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文檔簡介
第三章彩色電視制式彩色電視制式分類:
按傳送信號的時間關(guān)系分為:
順序制:攝象機的紅、綠、藍三基色圖象信號按一定順序輪換傳送到接收機顯象管。
同時制:攜帶彩色圖像的亮度和色度信息的三個信號同時傳送。
順序同時制:傳送的信息中既有順序傳送的部分,又有同時傳送的部分。
第三章彩色電視制式彩色電視制式分類:
按使用目的不同分為:
兼容制:“兼容”是指“彩色電視和黑白電視可以相互收看”。即彩色電視節(jié)目可以為黑白電視機接收,而顯示為黑白圖象;黑白電視節(jié)目也可以為彩色電視機接收,而顯示為黑白圖象。通常將前者稱為兼容性,后者稱為逆兼容性。與黑白電視相比有相應(yīng)的參數(shù),掃描頻率、頻帶寬度、伴音載頻和圖像載頻兩者之間的間距、行場同步信號等。
非兼容制:工業(yè)電視,科學(xué)研究第三章彩色電視制式第二節(jié)NTSC制式
NTSC制是1953年美國研制成功的一種兼容性彩色電視制式,NTSC是NationalTelevisionSystemCommittee(國家電視制式委員會)的縮寫詞。該制式對色差信號采用了正交平衡調(diào)幅技術(shù),因此又稱為正交平衡調(diào)幅制。3.2NTSC制式3.21正交平衡調(diào)幅
為了實現(xiàn)兼容,在與黑白電視相同的頻帶內(nèi)除了傳輸亮度信號外,還要傳輸兩個色差信號。為了減小色度信號對亮度信號的干擾(副載波干擾)采用了平衡調(diào)幅(減小副載波干擾的強度)和頻譜交錯(使光點相互抵消)的調(diào)制技術(shù)。為了充分利用色度信號的頻帶,兩個色差信號利用正交調(diào)制技術(shù),共用一個頻帶?!?.21
正交調(diào)制與正交檢波一、平衡調(diào)幅平衡調(diào)幅就是抑制載波的調(diào)幅,簡稱抑載調(diào)幅。普通調(diào)幅:平衡調(diào)幅:調(diào)制的色度信號:§3.21
正交調(diào)制與正交檢波一、平衡調(diào)幅
(1)平衡調(diào)幅波不含載波分量。
(2)其極性由調(diào)制信號和載波共同決定,如果兩者之一反相,平衡調(diào)幅波的極性則相反。
(3)調(diào)制信號為零,則平衡調(diào)幅波為零。就是說,當(dāng)色差信號為零或很小時,就沒有或只有很小的色度信號加到亮度信號上,這對兼容是很有利的。
§3.21
正交調(diào)制與正交檢波一、平衡調(diào)幅
其優(yōu)點在于:
(1)傳送黑白圖象時,由于則色度信號為零,顯然對亮度信號無干擾。
(2)傳送彩色圖象時,因為沒有載頻分量,從而減少了色度信號的能量和減輕了色度信號對亮度信號的干擾
§3.21
正交調(diào)制與正交檢波二、正交調(diào)幅
如果將兩個1.3MHz的色差信號R-Y和B-Y,分別調(diào)制在兩個載頻上,其色度信號帶寬為2.6×2=5.2MHz,它與亮度信號重迭過寬,亮度與色度信號間的干擾將相當(dāng)嚴重。如果采用正交調(diào)幅就可以克服這一缺點。
正交調(diào)幅是將兩個色差信號R-Y和B-Y分別調(diào)制在頻率相同、相位差90°的兩個副載波上,再將兩個輸出加在一起。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?!?.21
正交調(diào)制與正交檢波二、正交調(diào)幅
如圖:共有兩個平衡調(diào)幅器,一個是R-Y調(diào)制器,副載波為cosωt;另一個是B-Y調(diào)制器,副載波為sinωt。若將兩者的輸出線性相加,則得到色度信號:§3.21
正交調(diào)制與正交檢波二、正交調(diào)幅
合成信號與兩個平衡調(diào)幅輸出之間的矢量關(guān)系:對角線的長度C代表色度信號的振幅,θ是的相角。
故色度信號可改寫為:上式說明,色度信號是一個調(diào)幅調(diào)相波,其振幅變化反映了色飽和度的變化,而相角θ與兩個色差信號的比值有關(guān),對不同的色調(diào)來說這個比值是不同的,故θ反映了色調(diào)的變化
§3.21
正交調(diào)制與正交檢波三、同步檢波
從色度信號中分離出兩個色差信號,采用同步檢波技術(shù)。其方法是將色度信號與和副載波同頻同相的本振載波信號相乘。分別用和去乘,經(jīng)低通濾波后,則分別可得到R-Y和B-Y
。§3.21
正交調(diào)制與正交檢波三、同步檢波
同步檢波原理示意圖§3.21
正交調(diào)制與正交檢波四、色同步信號
為了實現(xiàn)色度信號的解調(diào)分離,必須給同步檢波器輸入一個與被檢波分量同頻同相的副載波,因此,需增加色同步信號傳送同步檢波器所需副載波頻率相位的信息。
色同步信號是一串頻率等于副載頻的高頻振蕩,它只有8~10個周期,放置在行消隱的后肩上,在均衡脈沖和場同步期間不發(fā)送色同步信號。
在接收機中,利用門電路取出色度信號,經(jīng)過鎖相振蕩器恢復(fù)確定相位的副載波,經(jīng)過移相形成兩個相互正交的副載波分量。第三節(jié)壓縮系數(shù)一、色度信號壓縮的原因
彩色全電視信號:其中為彩色圖像信號。則100-0-100-0彩條信號的的復(fù)合信號數(shù)值。根據(jù)Y=0.299R+0.587G+0.114B及§3.22壓縮系數(shù)一、色度信號壓縮的原因
從圖中可以看出,黃條和青條信號已分別超過白色電平的79%和46%,而藍條和紅條信號也分別比黑電平低78%和46%。換言之,彩條視頻信號中會出現(xiàn)“比白還白”和“比黑還黑”的電平。如果用這種信號去對圖象載波調(diào)幅,在負極性調(diào)制中“比白還白”的電平就要引起嚴重的過調(diào)制現(xiàn)象,從而引起彩色畸變和伴音中斷,破壞接收機的同步,。因此,必須對這種彩條視頻信號進行壓縮?!?.22壓縮系數(shù)二、色度信號壓縮的要求
如果對色度信號壓縮過多,將會過多地降低彩色信雜比,它的抗干擾能力變差。
實驗表明:當(dāng)彩條信號的最大和最小電平不超過白色和黑色的±33%時,才是比較合適的。因為,在一般的彩色節(jié)目中,具有高亮度高飽和度的彩色出現(xiàn)的時間很少,(比如為1%)。因此,在100%到133%的白電平區(qū)間內(nèi),對發(fā)射機過調(diào)制并不嚴重;少量到達0%至-33%范圍的電平,雖已落入同步電平范圍內(nèi),但對接收機的正常工作未發(fā)現(xiàn)有什么大影響,因為現(xiàn)代接收機均采用鎖相式的行同步電路。在發(fā)送端對色度信號幅度進行壓縮,在接收端對色度信號幅度壓縮的倍數(shù)再設(shè)法補回來,就可恢復(fù)Y、B-Y和R-Y正確比例關(guān)系,從而實現(xiàn)了彩色的無失真?zhèn)魉?。?.22壓縮系數(shù)二、色度信號壓縮的系數(shù)
令壓縮后色差信號為U=K1(B-Y)、V=K2(R-Y),根據(jù)彩色視頻信號的最大和最小電平不超過133%和-33%的條件,得方程:可選擇彩條中不為互補色的兩條(例如黃、青或紅、藍等),按上述條件建立兩聯(lián)立方程。若為互補色,則兩方程不是相互獨立的。若取黃、青條計算,得系數(shù)k1=0.439,k2=0.877。
壓縮后的色度方程:§3.23波形圖和矢量圖一、壓縮后100-0-100-0彩條信號數(shù)據(jù)
根據(jù)壓縮系數(shù)可以計算出各彩條的有關(guān)數(shù)據(jù)§3.23波形圖和矢量圖二、波形圖§3.23波形圖和矢量圖三、矢量圖
從彩條矢量圖可以看出NTSC制的色度信號具有下列重要性質(zhì):
(1)不同的色調(diào)具有不同的相角,對于同一色調(diào),不同的飽和度具有不同的幅度。但同一飽和度下,不同色調(diào)的色度信號的振幅并不相同。一般可以認為色調(diào)主要由色度信號的相角來體現(xiàn),而飽和度主要由色度信號的幅度來體現(xiàn)。(2)基色矢量和補色矢量的相角互補。
(3)白色和各種灰色的色度信號等于零,它們可以認為是飽和度等于零的色。§3.24Q、I色差信號一、使用Q、I色差信號的原因
采用I、Q制是希望進一步壓縮色度信號的頻帶。因為色差信號(B-Y)和(R-Y)的理論頻帶為1.5MHz,故用雙邊帶傳送色度信號則占3MHz的頻帶寬度。對于每幀掃描525行、視頻帶寬為4.2MHz的制式來說,亮度和色度信號的頻帶重迭過寬,相互干擾嚴重。因此,有必要進一步壓縮色度信號的帶寬。
對視覺特性研究表明,人眼對紅、黃之間顏色的分辨力最強;而對藍、品(紫)間顏色的分辨力最弱。在色度圖中以I軸表示人眼最為敏感的色軸,而以與之垂直的Q軸表示最不敏感的色軸。
采用坐標變換,將U、V信號變換為Q、I信號,就可對I所對應(yīng)的色度信號采用較寬的帶寬(不對稱邊帶:+0.5MHz~-1.5MHz),而對Q信號對應(yīng)的色度信號則只需采用很窄的帶寬(±0.5MHz)來進行傳輸,減輕亮度色度之間的干擾。這就是進行這一變換的目的。§3.24Q、I色差信號二、Q、I色差信號
在矢量圖上,I、Q信號分別由V、U信號逆時針旋轉(zhuǎn)33°而得到:得出YQI與RGB的關(guān)系:§3.24Q、I色差信號三、正交串色
在NTSC制中,上述亮度和色度重迭過寬的矛盾,是否可采用兩個不對稱的u、v色度信號來解決呢?
不行,由于任何不對稱邊帶的色度信號在同步解調(diào)時,會造成u、v信號之間的相互干擾,即存在“正交串色”;
在Y、I、Q制中,盡管I信號的高頻部分(0.5~1.5MHz)也以單邊帶傳送,使上、下邊帶合成的I信號在Q軸的投影不為零,這樣I信號串入Q信號,也會引起正交串色。但是,這種串色發(fā)生在I信號的高頻部分,因此,對窄頻帶的Q信號影響不大?!?.24Q、I色差信號四、NTSC制頻帶分配
§3.25
副載頻選擇一、頻譜交錯原理
為實現(xiàn)兼容,在0~6MHz范圍內(nèi)除傳送亮度信號外須同時傳送色度信號,稱亮、色共用頻帶。雖然色度信號可以大幅度壓縮,但若把已壓縮的色度信號直接與亮度信號混合,由于亮度信號和色度信號在時域和頻域均有重疊,會出現(xiàn)嚴重的相互干擾。我們知道,亮度信號的頻譜具有間隙很大梳齒狀特征,因而只要設(shè)法將色度信號插到亮度信號頻譜的空隙中實現(xiàn)“頻譜交錯”,這樣即可使色度信號不占有額外的頻帶,又可避免亮度、色度信號間的干擾。§3.25
副載頻選擇一、頻譜交錯原理
亮度色度信號的頻譜分布特征:§3.25
副載頻選擇二、副載頻選擇
實現(xiàn)頻譜交錯,副載頻選擇的原則:1)為使亮度和色度信號的頻譜間距最大,有利于頻譜交錯,副載頻采用半行頻偏置
fs=(2n-1)*fH/22)為了減輕副載波對亮度的干擾,應(yīng)盡量使副載頻選在視頻信號的高端。副載頻越高,其干擾亮度的光點越細,愈不易被人眼察覺;另外,還能使色度和亮度信號的主要能量分別位于視頻的高、低兩端,從而減輕兩者的相互干擾
3)色度信號上連帶(約1.5MHz)的邊界值不能超過視頻信號的帶寬(6MHz),故副載頻應(yīng)低于4.5Mhz4)考慮到可能出現(xiàn)伴音載波和副載波的差拍干擾,所以還要求兩者的差頻也等于半行頻的奇數(shù)倍
§3.25
副載頻選擇二、副載頻選擇
根據(jù)以上原則:
對于625行、50場掃描制式的副載頻fs,它選n=284計算
當(dāng)伴音載頻與圖像載頻相差為5.5、6.0、6.5MHZ時,伴音載頻與圖像載頻之差仍為行頻的奇數(shù)倍?!?.25
副載頻選擇三、半行頻偏置對色度干擾亮度的改善
色度信號是以平衡調(diào)幅波的形式迭加在亮度信號上傳送的。色度副載波的起伏變化使正常亮度發(fā)生相應(yīng)的變化,對應(yīng)副載波的正、負峰點,屏幕上將出現(xiàn)亮暗相同的干擾光點。
在一行上亮點、暗點總是相間排列。但相鄰行亮點、暗點排列相對位置與副載波選取有關(guān)。(倍行頻、半行頻)§3.25
副載頻選擇三、半行頻偏置對色度干擾亮度的改善
色度副載波半行頻奇數(shù)倍時:相鄰兩行亮點暗點交錯
由于采用隔行掃描,故對于一幀圖像來說,每兩行亮暗點交錯。
又由于采用隔行掃描,每幀含有奇數(shù)行,因此每幀之間,亮點、暗點總是交錯出現(xiàn)。§3.25
副載頻選擇三、半行頻偏置對色度干擾亮度的改善
實際上,人眼看到的是一些移動著的亮暗相間的斜線,這些交叉斜線以每場一行的速度往上移動。與不動的細線相比,干擾要小多了。四、亮度串色
亮度信號和色度信號共用頻帶,亮度信號也會對色度產(chǎn)生干擾,稱為亮度串色。產(chǎn)生亮度串色的原因是位于色度通頻帶內(nèi)的亮度信號,能順利地通過色度帶通濾波器,經(jīng)同步檢波后,變成低頻信號,在屏幕上產(chǎn)生附加的彩色干擾。
采用頻譜交錯技術(shù)一方面亮度和色度信號之間的相互干擾大為減輕,另一方面干擾光點(亮度串色)存在行間相消(補)和幀間相消(補)的規(guī)律,可以減少亮度串色的影響?!?.26NTSC編解碼方框圖§3.26NTSC編解碼方框圖§3.27NTSC制主要性能一、NTSC制主要參數(shù)
場頻fV=59.94Hz(60Hz);
行頻fH=525×fV/2=15.734kHz;
每幀525行;
圖像信號標稱帶寬為4.2MHz
伴音與圖像載頻之差為4.5MHz;
彩色副載波頻率fSC=3.57954506MHz?!?.27NTSC制主要性能二、主要優(yōu)點:
1.NTSC制的色度信號組成方式最簡單,最易于進行信號處理,比如數(shù)碼化,亮度與色度分離等。同時,NTSC制的接收機、電視中心設(shè)備和錄象設(shè)備最簡單,成本最低。
2.亮度信號和色度信號的頻譜間距最大,兼容性好,亮度串色和色副載波干擾光點最小。
3.無行順序效應(yīng)(即爬行現(xiàn)象)和亮度閃爍現(xiàn)象。這是因為NTSC制每一行對亮度信號和色度信號的處理和傳送方式相同,而PAL制和SECAM是逐行變化的,故引起行順序效應(yīng)。
4.演播室進行圖象慢轉(zhuǎn)換(淡出一淡入)、切換、混合等特技操作比較方便。
5.在沒有信號失真的情況下,它有較高的圖象質(zhì)量,如具有較高的彩色水平和垂直清晰度?!?.27NTSC制主要性能三、NTSC制主要缺點
重現(xiàn)彩色的色調(diào)對色度信號的相位失真敏感:
1)微分相位的影響
NTSC制的色度信號是迭加在亮度信號上一起傳送的,當(dāng)亮度信號電平發(fā)生變化,會使色度信號在晶體管或電子管特性曲線上來回移動,隨著亮度電平的高低變化,色度信號的相位和幅度將會產(chǎn)生失真。傳輸?shù)念伾纳{(diào)取決于色度信號和色同步信號的相位差。而色同步信號總處在0電平,不會產(chǎn)生微分相移。因此會產(chǎn)生色調(diào)失真?!?.27NTSC制主要性能三、NTSC制主要缺點
重現(xiàn)彩色的色調(diào)對色度信號的相位失真敏感:
2)不對稱邊帶的影響
傳輸系統(tǒng)頻率特性不良,會使對稱邊帶的色度信號變成不對稱邊帶的信號,色度信號一旦出現(xiàn)不對稱邊帶,就會產(chǎn)生“正交串色”,使色度信號產(chǎn)生相位失真。
3)多徑接收的影響
由于高層建筑和地形的影響,電視機接收到的電波,既有直射波,也有經(jīng)過一次或者多次反射的反射波。反射波的存在會使傳輸出通道的頻率特性發(fā)生變化,從而導(dǎo)致色度信號的相位和幅度的失真第三節(jié)PAL制§3.31彩色相序交變原理
PAL是PhaseAlternationLine(相位逐行交變)英文的縮寫,PAL制是在NTSC制基礎(chǔ)上為克服傳輸過程中對
相位失真的敏感性而研制的一種電視制式。
PAL制的特點:PAL制又稱逐行倒相正交平衡調(diào)幅制。其特點是編碼時已調(diào)U分量不變,已調(diào)V分量逐行倒相。即設(shè)第n行的色度信號為:Usinωsct+Vcosωsct,稱為不倒相行或NTSC行(N行);第n+1行為Usinωsct-Vcosωsct,稱為倒相行或PAL行(P行),如此反復(fù)。故PAL制色度信號可寫為:ec=Usinωsct±Vcosωsct,其中"±"表示V信號相位一行"正"、
一行"負"。第三節(jié)PAL制§3.31彩色相序交變原理
PAL制采用逐行倒相克服相位失真的原理:如若Fn發(fā)生相位失真,使Fn向逆時針方向轉(zhuǎn)動一個Dj相位,移到F’n處,由于相兩行相位失真可認為基本一樣,所以Fn+1也逆時針方向轉(zhuǎn)動一個Dj相位,移到F’n+1處,接收機本應(yīng)收到Fn和Fn+1,因失真實際收到的是F’n和F’n+1,接收機解調(diào)電路將倒相行的F’n+1返回到第一象限,相當(dāng)于F’’n+1的位置,而F’n在解調(diào)中其矢量位置不變第三節(jié)PAL制§3.32PAL色度信號及PALD編碼
PAL制獲得色度信號的方法,也是先將三基色信號R、G、B變換為一個亮度信號和兩個色差信號,然后再用正交平衡調(diào)制的方法把色度信號安插到亮度信號頻譜的間隙之間,這些與NTSC制大體相同。不同的是,將色度信號中的FV分量進行逐行倒相,色軸不旋轉(zhuǎn)。逐行倒相規(guī)律是:第n行色度:
F
n=UsinωSCt
+VcosωSCt,第n+1行色度:F
n+1=UsinωSCt
-VcosωSCt,PAL色度信號的數(shù)學(xué)表達式為:第三節(jié)PAL制§3.32PAL色度信號及PALD編碼
φ(K)的圖形為:
隔行掃描時PAL制色度信號:
彩條信號PAL制色度信號:
第三節(jié)PAL制§3.32PAL色度信號及PALD編碼
PAL制逐行倒相的實現(xiàn):實現(xiàn)逐行倒相,可以逐行改變色差信號V的相位,亦可以逐行改變副載波的相位,改變后者較為簡單。它與正交平衡調(diào)幅的區(qū)別在于增加了一個PAL開關(guān)、一個90°移相器和一個倒相路。PAL開關(guān)是一個由半行頻對稱方被控制的電子開天電路,它能逐行改變開關(guān)的接通點。
+cos第三節(jié)PAL制§3.32PAL色度信號及PALD編碼
PALD解碼:色度信號分離:
DL為延遲線,將色度信號延遲一行時間,然后裂相為兩路信號,下面的一路與直接到來的下一行信號在加法器中相加,得到v(t)信號。上面的一路經(jīng)倒相處理與直接到來的下一行信號在加法器中相加,得到u(t)信號。DL++-1DuDvec(t)2u(t)2v(t)sinωsctΦ(k)cosωsctB-YR-Y梳狀濾波器第三節(jié)PAL制§3.32PAL色度信號及PALD編碼
PALD解碼:色度信號分離:假設(shè)DL的特性能保證色度信號經(jīng)延遲后:1)包絡(luò)無失真的延遲一個行周期。2)副載波相位相反(或相同),那么梳狀濾波器就能將色度信號的兩個分量無失真的徹底分離。直通信號為:延遲信號為:(相鄰行色度信號近似相同)則:第三節(jié)PAL制§3.32PAL色度信號及PALD編碼
PALD解碼:PAL制對相位失真的影響:若傳輸過程中,有相位失真。則:直通信號為:延遲信號為:則:分別用sinωsct、cosωsct進行同步檢波,得到Ucosα和Vcosα。可知PAL制對相位失真不敏感。第三節(jié)PAL制§3.32PAL色度信號及PALD編碼
PALD解碼:色度信號的同步檢波:
將梳狀濾波器得出的2U(t)sinωsct、2φ(k)V(t)cosωsct乘以同相位的副載波信號sinωsct、φ(k)cosωsct。得到相應(yīng)的色度信號U(t)、V(t)。
第三節(jié)PAL制§3.32PAL色度信號及PALD編碼
PALD解碼:PAL制色同步信號:
PAL制彩色電視接收機在解調(diào)色度信號時,需要在PAL行使用-cosωSCt、NTSC行使用+cosωSCt副載波。要做到這一點,需要有一個識別PAL行與NTSC行的識別信號,即需要在發(fā)送端提供一個附加信息。表現(xiàn)為:PAL行的色同步信號相位是-135°;NTSC行的色同步信號相位為+135°,平均相位180°。所以,PAL制的色同步信號除了為接收機提供恢復(fù)副載波所需的頻率、相位信息外,還能提供一個PAL行與NTSC行的識別信息,保證了收、發(fā)逐行倒相的同步。
第三節(jié)PAL制§3.32PAL色度信號及PALD編碼
PALD解碼:PAL制色同步信號:
PAL制色同步信號所含副載波周期數(shù)、幅度、出現(xiàn)位置等都與NTSC制相同。但色同步信號具有兩個分量,一個用來傳遞副載波的相位信息(鎖相分量),另一個用來傳遞開關(guān)信息(識別分量)。我國廣播電視標準規(guī)定,色同步信號由8~12個周期的副載波組成,位于行消隱后肩上,起始點距行同步脈沖前沿5.6±0.1μs,峰—峰值等于行同步脈沖幅度,相對于消隱電平上、下對稱。第三節(jié)PAL制§3.32PAL色度信號及PALD編碼
PAL制色同步信號的產(chǎn)生方法:
發(fā)送端先產(chǎn)生一個色同步選通脈沖K,重復(fù)頻率為行頻、寬度為2.25±0.23μs(約等于10個副載波周期),位置在行消隱的后肩上,起始點距行同步脈沖前沿5.6±0.1μs。將K脈沖以兩種不同的極性分別加到兩個色差信號中,與色差信號一起送入平衡調(diào)幅器,(傳遞色同步信號時,沒有色度信號)
V色差信號中加入正極性K脈沖(以+K表示),就可產(chǎn)生色同步信號的V分量(N行為90°,P行為-90°),U色差信號中加入負極性K脈沖(以-K表示),則可產(chǎn)生色同步信號的U分量(180°),兩個分量進行矢量合成便形成逐行改變相位的N行為+135°、P行為-135°的色同步信號。第三節(jié)PAL制§3.32PAL色度信號及PALD編碼
PAL制色同步信號的產(chǎn)生方法:
第三節(jié)PAL制§3.3.3色度信號的頻譜交錯
色度信號V分量逐行倒相后,色度信號的頻譜結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。其中,F(xiàn)U分量與倒相無關(guān),它的主譜線位置未變。色度信號±FV分量的主譜線由于實施了逐行倒相,位置發(fā)生了變化。因為逐行倒相的過程實質(zhì)上是半行頻方波控制平衡調(diào)幅的過程,因此可以將逐行倒相的副載波看成是半行頻方波對cosωSCt進行平衡調(diào)幅。根據(jù)傅里葉級數(shù)分析,
式中:m=0,1,2,3,…;Ω1=2πfH/2=ωH/2為開關(guān)函數(shù)基波的角頻率(ωH為行掃描角頻率)。由此可求得逐行倒相副載波的各頻率分量為第三節(jié)PAL制§3.3.3色度信號的頻譜交錯
PAL制色度信號±FV分量的頻譜其振幅頻譜如圖(b)中的實線所示,譜線間隔為行頻fH。m=0所對應(yīng)的譜線(最低邊頻),距離副載頻的間隔為fH/2;而FU分量對副載波直接進行平衡調(diào)幅,最低邊頻距離副載頻的間隔為fH,所以,F(xiàn)V與FU的譜線剛好錯開fH/2。第三節(jié)PAL制§3.3.4PAL制色度副載頻的選擇
PAL制中已調(diào)色差信號FU與±Fv頻譜的主譜線不是占有相同的位置,而是彼此錯開(間距)半個行頻fH/2。如果與NTSC制一樣,將副載波頻率fSC選為半行頻的奇數(shù)倍,必然導(dǎo)致±Fv的主譜線與亮度信號的主譜線重合。如果選擇fSC既不等于行頻的整數(shù)倍,也不等于半行頻的奇數(shù)倍,而是作如圖(c)那樣的選擇,即令nfH位于fSC和(fSC+fH/2)之間(即將副載波頻率fSC選為行頻的整數(shù)倍加上或減去fH/4),這樣就可使亮度信號Y與兩個色度信號分量的頻譜相互錯開,所以nfH應(yīng)滿足下述關(guān)系:第三節(jié)PAL制§3.3.4PAL制色度副載頻的選擇
nfHUV由于fSC與整數(shù)倍的行頻fH有fH/4的頻差,故稱1/4行頻間置。根據(jù)選擇fSC盡以高的原則,可取n=284。實際的PAL制彩電副載波為:俗稱4.43MHz。增加25Hz的目的在于減輕副載波光點干擾的可見度。第三節(jié)PAL制§3.3.4PAL制色度副載頻的選擇
25HZ(半場頻偏):25HZ偏置使色度信號與亮度信號的副譜線之間的間距增大到原來的三倍(1/8fv------3/8fv)。使亮色之間的干擾減少。第三節(jié)PAL制§3.3.4PAL制色度副載頻的選擇
PAL副載波頻率計算:取n=284,fH=15625HZ,則fsc=4433618.75第三節(jié)PAL制§3.3.4PAL制色度副載頻的選擇
二、干擾光點圖樣---忽略25HZ頻偏1)U副載波光點圖樣:副載波調(diào)制的色度信號疊加在亮度信號上,副載波的波峰、波谷在圖像上會引起亮點、黑點。如圖3-22TH=283.75Tsc。即,每行包含了283又3/4個副載波周期。還有1/4個副載波周期移到下一行。故每掃描四行亮暗點水平位置重復(fù)。(相當(dāng)于每行左移的d/4,決定斜線的傾角)312/4=78為整數(shù),相差312行的亮度水平位置相同,對于隔行掃描,前一場與后一場相鄰兩行相差312幀,如圖3-22。故對于隔行掃描每幀圖像,每相鄰兩行亮度分布相同。每8行重復(fù)。一幀圖像包括625行,故每幀圖像包含1/4個副載波。故每四幀圖像(每8場)重復(fù)。(每8場向右移動d)第三節(jié)PAL制§3.3.4PAL制色度副載頻的選擇
二、干擾光點圖樣---忽略25HZ頻偏第三節(jié)PAL制§3.3.4PAL制色度副載頻的選擇
二、干擾光點圖樣---25HZ頻偏考慮25HZ頻偏時,每行多包含1/625個Tsc。故斜線于垂直線夾角略小。(由式3-31:Th=(283.75+1/625)*Tsc)相對于1/4行頻偏置時,每場(625/2行)多包含半個副載波周期,因1/4行頻偏置相鄰場亮點、暗點位置相同。故25HZ頻偏相鄰亮場點暗點錯開。如圖3-23,則相鄰場亮點與暗點錯開,有利于視覺混和相消。每場相差半個Tsc,故每兩場相差1Tsc。故1、3、5、7場與1/4行頻偏置相同,2、4、6、8場與1/4行頻偏置相比相差1/2d。由圖3-23,每場左移3/8d。第三節(jié)PAL制§3.3.4PAL制色度副載頻的選擇
二、干擾光點圖樣---25HZ頻偏V副載波光點干擾與U副載波類似三、亮度串色
第三節(jié)PAL制§3.3.5梳狀濾波器的頻率特性
一、延遲線的頻率特性
梳狀濾波器徹底分離色度信號兩個分量假設(shè)的條件:1)保證色度信號包絡(luò)無失真的延遲一個行周期TH
2)保證延遲后的副載波相位與延遲前相反(或相同)在此理想條件下分析延遲線的幅頻特性:延遲線輸入信號:
延遲線輸出信號:k0為衰減系數(shù),φ0為副載波相位滯后,τg為包絡(luò)延遲時間。第三節(jié)PAL制§3.3.5梳狀濾波器的頻率特性
一、延遲線的頻率特性
延遲線輸入信號:
延遲線輸出信號:經(jīng)過傅立葉變換,變換成頻譜函數(shù):延遲線傳輸系數(shù):第三節(jié)PAL制§3.3.5梳狀濾波器的頻率特性
一、延遲線的頻率特性
式中:幅頻特性為一條直線群延時:相延時:第三節(jié)PAL制§3.3.5梳狀濾波器的頻率特性
一、延遲線的頻率特性
要滿足兩個前提條件,則:由副載波頻率選取公式得:在64us附近,找出符合要求的τp:m=567:第三節(jié)PAL制§3.3.5梳狀濾波器的頻率特性
一、延遲線的頻率特性PAL不能采用相延時與頻率無關(guān)的非色散延遲線,應(yīng)采用相頻特性不通過原點的色散延遲線。副載波的相移不是π的整數(shù)倍,不能徹底分離U、V通過原點的直線:第三節(jié)PAL制§3.3.5梳狀濾波器的頻率特性
二、梳狀濾波器的頻率特性梳狀濾波器輸入端加的單位沖擊函數(shù),設(shè)PAL制的延遲線能滿足色度要求。故梳狀濾波器的相減輸出端為:第三節(jié)PAL制§3.3.5梳狀濾波器的頻率特性
二、梳狀濾波器的頻率特性即:故梳狀濾波器相減端的幅頻特性:故梳狀濾波器相減端的相頻特性:第三節(jié)PAL制§3.3.5梳狀濾波器的頻率特性
二、梳狀濾波器的頻率特性同理得梳狀濾波器相加端的幅頻特性:同理得梳狀濾波器相加端的相頻特性:第三節(jié)PAL制§3.3.5梳狀濾波器的頻率特性
二、梳狀濾波器的頻率特性相減端分離出u相加端分離出v第三節(jié)PAL制§3.3.5梳狀濾波器的頻率特性
三、延時誤差對梳狀濾波器特性的影響相延時誤差對梳狀濾波器的影響:
相位誤差α,則:對于相減輸出端幅頻特性表示式:應(yīng)改寫為:第三節(jié)PAL制§3.3.5
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