数字梳状滤波器对YC信号进行分离的机理.PDF

( ) 第 29 卷 第 4 期 河北师范大学学报 自然科学版 Vol . 29 No . 4 2005 年 　7 月 Journal of Hebei Normal University (Natural Science Edition) J ul . 2005 数字梳状滤波器对 Y/ C 信号进行分离的机理 1 2 吕秋芬 , 　李 　澜 ( 1. 河北师范大学 物理学院 ,河北 石家庄 　0500 16 ; 2 . 石家庄财会学校 ,河北 石家庄 　0500 11) 摘 要 :从数学角度论证了数字化梳状滤波器 Y/ C 分离的可行性 ,推导出其基本的电路模型及幅频特 性 ,并列举了当前数字化彩电中具有代表性的自适应多制式单片动态数字化梳状滤波器芯片实例. 关键词 :亮色分离 ; 数字式动态梳状滤波器 ; 延时线 ; 传输函数 ; 低通滤波器 ; 幅频特性 中图分类号 : TN 94 1 　　　文献标识码 :A 　　　文章编号 (2005) ( ) ( ) 随着电视技术的飞速发展 , 电视机中的亮度信号 Y 与色度信号 C 的分离 , 由原始的频率分离法 ( ) 利用陷波器和带通滤波器 发展到普通的模拟梳状滤波器和 自适应模拟动态梳状滤波器. 虽然模拟动 态梳状滤波器大大改善了活动图像信号 Y/ C 分离效果 ,进一步提高了图像质量 ,但它调整点多 ,调整工 艺复杂 ,在大批量生产中难以保证质量 ,因此人们才考虑采用数字式梳状滤波器. 它与模拟梳状滤波器 2 相比仅增加了A/ D ,D/ A 转换 、存储 、时钟 、I C 总线控制等电路 ,延时线的延迟时间调整好后 ,数字信号 的幅度 、相位 、频率就不用调整了 ,大大简化了调整步骤 ,适于批量生产. 为此 目前数字化彩色电视机中 广泛采用的是数字式动态梳状滤波器 ,即所谓的数字式分离方法. 1 　数字式梳状滤波器 Y/ C 分离的原理[ 1] 视频信号中亮度和色度信号都是以频谱交错的方式复合在一起的. 对 N TSC 制 ,亮度信号 Y 的频 谱范围为 0～4 . 2 M Hz ,能量集中在 nf H 为中心的较窄范围内,色度信号频谱范围为 2 . 1～4 . 2 M Hz ,能 ( ) 量集中在 2 n + 1 f H/ 2 为中心的较窄范围内, 即为半行频间置. 我国 PALD 制 ,亮度信号频谱范围为 0～6 M Hz ,频谱也集中在 nf H 附近 ,色度信号频 谱范围为 3 . 13～5 . 73 M Hz ,与亮度信号错开 f H/ 4 ,即 1/ 4 行间置. 可见 ,N TSC 制和 PALD 制其 频谱交错的规律是不同的 , 因此需要不同的数字 滤波器结构. 1. 1 　N TSC 制数字电视信号的 Y/ C 分离 根据 N TSC 制频谱结构 , Y/ C 分离的滤波器 应具有图 1 所示的幅频特性. 通过数学分析可知 , 为实现此幅频特性 , Y/ C 分离数字滤波器可由亮 度梳状滤波器 、色度梳状滤波器 、低通滤波器及带 通滤波器相配合组成. 图 1a 是选通亮度信号 Y 分量的梳状滤波器 图 1 　NTSC 制 Y/ C 分离滤波器幅频特性 幅频特性. 设 TH 为行的周期, 取样频率为 f s , 取 样周期为 Ts , N 为一行取样点总数,