第三章彩色电视制式3

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即V信号对g(t) cosωsct进行调幅:
g(t)
cossc t=
4

n
1 sin 2n 1

2n

1
H
2
t


cos
sct
2

n
1 sin 2n 1
sc

2n
1
H
2
t

2

n
1 sin 2n 1
sc
2n
1
五、PAL制彩色副载波频率的选择
选择原则
(1)使亮度信号与色度信号频谱的主谱线彼此错 开;
(2)减小副载波的谐波干扰;(fSC尽量高) (3)不能使已调色差信号的上边带超出规定的
6MHz范围。(fSC不能太高)
电视原理
• 副载波频率的选择
F=FU±FV=Usinωsct+g(t)Vcosωsct 其中g(t)的傅立叶级数为:
13
第314行 8 2
第2行 7 1
第315行 6 8
第3行 5 7
第316行 4 6
d
571357
6
246
5
135
246824
135713
824682 1 2 3 456 7 8
d
d/4
第1行 1 3 5 7 1 3 5 7
第314行 8 2 4 6 8 2 4 6
第2行 7 1 3 5 7 1 3 5
置相同如2行和
314行
第315行 6 8
1行上第1、3、5、 第 3 行 5 7
7场的亮点右移
d/4
第316行 4 6
d 571357 468246 357135 246824 135713 824682
1 2 3 456 7 8
时间相隔312行而在 空间上相邻的两行亮 点位置是相同的
第1行
d/4
R Y 0.59 G Y 0.11 B Y
0.30
0.30
B Y 0.30 R Y 0.59 G Y
0.11
0.11
电视原理
二、逐行倒相对传输相位畸变的补偿原理
逐行倒相
发送的时候, PAL行1、3、 5 … …不倒相,2、4、 6…倒相
g (t )

4

cos(2H
t)
1 cos(3H
32
t)
1 cos(5H
52
t)

可见,(1) g(t)频谱由半行频奇数倍组成,频率为:
fH 、3 fH 、5 fH (2n-1)fH
22 2
2
(2) g(t)相应的频率的振幅衰减较快
PAL制中,可以把F=Usinωsct+g(t)Vcosωsct看成 F=Usinωsct+Vg(t) cosωsct
电视原理
三、PAL制色同步信号
PAL制色同步信号的作用
(1)提供接收机副载波恢复电路频率和相位基准 (2)识别NTSC行和PAL行
电视原理
数学表达式: Cb=bsin(ωsct ±135°)
NTSC制色同步信号相位
Cb 180°
V U
NTSC行 PAL行
FU中色同步相位 180° FV中色同步相位+ 90 ° FU中色同步相位 180°
电视原理
PAL制副载波精确频率选择: fsc=283.75fH+25Hz=4.43361875MHz
增加25Hz的目的在于减轻副载波光点干扰的可见度
电视原理
六、PAL编解码器
PAL制彩色解码电路方框图
4.43
4.43MHz
基色矩阵
FBAS 4.43MHz Y' 亮度放大
陷波
处理
延时
视频 放大
Y 基
亮点②与第1场
第314行 4 6
2
682
两个亮点①中间
的位置的暗点对 第 2 行 7 1
5

13 5
第315行 2 4 6 8 2 4 6 8
第3行 5 7 1 3 5 7 1 3
第316行 8 2 4 6 8 2 4 6
4
3
2
1
有25Hz偏置光点的特点
(1)一帧内含的副载波多了一个周期,则不改变相 隔1帧的两场的亮点的位置关系,如第1行的①和 ③的相对位置。 (2)各偶数场亮点相对于无25Hz间置移动了d/2, 如第314行⑧右移了d/2。 (3)同一场光点连成的斜线的移动方向和速度都发 生了改变,由逐场右移d/8变成逐场右移3d/8;由 逐场向上移1行变成逐行向下3行。
H
2
t
2

n
1 sin 2n 1
sc

nH

H
2
t

2

n
1 sin 2n 1
sc

nH

H
2
t
如果仍然采用半行频间置,则FV对g(t) cosωsct调幅后,其
主谱线是与fsc以fH /2为间隔向两旁展开,落在nfH上,与 亮度主谱线重合,违背了频谱交错原理。
存储复用
信号
行序
n-1
n
n+1
n+2

亮度
Y
Y
Y
Y

直达
B-Y
R-Y
B-Y
R-Y

色度
延时
R-Y
B-Y
R-Y
B-Y
彩色电视原理
第三章 彩色电视制式
主要介绍彩色电视制式 分类以及它们的工作原 理。
电视原理
3.3 PAL制彩色电视
主要介绍PAL彩色电 视制式和工作原理
知识回顾
1、平衡调幅和正交平衡调幅 2、压缩系数 3、彩色矢量图 4、色同步信号 5、彩色副载波频率的选择
副载波频率选择原则 NTSC制副载波频率的选择

B
sinωsct
识别检波
PAL开关
90°移相
副载波恢复电路
鉴相器
副载波振荡器 VVCO
七、PAL制彩色电视主要性能
1、PAL制主要优点:
(1)克服了NTSC制相位失真敏感的缺点,相位 失真的容限可扩大到40° ;
(2) PAL制信号对非对称边带传输具有很强的抵 抗的能力;
(4) 多经衰落对PAL制影响较小。
2、PAL制主要缺点:
(1) 传输系统或解码电路中有各种误差时,会有 行顺序效应,出现“爬行现象”;
(2)电路、设备较NTSC制复杂,接收机价格较 高;
(3) 清晰度比NTSC制低。
3.4 SECAM制彩色电视
• 1956年法国工程师亨利·弗朗斯提出, 1966年形成制式。
3.4 SECAM制彩色电视
PAL制与NTSC色同步信号的异同:
PAL制的色同步信号与NTSC色同步信号的波形以 及它们插入视频信号中的位置相同;
PAL制的色同步信号中副载波逐行倒相, NTSC行 为+135°, PAL 行为-135°;色同步信号相位摇 摆。
四、PAL制彩色矢量图
N行和P行 色调以(BY)U对称
FBAS=Y+[(B-Y) sinωsct±(R-Y) cosωsct] +bsin(ωsct±135°)+S
TH /Tsc = 283.75+1/625 TF /Tsc = 283.75×625+1
每帧增加 一个副载 波
电视原理
有25Hz偏置
1场多了1/2副载
d
波周期,副载波亮
d/4
点逐行右移的距 第 1 行 1 3 5 7 1 3 5 7
离要小于d/4(为 d/4-d/625=
第314行 4 6 8 2
f fsc+1.3MHz
设 f sc

283 3 4
fH
384fH f
0.25fH
6MHz
3、25Hz偏置的作用
副载波光点干扰(NTSC) 副载波光点干扰(PAL)
增加25Hz的目的在于减轻副载波光点干扰的可见度
(1)无25Hz偏置 ①①
第1行
d/4
13

第314行 8 2
空间相邻亮点位 第 2 行 7 1
θ=arctan0.25d/0.681d=20.2° (3)光点斜线有两个移动方向:每8场从左向右移动d距离; 逐场向上移1行。
• 光栅宽度为283.75d→光栅的高度为 3/4×283.75d→相邻两行间隔 3/4×283.75d÷312.5=0.681d
电视原理
fsc = 283.7 5fH+25Hz=283.75fH+fH /625 = 4.43361875 Hz
FN 色矢量

V
NTSC行失 真彩色矢量
F'N FN
+V'P



0
还原后的 失真PAL 行彩色矢 量
U U'P

0

U

0

U -V'P
PAL行失真 F'p 彩色矢量
NTSC制色度相位误差容限 为± 12 °
FP
PAL制色度相位误差容限为 ± 40 °
相位补偿实现条件: 由于人眼视觉特性,将空间和时间上相邻 的两行信息平均,得到原来的色调。
第315行 6 8 2 4 6 8 2 4
第3行 5 7 1 3 5 7 1 3
第316行 4 6 8 2 4 6 8 2
无25Hz偏置光点的特点
(1)每4帧(8场)完成一个相消的循环。第1帧和第3帧抵消, 第2帧和第4帧抵消;fH=25Hz,每4帧为一个相消的循环, 抵消频率为25/4=6.25,抵消作用不完全,有闪烁感; (2)同一场亮点(暗点)连成从左上到右下的斜线,斜线与 垂直方向的夹角为20.2°;
6、 I、Q信号
电视原理
发送端色度 信号矢量图
V F
传输通道产生相 位失真⊿φ
失真彩
色矢量
V
F'N 正常彩
FN 色矢量

0


U

U
0
NTSC制色度相位误差容限 为± 12 °
一、逐行倒相制彩色电视
PAL是Phase Alternation Line(逐行倒相)的缩写, 又称逐行倒相正交平衡调幅制
SECAM制又称顺序传送彩色与存储复用制(顺 序-同时制),它是将两个色差信号对两个频率 不同的副载波进行调频,并逐行轮换后插入到 亮度信号的高频端,形成彩色电视信号。
3.4 SECAM制彩色电视
基本原理: SECAM制在同一时刻不能同时发送B-Y、R-Y信 号,SECAM接收机利用一个延迟线,将收到的 信号存储一行,使得接收倒信号利用两次,即直 达信号利用一次,延迟一行利用一次,实行两行 相加,延迟线的延迟时间等于行周期64μs。
g(t)
3 2
fH
7 2
fH
1 2
fH
V
5 2
fH
g(t)cosωsct
0 fH 2fH
fsc
f
f
1.3MHz
f
f sc

1 2
fH
g(t)cosωsct V
f sc

5 2
fH
fsc
fsc+fH
f sc

1 2
fH
f sc

5 2
fH
f
fsc+1.3MHz
PAL方式F与Y频谱 (1/4行频间置) F=FU ± FV = U sinωSCt± VcosωSCt
PAL制色度信号数学表达式:
F=FU±FV=Usinωsct±Vcosωsct = Fmsin(ωsct±φ)
Fm
U 2 V 2 , arctan V
U
电视原理
• 选择R-Y色差信号倒相的原因: B-Y传输系数较大,接收机对倒换切 换误差更明显, (接收机要把PAL行倒 相后再进行解调)
清晰度控制
VACK
色度通道
F+Cb
4.43MHz 带通
色度 放大
4.43MHz
VACC
ACC控制
ACC检波
F、B 分离
Cb
亮度通道
F 色饱和 度控制 VACK ACK控制
ACK检波

±2F
V
R-Y同步 R-Y

R
梳状滤
检波
波器
±cosωsct
延时 一行
G-Y矩阵 G-Y 矩 G

2FU B-Y同步 B-Y 检波
接收端解调色度时,将PAL行 的-V还原为+V。重现彩色 为NTSC行彩色和还原后的 PAL行彩色的平均效果。
矢量表示法
V Fm
F=FU+FV NTSC行
0 -
Fm
U
F=FU-FV PAL行
补偿原理
校正后的 彩色矢量
发送端色度 信号矢量图
V F
传输通道产生相 位失真⊿φ
失真彩
色矢量
V
F'N 正常彩
46 8 2
0.2484d)
第2行 7 1 3 5 7 1 3 5
第314行上第2场 第315行 2 4 6 8 2 4 6 8
亮点②与第1场 两个亮点①中间 第 3 行 5 7 1 3 5 7 1 3
的位置的暗点对

第316行 8 2 4 6 8 2 4 6
4
3
2
1
d
d/4
第314行上第2场 第 1 行 1 3 5 7 1 3 5 7
PAL制副载波选择
亮度信号Y与两个色度信号分量频谱相互错开: nfH应满足下述关系:
nf H

1 2

f
sc
( fsc

fH 2
)
得到
f sc

(n

1) 4
fH
即1/4行频间置
电视原理
g(t) V 频谱
V的每一频率分量作为载频 被 g(t)cosωsct平衡调幅
g(t)频谱 V频谱
令 ±V=g(t)V,则 ± FV= g(t)V cosωSCt
g(t) g(t)波形

1
-1
TH
TH
±FV
±FV 频谱
fsc-1.3MHz
FU
FU 频谱
fsc-1.3MHz
Y+F 频谱
fH 2fH
fH fSC fH
1 2
fH
1 2
fH
fH fH
2fH
2fH
283.75fH
283fH 284fH
f fsc+1.3MHz
FV中色同步相位-90°
平均相
位135°
平均相位- 135°
PAL制色同步信号相位
NTSC行 CbN
V
CbVN
CbU
CbP PAL行
135° U
-135°
CbVP
135°
-135°
~~
64μS
色同步与行同步信号的相对位置关系
5.6μS 4.7μS
2.25μS 10个副载波信号
行消隐后肩
4.38μS 12μS
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