第3章模拟彩色电视制式

《第3章模拟彩色电视制式》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第3章模拟彩色电视制式（66页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、第第3章章模拟彩色电视制模拟彩色电视制式式 3.2 NTSC制制3.2.1 正交平衡调幅与正交检波正交平衡调幅与正交检波一般调幅波：一般调幅波：一般调幅波：一般调幅波：调制信号：调制信号：调制信号：调制信号：u u(t t)载波信号：载波信号：载波信号：载波信号：u uc c(t t)=)=U Uc ccoscostt已调制信号：已调制信号：已调制信号：已调制信号：u uAMAM(t t)=)=U Uc c+u u(t t)cos)costt =u uc c (t t)+)+u u(t t)cos)costt平衡调幅波：平衡调幅波：平衡调幅波：平衡调幅波：滤除一般调幅波中的载波成份：滤除一般调

2、幅波中的载波成份：滤除一般调幅波中的载波成份：滤除一般调幅波中的载波成份：u uBMBM (t t)=)=u u(t t)cos)costt平衡调幅波是调制信号与单位幅度载波的平衡调幅波是调制信号与单位幅度载波的平衡调幅波是调制信号与单位幅度载波的平衡调幅波是调制信号与单位幅度载波的乘积乘积乘积乘积可用可用可用可用乘乘乘乘法器法器法器法器实现平衡调幅实现平衡调幅实现平衡调幅实现平衡调幅一般调幅波与平衡调幅波频谱波形图（设一般调幅波与平衡调幅波频谱波形图（设一般调幅波与平衡调幅波频谱波形图（设一般调幅波与平衡调幅波频谱波形图（设u u(t t)=)=U Ummcoscost t）取样点取样点平衡

3、调幅波的特点平衡调幅波的特点去掉载频，只发送边频去掉载频，只发送边频去掉载频，只发送边频去掉载频，只发送边频调制信号为零，即调制信号为零，即调制信号为零，即调制信号为零，即u u(t t)=0)=0时，平衡调幅波时，平衡调幅波时，平衡调幅波时，平衡调幅波u uBMBM(t t)=0)=0调制信号调制信号调制信号调制信号u u(t t)为正时为正时为正时为正时,平衡调幅波平衡调幅波平衡调幅波平衡调幅波u uBMBM (t t)与原载波同相与原载波同相与原载波同相与原载波同相;调制信号调制信号调制信号调制信号u u(t t)为负时为负时为负时为负时,平衡调幅波平衡调幅波平衡调幅波平衡调幅波u uB

4、MBM (t t)与原载波反相与原载波反相与原载波反相与原载波反相 正交平衡调幅：正交平衡调幅：将两个调制信号分别对频率相等、相位相差将两个调制信号分别对频率相等、相位相差将两个调制信号分别对频率相等、相位相差将两个调制信号分别对频率相等、相位相差9090的两个正交载波进的两个正交载波进的两个正交载波进的两个正交载波进行平衡调幅，然后再将这两个调幅信号进行相加（频带宽度没有行平衡调幅，然后再将这两个调幅信号进行相加（频带宽度没有行平衡调幅，然后再将这两个调幅信号进行相加（频带宽度没有行平衡调幅，然后再将这两个调幅信号进行相加（频带宽度没有增加），这一调制方式称增加），这一调制方式称增加），这一

5、调制方式称增加），这一调制方式称正交平衡调幅正交平衡调幅正交平衡调幅正交平衡调幅。色度信号的形成色度信号的形成:色差信号（色差信号（色差信号（色差信号（R R-Y Y）、（）、（）、（）、（B B-Y Y）分别对两个频率相同、相位相差）分别对两个频率相同、相位相差）分别对两个频率相同、相位相差）分别对两个频率相同、相位相差9090 的的的的副载波平衡调幅副载波平衡调幅副载波平衡调幅副载波平衡调幅 红色度分量：红色度分量：红色度分量：红色度分量：（R R-Y Y）coscos scsc t t蓝色度分量：蓝色度分量：蓝色度分量：蓝色度分量：（B-YB-Y）coscos（scsc t t-90-9

6、0）=（B-YB-Y）sinsin scsc t t色度信号：色度信号：色度信号：色度信号：C CF F(t t)=)=（R-YR-Y）coscos scsct t+（B-YB-Y）sinsin scsct t 优点：优点：优点：优点：节省带宽：只用一个副载波实现对两个色差信号的传输，在解节省带宽：只用一个副载波实现对两个色差信号的传输，在解节省带宽：只用一个副载波实现对两个色差信号的传输，在解节省带宽：只用一个副载波实现对两个色差信号的传输，在解调端采用同步解调分离出红色差与蓝色差分量。调端采用同步解调分离出红色差与蓝色差分量。调端采用同步解调分离出红色差与蓝色差分量。调端采用同步解调分离出

7、红色差与蓝色差分量。减少色度信号对亮度信号的干扰：去除了高频振荡的副载波。减少色度信号对亮度信号的干扰：去除了高频振荡的副载波。减少色度信号对亮度信号的干扰：去除了高频振荡的副载波。减少色度信号对亮度信号的干扰：去除了高频振荡的副载波。传送黑白图像时色度信号为零，不存在对亮度信号的干扰。传送黑白图像时色度信号为零，不存在对亮度信号的干扰。传送黑白图像时色度信号为零，不存在对亮度信号的干扰。传送黑白图像时色度信号为零，不存在对亮度信号的干扰。色度矢量色度矢量色度信号矢量色度信号矢量色度信号矢量色度信号矢量：C CF F =C C sinsin（scsct t+)色度矢量模色度矢量模色度矢量模色度

8、矢量模：代表副载波的瞬时振幅，由色差信号的幅度决定。代表副载波的瞬时振幅，由色差信号的幅度决定。代表副载波的瞬时振幅，由色差信号的幅度决定。代表副载波的瞬时振幅，由色差信号的幅度决定。色度矢量的色度矢量的色度矢量的色度矢量的相角相角相角相角：代表副载波的初相位，由色差信号的比例决定。代表副载波的初相位，由色差信号的比例决定。代表副载波的初相位，由色差信号的比例决定。代表副载波的初相位，由色差信号的比例决定。R-YR-YB-YB-Y C C返回返回0360度取值，由度取值，由R-Y和和B-Y的符号决的符号决定象限。定象限。C CF F同步检波同步检波解调平衡调幅波采用解调平衡调幅波采用解调平衡调

9、幅波采用解调平衡调幅波采用同步检波同步检波同步检波同步检波技术。技术。技术。技术。方法：用与副载波同频同相的本振载波方法：用与副载波同频同相的本振载波方法：用与副载波同频同相的本振载波方法：用与副载波同频同相的本振载波乘乘乘乘色度信号信号色度信号信号色度信号信号色度信号信号。色度信号：色度信号：色度信号：色度信号：C CF F(t t)=)=（R-YR-Y）coscos scsct t+（B-YB-Y）sinsin scsct t用用用用2cos2cos SCSCt t相乘，解出相乘，解出相乘，解出相乘，解出(R-YR-Y)分量分量分量分量:低通滤波低通滤波低通滤波低通滤波:滤去二倍频副载波信

10、号，得到滤去二倍频副载波信号，得到滤去二倍频副载波信号，得到滤去二倍频副载波信号，得到(R-YR-Y)信号。信号。信号。信号。同理，用同理，用同理，用同理，用sinsin SC SC t t去乘去乘去乘去乘 C CF F(t t)，再经低通滤波后，可得到，再经低通滤波后，可得到，再经低通滤波后，可得到，再经低通滤波后，可得到(B-YB-Y)信号信号信号信号色同步信号色同步信号色度信号解调色度信号解调色度信号解调色度信号解调 需要同步需要同步需要同步需要同步(同频同相同频同相同频同相同频同相)的色副载波的色副载波的色副载波的色副载波色同步信号：用位于行同步后肩的、脉宽为色同步信号：用位于行同步后

11、肩的、脉宽为色同步信号：用位于行同步后肩的、脉宽为色同步信号：用位于行同步后肩的、脉宽为9191个副个副个副个副载波周期的载波周期的载波周期的载波周期的 K K脉冲（旗脉冲）截取相位为脉冲（旗脉冲）截取相位为脉冲（旗脉冲）截取相位为脉冲（旗脉冲）截取相位为180180 的副的副的副的副载载载载波波波波：e eb b(t t)=K K(t t)Sin(Sin(scsct t+180)+180)正极性电视信号的色同步信号正极性电视信号的色同步信号色同步信号前沿滞后行同步脉冲前沿色同步信号前沿滞后行同步脉冲前沿色同步信号前沿滞后行同步脉冲前沿色同步信号前沿滞后行同步脉冲前沿5.65.6 s s。色同

12、步信号的幅度与行同步脉冲幅度相等。色同步信号的幅度与行同步脉冲幅度相等。色同步信号的幅度与行同步脉冲幅度相等。色同步信号的幅度与行同步脉冲幅度相等。负极性视频图像信号的负极性视频图像信号的接收端用锁相原理恢复连续的副载波信号。接收端用锁相原理恢复连续的副载波信号。压控振荡器鉴相器色同步信号色同步信号eb（t）V 色同步信号与压控振荡器同频同相，鉴相器输出零色同步信号与压控振荡器同频同相，鉴相器输出零电压；否则，输出一定的电压控制压控振荡器。电压；否则，输出一定的电压控制压控振荡器。副载波的恢复副载波的恢复3.2.2压缩系数压缩系数彩条彩条彩条彩条 YR-YB-YC Y+CY-C 白白白白 1.

13、0000001.001.00黄黄黄黄 0.8860.11-0.890.901731.78-0.01青青青青 0.701-0.700.300.762931.46-0.06绿绿绿绿 0.587-0.59-0.590.832251.42-0.24品品品品0.4130.590.590.83451.24-0.42红红红红 0.2990.70-0.300.761131.06-0.46蓝蓝蓝蓝 0.114-0.110.890.903531.01-0.78黑黑黑黑 0.0000000.000.00在彩色全电视信号中，色度信号是叠加在亮度信号上的。在彩色全电视信号中，色度信号是叠加在亮度信号上的。未压缩色度信号

14、波形图未压缩色度信号波形图未压缩色度信号波形图未压缩色度信号波形图对于对于对于对于100-0-100-0100-0-100-0彩条信号，黑白电平的变化范围在彩条信号，黑白电平的变化范围在彩条信号，黑白电平的变化范围在彩条信号，黑白电平的变化范围在0 0到到到到1 1之间。之间。之间。之间。黄条和青条的最大值分别超过白色电平黄条和青条的最大值分别超过白色电平黄条和青条的最大值分别超过白色电平黄条和青条的最大值分别超过白色电平7878和和和和4646；红条和；红条和；红条和；红条和蓝条的最小值又分别低于黑条电平蓝条的最小值又分别低于黑条电平蓝条的最小值又分别低于黑条电平蓝条的最小值又分别低于黑条电

15、平4040和和和和7878。影响影响影响影响：（对于负极性信号）（对于负极性信号）（对于负极性信号）（对于负极性信号）蓝条和红条：超过了同步头电平（同步头对应的幅度为蓝条和红条：超过了同步头电平（同步头对应的幅度为蓝条和红条：超过了同步头电平（同步头对应的幅度为蓝条和红条：超过了同步头电平（同步头对应的幅度为 -0.43V-0.43V）破坏同步，使重现图像不稳破坏同步，使重现图像不稳破坏同步，使重现图像不稳破坏同步，使重现图像不稳黄条和青条：低于白色电平黄条和青条：低于白色电平黄条和青条：低于白色电平黄条和青条：低于白色电平 发射机产生过调制；使重现图像严重失真，伴音中断。发射机产生过调制；使

16、重现图像严重失真，伴音中断。发射机产生过调制；使重现图像严重失真，伴音中断。发射机产生过调制；使重现图像严重失真，伴音中断。（接收机中，第二伴音中频是靠图像中频和伴音中频差拍产生（接收机中，第二伴音中频是靠图像中频和伴音中频差拍产生（接收机中，第二伴音中频是靠图像中频和伴音中频差拍产生（接收机中，第二伴音中频是靠图像中频和伴音中频差拍产生的，过调制将使图像中频载波有时为的，过调制将使图像中频载波有时为的，过调制将使图像中频载波有时为的，过调制将使图像中频载波有时为0 0）解决：解决：解决：解决：压缩压缩压缩压缩C C，Y Y保持不变。保持不变。保持不变。保持不变。压缩方法压缩方法要求要求要求要

17、求Y+CY+C的信号最大最小电平分别不超过白电平和黑电平的的信号最大最小电平分别不超过白电平和黑电平的的信号最大最小电平分别不超过白电平和黑电平的的信号最大最小电平分别不超过白电平和黑电平的33%33%，在，在，在，在-0.33-0.331.33V1.33V范围内。范围内。范围内。范围内。选择非互补的两个彩条，按压缩系数选择非互补的两个彩条，按压缩系数选择非互补的两个彩条，按压缩系数选择非互补的两个彩条，按压缩系数k k1 1、k k2 2来压缩色差信号来压缩色差信号来压缩色差信号来压缩色差信号(B-Y)(B-Y)、(R-Y)(R-Y)，即：，即：，即：，即：黄色：黄色：黄色：黄色：Y+CY+

18、C不超过不超过不超过不超过1.331.33 青色：青色：青色：青色：Y+CY+C不超过不超过不超过不超过1.331.33黄色：黄色：黄色：黄色：青色：青色：青色：青色：得：得：得：得：压缩后的色差信号（压缩后的色差信号（压缩后的色差信号（压缩后的色差信号（B-YB-Y）、（R-YR-Y）称为）称为）称为）称为U U 、V V信号信号信号信号：k k1 1=0.493,=0.493,k k2 2=0.877=0.877压缩后的色度信号：压缩后的色度信号：压缩后的色度信号：压缩后的色度信号：C=V+U色度矢量：色度矢量：色度矢量：色度矢量：模：模：模：模：相相相相 角：角：角：角：3.2.3波形图

19、和矢量图波形图和矢量图彩条彩条彩条彩条 YUVC Y+CY-C 白白白白 1.0000.000.000.001.001.00黄黄黄黄 0.886-0.4370.10.4481671.330.44青青青青 0.7010.147-0.6150.6322831.330.07绿绿绿绿 0.587-0.289-0.5150.5912411.180.00品品品品 0.4130.2890.5150.591611.00-0.18红红红红 0.299-0.1470.6150.6321030.93-0.33蓝蓝蓝蓝 0.1140.437-0.10.4483470.56-0.33黑黑黑黑 0.0000.000.00

20、0.000.000.00100-0-100-0彩条彩条的的Y+C波形波形色度压缩前色度压缩前(a)色度压缩后色度压缩后(b)彩色全电视信号：彩色全电视信号：CVBS复合复合视频视频同步同步消隐消隐基色与补色的色度信号矢量图：基色与补色的色度信号矢量图：基色与补色的色度信号矢量图：基色与补色的色度信号矢量图：返回返回3.3.20.63矢量图要点：矢量图要点：对于对于100-0-75-0彩条，黄、青条的最大值为彩条，黄、青条的最大值为1.0。红色和蓝色并非与红色差和蓝色差轴重合，补色矢红色和蓝色并非与红色差和蓝色差轴重合，补色矢量与基色矢量等模反向。量与基色矢量等模反向。对三基色和三补色而言，当饱

21、和度变化时色度矢量对三基色和三补色而言，当饱和度变化时色度矢量的幅度相应变化而相角不变。的幅度相应变化而相角不变。对于其他彩色，当对于其他彩色，当=1=1时，时，色度矢量的相角不随饱色度矢量的相角不随饱和度变化。否则不成立。和度变化。否则不成立。色度矢量的幅度同时决定于彩色信号的幅度和饱和色度矢量的幅度同时决定于彩色信号的幅度和饱和度。度。饱和度相同的彩色信号色度矢量的幅度不一定相同，饱和度相同的彩色信号色度矢量的幅度不一定相同，色度矢量幅度相同的彩色信号饱和度不一定相同。色度矢量幅度相同的彩色信号饱和度不一定相同。3.2.4Q、I色差信号色差信号兼容制彩色电视系统兼容制彩色电视系统亮度、色差

22、信号在同一频带传输。亮度、色差信号在同一频带传输。如色度信号以双边带传送，对于带宽为如色度信号以双边带传送，对于带宽为4.2MHz的制式来说，的制式来说，采用频谱交错，亮度、色差信号频带将重叠过宽，相互干扰采用频谱交错，亮度、色差信号频带将重叠过宽，相互干扰将很严重。如色度信号以不对称边带传送，将在检波解调时将很严重。如色度信号以不对称边带传送，将在检波解调时引起串色。引起串色。解决解决不传不传U、V信号，传送信号，传送Q、I信号信号人眼视觉特性人眼视觉特性对红黄之间颜色的分辨力最强对红黄之间颜色的分辨力最强对蓝品之间颜色的分辨力最弱对蓝品之间颜色的分辨力最弱在色度图中：在色度图中：以以I轴轴

23、表示人眼最敏感的色轴表示人眼最敏感的色轴Q轴轴表示最不敏感的色轴表示最不敏感的色轴Q Q、I I正交轴与正交轴与正交轴与正交轴与U U、V V正交轴有正交轴有正交轴有正交轴有3333夹角的关系，夹角的关系，夹角的关系，夹角的关系，任一色度既可由任一色度既可由任一色度既可由任一色度既可由U U、V V表示，也可由表示，也可由表示，也可由表示，也可由Q Q、I I表示。表示。表示。表示。Q Q、I I正交轴与正交轴与正交轴与正交轴与U U、V V正交轴关系：正交轴关系：正交轴关系：正交轴关系：Q Q cos33 sin33 cos33 sin33 U U =I I sin33 cos33 sin3

24、3 cos33 V V Q、I与与U、V关系关系U U cos33 cos33 sin33 sin33 Q Q =V V sin33 cos33 sin33 cos33 I IV VI IU UQ Q33333333Y、Q、I与与R、G、B关系关系Y Y 0.299 0.587 0.114 0.299 0.587 0.114 R RQ Q =0.211 =0.211 0.523 0.312 0.523 0.312 G G I I 0.596 0.596 0.275 0.275 0.322 0.322 B B由亮度方程：由亮度方程：Y=0.299R+0.587G+0.114B以及以及U、V信号与

25、信号与Q、I信号的关系，可以得到：信号的关系，可以得到：Q=0.211R0.523G+0.312B I =0.596R0.275G0.322B100-0-100-0100-0-100-0彩条信号彩条信号彩条信号彩条信号形成的形成的形成的形成的Q Q、I I 信号波形信号波形信号波形信号波形Q QI IQ Q、I I信号带宽信号带宽根据人眼的视觉特性，根据人眼的视觉特性，根据人眼的视觉特性，根据人眼的视觉特性，Q Q、I I信号的理论带宽分别为：信号的理论带宽分别为：信号的理论带宽分别为：信号的理论带宽分别为：Q Q：0.5MHz 0.5MHz 0.5MHz 0.5MHz I I：+0.5+0.

26、5+0.5+0.5，-1.5MHz-1.5MHz-1.5MHz-1.5MHz 采用采用采用采用Q Q、I I的色度信号：的色度信号：的色度信号：的色度信号：ec c(t t)=Q Q(t t)sinsin(scsct t+33+33)+I I(t t)coscos(scsct t+33+33)窄带双边带窄带双边带窄带双边带窄带双边带宽带不对称边带宽带不对称边带宽带不对称边带宽带不对称边带色同步信号不变色同步信号不变色同步信号不变色同步信号不变eb b(t)=K(t)sin(scsct+180)Q分量以窄带双分量以窄带双边带方式传送，边带方式传送，I分量以较宽的不分量以较宽的不对称边带方式传对称

27、边带方式传送。送。3.2.5副载频选择副载频选择副载频选择原则副载频选择原则1、频谱交错原理：、频谱交错原理：为使亮度和色度信号的频谱间距最大，有利于频谱交为使亮度和色度信号的频谱间距最大，有利于频谱交错，副载频采用错，副载频采用半行频偏置半行频偏置半行频的奇数倍半行频的奇数倍。n为整数为整数2、为了减轻副载波对亮度的干扰，应尽量使副载频选在、为了减轻副载波对亮度的干扰，应尽量使副载频选在视频信号的高端。视频信号的高端。副载频越高，其干扰亮度的光点越细，愈不易被人眼副载频越高，其干扰亮度的光点越细，愈不易被人眼察觉；察觉；能使色度和亮度信号的主要能量分别位于视频的高、能使色度和亮度信号的主要能

28、量分别位于视频的高、低两端，从而减轻两者的相互干扰。低两端，从而减轻两者的相互干扰。3、色度信号上边带（约、色度信号上边带（约0.5MHz）的边）的边界值不能超过视频信号的带宽界值不能超过视频信号的带宽（4.2MHz），故副载频应低于），故副载频应低于3.7MHz4、考虑到可能出现伴音载波和副载波、考虑到可能出现伴音载波和副载波的差拍干扰，所以还要求两者的差频也等的差拍干扰，所以还要求两者的差频也等于半行频的奇数倍；另外，副载波应和行于半行频的奇数倍；另外，副载波应和行频保持最简单的分频关系，从而有利于同频保持最简单的分频关系，从而有利于同步机电路的实现。步机电路的实现。副载频的选择副载频的选

29、择对于对于525行、行、60场的黑白电视场的黑白电视M制，行频为制，行频为15750Hz，半行频为，半行频为7875Hz，伴音载频，伴音载频4.5MHz。取取2n+1=455，则，则伴音载频（伴音载频（455+117）*7875=4.5045MHz，不利，不利于于4.5MHz伴音鉴相。伴音鉴相。NTSC制行频改为制行频改为15734.264Hz，此时，此时伴音载频为伴音载频为4.4999995MHz，非常接近，非常接近4.5MHz。场频改为场频改为返回小结返回小结NTSC制的主要参数制的主要参数NTSC-M(美国制式美国制式)场频场频fV59.94 Hz(60Hz)行频行频fH5251/2 f

30、V15.734kHz扫描行数扫描行数Z：每帧：每帧525行行图像信号标称带宽为图像信号标称带宽为4.2MHz伴音与图像载频之差为伴音与图像载频之差为4.5MHz彩色副载波频率彩色副载波频率fSC3.57954506MHz3.2.6NTSC制编码、解码方框图制编码、解码方框图NTSCNTSC编码方框图编码方框图编码方框图编码方框图NTSCNTSC解码方框图解码方框图解码方框图解码方框图3.2.7NTSC制的主要性能制的主要性能（1）色度信号简单）色度信号简单色度信号的组成方式最为简单，解码电路也最简单，色度信号的组成方式最为简单，解码电路也最简单，易集成化。对电视信号进行各种处理有利。易集成化。

31、对电视信号进行各种处理有利。（2）不存在行顺序效应）不存在行顺序效应NTSC色度信号每行都以同一方式传送，不存在色度信号每行都以同一方式传送，不存在对图像质量有损害的行顺序效应。对图像质量有损害的行顺序效应。行顺序效应：由于对传输的色度信号作逐行不同的处理而引行顺序效应：由于对传输的色度信号作逐行不同的处理而引起的，起的，PAL和和SECAM制都有这种情况。制都有这种情况。（3）容易实现亮、色度信号的分离）容易实现亮、色度信号的分离亮度信号与色度信号频谱以最大间距错开，亮度信号与色度信号频谱以最大间距错开，兼容性能好，亮度串色影响也较小。同时，兼容性能好，亮度串色影响也较小。同时，容易实现亮度

32、信号和色度信号的分离，为制容易实现亮度信号和色度信号的分离，为制造高质量接收机、制式转换和电视信号数字造高质量接收机、制式转换和电视信号数字化提供便利条件。化提供便利条件。陷波器实现亮色分离陷波器实现亮色分离采用梳状滤波器实现亮色分离采用梳状滤波器实现亮色分离梳状滤波器电路构成梳状滤波器电路构成y(t)+ec(t)2ec(t)2y(t)yd(t)+ed(t)yd(t)=y(t)ed(t)=ec(t-TH)=-ec(t)y(t)+ec(t)+y(t)-ec(t)=2y(t)y(t)+ec(t)-y(t)-ec(t)=2ec(t)（4）色度信号的幅度失真会影响重现）色度信号的幅度失真会影响重现彩色

33、的饱和度。彩色的饱和度。当整个传输系统中存在非线性特性时，系统对色当整个传输系统中存在非线性特性时，系统对色度信号的增益与所叠加的亮度信号电平有关（度信号的增益与所叠加的亮度信号电平有关（微微分增益分增益），它对图像的影响是彩色饱和度的变化。），它对图像的影响是彩色饱和度的变化。简单的说：微分增益是亮度信号幅值的变化对彩简单的说：微分增益是亮度信号幅值的变化对彩色饱和度的影响。色饱和度的影响。不能用简单的衰减或放大来校正这种幅度失真。微不能用简单的衰减或放大来校正这种幅度失真。微分增益在分增益在15%时可察觉，容限为时可察觉，容限为30%（5）存在相位敏感性，重现彩色的色调对色度信存在相位敏感

34、性，重现彩色的色调对色度信号的相位失真敏感。号的相位失真敏感。微分相位：微分相位：当传输系统存在非线性时，色度信号产生的相移与所叠加当传输系统存在非线性时，色度信号产生的相移与所叠加的亮度电平有关的亮度电平有关(微分相位微分相位)。在在NTSC系统中，色度矢量相角的变化代表了色调的变系统中，色度矢量相角的变化代表了色调的变化。检波得到的化。检波得到的Q、I信号发生串色。微分相位信号发生串色。微分相位为为 5时可察觉，容限为时可察觉，容限为12。不对称边带的影响不对称边带的影响传输系统特性不良，会使对称边带信号变成非对称边带信号。设传输系统特性不良，会使对称边带信号变成非对称边带信号。设已调副载

35、波信号为已调副载波信号为设传输后只剩下下边带分量设传输后只剩下下边带分量在单边带情况下，一个在单边带情况下，一个Q Q调制的副载波分量相当于一个正交调幅信调制的副载波分量相当于一个正交调幅信号，形成号，形成Q Q对对I I的串色。的串色。3.3PAL制制3.3.1彩色相序交变原理彩色相序交变原理NTSC制中，色度信号的相位失真会带来明显的色调失真。制中，色度信号的相位失真会带来明显的色调失真。NTSC-相位敏感性高相位敏感性高PAL(PhaseAlternationLine)逐行倒相正交平衡调幅制，逐行倒相正交平衡调幅制，即色度信号即色度信号U、V分量中的分量中的V分量逐行倒相。分量逐行倒相。

36、彩色相序交变原理：彩色相序交变原理：发端发端周期性改变彩色的相序周期性改变彩色的相序收端收端采用平均措施，以减轻传输相位误差带来的采用平均措施，以减轻传输相位误差带来的影响，抵消相位误差影响，抵消相位误差品偏红品偏红品偏红品偏红品偏蓝品偏蓝Fn表示第表示第n行的色度矢量，行的色度矢量，Fn+1表示表示n+1行的色度矢量。由于行相行的色度矢量。由于行相关，可以认为它们的颜色相同。则矢量关，可以认为它们的颜色相同。则矢量Fn和和Fn+1的的U分量相等，分量相等，V分量绝对值相等、相位相反，即以分量绝对值相等、相位相反，即以U轴对称。如果传输过程中轴对称。如果传输过程中无相位失真，解调时无相位失真，

37、解调时V回原位，可正确地恢复出色差信号。回原位，可正确地恢复出色差信号。有相位失真时，有相位失真时，用逐行倒相的方用逐行倒相的方法消除了相位失法消除了相位失真带来的色调失真带来的色调失真，相位失真仅真，相位失真仅引起了饱和度下引起了饱和度下降，但色调末变。降，但色调末变。隔行扫描逐行倒相的变化规律：隔行扫描逐行倒相的变化规律：隔行扫描逐行倒相的变化规律：隔行扫描逐行倒相的变化规律：不倒相行（取正号）不倒相行（取正号）不倒相行（取正号）不倒相行（取正号）NTSC NTSC行行行行 倒相行（取负号）倒相行（取负号）倒相行（取负号）倒相行（取负号）PAL PAL行行行行 3.3.2 PAL3.3.2

38、 PAL色度信号及其频谱交错色度信号及其频谱交错1 1PALPAL色度信号色度信号色度信号色度信号PALPAL色度信号：色度信号：色度信号：色度信号：其中：其中：其中：其中：k k(t)(t)表示逐行取值为表示逐行取值为表示逐行取值为表示逐行取值为+1+1和和和和-1-1的的的的2H2H为周期的开关函数为周期的开关函数为周期的开关函数为周期的开关函数接收端检波时要识别是接收端检波时要识别是NTSC行还是行还是PAL行，以决定正交同步检行，以决定正交同步检波器的相位。波器的相位。NTSC行行PAL行行 VUVCUCebebPAL制色同步逐行摆动制色同步逐行摆动9090。2PAL色度信号的频谱交错

39、色度信号的频谱交错PALPAL色度信号频谱色度信号频谱色度信号频谱色度信号频谱:U U分量对副载波分量对副载波分量对副载波分量对副载波sinsinc c c ct t t t平衡调幅，平衡调幅，平衡调幅，平衡调幅，频谱仍以频谱仍以频谱仍以频谱仍以f f f fHH为间隔，对称地分为间隔，对称地分为间隔，对称地分为间隔，对称地分布在色副载波布在色副载波布在色副载波布在色副载波f f f fscsc两旁。两旁。两旁。两旁。逐行倒相的逐行倒相的逐行倒相的逐行倒相的V V 分量对分量对副载波副载波副载波副载波coscos c ct t平衡调幅平衡调幅平衡调幅平衡调幅，也可看成是也可看成是也可看成是也可

40、看成是V V分量分量分量分量对逐行倒相的色副载波对逐行倒相的色副载波对逐行倒相的色副载波对逐行倒相的色副载波KK(t)(t)coscosct ct 的平衡调幅。的平衡调幅。的平衡调幅。的平衡调幅。基波角频率：基波角频率：基波角频率：基波角频率：开关函数：开关函数：开关函数：开关函数：逐行倒相的色副载波的各频率分量为：逐行倒相的色副载波的各频率分量为：逐行倒相的色副载波的各频率分量为：逐行倒相的色副载波的各频率分量为：图中虚线为供图中虚线为供U信号调制用的副载波，实线为供信号调制用的副载波，实线为供V信号调信号调制用的副载波。制用的副载波。可以看出，调制可以看出，调制V信号的副载波是谱线群，调制

41、信号的副载波是谱线群，调制U信号的信号的副载波是一根谱线。副载波是一根谱线。U U分量与分量与分量与分量与V V分量的主谱线刚好错开分量的主谱线刚好错开分量的主谱线刚好错开分量的主谱线刚好错开1/21/2行频。行频。行频。行频。NTSC制制U，V信号频谱是重合的，而信号频谱是重合的，而PAL制色度信号本身制色度信号本身完成了频谱交错。这也是完成了频谱交错。这也是PAL制色度不容易失真的原因。制色度不容易失真的原因。3.3.3副载波选择及色度信号与亮度信号的频谱交错副载波选择及色度信号与亮度信号的频谱交错合理选择合理选择合理选择合理选择fscfsc，使亮度，使亮度，使亮度，使亮度Y Y信号与色度

42、信号的主谱线相互错开。信号与色度信号的主谱线相互错开。信号与色度信号的主谱线相互错开。信号与色度信号的主谱线相互错开。fscfsc要尽量的高，但其上边频不能超过规定的要尽量的高，但其上边频不能超过规定的要尽量的高，但其上边频不能超过规定的要尽量的高，但其上边频不能超过规定的6MHz6MHz 1/41/4行频间置：行频间置：行频间置：行频间置：只采用只采用只采用只采用1/41/4行频间置，亮度信号行频间置，亮度信号行频间置，亮度信号行频间置，亮度信号Y Y的的的的f f f fv v场频副谱线与色度信号场频副谱线与色度信号场频副谱线与色度信号场频副谱线与色度信号U U、V V的的的的f f f

43、fv v场频副谱线的间距只有场频副谱线的间距只有场频副谱线的间距只有场频副谱线的间距只有1/81/8f f f fv v，容易造成亮色串扰。，容易造成亮色串扰。，容易造成亮色串扰。，容易造成亮色串扰。1/21/2场频偏置（场频偏置（场频偏置（场频偏置（25Hz25Hz偏置）：偏置）：偏置）：偏置）：采用采用采用采用1/21/2场频偏置（场频偏置（场频偏置（场频偏置（25Hz25Hz偏置）后，使亮度信号偏置）后，使亮度信号偏置）后，使亮度信号偏置）后，使亮度信号Y Y与色度信号与色度信号与色度信号与色度信号U U、V V的副谱线间距增加的副谱线间距增加的副谱线间距增加的副谱线间距增加3 3倍，为

44、倍，为倍，为倍，为3/83/8f f f fV V，进一步减少亮色串扰。，进一步减少亮色串扰。，进一步减少亮色串扰。，进一步减少亮色串扰。2 2PALPALD D解码器解码器解码器解码器梳状滤波器梳状滤波器梳状滤波器PALD解码器解码器3.3.4 PALD D解码原理解码原理梳状滤波器的作用：梳状滤波器的作用：通过延迟的色度信号和不延迟的色度信号相加或相减，将通过延迟的色度信号和不延迟的色度信号相加或相减，将色度信号中的两个色度分量色度信号中的两个色度分量U、V进行分离，以克服两个色进行分离，以克服两个色度之间的相互串扰度之间的相互串扰。为了使梳状滤波器具有上述作用，延时线的延时时间对于为了使

45、梳状滤波器具有上述作用，延时线的延时时间对于包络（即包络（即U、V信号）等于一个行周期信号）等于一个行周期TH=64s，对于副载，对于副载波要求相位相反。波要求相位相反。直通信号直通信号延时信号延时信号假设相邻两行色度信号相同，副载波相位相反假设相邻两行色度信号相同，副载波相位相反延迟线的频率特性：延迟线的频率特性：色度信号延迟一行不变，要求其各个频率分量具有相同的一色度信号延迟一行不变，要求其各个频率分量具有相同的一行延迟时间，即要求延迟线具有线性相位特性，群延时等行延迟时间，即要求延迟线具有线性相位特性，群延时等于行周期于行周期TH副载波延迟后反相，要求副载波的延迟时间是半副载波周期副载波

46、延迟后反相，要求副载波的延迟时间是半副载波周期的奇数倍。的奇数倍。存在微分相位时：存在微分相位时：相加端相加端相减端相减端经正交解调出经正交解调出只产生人眼不太敏感的饱和度变化，不影响色调。只产生人眼不太敏感的饱和度变化，不影响色调。群延时（包络延时即色度信号延时）群延时（包络延时即色度信号延时）相延时（副载波延时）相延时（副载波延时）取取延迟线的相位特性：延迟线的相位特性：5675672 21 1scsc0-0.5032 配有换能器的超声玻璃色散延迟线实现如图的相位特性配有换能器的超声玻璃色散延迟线实现如图的相位特性相位特性不通相位特性不通过原点，相延过原点，相延时与频率有关时与频率有关的色

47、散延迟特的色散延迟特性性梳状滤波器的频率特性梳状滤波器的频率特性具有梳齿状的幅频特性，因而称为梳状滤波器。具有梳齿状的幅频特性，因而称为梳状滤波器。延迟线频率特性：延迟线频率特性：相减端频率响应：相减端频率响应：幅频响应：幅频响应：相加端频率响应：相加端频率响应：幅频响应：幅频响应：相减端输出相减端输出相加端输出相加端输出PAL频谱频谱相减端相减端幅频特性幅频特性相加端相加端幅频特性幅频特性经梳状滤波亮色得到分离经梳状滤波亮色得到分离亮度串色幅度下降亮度串色幅度下降3dB彩色信噪比改善彩色信噪比改善3dB相延时误差对梳状滤波特性的影响相延时误差对梳状滤波特性的影响可以证明，经梳状滤波和同步检波

48、后：可以证明，经梳状滤波和同步检波后：逐行交变的小幅度串色，色调偏差互补，通过视觉平均获逐行交变的小幅度串色，色调偏差互补，通过视觉平均获得正确彩色。得正确彩色。当存在显像管非线性电当存在显像管非线性电光转换特性时，逐行交变的串光转换特性时，逐行交变的串色使亮度逐行强弱变化，由于隔行扫描产生向上缓慢移动色使亮度逐行强弱变化，由于隔行扫描产生向上缓慢移动的明暗相间的行结构，称为行蠕动现象或行顺序效应。的明暗相间的行结构，称为行蠕动现象或行顺序效应。PAL制克服制克服NTSC制相位敏感性的基本原理制相位敏感性的基本原理可概括为：可概括为：采用逐行倒相正交平衡调幅的色度信号。采用逐行倒相正交平衡调幅

49、的色度信号。在解调时先经梳状滤波器分离，然后再同步检在解调时先经梳状滤波器分离，然后再同步检波；波；利用视觉平均作用补偿小幅度串色所引起的彩利用视觉平均作用补偿小幅度串色所引起的彩色偏差。色偏差。3.3.5 PAL制的主要性能制的主要性能 克服了克服了克服了克服了 NTSC NTSC制相位敏感的缺点。制相位敏感的缺点。制相位敏感的缺点。制相位敏感的缺点。PAL PAL制采用制采用制采用制采用1/41/4行频间置再加行频间置再加行频间置再加行频间置再加25 Hz25 Hz确定副载波，有效地实现了亮度确定副载波，有效地实现了亮度确定副载波，有效地实现了亮度确定副载波，有效地实现了亮度 信号与色度信

50、号的频谱交错，因而有较好的兼容性。信号与色度信号的频谱交错，因而有较好的兼容性。信号与色度信号的频谱交错，因而有较好的兼容性。信号与色度信号的频谱交错，因而有较好的兼容性。梳状滤波器在分离色度信号的同时，使亮度串色的幅度也下降了梳状滤波器在分离色度信号的同时，使亮度串色的幅度也下降了梳状滤波器在分离色度信号的同时，使亮度串色的幅度也下降了梳状滤波器在分离色度信号的同时，使亮度串色的幅度也下降了 3dB 3dB，使彩色信噪比提高了，使彩色信噪比提高了，使彩色信噪比提高了，使彩色信噪比提高了3dB3dB。由于由于由于由于NTSCNTSC制是制是制是制是1/21/2行频间置，行频间置，行频间置，行频

51、间置，PAL PAL制为制为制为制为 l/4 l/4行频间置。二者相比实行频间置。二者相比实行频间置。二者相比实行频间置。二者相比实 现现现现PALPAL信号的亮色分离要比信号的亮色分离要比信号的亮色分离要比信号的亮色分离要比 NTSC NTSC制困难，且分离质量也较差。制困难，且分离质量也较差。制困难，且分离质量也较差。制困难，且分离质量也较差。由数字滤波解决由数字滤波解决由数字滤波解决由数字滤波解决 存在行顺序效应。存在行顺序效应。存在行顺序效应。存在行顺序效应。3.5模拟彩色电视制式的缺陷模拟彩色电视制式的缺陷一、复合信号方式的缺陷一、复合信号方式的缺陷亮色串扰亮色串扰 三种模拟彩色电视

52、制式均采用亮、色信号在时域同时三种模拟彩色电视制式均采用亮、色信号在时域同时（相加），在频域共用频带（窄带色度信号置于亮度信号频（相加），在频域共用频带（窄带色度信号置于亮度信号频谱的高端）的复合信号方式，由于亮色分离的不完善（带通谱的高端）的复合信号方式，由于亮色分离的不完善（带通滤波和副载波陷波），以及可能发生的频谱混叠，会产生亮、滤波和副载波陷波），以及可能发生的频谱混叠，会产生亮、色间的串扰。色间的串扰。亮度串色亮度串色:表现为在亮度信号的细节部分表现为在亮度信号的细节部分(有高频亮度分量有高频亮度分量)产产生杂乱的彩色图像。生杂乱的彩色图像。在电视测试图上，在表示水平清晰度的条形区，

53、在细密在电视测试图上，在表示水平清晰度的条形区，在细密条条(对应对应300、380、500线处线处)会出现五颜六色的花纹。会出现五颜六色的花纹。色度串亮色度串亮:在彩色图像的陡削边沿和大面积饱和色区，会在彩色图像的陡削边沿和大面积饱和色区，会出现小的移动点（副载波干扰）。出现小的移动点（副载波干扰）。色度两分量串扰色度两分量串扰微分增益、微分相位和不对称边带，会使色度两分量互微分增益、微分相位和不对称边带，会使色度两分量互串，产生彩色失真（色调或饱和度变化），或与其有关串，产生彩色失真（色调或饱和度变化），或与其有关的行顺序效应。的行顺序效应。彩色水平分解力低彩色水平分解力低窄带的色度信号有利

54、于减少亮色互串，但使彩色水平分窄带的色度信号有利于减少亮色互串，但使彩色水平分解力降低，会造成彩色文字的竖笔画无色。解力降低，会造成彩色文字的竖笔画无色。彩色副载波与伴音副载波的互调彩色副载波与伴音副载波的互调其结果会引起彩色和伴音的失真。其结果会引起彩色和伴音的失真。二、隔行扫描方式的缺陷二、隔行扫描方式的缺陷隔行扫描可理解为在空间垂直方向隔行扫描可理解为在空间垂直方向y和时间方向和时间方向t的二维采样。的二维采样。设设 行距为行距为d，场周期为，场周期为T，则，则垂直采样频率垂直采样频率fsy=1/d，时间采样频率，时间采样频率fst=1/T设亮度信号为设亮度信号为b(y,t)，频谱为，频

55、谱为B(fy,ft)奇数场二维采样信号的频谱为奇数场二维采样信号的频谱为偶数场的二维采样相对于奇数场沿偶数场的二维采样相对于奇数场沿y轴平移轴平移d，延，延t轴平移轴平移T。偶数场二维采样信号的频谱为偶数场二维采样信号的频谱为隔行扫描图像的二维频谱为隔行扫描图像的二维频谱为1区区A点：点：fy=1/d，ft=0行结构行结构频谱混叠，垂直分解力频谱混叠，垂直分解力下降下降2区区B点：点：fy=0，ft=1/T高亮度、高对比度画面高亮度、高对比度画面大面积闪烁大面积闪烁3区区C点：点：fy=1/(2d)，ft=1/(2T)行间闪烁和行蠕动行间闪烁和行蠕动可分辨边界可分辨边界三、清晰度和临场感的缺陷

56、三、清晰度和临场感的缺陷画面细节分辨率不够，清晰度不足画面细节分辨率不够，清晰度不足受扫描行数和视频信号频带宽度的限制，图像细节分辨率不受扫描行数和视频信号频带宽度的限制，图像细节分辨率不够，没有充分适应人眼的视觉能力（由上图可见）。以够，没有充分适应人眼的视觉能力（由上图可见）。以PAL制为例，垂直分辨率制为例，垂直分辨率300线，水平分辨率线，水平分辨率400线，对于线，对于目前发展的大屏幕电视及近距离观看来说显然是不够的目前发展的大屏幕电视及近距离观看来说显然是不够的。电视图像的临场感不强电视图像的临场感不强模模拟拟电电视视(非非大大屏屏幕幕)的的最最佳佳观观看看距距离离约约6倍倍于于电电视视屏屏幕幕的的垂垂直直高高度度。对对于于4：3幅幅型型比比电电视视机机，垂垂直直视视场场和和水水平平视视场场分分别别为为10和和13，只只占占人人视视觉觉外外部部视视场场(80和和160)的的1/8和和1/12，没没有有产产生生身身临临其其境境的的感感觉觉。大大屏屏幕幕电电视视的的最最佳佳相相对对观观看看距距离离缩缩短短至至34，垂垂直直视视场场增增至至16，水水平平视视场场增增至至22。目目前前大大屏屏幕幕电电视视中中多多采采用用16：9幅幅型型比比的的显显示示器器，这这也也是是高高清晰度电视追求的目标。清晰度电视追求的目标。