6、彩色电视信号兼容 NTSC制解析
彩色电视制式与彩色电视信号
Y = 0.30R + 0.59G + 0.11B
告诉我们在Y、R、G、B这4个变量中，只有3个是独立的。所以
只要在传送Y 的同时，再传送三个基色中的任意两个即可。 由于每个基色信息中都含有亮度信息，如果直接传送基色信
号，巳传送的亮度信号Y(为各基色亮度总和)与所选出的两个基色 所包含的亮度参量就重复了，因而使得基色与亮度之间的相互干 扰也会十分严重（带宽不同）。所以通常选择不反映亮度信息的 信号传送色度信息，例如基色信号与亮度信号相减所得到的色差 信号(R-Y)、(G-Y)和(B-Y)，可从中选取两个代表色的度信息。因 此，在彩色电视系统中，为传送彩色图像，选用了一个亮度信号 和两个色差信号。
2．1．1兼容的必备条件 (1) 所传送的彩色电视信号中应有亮度信号和色度信号两部分。 亮度信号包含了彩色图像的亮度信息，它与黑白电视机的图像信号 一样，能使黑白电视机接收并显示出无彩色的黑白画面；色度信号 包含了彩色图像的色调与饱和度等信息，被彩色电视机接收后，与 亮度信号一起经过处理后显示出彩色画面。另外，彩色电视机接收 到黑白电视信号后，也能显示出与黑白电视机基本相同的图像。 (2) 彩色电视信号通道的频率特性应与黑白电视通道频率特性基 本一致。应该有相同的频带宽度、图像载频和伴音载频。图像和伴 音的调制方式应黑白电视系统相同，且频道间隔相同(8MHz)。 (3) 彩色电视与黑白电视应有相同的扫描方式及扫描频率，相同 的辅助信号及参数。 (4) 应尽可能地减小黑白电视机收看彩色节目时所受到（彩色信 号的）干扰，以及彩色电视中色度信号对亮度信号的干扰。 在以上各条中，要实现扫描方式和扫描频率一致、具有相同的
大，与亮度信号叠加
彩色电视机彩色全电视图像信号的模拟
彩色电视机彩色全电视信号的模拟一、题目分析1。
1彩色电视机成像原理彩色图像的显示基于三基色的原理。
任何彩色都可以用红绿蓝三种基色配合而产生基本相同的视觉效果。
彩色管不同于黑白管，它有产生三种基色的荧光屏和激励荧光屏上数以万计的三基色单元的三个电子束.只要三基色荧光粉所产生的光的分量不同，就可以形成自然界的各种彩色。
如红绿蓝三基色的光通量依一定的比例配合就成白光。
红和绿配合就成黄光。
红和蓝配合就成紫光.只有红枪的电子束激发红粉则发红光，只有蓝束激发蓝粉则发蓝光，只有绿束激发绿粉则发绿光。
如果三束电流均为零（荧光屏未被激发）则呈黑色.彩色电视信号传输不同于黑白电视之处就是除亮度信号外还有一个色度信号。
彩色电视机接收这两个信号，经过处理后分解为三个（红、绿、蓝)亮度信号分别去调制相应的电子枪。
1.2彩色电视信号电视制式：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.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.世界上现存的三种兼容制彩色电视制式：1．NTSC制--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。
NTSC彩色电视制的主要特性是:一帧图像的总行数为525行,分两场扫描。
行扫描频率为15750Hz,周期为63.5μs；场扫描频率是60Hz，周期为16.67ms；帧频是30Hz，周期33。
章2彩色信号制式
彩色制式： 指对彩色电视信号加工、处理和传播旳特定
方式，即NTSC、PAL、SECAM。 兼容制传送方式 亮度信号与色差信号 色度信号与色同步信号 NTSC制 PAL制
第二章 彩色电视信号与彩色电视制式 §1、兼容制传送方式
一、兼容旳必备条件
1、彩色电视信号应包括：亮度信号、色度信号 2、彩色、黑白电视信号及其通道旳频率特征应基本一致 3、彩色、黑白电视信号扫描方式、频率应一致 4、彩色、黑白电视信号中旳辅助信号及参数应一致 5、应尽量减小亮色串扰
第二章 彩色电视信号与彩色电视制式 §2、亮度信号和色差信号
一、亮度、色差与R、G、B
Y ＝ 0.3R ＋ 0.59G ＋ 0.11B————①
Y ＝ 0.3Y ＋ 0.59Y ＋ 0.11Y————②
② － ①：
0＝0.3（R－Y）＋0.59（G－Y）＋0.11（B－Y）
G Y 0.3 R Y 0.11 B Y
一、色度信号旳形成
正交平衡调幅：将两个色差信号（R-Y）、（B-Y）分别 对两个正交旳副载波（即频率相同，相位相差90°旳两 个副载波），进行平衡调幅，从而得到已调信号，称为 色度信号。
第二章 彩色电视信号与彩色电视制式 §3、色度信号与色同步信号
一、色度信号旳形成
1、平衡调幅——克制载波调幅
一般调幅波：Et 1 m cos t Ecm cosct
二、同步检波原理
V解调开关 色差信号V
色度信号 F= USinωsct +Vcosωsct
Cosωsct 90°移相
副载波 恢复
Sinωsct
色差信号U
U解调开关
第二章 彩色电视信号与彩色电视制式 §3、色度信号与色同步信号
第四章彩色电视信号2009
EG–EY=EG–(0.3ER+0.59EG+0.11EB)= –0.3ER0.41EG–0.11EB EB–EY=EB–(0.3ER+0.59EG+0.11EB)= –0.3ER–0.59EG0.89EB
ER–EY= 0.7ER–0.59EG–0.11EB EG–EY= –0.3ER0.41EG–0.11EB EB–EY= –0.3ER–0.59EG0.89EB
中心位置调节器
中心位置调节器
图 3-4 荫罩管示意图
四、彩色三要素和三基色原理
1. 彩色三要素 任何一种彩色，都可由亮度、色调、色饱和度这三个参量 来确定，这三个参量称为彩色三要素。 亮 度
亮度用Y来表示，它是指彩色光作用于人眼时引起人眼视 觉的明暗程度。它不仅与彩色光的强弱有关，而且与彩色光 的波长有关。
由图可知，流过R4的电流I4等于三个支路电流I1、I2、I3之
和，即
I 4 I1 I 2 I 3
E Y E R E Y EG E Y E B E Y R4 R1 R2 R3
则有
E Y E R E Y EG E Y E B E Y R4 R1 R2 R3
10001000彩条信号波形
三.
色度信号
在彩色电视中，除了传送反映彩色图像亮度信息的亮度信 号(Y) 外，还需要传送反映彩色图像色彩信息的色调和色饱和 度这两个量的色度信号 (F)。根据兼容的要求，色度信号应只 包含色彩信息，不包含亮度信息。 我们知道，三基色电信号ER、EG 、EB既包含有彩色的亮 度信息又包含了彩色的色度信息。 因而直接把三基色信号作 为色度信号传送是不行的。 为了获得只包含色度信息的色度信号， 一个简便的方法 就是从三基色信号中减去亮度信号， 我们称它们为色差信号。 根据亮度方程可导出红、绿、蓝三个色差信号。 ER–EY=ER–(0.3ER+0.59EG+0.11EB)=0.7ER–0.59EG–0.11EB
第二章彩色电视制式与彩色电视信号
将色差信号与Y信号相减即为三基色信号。
彩色图像摄取
在传送黑白电视信号时，其色度信号为零，此 时R=G=B=E，
Y=0.3E+0.59E+0.11E=E R-Y=E-E=0 B-Y=E-E=0
若R、G、B不相等，且不为零，此时被传送的 彩色为非饱和色。只有其中一个或两个为零，则所 传送色彩色为饱和色。
2.4.2 NTSC制编码方框图
延迟线
Y
R G
矩 阵
I
电
低通
路Q
B
延迟线
低通
平衡调 制器
A脉冲
Y
+
+
平衡调
Fb
FBAS
制器
平衡调
制器 S脉冲
123 33 180
副载波形成电路
K脉冲
NTSC制解码方框图
FBAS
延迟线
陷波器
F
带通
同步检 波器
同步检 波器
门电路 Fb
123
33
副载波恢复
Y
矩
R
延迟线
I阵
电
G
Q路 B
矩阵电路
编码矩阵
Y 0.30 0.59 0.11 R R Q 0.21 0.52 0.31 G AG I 0.60 0.28 0.32B B
解码矩阵
R Y G A1 Q B I
NTSC制频带分配谱图
图像载频
伴音载频
-1.25
0
I
Q
fsc
4.5 MHz
2.4.3 NTSC制主要参数及性能
第n+1行色度信号为：
F FU FV U sin sct V cossct
所以PAL制色度信号的表达式为：
电视原理现代电视系统(期末考试-及答案)
一、选择题1、色温是（D）A、光源的温度B、光线的温度C、表示光源的冷热D、表示光源的谱分布2、彩色三要素中包括（B）A、蓝基色B、亮度C、品红色D、照度3、用RGB计色制表示单色光时有负的色系数，这是因为（D）A、这样的单色光不存在B、这样的单色光饱和度太高C、这样的单色光不能由RGB三基色配出来D、这样的单色光要由负系数对应基色的补色配出来4、水平扫描的有效时间的比例可以由（C）反映。
A、行频B、场频C、行逆程系数D、场逆程系数5、均衡脉冲的作用是（B）A、保证场同步期内有行同步B、保证场同步起点的一致C、保证同步信号的电平D、保证场同步的个数6、关于隔行扫描和逐行扫描，以下哪一点是错的（C）A、隔行扫描一帧内的扫描行数是整数B、逐行扫描一帧内的扫描行数是整数C、相同场频时，二者带宽相同D、隔行扫描可以节省带宽7、下面的（D）与实现黑白电视与彩色电视的兼容无关A、频谱交错B、大面积着色原理C、恒定亮度原理D、三基色原理8、PAL彩色电视制式的色同步信号与NTSC彩色电视制式的色同步信号（D）A、相同B、U分量不同C、V分量不同D、完全不同9、从彩色的处理方式来看，（A）制式的色度信号分辩率最高A、NTSCB、PALC、SECAMD、都差不多10、NTSC彩色电视制式中副载频选择的要求不包括（B）A、实现频谱交错B、减少视频带宽C、尽量在视频较高频率端D、保证色度带宽不超出视频上限11、色同步信号的位置在（C）A、行同步脉冲上B、行消隐信号的前沿C、行消隐信号的后沿D、场消隐信号的后沿12、关于平衡调幅以下哪一种是正确的（C）A、平衡调幅中有载频分量B、平衡调幅波的极性由载频决定C、平衡调幅利于节省功率D、平衡调幅可以用包络检波解调13、彩电色度通道中色度信号与色同步信号的分离采用的是（B）方式。
A、幅度分离B、时间分离C、相位分离D、频率分离14、彩电中行输出变压器的作用是（D）。
A、为显像管提供工作电压B、为小信号供电电路提供直流电压C、为ABL电路、行AFC电路提供控制信号D、A和B和C15、彩电高频头（高频调谐器）的输出信号是（B）。
电视机原理2
1、取出亮度信号： ①滤除色度信号—4.43MHZ陷波器。 ②保留色度信号，经延迟放大后加于 矩阵电路。 2、取出色度信号： 用中心频率为4.43MHZ，带宽为2.6MHZ 的带通滤波器取出色度信号。 3、分离色度信号中的正交分量FU与 ±FV—梳状滤波器。
4、同步解调取出两个色差信号经矩阵 电路得到三基色信号。
所以要压缩视频信号幅度，只能 压缩色度信号，而使亮度信号幅度 保持不变，接收机中将色度信号按 比例放大，不会影响彩色效果。 3、压缩系数： 国标规定彩视频信号电平1.33～ 0.33据此，经推导，求出 R-Y的压缩系数=0.877 B-Y的压缩系数=0.493
二、NTSC制全电视信号 1、组成： 亮度信号、已调色度信号、行同步 行消隐信号、场同步、场消隐信号 色同步信号。 2、波形图：如图3—15所示。
3、特点：
①优点：兼容性好，电路简单，图像 质量高。 ②缺点：相位（色差信号里的色调信 息）敏感性高。 采用75%幅度，100%饱和度信号。 黄、青视频幅与白一样。 整体同黑白一样。
3-5
PAL制及其编、解码过程。
一、彩色画面的失真： 1、亮度失真—改变景物的层次。 由Y决定。 2、色饱和度失真—改变彩色的深浅。 由F=√U2+V2决定。 3、色调失真—改变彩色的颜色。 由Q=arc tan V/U决定 影响最大的是颜色失真，即相位失真。
2、逐行倒相的色度信号矢量图：
V
F=Usinwsct±Vcoswsct
U
或F=Fmsin(wsct±Q) Fm=√U2+V2 Q=arc tan V/U 彩条矢量逐行倒相信号的矢量图 如图3—17（b)所示。
3、原理框图：
F +
U U平衡调幅器
彩色电视机原理与维修第1.6讲 NTSC与PAL制
53年美国提出，并于1954年首次试播彩色电视节目。目前
主要有美国、日本、加拿大、墨西哥、菲律宾等国家使用。 NTSC制对色差信号的处理采用了正交平衡调幅。 2、NTSC-M制编码原理图
（2）编码过程：如下图所示。
本课小结： 1、NTSC制编码过程:NTSC4.43及NTSC3.58； 2、NTSC制特点； 3、PAL制编码原理及克服相位失真原理； 4、PAL制编码过程。 作 业： 1、PAL采用了什么调制方式？它是怎样克服NTSC制色 调畸变的？ 2、说明PAL制的编码过程。
90o移相
180o倒相
（3）逐行倒相色度信号矢量图:
V FV Fn
φ
o
U -φ FU
-FV
Fn+1
单一色度信号失量图
彩条信号失量图
2、PAL制相位失真的补偿原理 （1）色度信号无失真：
+V Fn φ o U Fn＋1 o +V φ U Fn＋1 Fn
-V
-V
演 示
（2）色度信号有失真的补偿原理
4、NTSC-M制主要特点 NTSC的主要优点:色度信号的组成方式最简单，因而解
码电路简单，易于集成化；其次亮度信号与色度信号频谱以
最大间距错开，亮色串扰小，故兼容性好。 NTSC的主要缺点:对色度信号相位失真敏感，即色度信
号的相位失真易容产生彩色图像色调畸变。
1.5.2 PAL制
PAL制是1962年德国德律风根（Telefunken）公 司研制成功的兼容制彩色电视制式，PAL是逐行倒 相（Phase Alternation Line）的英文缩写。 目前使用PAL制的国家有：德国、中国、英国
第七章彩色电视制式与彩色电视信号
一、平衡调幅和正交调幅
2. 平衡调幅 平衡调幅是抑制载波的一种调制方式。它 与普通调幅不同之处在于不输出载波，使得调 幅波中没有Us cosωst一项，其表达式变为 u2＝UΩcosΩt·cosωst
＝½UΩcos(ωs+Ω)t + ½ UΩcos(ωs－Ω)t （7-6）
一、平衡调幅和正交调幅
图7-9 正交平衡调幅色度信号形成方框图
二、色度信号的形成
副载波发生器产生的副载波sinωsct经放大 后直接加至U平衡调制器，由色差信号U进行平 衡调幅，产生平衡调幅波FU分量；同时sinωsct 经过90°移相后，得到正交副载波cosωsct，然 后送V平衡调制器由色差信号V进行调制，产生 平衡调幅波FV分量，FU与FV送合成器进行相加， 从而产生色度信号F。
一、平衡调幅和正交调幅
3.正交调幅 将两个调制信号分别对频率相等、相位相 差90°的两个正交载波进行调幅，再将这两个 调幅信号进行矢量相加，得到的调幅信号称为 正交调幅信号，这一调制方式称正交调幅。
一、平衡调幅和正交调幅
3.正交调幅 如果将正交调幅与平衡调幅结合起来，即 用两个调制信号分别对正交的两个载波进行平 衡调幅，得到的合成信号就是正交平衡调幅信 号，这种调制方式称为正交平衡调幅。 在NTSC制和PAL制中，选用了正交平衡 调幅方式，只用一个副载波fsc来传输两个色差 信号（R－Y）、（B－Y）。
图7-1 亮度与色度信号的频谱交错
五、恒定亮度原理
重现图像的亮度就只由传送亮度信息的亮 度信号决定，这一原理称为恒定亮度原理。 实现这一原理，可使传送的彩色图像具有 最佳视觉信杂比。
第二节 亮度信号及色差信号
一、亮度信号色差信号与R、G、B的关系
彩色电视的基本原理
0
矢量表示法
f MHz 6
例：红色 R＝1 B＝0 G＝0 Y＝0.3
V＝0.877（R－Y）＝0.877X0.7≈0.6139
U＝0.493（B－Y）＝0。493X（－0.3）≈－0.193
得
Fｍ＝0.63
tg 1 V tg 1 0.6139 103
U
0.193
V
Fｍ
0 －
F＝FU＋FV NTSC行
用电阻矩阵
黑白电视信号相同
5、图像载频、伴音载频与黑白电视信号相同。
接收彩色图像信号时
2 彩色广播电视系统为实现兼容采取的措施 －、接收机中设置亮度和色度两个通道
二、传送亮度信号Y和色差信号R－Y、B－Y
Y、R－Y、B－Y的获得方法
R摄像管 R
混合
R1
－Y
G摄像管 G R2
倒相
R－Y Y
－（R－Y） G－Y矩阵 －（G－Y）
接收端 R＝0.8、G＝0.309、B＝0.7 有彩色失真
Y＝0.3X08＋0.59X0309+0.11X0.7=0.5 不变
2、色差信号的波形
ER-Y
EB-Y
EG-Y
白黄青绿紫红兰黑
1
0
1
0
1
0
1 0 10 10 10
1
0.89
0.7 0.59 0.41
0.3
0.11
0.59 0.7
0
0 0.11
180° －90°
NTSC行 CbN
V
CbVN
平均相位 135°
平均相位 －135°
CbU
135° U
－135°
4.38μS 12μS
第6讲 NTSC制彩色电视信号编码
电 视 技 术
为了实现色差信号与亮度信号的频谱交叉，应该移动色差信号的 频谱，移动频谱的方法就是将色差信号调制在一个被称为副载波的交 流正弦波上。副载波的fs应按半行频的奇数倍进行选择，即fs=(2n1)fH/2，也就是说将fs选在亮度信号相邻主谱线nfH与(n-1)fH的中间位 置，才能实现色差信号频与亮度信号频谱的准确交叉。当n 取284时， fs=283.5fH=4.4296875MHz。
co s2 ω s t +
sin 2 ω s t +
12
电 视 技 术
（6）色同步信号
• 作用：是对接收机中的副载波振荡器进行锁相控制，以求得完全 同步。它在行消隐信号的后肩传送，由9-11个一小串副载波组成， 持续时间为2.26±0.23µ S，其振幅与行同步脉冲的振幅相同，相 位为180度。 13
三大彩色电视制式
NTSC制------正交平衡调幅 PAL制------逐行倒相正交平衡调幅 SECAM制------调频且轮行传送。
2
电 视 技 术
NTSC4.43制编码
• NTSC制是美国在1953年研制成功的一种兼 容彩色电视制式，NTSC是National Television System Committee（国家电视制式委员会）的 英文缩写。该制式对色差信号采用了正交平衡 调幅处理方法，又称正交平衡调幅制。 • NTSC4.43制是非标准NTSC制，主要用于 视频信号的相互交流，如录像机、影碟机等视 频信号。NTSC4.43制的场频为60Hz，行频为 15750Hz，彩色副载波频率为4.43MHz。
7
电 视 技 术
（4）平衡调幅 • 将色差信号对副载波进行调幅，这种调幅是 采用平衡调幅而不是采用普通调幅。平衡调幅 就是在普通调幅的基础上滤去载波成分。普通 调幅波的数学表达式: （U+1）Sinωst 平衡调幅波的数学表达式: USinωst。 平衡调幅就是色差信号U与副载波Sinωst相 乘，平衡调幅电路就是一个乘法电路。
电视三种彩色制式及特点
电视三种彩色制式及特点彩色电视广播依据三基色原理用R(红)、G(绿)、B(蓝)三基色以一定比例混合出各种色彩。
在亮度信号Y传送的同时，只须再传送两个彩色信号，第三个彩色信号可由相关电路得出。
在目前的彩色电视广播中传送两个彩色电视信号为B－Y、R－Y两色差信号。
这两个色差信号调制到彩色副载波上，再加入到亮度信号中形成彩色全电视信号。
经过七十多年的实际应用检验，由于两色差信号的调制和传输方式不同，在民用电视领域，常用的只有NTSC、PAL、SECAM三大制式。
1.NTSC制即正交平衡调幅制，又称N制，是美国于1953年研制成功的。
NTSC制的优点是：电路简单，设备成本低。
缺点是两色差信号传输过程中的串扰和在接收端色差信号分离不彻底，容易出现颜色失真、串色。
现在的录像机、激光影碟机很多都是NTSC制式。
采用这种制式的国家和地区有：美国、日本、加拿大、墨西哥、菲律宾和我国的台湾省等。
2.PAL制即逐行倒相正交平衡调幅制。
PAL制是1962年由西德研制成功并正式使用。
为了克服NTSC制的串色问题，PAL制两个色差信号中的一个由PAL 开关控制每行倒相一次，在接收端采用梳状滤波器可实现两色差信号的良好分离，大大减小了串色问题。
其缺点是增加了设备的复杂性。
现在采用PAL制的国家主要有德国、英国、荷兰、新西兰、澳大利亚、比利时、南斯拉夫、泰国和中国等。
3.SECAM制即顺序传送彩色与存储复用制。
SECAM制是1956年法国工程师亨利.弗朗斯提出的。
SECAM制传输每一行彩色信号时，只传送一个色差信号；在传送下一行信号时再传送另一个色差信号，而把上一行传送的那个色差信号存储下来供本行使用，因两行图像信号间的差别不太大。
SECAM制使传输彩色信号每一时刻都只有一个色差信号，不存在互扰和分离的问题，从而彻底克服了串色问题，其图像质量受传输通道失真的影响最小。
其缺点是不能实现亮度信号和色度信号的频谱交错，故副载波光点干扰可见度较大，兼容性不如NTSC制和PAL制，同时亮度对色度串扰也大。
兼容制彩色电视制式
第三章兼容制彩色电视制式目前世界上彩色广播电视制式最主要的有三种：(1)NTSC制，1953年由美国创立，日本、加拿大等国相继采用；(2)PAL制，1967年由西德创立，我国、英国、意大利、荷兰等西欧国家以及北欧各国采用；(3)SECAM制，1967年由法国创立，苏联和东欧各国也都采用它。
这三种制式相互不兼容制，其共同点都采用能与黑白电视兼容的亮度信号和两个色差信号作为传输信号；其不同点是两个色差信号对副载波采用不同的调制方式。
NTSC制和PAL 制都属于同时制，SECAM制属于顺序同时制。
§3.1彩色电视兼容条件与频谱交错原理彩色电视为了与黑白电视兼容，它必须具备下列条件：（1）彩色信号中必须有亮度信号和色度信号；（2）占有与黑白电视相同的频带宽度；（3）伴音载频和图象载频分别与黑白电视相同；（4）采用相同的扫描频率和相同的复合同步信号；（5）亮度信号与色度信号之间的干扰要最小。
其中，实现兼容最根本的条件是彩色电视必须以和黑白电视相同的带宽传送亮度信号和色度信号。
当fv=50Hz,Z=625行时，黑白电视图像信号（即亮度信号）约占6MHz带宽。
因此必须在6MHz的带宽内同时传送亮度信号和色度信号，否则就无法实现兼容。
人们通过对人眼视觉特性的，充分地应用色度学原理与电子电路技术的成就，采用恒亮传输方式和彩色电视信号的频带压缩措施，解决了在6MHz带宽内同时传送亮度信号和色度信号的，问题成功地实现了彩色电视与黑白电视的兼容。
一、恒亮传输方式彩色电视为了与黑白电视兼容，必须传送一个亮度信号，以便黑白电视机接收。
根据彩色具有亮度、色调和饱和亮度三个要素的理论，传送彩色图象必须选用三个独立的信号。
除了亮度信号外，还必须选择另两个信号来代表彩色的色度信息。
这两个信号与色调和饱和度之间应存在确定的相互变换关系。
例如用x、y坐标值。
但是，彩色电视中常用两个色差信号B －Y和R－Y来代表色度信息，它们与彩色摄象机输出的R、G、B三基色信号存在下列关系。
彩色电视的制式
彩色电视的基础知识
6．NTSC制解码原理 NTSC制解码主要是
正交解调，其原理方框 图如图1-29所示，其中 的两个同步解调器是乘 法器。解调器用的副载 波与调制器中的副载波 同频、同相。
彩色电视的基础知识
7．NTSC制的主要特点 （1）NTSC制解调解码电路简单，易于集成化。 （2）采用1/2行频间置，亮度和色度串色小，故兼容性 好。 （3）色度信号每行都以同一方式传送，不存在影响图像质 量的行顺序效应。 （4）传输系统引起的微分相位失真很敏感，存在着色度信 号的相位失真对重现彩色图像的色调的影响。NTSC制相位 失真容限必须在±12°以内。
彩色电视的基础知识
色差信号是指基色信号与亮度信号之差，即红色差信号 R-Y、绿色差信号G-Y、蓝色差信号B-Y。兼容制彩色电视系 统都选用R-Y和B-Y两个色差信号进行传输。
采用色差信号传送色度信号具有以下优点： （1）兼容效果好。 （2）传送黑白图像时，因R=G=B，则R-Y=0、B-Y=0， 个色差信号均为零，不会对亮度信号产生干扰。
彩色电视的基础知识
1.3 PAL制彩色电视 PAL制又称逐行倒相正交平衡调幅制，克服了NTSC制
相位失真敏感的缺点。我国采用PAL制。 1．逐行倒相克服相位敏感性
在正交平衡调幅制的基础上，发端把红色度分量FV逐行 倒相传送，这样，PAL制色度信号的表达式为
F=FU±FV=UsinωSCt±VcosωSCt =0.493(B-Y)sinωSCt±0.877( R-Y)VcosωSCt 不倒相的一行称为NTSC行，倒相的一行称为PAL行。对 FV的逐行倒相改善了相位失真，其改善过程用图1-30所示的 矢量表示。
，
arctg R Y
B Y
|F|——彩色的饱和度， φ——色调的大小，两者 合成色度信号F，矢量图 如图1-26（b）所示。
兼容制彩色电视机的兼容原理
兼容制彩色电视机的兼容原理摘要：要实现黑白彩色电视兼容做到亮度信号和色度信号兼容，彩色电视应选用和黑白电视相同的图像载频和伴音载频，相同的频带宽度和频道划分，相同的扫描制式。
关键字：亮度色度编码频带频谱电视制式0引言（黑白、彩色电视兼容的可能性）所谓兼容是指黑白与彩色电视机可以互相收看对方电视台的电视节目。
黑白电视机接受彩色电视信号，而重现正常的黑白电视图像，这叫做正兼容性。
彩色电视机除能接受彩色电视信号重现彩色图像外，也能接受黑白电视信号而现实正常黑白电视图像，叫做逆兼容。
当然，这两种情况小、收看到的节目都是黑白的。
兼容只是广播电视所要求的，对于其他电视，如工业电视，医疗点事等都无此要求。
要实现黑白彩色电视兼容，彩色电视信号必须是由亮度信号和色度信号两部分组成，其中亮度信号表示被扫描像素亮度的变化，能使黑白电视机呈现黑白图像；而色度信号表示扫描像素的色度变化，它在彩色电视机中辅助亮度信号呈现彩色图像。
彩色电视机接收机点记录应将视频通道分为亮度和色度通道两部分。
当接受彩色电视节目时，两个通道都工作，呈现彩色图像，当接受黑白电视节目时，色度通道自动关闭，亮度通道工作。
另外，为了做到兼容，彩色电视应选用和黑白电视相同的图像载频和伴音载频，相同的频带宽度和频道划分，相同的扫描制式。
下面叙述如何解决这些兼容的难题而实现黑白，彩色电视兼容。
1亮度与三基色信号的关系由前面的讨论可知，亮度信号可以采用单个摄像管对景物的亮度摄取，如黑白电视摄像机一样。
但目前彩色摄像机通常由三只摄像管组成，对彩色景物摄取并分别得到三基色电信号，它们反映了景物各像素的亮度色调及饱和度的变化信息。
如果将三基色信号分别控制显像管的三个电子束流，那么，将在彩色显像管相应位置上，重现该景物的亮度色调及饱和度。
其重现的亮度是符合亮度方程的。
换句话说，三基色信号以不同比例代数相加，便可以合成亮度信号，此亮度信号正事黑白电视系统中所需要的图像信号，它代表景物的亮度变化信息。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
(2) 同时制
携带彩色图象的亮度和色度信息的三个信号是同时传送。 由于发送端对它进行了特殊的频域处理，因而接收端可将它 们分开。 根据处理方式的不同分为NTSC制和PAL制。其显像方法 为空间混色法。 优点：兼容性好，占用频带较窄，彩色图象质量较好。 缺点：设备较复杂，亮度信号与色度信号之间存在相互干扰。
值较小，不传输。通常选Y、（R-Y）、（B-Y）作为传输 信号。 ② 信号变换通过矩阵电路来实现。根据实验确定，色 差信号带宽的下限值为1MHz。
2、国际三大彩色电视制式概况
电视制式
彩色电视系统除了具有黑白电视的基本技术要求外，在发送 端和接收端还必须采用某种特定的信号处理方式，从而构成具 有不同特点的彩色电视制式。 从传送信号的时间关系方面来看，彩色电视制式分为： ⑴ 顺序制: 三个基色信号按逐行、逐场、逐点顺序轮流传送。 在显像时，利用空间混色原理和时间混色原理。 优点：设备简单，彩色图象质量好。 缺点：兼容性差，占用频带较宽。
② 亮度信号和色差信号 亮度信号：既黑白电视信号。 色差信号：基色信号与亮度信号之差。
关系式：
Y=0.30R+0.59G+0.11B (R-Y)=0.70R-0.59G-0.11B (B-Y)=-0.30R-0.59G+0.89B (G-Y)=-0.30R+0.41G-0.11B
★说明：
① 三个色差信号中只有两个独立,由于（G-Y）信号数
(3) 顺序-同时制（SECAM)
上述两种的结合，但是显像时采用同时方式，优缺点和同时 制基本相同。 NTSC、PAL、SECAM制，它们之间的主要差别是：两个色 差信号对副载波的调制方式不同。
3、NTSC制 （National Television Systems Committee）
★采用的国家：美、日、加、墨等国
uBM
m m U SC [ cos(SC )t cos(SC )t ] 2 2 mU SC cos t cos SC t ( R Y ) cos 一般调幅波和平衡调幅波） (b)载波 (c)一般调幅波形 (d)平衡调幅波
(b) 色度信号矢量图
设副载波的幅值为1， 色度信号F：
F ( B Y )sin SC t ( R Y ) cos SC t ( B Y )2 ( R Y )2 sin(SC t ) Fm sin(SC t )
★ 物理含义 ：
(3-5) (3-6) (3-7)
振幅Fm 取决于色差信号的幅值， 决定了所传送彩色的饱和 度；而相角φ取决于色差信号的相对比值，决定了彩色的色调。 将色度信号F和亮度信号Y以及同步、 消隐等信号混合，就 得到了彩色全电视信号。
3.2 标准彩条信号与色度信号
①彩条信号及作用 标准彩条信号是一种彩色电视中常用的测试信号，由彩色电 视信号发生器产生，用来对彩色电视系统进行测试与调整。
3.1 正交平衡调幅
平衡调幅：抑制载波的调幅。抑制载波调幅可以抑制色度信 号对亮度信号的干扰并节省发射功率。 设用色差信号 uR-Y =(R-Y) cosΩt对载波 uSC =USC cosωSCt进行 调幅 m m u AM U SC [cos SC t cos( SC )t cos( SC )t ] 2 2 式中， m=(R-Y)／USC,称为调制系数。
发现的问题：载波不含有调制信息，却占据着较大的频带资源。
平衡调幅波的数学表达式为
uBM m m U SC [ cos(SC )t cos(SC )t ] 2 2 mU SC cos t cos SC t ( R Y ) cos t cos SC t
第三单元
彩色电视信号传输技术
第三单元 彩色电视信号传输技术
1、彩色电视传像的基本过程※
2、国际三大彩色电视制式概况 3、NTSC制 4、PAL制※
1、彩色电视传像的基本过程※
图1 彩色图像的分解过程
思考题？
彩色电视传输过程中，能否直接传输三路基色信号？为什么？
★ 现行彩色电视系统必须满足的要求：
0 .8 9 0 .5 9 0 .3 (a) 0 －0 .3 －0 .5 9 －0 .8 9 0 B－Y
(b) 0 .8 9 0 .5 9 0 .5 9 0 .3 (c) 0 0 .3 0 .8 9 v
sin SCt
B－Ysin SCt 0° 1 80 ° 1 80 ° 0° 0° 1 80 °
②彩条信号的组成
标准彩条信号由三个基色、三个补色加上黑与白共八种颜色 的等宽竖条组成，自左至右按亮度递减排列，依次为：白、黄、 青、绿、紫、红、蓝、黑。
平衡调幅特点:
①平衡调幅波不含载波分量。 ②平衡调幅波的极性由调制信号和载波的极性共同决定，色 差信号(调制信号)通过0值点时， 平衡调幅波极性反相180°。
③振幅只与调制信号的振幅成正比，与载波振幅无关。色差 信号为零时， 平衡调幅波的值也为零， 这样可以节省发射功 率， 减少了色度信号对亮度信号的干扰。 ④平衡调幅波的包络不是调制信号波形，不能用包络检波方法 解调，只能采用同步检波器在原载波的正峰点上对平衡调幅波 取样。
图 3-3 (a) 色差信号(调制信号)； (b) 副载波信号； (c) 平衡调幅波
正交平衡调幅：
为了在同一频带内传送两个色差信号R-Y和B-Y，用两个色差 信号R-Y和B-Y分别对频率相同、相位相差90°的两个色副载波 cosωSCt和sinωSCt进行平衡调幅，然后相加成色度信号。
图 3-4 (a) 正交平衡调幅器；
⑴ 为获得兼容性，必须传送一个与黑白电视相同的亮度 信号，并且频带相同。 ⑵ 需传送两个代表色度的信号，它们不应含有亮度信 息，色度信号可采用窄带传输。 ⑶ 在传输黑白图象时，R=G=B，根据以上条件，这时代 表色度的信号应等于0。 ⑷ 代表色度的两个信号是互相独立的。
※ 结论：现行彩色电视系统：一个亮度信号，两个色差信号。