NTSC制编码原理教案策画.doc

教案设计 学 科 电视机原理与电路分析 授课方式 理论课□ 讨论课□ 实验课□ 习题课□ 其他□ 课时 1 授课内容 NTSC制编原理 教学目标 （1）知识目标：理解频带压缩、 幅度压缩、正交平衡调幅制， 掌握频谱间置。 （2）技能目标： 掌握副载波的选择、色度信号表达式。 教学重点 频谱间置，副载波的选择的内容。 教学难点 正交平衡调幅，色度信号表达式的内容 教学方法 讲授法、多媒体 教 学 基 本 内 容 课前 导入 复习 亮度信号与色度信号及其表达式和电压方程 彩色 电视 制式 现在世界上流行的彩色电视制式主要有三种。 主要有哪三种呢？ NTSC制、PAL制、SECAM制。 中国采用的是PAL制，本节课课我们主要学习的内容是NTSC制。下面就进入本节课的讲解 （一）色差信号频带压缩 频带压缩是指对彩电是信号中的色度信号（即两个色差信号）进行频带压缩。由于人眼分辨黑白图像细节的能力强，分辨彩色图像细节的能力弱 由于黑白电视机只传送一个亮度信号，其频带宽为6MHZ，而彩色电视机传送一个亮度信号和两个色差信号，其总带宽为6MHZ×3=18MHZ。为了实现兼容，可按兼容要求，用0 ～6MHz频带来传送亮度信号，使重现图像的细节和轮廓清晰。因此对色度信号进行频带压缩， 我国规定，压缩后亮度信号用6MHz 的宽带传送，而两个色差信号各用1.3MHz的宽带传送。如图1-1所示 图1-1色差信号的频带压缩 变换原理：利用低通滤波器，将高于1.3MHZ以上的高频滤去。 （二）幅度 压缩 待传送的两个色差信号要经过编排形成色度信号，然后将它与亮度信号叠加形成彩色视频信号。 为了防止形成的彩色视频信号幅度过大，要对色差信号的幅度进行压缩。 在传送过程中对UR-Y和UB-Y信号进行压缩 UR-Y的压缩系数是0.877，UB-Y的压缩系数是0.493，V是UR-Y的压缩信号；U是UB-Y的压缩信号，表达式为： V=0.877UR-Y U=0.493UB-Y （三）正交平衡调幅 1.定义： 两个独立的调制信号对两个频率相同，相位正交（相差）的载波进行平衡调幅。 2.正交平衡调幅色度信号 正交平衡调幅制就是在NTSC制中，将两个彩色信号(V、U)别调制在色副载波上进行正交平衡调幅，即信号U对0相位的副载波平衡调幅，V对90相位的副载波平衡调幅。得到Fv和Fu两个平衡调幅波信号，再将这两个信号线性叠加后输出色度信号F，这种方式就是正交平衡调幅制（即NTSC制）。 色度信号表达式为 F=Usin(Wsct)+Vcos(Wsct) 如图1-2所示正交分解矢量图。 图1-2矢量图 频谱间置 亮度信号频谱图 亮度信号（Y）的频谱如图1-3所示； 图1-3亮度信号频谱图 从图1-3中可以看出，亮度信号频谱不是连续的而是一些分离的、一群一群的线状谱线，各群谱线之间存在着大量空隙。图像信号的能量大部分集中在以行频fH及各谐次波为中心的主谱线附近，而且频率越高，能量越弱，中间的间隙越大 （2色度信号的频谱 色信号频谱如图1-4所示； 图1-4 色度信号的频谱图 从图1-4中色度信号的频谱分布与亮度信号的频谱具有相同的规律，他也是以行频fH为中心、以行频和场频为间隔，向两边展开的分离谱线族，而且能量集中在行频附近。 （3）频谱间置 由于亮度信号与色度信号的频谱不连续性并且具有相等的间隔，因此，可以将亮度信号与色度信号的频谱相互错开使其相加，则可在不增加带宽的前提下同时传送亮度信号和色度信号两个信息。 为了实现频谱间置，在无线电视技术中采用了“移频”技术，即将色度信号的频谱向高端移动，移到亮度信号频谱的间隙中间，在与亮度信号相加。如图1-5所示。 图1-5 亮度信号与色度信号的频谱间置关系图 ⑷ 副载波的选择 选择原则：实现频谱交错和减小干扰。在NTSC 半行频的奇数倍，且尽量选在亮度信号频带的高端，但不能让色度信号超出亮度信号的频带范围。 色副载波的频率为???????fsc?=?(n?-?1/2?)fH? ，所以NTSC制行1/2行频间置。 若n=284,则可算出： fsc?=?(n?-?1/2?)fH? =（284-0.5） ×15625HZ =4.4296875MHZ ≈4.43MHZ （5）NTSC制的特点 优点：①NTSC色度的处理过程最简单，解码电路也简单，便于集成化； ②亮度信号与色度信号频谱间置性好，亮度，色度干扰小； ③兼容性好 缺点：相位失真敏感（容易产生相位失真，造成图像的