第22節(jié)兼容彩色電視的基本特征(編輯修改稿)
2025-03-06 15:35 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 在傳送其亮度信息的同時還必須傳送其色度成分。顏色的細節(jié)部分（對應于信號的高頻部分），可以用亮度信號來取代。 由上式可知，接收端所恢復的三基色信號只含有較低的頻率分量（ 0～ ），而它們的高頻部分（ ～ 6MHz），則用同一亮度信號的高頻部分來補充。這就是高頻混合原理。它是1950年首先由美國 。利用這一原理，既節(jié)省了頻帶，又減輕了亮度信號和色度信號共用頻帶而產(chǎn)生的相互干擾。 R=(RY)0～ +Y0～ 6=R0～ +～ 6 G=(GY) 0～ + Y0～ 6 =G0～ + ～ 6 B=(BY) 0～ + Y0～ 6 =B0～ + ～ 6 3. 頻譜交錯原理 采用恒亮傳輸出方式和高頻混合措施后，彩色電視信號帶寬等于 〔 Y為 6MHz，（ B－ Y）和（ R－ Y）各為〕，它還是大于黑白電視信號的帶寬。為了兼寬，還需要進行頻帶壓縮。 彩色電視和黑白電視采用相同的帶寬， 用三基色信號形成亮度信號和兩個色差信號后， 都放在 0～ 6 MHz的頻帶內(nèi)用一個通道傳送。 黑白電視的亮度信號雖然占據(jù)了 6MHz的帶寬，但它并沒有占滿。其能量只集中在行頻及其諧波附近一段較小的范圍內(nèi)，在附近并沒有亮度信息。 在 0～ 6 MHz頻帶內(nèi)先選擇一個頻率稱為彩色副載波， 用兩個色差信號對彩色副載波進行調(diào)制， 調(diào)制后的信號稱為色度信號。 將得到的色度信號與亮度信號、 同步信號疊加為彩色全電視信號， 再去調(diào)制圖像載波， 稱為二次調(diào)制。 二次調(diào)制后的射頻信號經(jīng)功率放大后發(fā)射出去。 3. 頻譜交錯原理 ——亮度信號頻譜 圖像信號的頻譜待征 – 以行頻及其諧波為中心 ， 形成梳齒狀的離散頻譜。 – 隨著行頻諧波次數(shù)的增高，譜線幅度逐漸減小。這說明黑白圖像信號的主要能量分布在視頻信號的低頻端。 – 無論是靜止或活動圖像，行頻主譜線兩旁的副譜線諧波次數(shù)不大于 20,各群譜線間存在著很大的空隙。 – 各輔助信號也都是小于 6MHz的離散譜。 全電視信號具有在 0～ 6MHz范圍內(nèi)、離散分布的頻譜結構。亮度信號的頻譜大致為以行頻為間隔的一簇簇譜線群，但圖像的變化不是非常激烈時，各譜線群間有較大的空隙。 能量主要分布在以行頻及其各次諧波頻率為中心的較窄范圍內(nèi)。 電視信號占有 0～ 6MHz的頻帶寬度，比音頻信號的帶寬（ 20Hz～ 20kHz）大得多。雖然電視圖像內(nèi)容千差萬別，但在 0～ 6MHz的帶寬內(nèi)，電視信號的頻譜卻有著共同特點。這是因為，電視圖像是按掃描行進行分解和復合的，又是按幀（或場）頻重復的，而行、場掃描又具有嚴格的周期性，因此雖然電視圖像內(nèi)容是隨機的，但電視信號卻具有一定的周期性。這種周期性既表現(xiàn)為行周期性，又表現(xiàn)為場周期性。于是可以用分析非正弦周期性函數(shù)的方法來分析電視信號。通過傅立葉變換可知，在隔行掃描情況下，對于垂直方向有細節(jié)變化的靜止圖像，其頻譜成分為 其幅頻特性圖下頁示 由圖可見，電視信號的頻譜有很強的規(guī)律性。整個頻譜由很多譜線簇組成，譜線簇之間有很大的空白區(qū)。每個譜線簇都以行頻 或行頻的整數(shù)倍 為中心，兩邊分布有幀頻 及其各次諧波分量 ，當然，這中間也包括了場頻 及其各次諧波分量。通常將行頻的整數(shù)倍 稱為主譜線，主譜線兩則的 稱為副譜線或旁譜線。主譜線之間的間隔為行頻 ，副譜線之間的間隔為幀頻 。 垂直方向有細節(jié)變化的靜止圖象信號頻譜 圖 (a) 以行頻為間隔的譜線群； (b) 每一譜線群結構 fHf2 fH3 fH4 fH( a )( b )nfH－ 150fnfH－ 100nfH－ 50－ 25 ＋ 25nfHn fH＋ 50n fH＋ 100n fH＋ 150 靜止圖像的這種譜線簇結構可解釋如下：由于是靜止圖像，每幅畫面的內(nèi)容都一樣，但在一場中，信號的幅度是不同的，灰色部分幅度小，白色部分幅度大，其幅度的變化周期是場頻。這就相當于行頻脈沖的幅度受到一個場頻信號的調(diào)幅，使行頻頻譜上產(chǎn)生出場頻及其諧波的邊帶波。這就造成了以行頻及其各次諧波為中心、以場頻及其各次諧波為上下邊帶的譜線簇結構。另外，由于是隔行掃描，對于垂直方向上有細節(jié)變化的圖像來說，兩場內(nèi)容會略有差異，圖像信號實際上是以幀頻重復的，因此在圖中，每個 兩側的副譜線以幀頻 為間隔。但因圖像內(nèi)容的相關性很強，故兩場信號的差異一般很小，于是只在 及其奇次諧波上產(chǎn)生很小的信號能量，而大部分能量仍在 的偶次諧波上（即場頻及其各次諧波上）。 從整個頻譜來看， 越大，主譜線幅度越低，說明高頻信號（對應圖像的細節(jié)部分）的能量較小。另外，副譜線的幅度也隨 的增大而迅速降低，所以總的譜線相對集中在主譜線附近。 因為相鄰行圖像信號相關性很強和采用周期性掃描 ， 所以黑白電視信號 (亮度信號 )的頻譜結構是線狀離散譜 。 亮度信號雖然占據(jù)了 0～ 6 MHz的頻帶寬度 ， 但并未占滿整個 6 MHz 的帶寬 。 亮度信號的能量只集中在行頻 fH及其諧波 nfH附近很窄的范圍內(nèi) ，
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