【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 第 3章 彩色電視信號(hào)的傳輸 同理， 第 315行的光點(diǎn)亮暗與第 3行相同， 而與第 2行相反。 經(jīng)過(guò)一幀之后， 第二幀的第 1行 (相當(dāng)于 626行 )開(kāi)始的副載波相位與第一幀第 1行相位也是相反的， 見(jiàn)圖 38(b), 所以第一幀亮點(diǎn)的地方， 第二幀就變成了暗點(diǎn)。 結(jié)果， 相鄰兩幀的亮暗光點(diǎn)由于人眼的視覺(jué)平均而相互抵消了。 第 3章 彩色電視信號(hào)的傳輸 圖 38 (a) 第 1 幀亮暗光點(diǎn)； (b) 第 2幀亮暗光點(diǎn) 第 1 行第 314 行第 2 行第 315 行第 3 行第 316 行( a ) ( b )第 626 行第 939 行第 940 行第 627 行第 628 行第 3章 彩色電視信號(hào)的傳輸 色同步信號(hào) 色度信號(hào)采用了抑制副載波的平衡調(diào)幅 ， 接收機(jī)解調(diào)色度信號(hào)不能用普通的幅度檢波器來(lái)檢波 ， 而要用同步檢波器 。 接收機(jī)必須恢復(fù)被抑制掉的副載波 , 為了保證恢復(fù)的副載波與發(fā)送端被抑制掉的副載波同頻 、 同相位 ， 由發(fā)射臺(tái)發(fā)送色同步信號(hào)作為接收機(jī)恢復(fù)副載波的頻率和相位基準(zhǔn) 。 色同步信號(hào)是 9個(gè)周期左右的 、 振幅和相位都恒定不變的副載頻群 ， 放在行消隱后肩 。 如圖 39所示 ， 距行同步前沿 μs， 幅度為 V177。 9 mV， 寬度為 μs177。 230 ns， 由 9177。 1個(gè)副載波頻率的正弦波組成 ， 其相位與 U軸反相 。 第 3章 彩色電視信號(hào)的傳輸 圖 39 NTSC (a) 色同步信號(hào)； (b) 矢量 1 . 5 ? sUVFT4 . 7 ? s5 . 6 ? s12 ? s2 . 2 5 ? s( a )( b )第 3章 彩色電視信號(hào)的傳輸 I、 Q信號(hào) 對(duì)人眼視覺(jué)特性的研究表明 ， 人眼分辨紅 、 黃之間顏色變化的能力最強(qiáng) ， 而分辨藍(lán) 、 紫之間顏色變化的能力最弱 。 實(shí)踐證明 ， I軸 (與 V軸夾角為 33176。 )是人眼最敏感的色軸 ， 可用 0～ MHz較寬的頻帶傳送； 與 I軸正交的 Q軸 (與 U軸夾角為 33176。 )是人眼最不敏感的色軸 ， 可用 0～ MHz較窄的頻帶傳送 。 定量地說(shuō) ， Q、 I正交軸與 U、 V正交軸有 33176。 夾角的關(guān)系 ， 如圖310所示 。 這樣 ， 任意一個(gè)色度信號(hào)可用 U、 V表示 ， 也可用 Q、 I表示 。 第 3章 彩色電視信號(hào)的傳輸 圖 310 UVQI33176。P33176。第 3章 彩色電視信號(hào)的傳輸 通過(guò)幾何關(guān)系可導(dǎo)出兩者的關(guān)系表達(dá)式： c o s 33 si n 33si n 33 c o s 33QUIV??? ? ? ????? ? ? ??? ? ? ??? (322) 第 3章 彩色電視信號(hào)的傳輸 圖 311 彩條信號(hào)波形 白 黃 青 綠 紫 紅 藍(lán) 黑Q00－ I00－ － － － － 第 3章 彩色電視信號(hào)的傳輸 利用亮度公式和式 （ 312） 、 （ 313） ， 可由式 (322)求出 Q、 I與 R、 G、 B的關(guān)系 ， 由此可寫(xiě)出線(xiàn)性方程組： 9 7 4 1 3 2 6 5 2YRQGIB? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ???? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?(323) 第 3章 彩色電視信號(hào)的傳輸 10001000彩條信號(hào)形成的 Q和 I信號(hào)的波形如圖 311所示 。 由 U和 V的不同線(xiàn)性組合可以構(gòu)成各種不同的色差信號(hào)組 ， Q、 I只是其中具有特殊性質(zhì)的一組 。 根據(jù)人眼視覺(jué)特性 ， Q信號(hào)的帶寬用 MHz, I信號(hào)的帶寬用 MHz來(lái)傳送 ， 就可滿(mǎn)足人眼視覺(jué)特性的要求了 。而且 I信號(hào)還可以用不對(duì)稱(chēng)邊帶方式傳送 ， 如圖 312 所示 。 這樣既壓縮了色度信號(hào)的帶寬 ， 又不會(huì)造成竄色 ， 因?yàn)檫厧Р粚?duì)稱(chēng)部分只有一個(gè)分量 。 圖 313是 NTSC制編碼器和解碼器的方框圖 。 第 3章 彩色電視信號(hào)的傳輸 圖 312 525行 NTSC制的頻帶分配 f / M H z2 3 4－ 1伴音載頻圖像載頻 f SCQI－ 1 . 2 5 1 4 . 5第 3章 彩色電視信號(hào)的傳輸 圖 313 NTSC (a) 編碼器； (b) 解碼器 全電視信號(hào)矩陣電路延遲RGBYIQ123176。 33176。180176。K 脈沖S 脈沖低通低通延遲 平衡調(diào)制副載波形成平衡調(diào)制平衡調(diào)制( a )第 3章 彩色電視信號(hào)的傳輸 圖 313 NTSC (a) 編碼器； (b) 解碼器 123176。 33176。矩陣電路YIQRGB全電視信號(hào)延遲帶通色同步選通延遲同步檢波同步檢波陷波副載波恢復(fù)( b )第 3章 彩色電視信號(hào)的傳輸 編碼器中 ， 矩陣電路按式 (323)進(jìn)行信號(hào) R、 G、 B的線(xiàn)性組合 ， 直接形成 Y、 I和 Q信號(hào) 。 由于 Y、 I、 Q三個(gè)通道的帶寬不同 ， 延遲的時(shí)間也就不同 ， 為了最后合成彩色全電視信號(hào)時(shí) ， 三者在時(shí)間上達(dá)到一致 ， 因此在Y和 I通道中要接入不同的延遲線(xiàn) 。 副載波形成電路分別送出 33176。 、 123176。 和 180176。 相位的三個(gè)副載波 ， 供 Q平衡調(diào)幅 、 I平衡調(diào)幅和色同步平衡調(diào)幅使用 。 前兩個(gè)平衡調(diào)幅器的輸出相加得到色度信號(hào) F， 第三個(gè)平衡調(diào)幅器得到色同步信號(hào) FT。 最后 ， 再將 Y、 F、 FT以及復(fù)合同步信號(hào) S脈沖混合 ， 組成彩色全電視信號(hào) 。 第 3章 彩色電視信號(hào)的傳輸 在接收機(jī)中 ， 經(jīng)圖像檢波恢復(fù)的彩色全電視信號(hào) ， 送入解碼器中解調(diào) 。 解碼器中 ， Y和 I通道中也有不同延時(shí)的延遲線(xiàn) ， 也是為了使它們與 Q信號(hào)在時(shí)間上一致 。 為了抑制色度信號(hào)副載波對(duì)亮度信號(hào)的干擾 ， 在Y通道中接入了副載波陷波器 。 彩色全電視信號(hào)通過(guò)色同步選通電路得到色同步信號(hào) ， 用來(lái)恢復(fù)副載波 。全電視信號(hào)經(jīng)帶通濾波得到色度信號(hào) ， 色度信號(hào)同時(shí)送入副載波相位分別為 33176。 和 123176。 的兩個(gè)同步檢波器 ，檢出 I和 Q信號(hào) 。 最后 ， 再由矩陣電路把 Y、 I、 Q變換成 R、 G、 B信號(hào) 。 第 3章 彩色電視信號(hào)的傳輸 NTSC制色度信號(hào)的組成方式最簡(jiǎn)單 ， 解碼電路也最簡(jiǎn)單 ， 容易集成化 ， 容易降低成本 ， 便于接收機(jī)生產(chǎn) 。 NTSC制亮度信號(hào)與色度信號(hào)頻譜以最大間距錯(cuò)開(kāi) ， 兼容性能好 ， 亮度竄色少 ， 容易實(shí)現(xiàn)亮度信號(hào)和色度信號(hào)的分離 ， 為制造高質(zhì)量接收機(jī)和電視信號(hào)數(shù)字化提供了方便 。 第 3章 彩色電視信號(hào)的傳輸 NTSC制有對(duì)相位失真比較敏感的缺點(diǎn) ， 容易產(chǎn)生色調(diào)畸變 。 電視系統(tǒng)會(huì)有各種各樣的相位失真 ， 其中最主要的是傳輸系統(tǒng)非線(xiàn)性引起的微分相位失真 ， 即色度信號(hào)產(chǎn)生的相移與所疊加的亮度電平有關(guān) ， 這種微分相位失真不能用簡(jiǎn)單的相位校正網(wǎng)絡(luò)來(lái)校正 。 色度信號(hào)是疊加在亮度信號(hào)之上傳送的 ， 同一種顏色可能在不同的亮度電平上傳遞 ， 若傳輸通道中存在非線(xiàn)性變化 ， 則會(huì)導(dǎo)致色調(diào)畸變 。 一般相位失真超過(guò)177。 5176。 ， 人眼就會(huì)覺(jué)察出色調(diào)的失真 。 NTSC制規(guī)定相位失真容限為 177。 12176。 ， 這時(shí)色調(diào)失真己相當(dāng)嚴(yán)重 。 第 3章 彩色電視信號(hào)的傳輸 PAL 制 逐行倒相 PAL制又稱(chēng)逐行倒相制 。 所謂逐行倒相 ， 是將色度信號(hào)中的一個(gè)分量 ， 即 FV進(jìn)行逐行倒相 (不是色度信號(hào)的倒相 )。 PAL制色度信號(hào)數(shù)學(xué)表達(dá)式為 第 3章 彩色電視信號(hào)的傳輸 22si n c o ssi n( )si n( )a r c ta nU V SC SCSCm SCF F F U t V tU V tFtVU???????? ? ? ?? ? ???? (324) (325) (326) (327) 第 3章 彩色電視信號(hào)的傳輸 式 (324)、 (325)和 (326)中的177。號(hào)表示： 第 n行 (因?yàn)檫@一行與 NTSC制一樣， 又稱(chēng) NTSC行 )取正號(hào)， 通常用矢量 Fn表示； 第 n+1行 (又稱(chēng) PAL行 )取負(fù)號(hào)， 通常用矢量 Fn+1表示。 第 3章 彩色電視信號(hào)的傳輸 圖 314 PAL (a) 紫色信號(hào)； (b) 彩條信號(hào) VU黃青紫紅0 . 5 90 . 5 9241176。0 . 6 3103176。0 . 6 3283176。藍(lán) 0 . 4 40 . 4 4167176。61 176。347176。綠 n ＋ 1黃 n ＋ 1UVFV( a )( b )－ FVFnFUFn +1綠紅 n ＋ 1紫 n ＋ 1藍(lán) n ＋ 1青 n ＋ 1第 3章 彩色電視信號(hào)的傳輸 假設(shè)第 n行和第 n+1行彩色相同 ， 如彩條信號(hào) ， 因?yàn)镕n和 Fn+1的 FU分量是同相的 ， 僅 FV分量倒了相 ， 所以Fn+1應(yīng)是 Fn以 U軸為基準(zhǔn)的一個(gè)鏡像 ， 圖 314(a)以紫色為例畫(huà)出了這種情況 。 圖 314(b)則是整個(gè)彩條矢量圖逐行倒相的情況 ， 其中實(shí)線(xiàn)表示 NTSC行 ， 虛線(xiàn)表示PAL行 。 接收機(jī)為了按色度信號(hào)原來(lái)的相位正確重現(xiàn)色調(diào) ， 必須將倒相的 PAL行色度信號(hào) Fn+1再重新倒回到 Fn的位置上來(lái) 。 第 3章 彩色電視信號(hào)的傳輸 相位失真的互補(bǔ) PAL制中將色度信號(hào)的 FV分量逐行倒相 ， 可以使相鄰兩行的相位失真互補(bǔ) ， 以減少色調(diào)畸變 。 假設(shè)第 n行和第 n+1行彩色相同 ， 如彩條信號(hào) ， 某位置是紫色 ， 其矢量為 F， 如圖 315所示 。 設(shè)第 n行(NTSC行 )傳送的是 Fn矢量 ， 它在第一象限 ， 相角φ=61176。 ； 第 n+1行 (PAL行 )由于 FV分量倒了相 ， 因此所傳送的 Fn+1矢量便到了第四象限 ， 相角 φ=61176。 ； 再下一行傳送的色度矢量又回到第一象限 Fn的位置 。 就這樣色度矢量在第一 、 四象限來(lái)回變動(dòng) 。 第 3章 彩色電視信號(hào)的傳輸 圖 315 相鄰兩行相位失真互補(bǔ) UVFn +11??nFnF ?nF1???nF第 3章 彩色電視信號(hào)的傳輸 在接收機(jī)中 ， PAL開(kāi)關(guān)要將倒了相的 Fn+1重新倒回到 Fn的位置 ， 當(dāng)傳輸通道中不產(chǎn)生相位失真時(shí) ， Fn和 Fn+1矢量的位置不變 ， 所以在接收機(jī)的熒光屏上最終顯示出原紫色； 當(dāng)傳輸通道中存在微分相位失真時(shí) ， 第 n行的矢量 Fn產(chǎn)生了一個(gè)正的相移 Δφ， 即變成了 F′n矢量 ， 則 F′n不再是紫色 ， 而是紫偏紅 。 第 n+1行為倒相行 ， 由于 n+1行和 n行的色度信號(hào)是在同一通道中傳送的 ， 具有相同的相移 ， 因此 Fn+1矢量也產(chǎn)生一個(gè)正的相移 Δφ, 變成了 F′n+1矢量 。 第 3章 彩色電視信號(hào)的傳輸 F′n+1矢量經(jīng)接收機(jī)中 PAL開(kāi)關(guān)倒回到第一象限為F″n+1矢量 ， F″n+1矢量比 Fn矢量的相角滯后 Δφ, 它的顏色為紫偏藍(lán) ， 接收機(jī)最終獲得的色度信號(hào)是第 n行為F′n矢量 (紫偏紅 )， 第 n+1行為 F″n+1矢量 (紫偏藍(lán) )。 接收機(jī)中再采用一行延時(shí)線(xiàn)把前一行的色度信號(hào)延遲后與本行的色度信號(hào)相加 ， 即將矢量 F′n和 F″n+1合成 、 平均 ， 就能使相鄰兩行有相反方向色調(diào)畸