《彩色電視基礎》PPT課件.ppt

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第二章彩色電視基礎,,一，色度學1．光的概念光的特性a)光是一種頻率極高（4～8108MHZ）波長極短(380～780nm)的電磁波。b)不同波長的光呈現(xiàn)不同的顏色。單色光:單一波長的色光或波譜寬度小于5nm的色光,稱為單色光。復合光：兩種或兩種以上的單色光所合成的色光稱為復合光。我們這里所指的光為可見光---簡稱光。,,第二章彩色電視基礎,,圖2-1電磁輻射波譜,舉例：太陽光（日光）是由紅，橙，黃，綠，青，蘭，紫七種單色光組成的對嗎？,2．色的概念：,色的特性：a)色是光刺激人眼所引起的顏色感覺。b)彩色視覺是物體特性（指物體的反射，折射，透射特性），人眼主觀感覺（人眼能夠對光感應，眼中的視網(wǎng)膜有二種細胞：桿狀細胞--用來感光，錐狀細胞--即可感光，又能感色）。及光源三者的綜合效果。,（）,因為日光波譜包含了全部可見光范圍，可看作是由無數(shù)個單色光組成的，所以日光是由七種單色光組成的說法是不確切的。,c)一定波長的光對應著一定的色感，但相同的色感可由不同波長的光產(chǎn)生。(即所謂同色異譜現(xiàn)象）見后,例如：黃（Y）{單一波長黃光產(chǎn)生（如在波長范圍中任取一波長都為黃色），Ｒ＋Ｇ＝Ｙ}白光=Ｒ＋Ｇ＋Ｂ（紅，綠，蘭等量相加）譜色：單色光所呈現(xiàn)的顏色。非譜色：復合光所呈現(xiàn)的顏色。,3．光與色的關系光是色存在的條件，色是光引起的視覺反映，沒有光就沒有色。,4．物體的顏色:在人眼正常的情況下：發(fā)光體的顏色：與光譜分布有關。非發(fā)光體的顏色：與光源的光譜分布有及物體的反射特性有關。,例1．某物體白光照射時呈黃色，問青光照射時呈何顏色？分析思路：根據(jù)白光照射時呈現(xiàn)的顏色分析出，該物體對紅，綠，蘭色光的反射吸收特性，然后再分析現(xiàn)在的光源包含哪些色光最后確定在該光源照射下物體呈現(xiàn)何種色。如本題：從已知條件可見，該物體在白光照射下之所以顯黃色，是因為它能反射白光（白光=紅+綠+蘭）中的紅，綠色光，而青光含綠和蘭色，于是可知青光照射時呈綠色。,例2．（思考）黃光照射時呈黃色，蘭光照射時可能呈什么色？答：可能呈蘭色或黑色?！镆?guī)律：一般如果首先用白光照射，再用其它色光照射時答案是唯一的。如果首先不是白光照射則答案就可能不是唯一的。5．色溫的概念：a)色溫：所謂色溫是指絕對黑體在某一特定溫度下，其幅射的光譜與某一光源的光譜具有相同的特性時，絕對黑體的這一特定溫度就定義為該光源的色溫。,(簡單地說：某光源的色度與TC時絕對黑體的色度一樣時，TC則稱為該光源的色溫）。色溫的單位：是開（爾文）K攝氏O0C=273K.,絕對黑體：所謂絕對黑體，是指既不反射，也不透射，而是完全吸收入射光，這樣的物體稱為絕對黑體。,b)幾種常用標準光源：E白C白D65白E白光源：它是一種假想的等能白光。用于色度計算。C白光源用作NTSC制彩電中的標準白光。D白光源：色溫為6500K故又稱D6500或D65光源,用作PAL制彩色電視中的標準白光。,●上述三種標準光源是可用作標準的三種白光,并非用于照明的光源。彩色電視中常用色溫為3200K的鹵素燈作為照明光源。,圖2-2標準光源的功率波譜,6．同色異譜現(xiàn)象：色感相同的光，其光譜分布不一定相同。,7．三基色原理：a)基本內容：①用相互獨立的三種色光按一定的比例混合可得到自然界中絕大多數(shù)的彩色光。②自然界中絕大多數(shù)彩色光能分解為相互獨立的三個色光。③合成彩色的亮度由三個色光亮度之和決定，而色度則由三個色光分量的比例決定。,b)意義：它把傳送具有千差萬別，瞬息萬變的彩色光的任務簡化為傳送三個信號，大大簡化了彩色電視的傳送，從而奠定了彩色電視的基礎，使彩色電視的實現(xiàn)成為可能。,C)三基色選擇原則：①必須是互相獨立的。②三基色配色的色域要大。（即盡可能混配出豐富的彩色）③混合光的亮度要大。根據(jù)上述原則，彩色電視中選取RGB作三基色。8．混色法：（1）a)相加混色法：將三種基色光按不同的比例相加而混配出不同的彩色光。,具體實現(xiàn)相加混色的方法有:,直接混色法：將三基色光同時投射到一個全反射表面上，直接得到各種不同彩色光的方法。,,間接混色法:,(1)時間混色法：三基色光按一定的時間順序快速投射到同一表面上，在交替速度足夠快時，人眼將產(chǎn)生與直接混色法相同的彩色感覺。,(2)空間混色法：三基色光分別投射到同一表面上三個相鄰點上只要這些點相距足夠近，就能產(chǎn)生與直接混色法相同的彩色感覺。,生理混色法：利用兩只眼睛同時觀看兩種不同顏色的同一景物，也可以獲得的兩種彩色印象在人的頭腦中產(chǎn)生混色效果，此方法稱生理混色法。,,,相加混色規(guī)律要熟練掌握,在判斷色調和作圖分析題要用到。①互補色：把能配成白色的兩種色叫互補色。（互補色的幅度與基色幅度相等，相角相差點1800).,b)．（相加混色法）混色規(guī)律為：,Ｒ＋Ｇ＝ＹＧ＋Ｂ＝ＣＢ＋Ｒ＝ＭＲ＋Ｇ＋Ｂ＝Ｗ,補色：一種色光與另一種色光相加能形成白光，此色光就稱為另一種色光的補色。,Ｒ＋Ｃ＝Ｗ紅(R)------青(C)Ｇ＋Ｍ＝Ｗ綠(G)------紫(M)Ｂ＋Y＝Ｗ蘭(B)------黃(Y),,,相加混色法,說明：時間混色法利用了人眼的視覺惰性。,空間混色法利用了人眼對彩色細節(jié)空間分辯率有限的特性。,彩色電視顯象管就是采用了空間混色法。,(2)相減混色法：利用不同顏料對白光中某些色光的吸收程度不同而實現(xiàn)混色。彩色電視中，不采用相減混色法的原因？（不能預先在電視機中產(chǎn)生白光）。,相減混色法,9.彩色三要素的含義：（要完整地描述某一彩色光需要三個要素：即亮度，色調，和飽和度。主要掌握其定義和與什么因素有關？）,a)亮度：光作用于人眼所引起的明暗程度的感覺。[與光強弱和物體屬性有關]。b)色調：指顏色的類別（種類）。[與光的波長（頻率），物體的屬性有關]。c)飽和度：指顏色的深淺程度。[由摻入的白光多少決定]。,●色調和飽和度合稱為色度。,舉例：已知三基色電壓（或色系數(shù)）求色調和飽和度？若：ER=aEG=bEB=C且a>b>c,混合色光的能量--即不包含白光的那部分色光（需把白光去掉。）,∵飽和度,混合前,,混合后,看該矢量處于什么位置。或求出UV。計算在壓縮后矢量圖中看該矢量處于什么位置。,例1：習題14ER=0.4EG=0.7EB=0.6求色調及飽和度及亮度?解:飽和度:,法①先按最小的基色組成白光，看剩下的兩種基色組成什么色。如果兩種基色能量不等，則混合色還要偏能量大的那個色。法②求出ER-YEB-Y計算在未壓縮的矢量圖中,色調：,亮度為0.599光瓦,,可見,該色度信號矢量在青綠之間靠近青故為青偏綠。,色調:1.法①0.4個單位的紅,綠,蘭組成白光剩下0.3個單位綠和0.2單位的蘭組成青綠色。,2．法②EY=(光瓦)ER-Y=ER-EY=-0.199EB-Y=EB-EY=+0.001,,,,,,,,,,0,B-Y,R-Y,R0.76∠1130,Y0.90∠1730,G0.83∠2250,M0.83∠450,B0.90∠3530,C0.76∠2930,100-100-0彩條色度信號矢量圖,（白和黑等中性色在園點）,10．彩色顯象管的顯象三基色為非譜色：（從XYZ色度圖中可看出，顯象三基色均在舌形曲線之內所以為非譜色）。11．亮度方程（表達式,物理意義）Y=0.30Re+0.59Ge+0.11Be(ReGeBe為顯象管三基色系數(shù))。（亮度恒等式）Y=0.30R+0.59G+0.11B物理意義:若紅,綠,蘭三路圖象信號按上式那樣加權取和,就可得到與彩色電視信號相對應的黑白圖象信號。表明了顯象管三基色量與合成色光亮度之間的關系.當三基色選定后,重現(xiàn)一個彩色量F時各基色對亮度組成比例是恒定的。,12．電視系統(tǒng)正確重現(xiàn)彩色的條件：攝像端的分色特性與顯象管熒光粉的混色特性一致。(攝象的光譜響應曲線應當與顯象管三基色的混色曲線一致)。,二：兼容制彩色電視的一般問題：1.兼容的含義，兼容的必備條件：①兼容的含義（什么是兼容性）？（兩點）：所謂兼容--是指彩色電視和黑白電視系統(tǒng)能互相收看。廣義有兩層含義：正兼容---指普通黑白電視接收機能接收彩色電視信號，而顯示通常質量的黑白圖象。逆兼容---指彩色電視接收機也能接收黑白電視信號，但這時在彩色熒光屏上顯示的只是黑白圖象。,,,,,,,,彩色電視信號,黑白電視信號,正兼容,逆兼容,,彩色電視機,黑白電視機,黑白圖象,,,狹義上把前者叫正兼容，后者叫逆兼容。,①兼容的必備條件一句話表示：彩色電視系統(tǒng)既具有黑白電視有關的標準，又具有傳輸色信號的標準。動車具體：a)占用和黑白電視相同的帶寬。（采用大面積著色，頻譜間置，正交平調來實現(xiàn)在0～6MHZ內即傳送亮度又傳送色度）。b)伴音載頻fsc圖象載頻fpc與黑白電視相同。c)應用與黑白電視相同的掃描頻率和復合同步信號。（如我國fH=15625HZfV=50Hz以及相同的復合同步信號標準）。d)含有一個基本的亮度信號，傳送同一景物時，該亮度與黑白電視圖象信號相同。（采用Y，R-Y，B-Y作為傳輸三基色）。,,e)色度信號用一個輔助信號（代表顏色的色差信號對副載波進行調制）傳送以便在彩色接收機中將它與亮度信號分開。（輔助信號--指的是代表顏色的色度信號對副載波進行調制的信號）。f)傳送色度信號時不應在黑白屏幕上產(chǎn)生干擾。（副載波的選擇）,上述必備條件中最重要的是第一條。為滿足上述條件采取的措施有：,（1）以Y，R-Y，B-Y（或Y，I，Q）作為傳輸三基色（2）采用大面積著色原理（3）采用頻譜間置原理（4）采用正交平調原理,2.如何實現(xiàn)兼容：（1）以EYER-YEB-Y作為傳輸三基色：[1]：為何不直接傳輸線EREGEB三基色信號？（即能否把攝象機輸出的三基色信號EREGEB直接作為傳輸三基色？）[2]如何選擇傳輸三基色？[3]為何不用EG-Y作為傳輸基色？[4]接收端怎樣由傳輸三基色恢復出三基色信號？[5]傳送EYER-YEB-Y有什么優(yōu)點？,②EREGEB本身不僅含有亮度分量，而且含有色度分量，沒有單獨的亮度信號，不易實現(xiàn)兼容性。,[答[1]原因：①EREGEB這三個信號的帶寬與相同掃描制式下的黑白電視信號相同，不易在與黑白電視信道帶寬相同的彩色信道中傳送。（∵EREGEB每路信號帶寬為6MZ，難以將其在一個6MZ帶寬內傳送）。,答[2]原因：①為實現(xiàn)兼容要傳送單獨的亮度信號。EY=0.3ER+0.59EG+0.11EB②要全面代表彩色必須要傳送三個參量,除EY外,還必須傳送另二個代表色度的信號。這二個信號可以是EREGEB中的二個。當傳送色分量時，可以扣出它的亮度分量，而傳送色差信號ER-YEB-Y中的二個。,答[3]原因：①三個色差信號中，EG-Y的幅度最小，從提高接收機抗干擾性能考慮，選EG-Y不利否則將使S/N↓。②在由EＲ－ＹＥＧ－ＹＥＢ－Ｙ信號引起的色調失真，人眼對應ＥＧ－Ｙ信號引起的失真最為敏感。③若傳送ＥＧ－Ｙ在恢復第三個色差信號時要提供增益。,①－②得：0.30(R-Y)+0.59(G-Y)+0.11(B-Y)=0,Ｙ＝0.30R＋0.59G＋0.11B……①Ｙ＝0.30Y＋0.59Y＋0.11Y……②,答[4]在收端，首先由ＥＲ－ＹＥＢ－Ｙ可以得到期ＥＧ－Ｙ。0.30ER+0.59EG+0.11EB-EY=0上式變?yōu)?.30ER-Y+0.59EG-Y+0.11EB-Y=0,綜上所述：應選取ＥＹＥＲ－ＹＥＢ－Ｙ作為傳輸三基色。,由EYER-YEG-YEB-Y可得到EREGEB,答[5]傳輸Y，R-Y，B-Y的優(yōu)越性為：1,兼容性好.2,有利于恒亮度傳輸3,有利于高頻混合。,答[5]傳輸Y，R-Y，B-Y的優(yōu)越性為：1,兼容性好.2,有利于恒亮度傳輸3,有利于高頻混合。,(2)壓縮色差信號帶寬：(a)色差信號帶寬壓縮的原因：主要是為了兼容，使亮色共同占用相同的頻帶，且干擾要盡可能的小。(b)色差信號帶寬壓縮的依據(jù)：a)人眼對彩色細節(jié)的分辯力比對黑白細節(jié)的分辨力低。b)人眼對不同色調細節(jié)的分辯率也不同。所以對色差信號可以進行頻帶壓縮:我國:R-YG-Y色差信號取1.3MZ帶寬,亮度取6Mz帶寬。,(c)大面積著色原理（它是基于a)點而得出的,其目的是在發(fā)端壓縮色差信號的頻帶）。內容：根據(jù)人眼對彩色細節(jié)分辯力低的特點，在傳送彩色景象時，只傳送彩色景象中粗線條（大面積）的部分，而彩色細節(jié)則用亮度（黑白）細節(jié)代替，其重現(xiàn)彩色圖象的主觀感覺仍然是清晰逼真的。這一原理稱之為大面積著色原理。其目的是壓縮色差信號的頻帶。,(d)高頻混合原理，其目的是在收端利用此原理恢復三基色信號。內容：根據(jù)大面積著色原理，用寬窄帶分別傳送亮色信號。在接收端亮色相加而復原為三基色信號，將一個亮度信號中的高頻分量分別混入三基色信號中去，這就是高頻混合原理。,,高頻混合原理,大面積著色原理,,編碼矩陣,,,,,EY=(EY)L+(EY)h,EG,ER,EB,ER-Y,EB-Y,,LPF,,LPF,,,,G-Y矩陣,,＋,,＋,,＋,,,,,,,,,,,,,,,,(E(R-Y))L,(E(G-Y))L,(E(B-Y))L,CRT,(EG)L+(EY)h,(ER)L+(EY)h,(EB)L+(EY)h,(E(R-Y))L,(E(B-Y))L,實現(xiàn)方法：,(3)亮色信號頻譜間置，共用頻帶----什么是頻譜間置？內容：將色度信號進行頻率搬移，使其頻譜正好落在亮度信號的頻譜空隙之中，就可實現(xiàn)亮色共用頻帶，且頻譜不重疊，接收機易于將它們分開，這就是頻譜間置原理。,●亮度信號振幅頻譜的特點:（1）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。（2）隨諧波次數(shù)的上升能量逐漸下降。（3）各譜線群之間有較大的空隙，在全部頻譜中不分布圖象信號能量的部分占頻率范圍的50--60%，這就為不擴展傳輸頻帶的情況下實現(xiàn)彩色信號的傳輸提供了理論依據(jù)。,黑白活動圖象信號的頻譜,(4)采用正交平衡調幅技術-----什么是正交平衡調幅？衡調幅---抑制載波的調幅（平調器從功能上來看只完成將輸入的兩個信號實現(xiàn)相乘）。,,,,,,e1,e1,e1e2,平調波的主要性質（特點）：①平調波不包含載波分量。②平調波的極性由調制信號和載波共同決定,平調波在調制信號的正半周與原載波同相,在調制信號的負半周與原載波反相。③調制信號為零時,平調波也為零。即當色差信號為零或很小時，就沒有或只有很小的色度信號加在亮度信號上。這對兼容是很有利的。④平調波的色絡變化規(guī)律不再反映原調制信號變化規(guī)律，因此不能用一般色絡檢波器來解調原調制信號。⑤只有原載波的正峰點對平調波取樣,才能得到原調制信號的波形。---即需要用同步解調。,,,正交平衡調幅：用平衡調幅的方法，將兩個色差信號分別調制在兩個頻率相同，相位相差900的載波上。（正交：指兩載波頻率相同，但相位差900）,,,,,,副載波OSC,,+90移相,,,,,,,,,,+,,c,,,ER-Y,EB-Y,C1,C2,,正交平衡調幅框圖,C=ER-Ycosωt+EB-Ysinωt,=Cmsin(ωt+φ),Cm反映了色差信號的幅度，決定所傳送彩色的飽和度。Φ反映了色差信號的相對比例，決定所傳送彩色的色調。(1)C1和C2都是平衡調幅波。具有平調波的特點。---在彩電中稱為色度信號的兩個分量。(2)C=C1+C2屬正交平調波。--在彩電中稱為色度信號。當然是沒有壓縮的色度信號。,(3)如果告訴你某一彩色的R，G，B數(shù)值，能否寫出其壓縮前的正交平調波的表達式。（色度信號）。,如求“100/0/100/0”彩條中紅條信號表達式：已知：ER=1EG=EB=0則：EY=0.30EB-Y=-0.30ER-Y=0.70,兩個彩色量若幅度相同而相角不同，則其飽和度相同，而色調不同。兩個彩色量若幅度不同而相角相同，則其飽和度不同，而色調相同,3.恒亮度傳輸:(1)什么叫恒亮度傳輸?被傳送圖象的亮度全部由Y信號代表,R-YB-Y色差信號的亮度為零.當色差信號變化或其中混進雜波干擾時,(或當色度信號發(fā)生變化時),只對重現(xiàn)色度有影響,而對重現(xiàn)亮度無影響.這種傳輸方式叫恒亮度傳輸。,(2)證明色度信號變化時,重現(xiàn)亮度不變:Pr:設收到的彩色信號的亮度為Y色度因雜波干擾變?yōu)?R-Y)和(B-Y)有雜波干擾時,設輸出為R0G0B0,,,G0=Y+(G-Y)"B0=Y+(B-Y)",R0=Y+(R-Y)",Y=0.33Y+0.59Y+0.11Y,0=0.30(R-Y)+0.59(G-Y)+0.11(B-Y),Y=0.30R+0.59G+0.11B,,Y0=0.30R0+0.59G0+0.11B0=0.30Y+0.30(R-Y)+0.59Y+0.59(G-Y)+0.11Y+0.11(B-Y),重現(xiàn)亮度：,=Y(重現(xiàn)亮度不變),(3)為什么要恒亮度傳輸？a)因為人眼對亮度的變化或干擾比較敏感,而對色度的變化或干擾相對要遲純得多。b)當色度信號變化或混進雜波干擾時，只對重現(xiàn)色度有影響，而對重現(xiàn)亮度無影響，這樣可提高圖象的主觀信噪比。c)實際電視系統(tǒng)除了傳送黑白圖象,其它都不能實現(xiàn)恒亮度傳輸。,(4)什么是γ失真?γ失真后傳輸什么圖象恒亮度成立?γ失真:指由于顯象管電子束電流與柵陰間電壓之間不是線性關系,使得顯象管發(fā)出的光不與柵陰間電壓成線性關系而引起的失真叫γ失真。,顯象管是非線性的：L=KErL:顯象管顯示的亮度E：為柵陰間的調制電壓K：為比例常數(shù)γ:調制畸變系數(shù)γ=2.2～2.8一般認為:攝像管光電轉換是線性的,傳輸系統(tǒng)是線性的。,分析:不管是傳輸黑白電視信號還是彩色電視信號,只要滿足下列條件,,①顯象管光電轉換特性(γ=1時):如果攝像端和傳輸系統(tǒng)是線性的則恒亮度成立。證明:也就是當傳輸系統(tǒng)各環(huán)節(jié)均為線性時，色差信號在傳輸過程中發(fā)生變化或混入雜波不會影響重現(xiàn)圖象亮度，圖象亮度只由亮度信號決定，而與色度信號無關。---恒亮度原理成立。(證明見上②點),①顯象管光電轉換特性(γ≠1時):如果傳輸?shù)氖呛诎纂娨曅盘?，不管是黑白電視機還是彩色電視臺機接收恒亮度原理都成立。如果傳輸?shù)氖遣噬娨曅盘枺还苁呛诎纂娨暀C還是彩色電視臺機接收恒亮度原理都不成立。具體如下：黑白機接收a)黑白部分，重現(xiàn)亮度與實際亮度相等。b)彩條時，重現(xiàn)亮度小于實際亮度，誤差大小與色度信號有關，誤差值按蘭，紅，品（紫），綠，青，黃遞減。,彩色機接收：大面積著色部分恒亮度傳輸有效，細節(jié)部分亮度小于實際亮度，尤其是高飽和度彩色細節(jié)亮度下降更多。,為補償顯象管的非線性失真，發(fā)端引入一個稱為γ校正的予失真。黑白電視系統(tǒng):,彩色電視系統(tǒng):,4.標準彩條信號：要求掌握（1）標準彩條信號的彩色順序。（2）四數(shù)碼表示法及其含義。（3）能計算信號數(shù)值，畫出波形，矢量圖。以上可以通過例題來說明：如：畫彩條信號波形圖EREGEBER-YEB-YEG-Y注意事項：a）要看清：100/0/100/0還是100/0/75/0彩條信號(即EBU彩條)。b)坐標（畫波形橫坐標是t,而不要寫成f）。,c)出題時不一定是按標準彩條排列。d)亮度方程不要記錯。EY=0.30ER+0.59EG+0.11EB,e)畫色差信號波形時,直接用亮度信號波形減去基色信號波形即可。如ER-EY=ER-Y（不必重新計算）。,,100/0/100/0,表示各色條中基色信號的最低電平為0%,表示各色條中基色信號的最高電平為0%。,表示黑條電平為0%,表示白條電平為100%（即組成白條的RGB的最大值）,,,,,例題:①畫出“100/0/100/0”彩條信號EREGEBER-YEG-YEB-YY的波形。②畫出“100/0/75/0”彩條信號EREGEBER-YEG-YEB-YY的波形。③傳輸“100-0-75-0”標準彩色信號時，Ｂ基色信號對應的末級視放管be開路時。a.計算此時的EREGEBER-YEG-YEB-YY的相對幅度值，并畫出時間波形圖。b.說明各彩條亮度及色調的變化。,（“100/0/100/0”彩條和“100/075/0”彩條各點波形要掌握）,,(a),,,,,,t,,,B0,1.0,0,,(b),(c),(d),t,,,G0,1.0,0,,t,,,R0,1.0,0,,,,,5.為什么要壓縮色度信號電平？（見教材P41--P42）因為彩色全電視信號如彩條（按白黃青綠紫紅蘭黑排列）信號的動態(tài)范圍太大（-0.79～1.79）,容易使發(fā)射機產(chǎn)生過載和過調制現(xiàn)象,容易使接收機產(chǎn)生失步,彩色失真和伴音中斷現(xiàn)象,且兼容性能變差。因為正交平調后色度信號CF和亮度信號EY相混和,就得到彩色視頻信號,為了實現(xiàn)兼容要求E信號幅度不能超過黑白圖象的動態(tài)范圍,當黑白機接收彩色電視節(jié)目時,圖象信號E被限幅產(chǎn)生灰度失真。,,,信號幅度不能超過黑白圖象的動態(tài)范圍,當黑白機接收彩色電視節(jié)目時,圖象信號E被限幅產(chǎn)生灰度失真。解決方法：將色差信號電平壓縮到所充許的最大范圍之內。,壓縮系數(shù)m,n各為多少？如何列方程求解？（注意：所選色條必須為非互補色）。舉例：求黃條和紅條的m，n?黃，青，綠視頻信號的相對振幅不能超過1.33(取+號)。紫,紅,蘭視頻信號的相對振幅不能超過-0.33(取-號)。,,,對于Y條(R=1G=1B=0)對于R條(R=1G=0B=0)EY=0.30R+0.59G+0.11B=0.89EY=0.30EB-Y=0-0.89=0.89EB-Y=-0.30ER-Y=1-0.89=0.11ER-Y=0.70,解得：m=0.493n=0.877,,,,,,,,,,0,0,0.45,0.63,0.45,0.59,0.63,0.215,,,,,,,,,,,,,,,,,-0.43,0.89,,,,,,,,,,,,,,,,,070,059,0.41,0.30,0.11,0,-0.43,1.00,,,,,,,0.215,-0.33,1.18,1.00,0.93,0.56,-0.215,-018,0.00,0.07,0.44,(b),(a),(c),(e),黑,0.89,,,,,,,,,,,,,,,,0.70,059,0.41,0.30,0.11,0,1.00,,,,,,,1.33,(d),,圖2-38100-0-100-0彩條信號波形圖,①亮度信號EY②色度信號CF③復合同步信號es④復合消隱信號eA⑤色同步信號Cb,a).彩色全電視信號的組成（五種成分）,6．彩色全電視信號：,要記住R,G,B矢量的位置(幾象限),或者推出來,,如紅(R=1,G=0,B=0)Y=0.30ER-Y=0.70RB-Y=-0.30→壓縮,后則U=-0.300.493=-0.147V=0.700.877=0.613可知紅在U,V坐標中的第二象限偏向V軸?！裼涀〈耸噶繄D對后面分析各種相位失真很有幫助因為相位失真反映在圖上是色調變化。,,,,b)彩條信號矢量圖：（已壓縮過的）,100-100-0彩條色度信號矢量圖(已壓縮),（白和黑等中性色在園點）,0,也可用計算器算出：,振幅為：,●記住此矢量圖對后面分析各種相位失真很有幫助因為相位失真反映在圖上是色調變化。,,三：三大制式1.NTSC制：(美國制式NTSCM臺灣也是NTSCM)(1)彩色電視制式：彩色電視系統(tǒng)傳送三個基色信號或由其組成的亮度信號和色差信號的方法叫彩色電視制式。(2)色差信號和亮度信號(即傳輸三基色):NTSC制采用Y,I,Q作為傳輸三基色,EY=0.30ER+0.59EG+0.11EB---亮度信號EQ=Vsin330+Ucos330┈┈┈色差信號EI=Vcos330-Usin330┈┈┈色差信號,其表達式為:,,,,,,,,,,,,,Q,I,U,V,Q,I,0,,,330,330,,330,U,V,,,(3).頻帶寬度:Y帶寬:4.2MZI帶寬:1.3MZQ帶寬:0.6MZ,EY最高頻率為4.2MZ。,EY,EY信號頻帶,,,,4.2MHz,1.0,f,0,(4).EIEQ頻譜:能量集中在行頻及其各次諧波附近,EI最高頻率為1.3MZ,EQ最高頻率為0.6MZ。EY頻譜：能量集中在行頻及其各次諧波附近,,,EIEQ頻譜,,,圖象載頻,伴音載頻,,,,,,,,,,,Q,I,4.2,f(MHz),fP+3.58,fs,fP+fsc,Y,,,,,,,,fP,,4.5,6,,1.25,,,,0.75,NTSC射頻信號頻帶圖,,,NTSC制色度信號形成框圖,a.表達式:CF=EQsin(ωt+330)+EIcos(ωt+330),1.NTSC制色度信號的產(chǎn)生框圖不是唯一的只要滿足按照色度信號的表達式的任何框圖都可以。2.色差信號Q,I對副載波調制后,EQsin(wt+330)以雙邊帶全部傳送,EIcos(wt+330)以殘留邊帶傳送(即上邊帶被抑制掉一個信號)。,(6).色同步信號[作用,位置,幅度,表達式,產(chǎn)生框圖,波形圖，矢量圖]。,說明：,作用：為接收端恢復副載波提供一個頻率和相位的基準。位置：位于行消隱的后肩，其前沿距行同步前沿5.6us。幅度K：等于S/2(S為行同步信號幅度)。表達式：Cb=Ksin(ωt+1800),,產(chǎn)生框圖:K脈沖就是一個正極性或負極性的行頻脈沖,其寬度和位置與所要產(chǎn)生的色同步信號寬度和位置對應,此脈沖叫色同步脈沖或K脈沖。,Cb,圖2-44(a)行同步(b)K脈沖,圖2-45色同步信號的產(chǎn)生,,,LPF,,LPF,,,,,,,,矩陣電路,τQ,τQ-τI,OSC,-57,-90,,,,,,,,,,+,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,R,G,B,Y,I,Q,Sin(ωSCt+180),K脈沖,復合同步es復合消隱eA,eN(t),CF,色同步Cb,,,,,,,,＋,,,,,,圖2-46NTSC制編碼框圖,,圖2-47NTSC解碼框圖,具體要求：A..副載波頻率應盡量選得高一些，使其在屏幕上產(chǎn)生的干擾光點較細致，人眼不易察覺。（這樣做的另一個優(yōu)點是：由于亮度信號的高頻能量分布較少，還可減小由于亮，色分離不徹底而造成的亮度信號對色度信號的干擾）。B．所選副載波頻率必須能使色度信號頻譜與亮度信號頻譜最大程度的間置以進一步減少副載波干擾光點的可見度。,(7).NTSC副載波的選擇:a)選擇原則及具體要求。1.降低副載波對亮度信號的干擾：,b)NTSC制中副載波采用1/2行頻間置。NTSC制的副載波頻率應選擇為半行頻的奇數(shù)倍。即:(其中：fH=15734.264HZn=227此頻率是經(jīng)過修正的，原來是15750HZ),2．降低色度中頻與第一伴音中頻間的差拍干擾。(32.57MHZ-30.5MHZ=2.07MHZ)---即要求所選副載波頻率能使差拍干擾與亮度信號頻間置,從而可使干擾光點可見度大大降低。,圖2-48NTSC制亮、色頻譜間置,,K幀,K+1幀,圖2-49NTSC制副載波光點干擾,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,第1行,第264行,第2行,第625行,第626行,第3行,①微分相位（DP）和微分增益（DG）失真。,DP失真引起色調畸變。,DG失真引起色飽和度失真。,②多徑接收失真,接收機除接收主波外還接收反射波，結果引起色度信號的相位和幅度失真---引起色調畸變和色飽和度失真。,(10).主要缺點:NTSC制最大缺點是:存在相位失真敏感性，抗色度失真的能力差，特別是對相位失真敏感。NTSC制產(chǎn)生色度失真的因素有：,行正程各點色度信號的相移與消隱電平上色同步信號的相移之差,稱為DP失真?！馜G失真：行正程各點色度信號的增益與消隱電平上色同步信號的增益之差值稱為DG失真。,(11).什么是DP（微分相位）和DG（微分增益）失真?●DP失真：由于色度信號是騎在亮度信號上一齊傳送的，當整個傳輸系統(tǒng)中存在非線性時，系統(tǒng)對不同亮度電平上的色度信號引起的相移不同。,2.PAL制(德國制式)--我國采用PAL--D/K制,世界上采用PAL/D/K制唯一一家（獨一無二）香港采用PAL/I制。中國大陸黑白電視廣播采用的是D/K制，彩色電視廣播采用PAL制，D和K的參數(shù)完全相同，只是用在不同的波段：D--Ⅰ∕Ⅱ（米波廣播波段--8波段）K--Ⅳ∕Ⅴ（分米波段廣波波段--9波段）,1.PAL制與NTSC制的主要不同點:NTSC制采用正交平衡調幅產(chǎn)生色度信號，而PAL制采用逐行倒相正交平衡調幅產(chǎn)生色度信號---即PAL制中的兩個色度分量中，V分量是逐行倒相1800傳送的。2．PAL制采用Y，B-Y，R-Y或（Y，U，V）作為傳輸三基色。,,3．亮度信號和色差信號：a.亮度信號：EY=0.30ER+0.59EG+0.11EB,CF=UsinωtVcosωt=Usinwt+g(t)Vcoswt,4.色度信號:,Usinωt+VcosωtNTSC行（不倒相行）CF=Usinωt-VcosωtPAL行（倒相行）,,,CF=,NTSC行,PAL行,,,NTSC行,PAL行,NTSC行,PAL行,合并成一個式子：,NTSC行取“+”PAL行取“-”,PAL制色度信號：,,圖2-52開關函數(shù)g(t)波形圖,,,,,,0,CF（NTSC行）,CF（PAL行）,V,-V,U,U,圖2-53PAL制色度信號矢量,,φ,,圖2-55PAL色度信號形成框圖,,,OSC,,,,,,,,,,,,,,,,SinωSCt,00,CF,,,,＋,,,,,,,,,,180,90,,,,,PAL開關,Cu=SinωSCt,CV=cosωSCt,g(t)cosωSCt,,U,V,,圖2-54彩條信號色度矢量圖(PAL制),,,,OSC,,,,,,,,,,,,,,,SinωSCt,00,,,,,,,,,,180,90,,,,,PAL開關,Cu=SinωSCt,CV=cosωSCt,g(t)cosωSCt,,,,,,,,,,LPF,LPF,U,V,圖2-56PAL同步解調框圖,,,,圖2-58（a）行同步（b）K脈沖,圖2-57PAL色同步信號,,圖2-60PAL色同步信號形成框圖,,,OSC,,,,,,,,,,,,,,,,SinωSCt,00,Cb,,,,＋,,,,,,,,,,180,90,,,,PAL開關,Cbu,CbV,g(t)cosωSCt,,,,,,,180,K脈沖,,,圖2-60PAL色度、色同步信號形成框圖,,白,黃,青,綠,紫,紅,藍,黑,Cv+Cbv,0,0,0.437,0.100,0.100,0.615,0.515,0.615,圖2-60中各點波形,,,,雙穩(wěn)態(tài),,,,,,,,,,,,,,,SinωSCt,00,CF+Cb,,,,＋,,,,,,,,,,180,90,,,,PAL開關,Cu+Cbu,CVCbV,g(t)cosωSCt,,,,,,U-K,,,＋,,180,,,,,,,K脈沖,,＋,V+K,-K,,＋,,,,,延時均衡,,,＋,,,,,,,,,,,,,,副載波陷波,1.3MHz低通,,,1.3MHz低通,,,,編碼矩陣,彩色同步機,復合同步、復合消隱,副載波,P脈沖,H行推動脈沖,,,,,,R,G,B,FBAS,Y,U,V,圖2-62PAL編碼器,,0,fH,2fH,mfH,(m+1)fH,f,0,fH,2fH,3fH,(n-2)fH,(n-1)fH,nfH,(n+1)fH,f,fSC-fH,fSC,fSC+fH,fSC+(m+1)fH,f,fSC-2fH,fSC-(m+1)fH,fSC+2fH,(a)Y信號頻譜示意圖,(b)U信號頻譜示意圖,(c)CU信號頻譜示意圖,0,fH,2fH,mfH,(m+1)fH,f,(d)V信號頻譜示意圖,,0,fH/2,3fH/2,mfH/2,(m+1)fH/2,f,,,,,,,,,,,…,(f)g(t)V信號頻譜示意圖信號頻譜示意圖,fSC-fH/2,fSC,fSC+fH/2,fSC+(m+1/2)fH,f,fSC-(3/2)fH,fSC-(m+1/2)fH,fSC+3/2fH,,,,,,,,,…,,,,,,,…,(g)CV信號頻譜示意圖,0,fH/2,3fH/2,mfH/2,(m+1)fH/2,f,(e)g(t)信號頻譜示意圖,,,,,,,fSC-fH,fSC,fSC+fH,f,…,,,fSC-2fH,fSC+2fH,…,,,,,,fSC-fH/2,fSC,fSC+fH/2,f,…,,,fSC-(3/2)fH,fSC+3/2fH,…,u-1,u+1,u+2,u-2,v-1,v-2,v+2,v+1,(d)亮色信號1/2行頻間置時信號頻譜圖,(b)色度u分量頻譜,(a)Y信號頻譜,(c)色度v分量頻譜,,,(b)色度u分量頻譜,(a)Y信號頻譜,(c)色度v分量頻譜,圖2-65亮、色信號1/4行頻間置頻譜示意圖,,1/4fH間置時副載波亮點干擾：,1.U副載波亮點干擾：,規(guī)律一：同場內亮點干擾逐行右移d/4。,規(guī)律二：同幀內亮點干擾逐場右移d/4。,規(guī)律三：干擾亮點逐幀右移d/4。,,(a)第1行,,,(b)第2行,,(c)第314行,,(d)第2幀第1行,,圖2-67U副載波光點干擾分布圖,,圖2-68無25Hz偏置時U副載波干擾光點圖樣,U副載波干擾特點：（１）每四幀(八場)完成一個循環(huán)，其中一、三幀干擾光點有抵消作用，二、四幀有抵消作用。但由于循環(huán)頻率太低(一秒鐘重復6.25次)，因此上述抵消作用不完全，存在光點閃爍。（２）把各場干擾光點在屏幕上出現(xiàn)的時間順序(不同場次)畫在一起就構成干擾光點圖形。見圖2-68。從圖可看出：同一場的光點形成自左上至右下的干擾斜線。它有兩個移動方向：一為每八場自左向右移動距離d，一為逐場向上移一行。綜合效果為自左下方向右下方移動。由于干擾斜線移動速度慢，故其可見度高。,,干擾光點分布規(guī)律是：規(guī)律一：在同一場內，干擾光點逐行右移d/4；規(guī)律二在同一幀內，干擾光點逐場右移3d/4或左移d/4；規(guī)律三干擾光點逐幀右移d/4。,２.加25Hz偏置U副載波亮點干擾：,,,圖2-71加25Hz偏置后U副載波光點干擾分布圖,,①每四幀(八場)完成一個循環(huán)。除了一、三幀，二、四幀干擾光點有一定的抵消作用外，相鄰場的相鄰行(如314行與第2行、315行與第3行)干擾光點還有一定的抵消作用，結果使干擾有所減輕。,②同一場的干擾光點形成自右上至左下的干擾斜線。干擾斜線水平方向自右至左每場移動3d/8，垂直方向由上至下逐場移動三行。可見移動速度是不加25Hz偏置時的三倍。由于人眼的視覺特性，移動速度快，干擾斜線的能見度就下降。,加25Hz偏置后，U副載波干擾光點的特點是：,,,,,,,,,,,,,,,,,,1,,5,,5,,1,,1,,5,,6,,2,,2,,6,,2,,6,,7,,3,,3,,7,,3,,7,,8,,4,,4,,8,,8,,4,第1行,第314行,第2行,第315行,第316行,第3行,,1,,5,,7,,3,,6,,2,,8,,4,,5,,1,,3,,7,,2,,6,,4,,8,,1,,5,,3,,7,,2,,6,,8,,4,,,,,,,,,,,,,d,,,,d/4,,圖2-68無25Hz偏置時V副載波干擾光點圖樣,,,圖2-69加25Hz偏置后V副載波光點干擾分布圖,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,行序,1,314,2,315,3,316,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,行序,1,314,2,315,3,316,第二幀,第三幀,第四幀,第一幀,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,行序,1,314,2,315,3,316,,,行序,1,314,2,315,3,316,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1,,5,,5,,1,,1,,5,,2,,6,,6,,2,,6,,2,,7,,3,,3,,7,,3,,7,,4,,8,,8,,4,,4,,8,第1行,第314行,第2行,第315行,第316行,第3行,,1,,5,,7,,3,,2,,6,,4,,8,,5,,1,,3,,7,,6,,2,,8,,4,,1,,5,,3,,7,,6,,2,,4,,8,,,,,,圖2-68有25Hz偏置時U副載波干擾光點圖樣,,,,,,d,,,,d/4,,,,,,,,Y與CV信號頻譜重疊,亮色干擾嚴重，收端無法分離CV,Y與CU、CV信號頻譜錯開1/4fH,但仍存在干擾而且可見度較高。,相鄰場的相鄰行，隔幀的干擾光點有抵消作用，且干擾條紋移動速度加快，為不加25Hz三倍，故在減弱副載波干擾方面收到了顯著效果。,,,,,,,,,,,,UV,6,f(MHz),fsc,fsc-1.3,4.43,Y,0,PAL制彩色全電視信號頻帶,圖象載頻,伴音載頻,,,,,,,f(MHz),fP+4.43,fs,fP+fsc,Y,,,,,,,,,fP,,6.5,8,,1.25,,,,0.75,PAL制射頻信號頻帶圖,UV,,,,,,,,,,黑白同步機,晶振,,,,8,,,,,fV,25Hz,圖2-76PAL制同步機框圖,25Hz頻移,5,,227,,2,,,,,,,fsc,副載波輸出,,,,2.5us開關形成,K脈沖序列形成,9H場消隱形成,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,2.5us,9H,K,,,,,,,,行頻方波形成,P脈沖,fsc-25,S(復合同步),BL(復合消隱),H(行推動),V(場推動),,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,U,U,U,U,U,U,V,V,V,V,V,V,0,0,0,0,0,0,CV,CV(n)下,CV(n)上,CV(n)下,CV(n+1)下,CV(n+1)上,CV(n+1)下,CV’(n+1)下,CV’(n+1)下,CV(n)下,CV’’(n+1),(a),(b),(c),(d),(e),(f),圖2-80單邊帶交叉串色的消除,