色度信号基本知识.ppt

第2章 电视图像信号 知识要点： 1.彩色全电视信号的组成、作用与特点。 2.电视信号的发送与接收。 3.彩色电视机的基本电路组成。 第2章 电视图像信号 2.1电视制式 2.1.1电视制式 电视制式：是电视广播与接收机之间约定的特定方式或技术规范。电视制式包括了黑白电视制式和彩色电视制式两部分。 1.黑白电视制式 黑白电视制式包括了扫描的方式方法及参数，及图像信号与伴音信号的带宽、调制方式等主要参数。 部分黑白电视制式参见表2.1。我国采用D/K制。 2.彩色电视制式 彩色电视制式主要指彩色信号调制的方式方法。 三种彩色电视的制式的标准见表2.2。我国采用PAL制。 彩色电视机的制式应包括黑白制式与彩色制式两部分。我国彩色电视机的制式为。 PAL-D/K制。 2.1.2 兼容制 兼容制是指彩色和黑白电视节目可以互看的电视制式。 兼容制彩色电视制式要求： （1）彩色电视信号中要有一个亮度信号，被黑白电视机接收显示黑白图像，又能被彩色电视机显示彩色图像的亮度 （2）彩色电视信号中应有反映图像彩色的色度信号，用来传送图像的彩色。 （3）彩色电视机与黑白电视机采用相同的黑白制式。 2.1.3 三种兼容制彩色电视制式 1．NTSC制 NTSC制一正交平衡调幅制。这种制式是用色差信号对彩色副载波进行正交平衡调幅，所以也称做正交平衡调幅制。该制式兼容性较好，具有图像色彩清晰及电视接收机电路结构简单等优点，但它对信号相位失真十分敏感，容易产生色调失真。采用NTSC制的国家和地区主要有美国、日本、加拿大、墨西哥及中国台湾等。 2．PAL制 PAL制一逐行倒相正交平衡调幅制。在NTSC制的基础上，将已调的红色差信号进行逐行倒相，克服了NTSC制的相位敏感性，使色调失真得到改善，但接收机电路较为较复杂。采用PAL制的国家主要有德国、芬兰、奥地利、中国等。 3．SECAM制。SECAM制—轮行调频制。这种制式是亮度信号每行连续传送，两个色差信号逐行轮流传送。两个色差信号对两个频率不同的副载波调频后，插入亮度信号一起传送。克服了NTSC制的相位敏感性，同样也使接收机电路复杂化。而且，图像比前两种制式差。采用SECAM的国家主要有前苏联、法国、东欧各国及部分非洲国家。 NTSC制、PAL制和SECAM制均可与黑白电视兼容，但因各种制式对色度信号传输处理的方式及解调电路存在差别，使得它们之间不能相互兼容。三种制式各有优缺点，所以它们能共存至今。 2.2彩色全电视信号 2.2.1 亮度信号（Y或A） 1．亮度信号的获得 亮度信号形成示意图如图2.1所示。 在彩色电视系统中，先将反映景物的光通过物镜成像，再经分色镜分解成红、绿、蓝三个基色光图像，分别通过三摄像管把景物光像转换为红、绿、蓝三个基色电信号UR, UG, UB。UR, UG, UB信号用电阻矩阵电路转换成为亮度信号UY。 图中电阻矩阵的电阻值可由亮度方程决定。 2.亮度信号的特点 （1）亮度信号的幅度。亮度信号的幅度反映图像的亮暗的程度。彩色电视信号一般采用正极性视频信号。正极性视频信号用相对幅度 1（100%）来表示白图像，用零（0%）表示黑图像。也就是说信号幅度越大，图像越亮；幅度越小，图像越暗。 （2）亮度信号的频率。亮度信号的频率反映图像所占屏幕面积的大小，即图像的繁简程度。 例如，图2.2中（a）亮度信号为每行一个信号周期，即亮度信号的频率为行频fH。图2.2中（b）亮度号为每行四个信号周期，即亮度信号的频率为4fH。显而易见，图像面积越小，或者说图像越复杂，亮度信号的频率越高。 （3）亮度信号的频带。从第1章可知，PAL-D/K制亮度信号的B为5.5MHz，标称值为6MHz。 2.2.2色度信号（F或C） 1.色度信号 （1）基色信号：彩色图像分解得到基色图像，经摄像可得到基色信号。 传送三基色信号可传送彩色图像，但在兼容制中已传送了亮度信号，亮度信号与三基色的亮度是重复的，会造成信号发射资源浪费。所以必须将基色信号中的亮度信号减掉。 （2）色差信号：基色与亮度信号之差，即： UR-UY=UR-0.3UR-0.59UG-0.11UB UR-Y=0.7UR-0.59UG-0.11UB同理可得， UG-Y=-0.3UR+0.41UG-0.11UB UB-Y=-0.3UR+0.59UG+0.89UB 色差信号中已没有亮度信号，所以称色度信号。传送色差信号即可传送彩色，但不必要三个色差信号都传送。因为： UY=0.3UR+0.59UG+0.11UB 此式可改写为 0.3UY+0.59UY+0.11UY=0.3UR+0.59UG+0.11UB 将上式移项并合并同系数项，可得： 0.