PAL制特點(diǎn)及負(fù)載波的選擇

PAL制彩色電視制式

★知識(shí)回顧★思考1：彩色電視通常不直接傳輸R、G、B三基色信號(hào)，而是轉(zhuǎn)化成Y和R-Y、B-Y后再傳輸，為什么？

每一路基色信號(hào)帶寬為6MHz，三路基色信號(hào)共計(jì)需要18MHz帶寬，現(xiàn)行彩色電視系統(tǒng)無(wú)法提供這樣的帶寬。思考2：NTSC制色度信號(hào)對(duì)副載波的調(diào)制方式是什么？有什么特點(diǎn)？3.1正交平衡調(diào)幅平衡調(diào)幅：抑制載波的調(diào)幅。抑制載波調(diào)幅可以抑制色度信號(hào)對(duì)亮度信號(hào)的干擾并節(jié)省發(fā)射功率。設(shè)用色差信號(hào)uR-Y

=(R-Y)cosΩt對(duì)載波uSC=USC

cosωSCt進(jìn)行調(diào)幅式中，m=(R-Y)／USC,稱為調(diào)制系數(shù)。平衡調(diào)幅波的數(shù)學(xué)表達(dá)式為平衡調(diào)幅特點(diǎn):①平衡調(diào)幅波不含載波分量。②平衡調(diào)幅波的極性由調(diào)制信號(hào)和載波的極性共同決定，色差信號(hào)(調(diào)制信號(hào))通過(guò)0值點(diǎn)時(shí)，平衡調(diào)幅波極性反相180°。

正交平衡調(diào)幅：為了在同一頻帶內(nèi)傳送兩個(gè)色差信號(hào)R-Y和B-Y，用兩個(gè)色差信號(hào)R-Y和B-Y分別對(duì)頻率相同、相位相差90°的兩個(gè)色副載波cosωSCt和sinωSCt進(jìn)行平衡調(diào)幅，然后相加成色度信號(hào)。

圖3-4正交平衡調(diào)幅

(a)正交平衡調(diào)幅器；(b)色度信號(hào)矢量圖思考3：在NTSC制里如何實(shí)現(xiàn)Y和U、V公用一個(gè)頻段傳輸？頻譜間置原理（頻譜交錯(cuò)原理）對(duì)于同一幅圖像，色度信號(hào)與亮度信號(hào)的頻譜結(jié)構(gòu)相同，通過(guò)精確選定色副載波的頻率，可使色度信號(hào)的各譜線群正好插在亮度信號(hào)各譜線群中間。頻譜間置實(shí)現(xiàn)的方法？調(diào)幅的方法（時(shí)域相乘，頻域卷積，即頻譜周期延拓）。圖2-21頻譜間置原理◆NTSC制總結(jié)

①

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，容易降低接收機(jī)的生產(chǎn)成本。

②采用1/2行間置，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。

NTSC制優(yōu)點(diǎn)

①相位失真比較敏感，即色度信號(hào)的相位失真對(duì)重現(xiàn)彩色的色調(diào)有明顯影響，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。

②一般相位失真超過(guò)±5°，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±12°。NTSC制缺點(diǎn)

4、PAL制彩色電視制式※4.1

PAL制基本原理4.2PAL制副載波的選擇4.3PAL制色同步信號(hào)①為什么引入PAL制？原因：為了克服NTSC制色調(diào)相位失真敏感的缺點(diǎn)。②PAL制克服色調(diào)相位失真的本質(zhì)※※

(a)用逐行倒相的方法，使相鄰兩行色度信號(hào)的相位失真方向相反，解調(diào)中再將它們合成，從而得到相位不失真的色度矢量，消除了相位失真帶來(lái)的色調(diào)失真。

(b)PAL制是用色飽和度的下降換取色調(diào)的不失真。4.1

PAL制基本原理重點(diǎn)掌握?、鄄噬嘈蚪蛔?cè)恚≒AL制的基本依據(jù)）

(c)在接收端采用平均措施就可以使彩色失真相互抵消。

(a)為了克服NTSC制的相位敏感性，在發(fā)送端周期性地改變彩色相序;

(b)傳輸通道的彩色失真在相鄰兩行（或場(chǎng)、點(diǎn)）的彩色失真向相反的方向變化；圖3-6彩條色度矢量圖PAL（PhaseAltermationbyLine）/相位逐行交變③PAL制基本特點(diǎn)逐行倒相的含義

將色度信號(hào)F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，更不是將整個(gè)視頻信號(hào)倒相)。

(3-1)

(3-2)

(3-3)

(3-4)PAL制色度信號(hào)數(shù)學(xué)表達(dá)式為

公式含義※※㈠

±號(hào)表示的含義：①對(duì)于V信號(hào)而言，第n行取正號(hào)，則第n+1行取負(fù)號(hào)；②第一、二場(chǎng)的奇數(shù)行和第三、四場(chǎng)的偶數(shù)行取正號(hào)；那么第一、二場(chǎng)的偶數(shù)行和第三、四場(chǎng)的奇數(shù)行就應(yīng)取負(fù)；㈡

NTSC行和PAL行把取正號(hào)不倒相的那些行叫做NTSC行，或簡(jiǎn)稱N行；把取負(fù)號(hào)要倒相的那些行叫做PAL行，或簡(jiǎn)稱P行。㈢

Fn矢量和Fn+1矢量的關(guān)系對(duì)于任意色調(diào)的色度信號(hào)，如果NTSC行用Fn表示，那么它的PAL行的矢量Fn+1就應(yīng)該是以U軸為基準(zhǔn)的一個(gè)鏡像。

PAL制的色度信號(hào)矢量圖㈣

接收機(jī)的相位還原為了使接收機(jī)能按色度信號(hào)的本來(lái)相位正確重現(xiàn)原來(lái)的色調(diào)，在接收端必須采用相應(yīng)的措施將PAL行的色度信號(hào)?Fv，再重新倒回來(lái)。④PAL制相位失真補(bǔ)償原理

假設(shè)：傳送相位角φ為61o的紫色信號(hào)，由于微分相位失真產(chǎn)生了相移Δφ(設(shè)Δφ=5o)。

補(bǔ)償過(guò)程：

▲接收機(jī)收到n行信號(hào)時(shí)，相位角φ′變成了61o+5o=66o，其矢量以F′n代表；

▲

接收到n+1行信號(hào)時(shí)，相位角由-61o變成了-61o+5o=-56o，其矢量以F′n+1代表。

▲根據(jù)PAL制接收機(jī)的要求，必須把F′n+1倒相回來(lái)變成F′′n+1，相位角φ′′=56o。最終補(bǔ)償結(jié)果

F′n和F′′n+1恰好對(duì)稱地位于Fn的兩旁，經(jīng)平均以后，色調(diào)將準(zhǔn)確地重現(xiàn)為原來(lái)的色調(diào)，只不過(guò)此時(shí)的飽和度下降了一些（退飽和度效應(yīng)）?！钇骄暮x：

PAL制沒(méi)有減小相位失真，只是采用逐行倒相的方法使相鄰兩行相位失真產(chǎn)生了兩種方向相反的色調(diào)畸變，它們經(jīng)相加互相補(bǔ)償、抵消?！钕辔谎a(bǔ)償實(shí)質(zhì)：通過(guò)人眼本身進(jìn)行視覺(jué)平均的，但由于人眼的平均效果有限，所以在PAL接收機(jī)中，通過(guò)電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的。㈠

1/4行頻間置

PAL色度信號(hào)頻譜PAL制色度信號(hào)4.2PAL制副載波的選擇

②FU分量主譜線位置是fSC±nfH，其中n是不為零的整數(shù)。

FV

分量如果不逐行倒相，主譜線也應(yīng)占有這些位置，逐行倒相后位置發(fā)生了變化。

PAL色度信號(hào)頻譜特點(diǎn)

①頻譜結(jié)構(gòu)由于FV分量逐行倒相而發(fā)生了變化。色度信號(hào)的FU分量沒(méi)有倒相，它的譜線群以行頻fH為間距,對(duì)稱地排列在副載波fSC

兩旁；

PAL色度信號(hào)頻譜(3-28)

為了使所選擇的PAL制副載波頻率容易變換成NTSC制，取n=284，這樣

(3-29)

既然主譜線U和V相互錯(cuò)開(kāi)了fH/2，為了減小干擾，在實(shí)行頻譜交錯(cuò)時(shí)，亮度信號(hào)的譜線最好是插在U、V譜線的正中間，即副載頻應(yīng)采用1/4行頻間置：圖3-171/4行頻間置后信號(hào)頻譜

此時(shí)已調(diào)副載波FU、FV的頻譜線都要向高端移動(dòng)fH/4，即FU譜線比亮度信號(hào)低fH/4，而FV的譜線比亮度信號(hào)譜線高fH/4，使得Y、FU、FV的譜線都相互錯(cuò)開(kāi)了。㈡

25Hz偏置

(3-29)

由式(3-29)得

TH=283.75TSC(3-30)在一行周期內(nèi)有283.75個(gè)副載波周期。圖像一行內(nèi)有284個(gè)干擾亮點(diǎn)。下一行開(kāi)始是0.25個(gè)副載波周期，副載波干擾亮點(diǎn)向右移了1/4周期距離。同樣，干擾亮點(diǎn)逐行向右移了1/4周期。人眼能覺(jué)察到干擾光點(diǎn)以緩慢速度有規(guī)則地作對(duì)角線移動(dòng)。這樣，光點(diǎn)干擾移動(dòng)速度提高到了原來(lái)的3倍，不易被人眼察覺(jué)，所以PAL制最后精確選定的副載波頻率為

fSC=283.75fH+25Hz=4.43361875MHz≈4.43MHz

為了消除這種干擾，將副載波頻率在式(3-29)的基礎(chǔ)上再加上一個(gè)幀頻(25Hz)，叫做25Hz偏置。

PAL制色同步信號(hào)作用※①為接收端恢復(fù)副載波提供頻率和相位基準(zhǔn)。

②識(shí)別作用。使接收機(jī)能正確識(shí)別信號(hào)中的PAL行和NTSC行，以確保收發(fā)兩端逐行倒相的同步工作。

4.3PAL制色同步信號(hào)㈡

PAL制色同步信號(hào)波形相關(guān)參數(shù)：

①在逆程期間發(fā)出，位于行消隱信號(hào)的后肩上，與行同步脈沖前沿相隔(5.6±0.1)us，

②

它由9-11個(gè)副載波頻率的正弦波組成，其整個(gè)寬度為(2.25±0.23)us，其幅度為0.3V±0.9mV(與行同步脈沖相同)，而包絡(luò)對(duì)消隱電平成上下對(duì)稱分布。如何傳送識(shí)別信號(hào)？

①色同步信號(hào)相鄰兩行的相位逐行將其第二分量倒相的，即NTSC行的相位為+135o；PAL行的相位是?135o。

②兩個(gè)色同步矢量對(duì)稱于?U軸以45o相位角上下擺動(dòng)，因此可以把這種逐行倒相的色同步信號(hào)稱為搖擺色同步信號(hào)，而相鄰兩行色同步的平均相位為180o。③在接收端，如果某行色同步信號(hào)相位是+135o，即表示此行是N行，接收機(jī)中的PAL開(kāi)關(guān)無(wú)須將它的相位反轉(zhuǎn)；如果某行色同相位是-135o，即表示該行是P行，接收機(jī)的PAL開(kāi)關(guān)須將其相位反轉(zhuǎn)回來(lái)。這就保證了接收端與發(fā)