同步信號(hào)的異同：PAL制的色同步信號(hào)與NTSC色同步信號(hào)的波形以及它們插入視頻信號(hào)中的位置相同；PAL制的色同步信號(hào)中副載波逐行倒相，NTSC行為＋135°，PAL行為－135°；色同步信號(hào)相位搖擺。第73頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四四、PAL制彩色矢量圖FBAS＝Y(jié)＋[(B－Y)sinωsct±(R－Y)cosωsct]+bsin(ωsct±135°)+SN行和P行色調(diào)以(B-Y)U對(duì)稱第74頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四五、PAL制彩色副載波頻率的選擇(1)使亮度信號(hào)與色度信號(hào)頻譜的主譜線彼此錯(cuò)開(kāi)；(2)減小副載波的諧波干擾；（fSC盡量高）(3)不能使已調(diào)色差信號(hào)的上邊帶超出規(guī)定的

6MHz范圍。（fSC不能太高）

選擇原則

電視原理第75頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四副載波頻率的選擇F=FU±FV=Usinωsct＋g(t)Vcosωsct其中g(shù)(t)的傅立葉級(jí)數(shù)為：

可見(jiàn)，(1)g(t)頻譜由半行頻奇數(shù)倍組成，頻率為：

(2)g(t)相應(yīng)的頻率的振幅衰減較快第76頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四PAL制中，可以把F=Usinωsct＋g(t)Vcosωsct看成F=Usinωsct＋Vg(t)cosωsct即V信號(hào)對(duì)g(t)cosωsct進(jìn)行調(diào)幅：

如果仍然采用半行頻間置，則FV對(duì)g(t)cosωsct調(diào)幅后,其主譜線是與fsc以fH/2為間隔向兩旁展開(kāi)，落在nfH上，與亮度主譜線重合，違背了頻譜交錯(cuò)原理。第77頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四PAL制副載波選擇亮度信號(hào)Y與兩個(gè)色度信號(hào)分量頻譜相互錯(cuò)開(kāi)：

nfH應(yīng)滿足下述關(guān)系：

得到即1/4行頻間置

電視原理第78頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第79頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四V頻譜Vf1.3MHzfH2fH0g(ｔ)頻譜fg（ｔ）g(t)V頻譜V的每一頻率分量作為載頻被g(t)cosωsct平衡調(diào)幅fsc+fHfsc+1.3MHzffscg(t)cosωsct

V

ffscg(t)cosωsct

第80頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四PAL方式F與Y頻譜±FV

頻譜令±V=g(t)V，則±FV＝g(t)VcosωSCt

f283.75fHY＋F頻譜fHfsc+1.3MHzfsc-1.3MHzffH2fH2fHFU

頻譜FUfSCf±FV6MHzfH2fH283fH284fH384fHfsc+1.3MHzfHfsc-1.3MHzfHｔTHTH1-1g（ｔ）g（ｔ）波形F＝FU±FV＝UsinωSCｔ±VcosωSCｔ0.25fH(1/4行頻間置)第81頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四3、25Hz偏置的作用增加25Hz的目的在于減輕副載波光點(diǎn)干擾的可見(jiàn)度

副載波光點(diǎn)干擾(NTSC)副載波光點(diǎn)干擾(PAL)第82頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四(1)無(wú)25Hz偏置①⑤①空間相鄰亮點(diǎn)位置相同如2行和314行1行上第1、3、5、7場(chǎng)的亮點(diǎn)右移d/4第83頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四時(shí)間相隔312行而在空間上相鄰的兩行亮點(diǎn)位置是相同的第84頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第85頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四無(wú)25Hz偏置光點(diǎn)的特點(diǎn)(1)每4幀(8場(chǎng))完成一個(gè)相消的循環(huán)。第1幀和第3幀抵消，第2幀和第4幀抵消；fH＝25Hz，每4幀為一個(gè)相消的循環(huán)，抵消頻率為25/4＝6.25，抵消作用不完全，有閃爍感；(2)同一場(chǎng)亮點(diǎn)(暗點(diǎn))連成從左上到右下的斜線，斜線與垂直方向的夾角為20.2°；θ=arctan0.25d/0.681d=20.2°(3)光點(diǎn)斜線有兩個(gè)移動(dòng)方向：每8場(chǎng)從左向右移動(dòng)d距離；逐場(chǎng)向上移1行。

第86頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四光柵寬度為283.75d→光柵的高度為3/4×283.75d→相鄰兩行間隔3/4×283.75d÷312.5=0.681d電視原理第87頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四fsc=283.75fH＋25Hz=283.75fH＋fH/625=4.43361875Hz

TH/Tsc=283.75+1/625TF/Tsc=283.75×625+1電視原理每幀增加一個(gè)副載波第88頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四有25Hz偏置

1場(chǎng)多了1/2副載波周期,副載波亮點(diǎn)逐行右移的距離要小于d/4(為d/4－d/625＝0.2484d)第314行上第2場(chǎng)亮點(diǎn)②與第1場(chǎng)兩個(gè)亮點(diǎn)①中間的位置的暗點(diǎn)對(duì)齊第89頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第314行上第2場(chǎng)亮點(diǎn)②與第1場(chǎng)兩個(gè)亮點(diǎn)①中間的位置的暗點(diǎn)對(duì)齊第90頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四有25Hz偏置光點(diǎn)的特點(diǎn)(1)一幀內(nèi)含的副載波多了一個(gè)周期，則不改變相隔1幀的兩場(chǎng)的亮點(diǎn)的位置關(guān)系，如第1行的①和③的相對(duì)位置。(2)各偶數(shù)場(chǎng)亮點(diǎn)相對(duì)于無(wú)25Hz間置移動(dòng)了d/2，如第314行⑧右移了d/2。(3)同一場(chǎng)光點(diǎn)連成的斜線的移動(dòng)方向和速度都發(fā)生了改變，由逐場(chǎng)右移d/8變成逐場(chǎng)右移3d/8；由逐場(chǎng)向上移1行變成逐行向下3行。電視原理第91頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四PAL制副載波精確頻率選擇：

fsc=283.75fH+25Hz=4.43361875MHz電視原理第92頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四六、PAL編解碼器第93頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

PAL制彩色解碼電路方框圖4.43MHｚ陷波亮度放大處理R－Y同步檢波B－Y同步檢波副載波振蕩器色飽和度控制F、B分離延時(shí)視頻放大清晰度控制ACK檢波90°移相G－Y矩陣PAL開(kāi)關(guān)識(shí)別檢波鑒相器4.43MHｚ帶通2FU±2FV基色矩陣RGB色度放大F＋CbFCbACK控制VACKACC控制VACCVVCO±cosωsctsinωsctACC檢波VACKG－YR－YB－YY副載波恢復(fù)電路亮度通道色度通道基色矩陣－延時(shí)一行＋梳狀濾波器Y'4.43MHｚ4.43MHｚ4.43FBAS第94頁(yè)，共102頁(yè)，2023年，2月20日，星期四七、PAL制彩色電視主要性能

1、PAL制主要優(yōu)點(diǎn)：(1)克服了NTSC制相位失真敏感的缺點(diǎn)，相位失真的容限可擴(kuò)大到40°；(2)PAL制信號(hào)對(duì)非對(duì)稱邊帶傳輸具有很強(qiáng)的抵抗的能力；(4)多經(jīng)衰落對(duì)PAL制影響較小。2、PAL制主要缺點(diǎn)：(1)傳輸系統(tǒng)或解碼電路中有各種誤差時(shí)，會(huì)有行順序效應(yīng)，出現(xiàn)“爬行現(xiàn)象”；(2)電路、設(shè)備較NTSC制復(fù)雜，接收機(jī)價(jià)