【正文】 號的區(qū)別所在。 ? 我們知道 , U、 V和 Y信號都是時間的函數(shù) , 因電視掃描是周期性的 , 這使得它們的頻譜是由以行頻 fH為間距的一束束譜線所組成 , V、 U和 Y的頻譜圖如圖 410(a)、 (e)、 (g)所示 。 通常將已壓縮的色度信號頻譜插入亮度信號頻譜的間隙之中 ,以實現(xiàn)亮度、 色度信號的頻譜交錯。 FV分量一一對應 , 否則 , 將會產(chǎn)生很大的色調(diào)失真 。 ? (2) 色度信號經(jīng)延時解調(diào)器 , 也稱梳狀濾波器分離出兩個色度分量 FU和 177。 ? PALD解碼器原理框圖如圖 4 9所示 。 FV兩個色度分量與亮度信號 Y在線性相加器中疊加 , 其輸出便是彩色全電視信號。 FV色度分量。 ? (2) U和 V信號通過低通濾波器 , 只保留 MHz以下的低頻信號 。 ? PAL 。 值得慶幸的是 , 人眼對色飽和度的變化不那么敏感 , 一般地 , 當 Δφ不太大時 , 色飽和度的變化就更不易覺察 。 ? 微分相位失真只與亮度電平有關(guān) , 相鄰兩行上相鄰像素的亮度總是差不多的 , 它們的色度信號的微分相位失真也就基本相同 , 假設都滯后一個相角 Δφ, 如圖 47所示 。 ? 所謂微分相位失真 , 是管子在大信號工作狀態(tài)下出現(xiàn)的非線性失真 。 其矢量圖和 ΦK(t)波形圖如圖 46所示 。 V cosωSCt ? = U sinωSCt +ΦK(t)Vcos ωSCt ? =|F|sin［ ωSCt +φ(t)］ (424) ? 其中 : ? φ(t)=ΦK(t) arctg ? Φk(t)稱為開關(guān)函數(shù) , 為半行頻方波 , 幅值為 177。 當掃描到第 n+2行時 , 矢量 V的相位又變回到 90176。具體地說 , 當掃描順序為第 n行時 , FV等于 VcosωSCt, 即相當于矢量 V的相位是 90176。 ? 按上述條件 , 我們很容易計算出被壓縮了的藍色差信號和紅色差信號 , 分別用 U和 V表示為 ? U=(BY)= (418) ? V=(RY)= ( 4 19) YB?YR? ? 用壓縮后的 U、 V信號去調(diào)制兩個互相正交的副載波 , 便得到兩個已調(diào)色度分量 : FU色度分量與 FU色度分量 , 即 ? FU=U sinωSCt (420) ? FV=V cosωSCt (421) ? 將它們相加便獲得色度信號 , 其數(shù)學表達式為 : ? F=FU+FV ? = ? 其中 : ? φ =arctg ωSC為副載波頻率 。 當色度信號超過白電平時 , 將對發(fā)射機中的調(diào)制器產(chǎn)生過調(diào)失真 。 PAL制彩色電視編碼與解碼原理 ? 逐行倒相 。 又因串擾也是逐行倒相的 , 造成相鄰兩行間色度信號的亮度差異較大 , 人眼對亮度差異較敏感而產(chǎn)生對圖像有明暗相間的水平條紋 , 這種明暗相間的水平線條因隔行掃描而向上蠕動 , 故稱 “ 爬行 ” , 該水平條紋類似于百葉窗 , 故又稱作 “ 百葉窗 ” 效應 。由于將 (RY)信號逐行倒相 180176。 其特點如下 :。由于每傳送一行色差信號要利用兩次 , 所以這種制式的彩色垂直清晰度降低一半。 ? ? (2) SECAM制中 , 由于色差信號對彩色副載波采用了調(diào)頻方式 , 并且調(diào)頻信號在進行頻率檢波之前 , 可以進行限幅 , 所以 , 色度信號對相位失真不敏感。 ? SECAM制是為了克服 NTSC制相位失真的缺點而由法國人研制出來的 。 ? (6) 在三大兼容制中 , NTSC制色度信號的處理過程最為簡單 , 因而相應的解碼電路也簡單 , 這給接收機生產(chǎn)帶來方便 , 有利于降低成本 。 圖 45 I、 Q與 (RY)、 (BY)色差矢量的關(guān)系 ? 這里之所以不用藍色差與紅色差信號 , 而用 I、 Q色差信號 , 是因為人眼分辨紅 、 黃之間顏色變化的能力最強 , 而分辨藍與紫色之間顏色變化的能力最弱 , 這樣 , 在傳輸分辨力弱的 Q信號時 , 可用較窄的頻帶 (0～ ), 而傳送分辨力強的 I信號時 , 可用較寬的頻帶 (0～ )。 (415) ? 上式表明 : I色差信號的矢量超前 (RY)矢量33176。 它們之間的關(guān)系由下式確定 : ? I=(RY) cos33176。 為了壓縮頻帶 , 又能獲得良好的圖像質(zhì)量 , NTSC制有如下的特點 : ? (1) NTSC制采用的頻帶寬度為 4MHz, 掃描行數(shù)為 525行 , 掃描場數(shù)為 60場 , 可以與原黑白電視相兼容 。 乘積式同步解調(diào)器 (正交解調(diào) )原理框圖如圖 4 4所示。 F ? 由于平衡調(diào)幅波的包絡不再是原來調(diào)制信號的波形 , 因此 , 不能用包絡檢波的方法檢出調(diào)制信號 。 實際上 , 平衡調(diào)幅器是一個乘法器 , 它的輸出是兩個輸入信號的乘積。 在接收機中 , 則根據(jù)相位的不同 , 從合成的副載波已調(diào)信號中可分別取出兩個色差信號 , 因此 , 這種調(diào)制既能在一個副載波上互不干擾地傳送而且便于解調(diào)分離 , 又不增加頻帶。由圖可見 , 其頻帶寬度和頻道劃分與黑白電視完全一樣 , 僅在高頻端色差信號對副載波是雙邊帶調(diào)幅 , 由上可知 , 色度信號與亮度信號頻譜交錯 , 互不干擾 , 所以 , 黑白、彩色電視完全可以兼容。 ? 實現(xiàn)頻譜間置最簡單的方法是將色差信號進行一次調(diào)制 , 只要適當選擇其調(diào)制載頻便可以使已調(diào)色差信號的頻譜與亮度信號頻譜交錯 , 如圖 41所示 。 因而 , 它們的頻譜集中在行頻各次諧波附近 , 且是一簇一簇的離散譜 , 信號中的諧波頻率越高 , 其幅頻衰減越大 , 雖然它們占據(jù) 0～ 6 MHz , 但在各譜線之間的一段間隔內(nèi)并無譜線 。 基本的方法是付氏級數(shù)展開法 。 ? 色差信號的頻帶雖經(jīng)壓縮 , 但仍與頻帶寬度為 6MHz的亮度信號重疊 , 這樣不僅互相干擾 , 而且接收端也無法將它們區(qū)分開 。 ? 由上可知 , 我們選用亮度信號 Y和兩色差信號 (RY)、 (BY)作為彩色電視信號 , 如果不加任何限制和處理的話 , 則彩色電視信號的總頻帶過寬 , 技術(shù)上實踐有困難 , 更無法實現(xiàn)兼容 , 所以 , 必須壓縮彩色電視信號的頻帶寬度。 ? 選用色差信號是有利于高頻混合的。 ?1?1?1?1Y ? 經(jīng)理論計算表明 : 就各種高飽和度的彩色而言 , 重現(xiàn)亮度都比原來的真正亮度要低 , 其中 , 尤以藍色和紅色的誤差最大。 我們知道 , 被攝彩色景物的亮度信號 Y與三基色信號間的關(guān)系是 ? Y=++ ? 經(jīng)正確的 γ校正后形成的正確的亮度信號應該是 ? Y =(++) ( 4 7 ) ? 但在實際的彩色電視中 , 亮度信號是從經(jīng)過γ校正后的三基色信號而得到的 , 崐因此 , 實際的亮度信號可表示為 ? (48) ? ? 在傳送黑白圖像時 , R=G=B, 由 (47)式和 (4 8)式計算的結(jié)果相等 , 即 Y′=Y , 說明 Y′具有正確的幅度 , 在黑白和彩色電視機中都能顯示出正確的亮度。 下面舉一例來說明 : 假設某時刻為一種偏紫的紅色 , 其三基色信號為 R= V, G=, B=, 由 (41) 式可知 , 合成的Y= , 根據(jù)色差信號的定義 , 我們可用矩陣電路合成得到紅色差信號和藍色差信號為 ? RY== ? BY==0V ? ? 如果我們選用 Y、 RY、 BY三種獨立信號代表彩色信息 , 并將它們傳送至接收端 , 再利用矩陣電路同樣可以將以上三信號相加獲得 R、 B基色信號為 V、 , 同時 , 也可按下式合成綠色差信號 : ? GY=(RY) (46) ? 然后再與亮度信號 Y相加獲得綠基色信號G為 , 所恢復的三基色信號重現(xiàn)的亮度與 Y= V相同 。 色差信號必然為零 , 而色差信號只表示色度不表示亮度 , 只要將 (41)式的左邊移到右邊 , 加以整理便可得 ? 0=(RY)+(GY)+(BY) (45) ? 這就是說 , 在 (45)式中 , 三色差信號對亮度的貢獻為零 , 所以色差信號的失真不會影響亮度。 只要將 (4 1)式從各基色信號中減去 , 便有色差信號與三基色信號之間的關(guān)系如下 : ? RY=[JY](4 2) ? BY=[JY](4 3) ? GY=+[JY](4 4) ? 由于 GY信號數(shù)值較小 , 對改善信雜比不利 , 同時可由簡單的電阻矩陣實現(xiàn) RY, BY和 GY的變換 , 所以 , 通常傳送 Y, RY和 BY, 其中 Y代表亮度信息 , RY, BY代表色度信息。 例如二基色信號可選用 R、 B, 或 R、 G、 或 G、 B, 第三個基色的大小可由亮度方程和已知二基色的值解得。 ? 顯然 , 這給兼容電視提供了方便與可能 , 為了書寫方便 , 今后把以上四種信號 EY 、 ER、 EG 、 EB分別用 Y、 R、 G、 B來表示。 例如 , ER =, EG =, EB = V, 此彩色的總亮度信號為 ? EY= + + = V ? 該彩色的色調(diào)為橙色 , 因為等量的三基色光各取 , 剩下 V紅基色與 V綠基色 , 因其紅比例大于綠而呈現(xiàn)橙色 , 顯然該彩色飽和度低于 100%。 如果 ER 、 EG 、 EB相等但相對值小于 1而大于 0, 則 EY是灰色 。 但目前彩色攝像機通常由三只攝像管組成 , 對彩色景物攝取并分別得到三基色電信號 ER、 EG、EB, 它們反映了景物各像素的亮度 、 色調(diào)及色飽和度的變化信息 。 ? 由前面的討論可知 , 亮度信號 EY可以采用單個攝像管對景物的亮度攝取 , 如 ?黑白電視攝像機一樣 。 ? 換句話說 , 三基色信號以不同比例代數(shù)相加 , 便可以合成亮度信號 , 此亮度信號正是黑白電視系統(tǒng)中所需要的圖像信號 , 它代表景物的亮度變化信息 , 即 : ? EY=++ (41) ? 式中三個系數(shù)之和等于 1, 如果 ER、 EG、 EB都相等且為 1 V, 則 EY也是 1V , 即由它們給出的亮度總和為白色 。 如果三基色分量不相等 , 三基色信號的比例反映色調(diào) , 它們按 (4 1)式規(guī)定比例相加 , 和值代表此時彩色景物相應點呈現(xiàn)的亮度 。 。 對于彩色電視機而言 , 可將亮度信號與被選的兩種基色信號組合獲得三基色信號送至彩色顯像管。 例如 , RY, BY, GY, 這三種色差信號同