《第3章彩色电视信号的传输》课件.ppt

第3章 彩色电视信号的传输 3.1 彩色电视信号的兼容问题 3.2 NTSC制 3.3 PAL制 3.4 SECAM制 思考题和习题 3.1 彩色电视信号的兼容问题 ? 彩色电视是在黑白电视的基础上发展起来的， 彩色电视出现以前黑白电视已经相当普及， 到目前为止， 仍有不少的黑白电视机还在使用。 为了普及电视广播、 减少国家和千千万万电视用户不必要的损失， 彩色电视应该与黑白电视兼容。 所谓兼容， 就是黑白电视接收机既能接收彩色电视信号， 能重现黑白电视信号； 彩色电视接收机既能接收黑白电视信号， 也能重现黑白电视信号。 要做到黑白、 彩色电视互相兼容， 必须满足下列基本的要求： (1) 在彩色电视的图像信号中， 要有代表图像亮度的亮度信号和代表图像色彩的色度信号。 黑白电视机接收彩色节目时， 只要将亮度信号取出， 就可显示出黑白图像。 彩色电视接收机应具有亮度通道和色度通道， 当接收彩色节目时， 亮度通道和色度通道都工作， 重现彩色图像； 当接收黑白节目时， 色度通道自动关闭， 亮度通道相当于黑白电视机， 可显示出黑白图像。 (2) 彩色电视只能占有与黑白电视相同的视频带宽和射频带宽， 这就要求彩色电视能将色度信号安插到6 MHz的视频带宽中去， 采用的方法是频带压缩、 频谱交错等方法。 (3) 彩色电视应与黑白电视有相同的图像载频、 伴音载频以及两者之间的间距。 (4) 彩色电视与黑白电视的行、 场扫描频率和行、 场同步信号的各项标准等都应相同。 ?目前世界上彩色电视制式有NTSC制、 PAL制和SECAM制三种， 它们都具有兼容性。 3.1.1 信号选取 要做到兼容， 必须对由CCD光电传感器输出的R、 G、 B三个基色信号进行处理。 首先用一个编码矩阵电路根据Y=0.30R+0.59G+0.11B的亮度公式编出一个亮度信号和R-Y、 B-Y两个色差信号。 色差信号是基色信号R、 G、 B与亮度信号Y之差： R-Y=R-(0.30R+0.59G+0.11B)=0.70R-0.59G-0.11B G-Y=G-(0.30R+0.59G+0.11B)=-0.30R+0.41G-0.11B B-Y=B-(0.30R+0.59G+0.11B)=-0.30R-0.59G+0.89B (3-1) 三个色差信号中只有两个是独立的， 第三个可以由另外两个得到， 只要选择两个色差信号就可以代表色度信号。 将Y=0.30R+0.59G+0.11B改写为如下形式： 0.30Y+0.59Y+0.11Y=0.30R+0.59G+0.11B 得到 0.30（R-Y）+0.59（G-Y）+0.11（B-Y）=0 可以化为 三大制式均选用R-Y和B-Y作为色差信号的原因是： (1) 三个色差信号中， G-Y信号数值最小， 作传输信号时信噪比最低。 (2) 由R-Y和B-Y求G-Y时， 系数 和 小于1， 可用电阻矩阵实现； 由B-Y、 G-Y求R-Y或用R-Y、 G-Y求B-Y， 系数都大于1， 不能用电阻分压来实现， 一定要用放大器提供增益， 这样会增加系统的复杂性和带来不必要的失真。 用色差信号传送色度信号具有以下优点： (1) 可减少色度信号对亮度信号的干扰, 当传送黑白图像时, R=G=B, 两个色差信号R-Y和B-Y均为零， 不会对亮度信号产生干扰。 (2) 能够实现亮度恒定原理， 即重现图像的亮度只由传送亮度信息的亮度信号决定。 (3) 可节省色度信号的发射功率。 在彩色图像中大部分像素接近于白色或灰色， 它们的色差信号为零， 小部分彩色像素才有色差信号， 因此发射色差信号比发射R、 G、 B信号需要的发射功率小。 3.1.2 频带压缩 人眼对彩色细节的分辨力比较差， 在传送彩色图像时只要传送一幅粗线条大面积的彩色图像配上亮度细节就可以了， 没有必要传送彩色细节， 这称为大面积着色原理。 我国电视标准规定， 亮度信号带宽为0～6 MHz， 色度信号带宽为0～1.3 MHz。 在接收端为恢复重现图像所需的三基色信号， 先按式（3-2）由R-Y