第2篇 彩色电视基本原理.ppt

2.1 彩色电视的 理论基础 色同步信号也是一种色度信号，因为它也有一定的幅度和角度，即色饱和度和色调，但到底是什么颜色我们没必要去关心它，因为色同步信号是在扫描逆程期间传送的，颜色已经没有意义。我们所关心的是它的相位，因为它要对接收机的副载波振荡器进行“锁相”，使副载波振荡器产生与发送端同频、同相的信号。在NTSC制中，规定色同步矢量位于 轴的负方向上，与 信号相差1800，与 信号相差900，它们的矢量 关系如图2-11（b）所示。 2.3 电视信号传输制式 （3）色同步信号的数学表达式 色同步信号可以用下式表示: 2.3 电视信号传输制式 3. 彩色视频全电视信号 压缩后的彩色视频全电视信号如图2-12所示。 （a）（b）分别为已调色度信号的两个分量 和 的波形 (c) 为已调色度信号和色同步信号 的波形； (d) 为亮度信号和同步信号 的波形； 图2－12 100－0－100－0彩条形成彩色 全电视信号波形(压缩后) 3. 彩色视频全电视信号 (e) 为彩色视频全电视信号的波形。图中亮度信号和彩色全电视信号都是正极性的。 彩色视频全电视信号包括：色度信号、亮度信号、消隐信号、行场同步信号和彩色同步信号，用FBAS表示。 图2－12 100－0－100－0彩条形成彩色 全电视信号波形(压缩后) 以上讨论的是正交平衡调幅方式的基本原理，可以说是625行的NTSC制，实际上美国、日本、加拿大等国家使用的NTSC制的亮度信号的带宽为4.2MHz；色差信号的带宽为0.5MHz，并且上、下边带是不等的，上边带为0.5MHz，下边带为1.3MHz。这种制式，称为525行的NTSC制。这里不再讨论。 2.3 电视信号传输制式 4. NTSC制的主要优、缺点 NTSC制最主要的优点是兼容效果好。亮度信号与色度信号频谱以最大间距半行频错开，亮度信号与色度信号的互相串扰小，图像质量好，编码、解码过程简单，易于集成化。 （1）主要优点 2.3 电视信号传输制式 NTSC制的主要缺点是，微分相位失真和微分增益失真。 （2）主要缺点 2.3 电视信号传输制式 ① 微分相位（DP）失真 传输通道的非线性特性，会引起已调色度副载波相位的失真，称为微分相位（DP）失真。由于NTSC制，是用彩色矢量的相角代表色调，因此，已调色信号的相位失真将明显地影响重现彩色的色调，而人眼对色调失真很敏感。因此，在NTSC制中规定微分相位的容限为±120，这是NTSC制的主要缺点。 ② 微分增益（DG）失真 由于色度信号是“载”到亮度信号上的，当传输系统存在着非线性时，亮度信号的变化会引起色度已调波幅度的变化，这种色度信号的振幅增益随着亮度信号电平高低而产生的大小变化，称为微分增益（DG）失真。而NTSC制是用彩色矢量的幅度代表色饱和度的，所以，色度信号的幅度失真将影响重现彩色的饱和度，所以NTSC制规定微分增益失真的容限为30％。 2.3 电视信号传输制式 2.3.4 PAL制 PAL是“Phase Alternation Line”（逐行倒相）的缩写词。为了克服NTSC制的相位失真而引起的色调失真，1962年联邦德国首先提出了发送端将色度信号的分量逐行倒相。 按对色度信号的处理方式: 2.3 电视信号传输制式 PAL制又称为逐行倒相正交平衡调幅制。 1. PAL制的色度信号 （1）PAL制色度信号矢量图 PAL制与NTSC制所不同的就是将红色差信号 分量进行了逐行倒相，其矢量如图2-13所示。由图可见，第 行与NTSC制完全一样，第 +1行的 分量倒相1800。 （2）PAL制色度信号表达式 PAL制色度信号的数学表达式如下 2.3 电视信号传输制式 或者表示为 式中 称开关函数，逐行取值为±1。 已调色度信号的分量 V 或者说 分量 ，在开关函数 的作用下逐行倒相。若将图2-13中的(a) (b)合成一个图，如图2-13（c）所示。 通常，我们把未倒相的行，称为 NTSC 行或者 n 行， 2.3 电视信号传输制式 图2-13 PAL制色度信号矢量图 用 FN 表示；而把倒了相的行，称为PAL行或者 P 行，用 Fn+1表示。可见，对于任意色度信号是以 U 轴为基准的镜像信号。 2.3 电视信号传输制式 （3）FV 逐行倒相补偿相位失真的原理 假设传送的第 n 行为 NTSC行，其色度信号 Fn 经传输以后，变为 ，如图2-14(