第二章彩色电视制式与彩色电视信号精品PPT课件
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经过对许多正常视力的人统计，使用 l MHz带宽传送色度信号，所获 得的彩色图像88％的人会感到满意，若用2MHz带宽传送色度信号，几 乎所有的人都会对所获得的彩色效果满意。我国电视制式规定: 色度信号 的频带宽度为1.3MHz。
Fra Baidu bibliotek
当重现彩色图像时，对面积较大的各种颜色较为 敏感，而对彩色的细节部分辨识能力较差。
2．1 兼容制彩色电视系统的传送方式 彩色电视是在黑白电视的基础上发展起来的。在彩色电视的发展过 程中，必然会在相当长的一段时间内，黑白电视与彩色电视同时并存的 情况，所以必须研究彩色电视与黑白电视的“兼容”问题。所谓的兼容， 就是黑白电视机可以收看到彩色电视系统所发射彩色电视信号（当然， 所看到图像仍然是黑白图像。）；彩色电视机可以收看到黑白电视系统 所发射黑白电视信号（当然，所看到图像也是黑白图像。）。
2．1．3 频谱交错原理 根据大面积着色原理和高频混合原理，色度信号的带宽虽可以大 大地压缩，但是彩色电视信号中的亮度信号频谱已占有6MHz带宽， 若把已压缩的色度信号直接与亮度信号混合，由于亮度信号和色度 信号在时域和频域均有重叠，会出现严重的相互干扰。我们知道， 亮度信号的频谱具有间隙很大梳齿状特征，因而只要设法将色度信 号插到亮度信号频谱的空隙中，实现“频谱交错”，这样即可使色 度信号不占有额外的频带，又可避免亮度、色度信号间的干扰，使 彩色电视信号仍然6MHz的频带范围，从而满足与黑白电视的兼容条 件。要实现“频谱交错” ， 需将色度信号的频谱移动 半行频（fH/2）的奇数倍， 使色度信号的频谱与亮度 信号的频谱错开（为了与 黑白电视兼容，不能移动 亮度信号的频谱）。实现
基色原理，必须传送反映R、G、B三个基色的信息。亮度方程：
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
在彩色图像传送过程中，只有大面积部分需要在传送其亮度信息的同 时还必须传送其色度成分。颜色的细节部分(对应于信号的高频部分)， 可以用亮度信号来取代。这种方法又常称为“高频混合原理”。
电视图像的水平清晰度是和信号的频带宽度成正比的。水平清断度每 增加80线，相当于视频带宽增加 l MHz，因而可用6MHz带宽传送亮度信 号，而用窄带传送色度信号。
的办法是，选择一个合适的载频fSC （色度副载波） ，将色度信号调 制在这个副载波上，即可将色度信号的频谱搬移到合适位置上。
2．2 亮度信号与色差信号
为了传送彩色图像，从兼容的角度出发，彩色电视系统中应 传送一个只反映图像亮度的亮度信号，以 Y 表示，其特性应与黑 白电视信号相同。同时还需传送色度信息，常以 F 表示。根据三
因此，彩色图像的细节部分在一定距离上观看， 所表现为亮度上的差别，而无颜色的差别。
那么在传送彩色图像时，只有大面积部分需要在 传送其亮度信息的同时还必r 须传送其色度信息。而彩 色的细节部分，则可以用亮度信息来取代，例如红色：
(R Y )0~1.3MHz Y0~6MYz R0~1.3MHz Y0~6MHz
图像及伴音载频相对较容易。困难的是如何形成亮度与色度信号； 如何保证彩色与黑白电视具有相同的频带宽度，并尽可能地在减少 干扰的情况下传送这些信号。
2．1．2大面积着色原理 人眼视觉特性的研究表明，人眼对黑白图象的细节有较高的分辨力，
而对彩色图象的细节分辨力较低，这即所谓的“彩色细节失明”。因而， 当重现彩色图像时，对着色面积较大的各种颜色，全部显示其色度可以 丰富图像内容，而对彩色的细节部分，彩色电视可不必显示出色度的区 别，因为人眼已不能辨认它们之间的色度的区别了，只能感觉到它们之 间的亮度不同。这就是大面积着色原理的依据。
2．2．1 亮度、色差与R、G、B的关系 由亮度方程：
第二章 彩色电视制式与彩色电视信号
彩色电视的制式就是对彩色电视信号进行加工、处理和传输的特定 方式。
为了把三基色电信号由发送端传送到接收端，最简单的办法是用三个 通道(有线或无线)分别把三种基色电信号传送到接收端，在接收端再分别 用R、G、B三个电信号去控制红、绿、蓝三个电子束，从而在彩色荧光 屏上得到重现的彩色图像。然而，这种传输方式不仅会占用较大的带宽， 也无法实现与黑白电视的“兼容”，因而没有采用。实用中的广播电视都 采用黑白与彩色电视可以相互“兼容”的。目前，有三种兼容制彩色电视 制式：NTSC制、PAL制和SECAM制。
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当重现彩色图像时，对面积较大的各种颜色较为 敏感，而对彩色的细节部分辨识能力较差。
2．1 兼容制彩色电视系统的传送方式 彩色电视是在黑白电视的基础上发展起来的。在彩色电视的发展过 程中，必然会在相当长的一段时间内，黑白电视与彩色电视同时并存的 情况，所以必须研究彩色电视与黑白电视的“兼容”问题。所谓的兼容， 就是黑白电视机可以收看到彩色电视系统所发射彩色电视信号（当然， 所看到图像仍然是黑白图像。）；彩色电视机可以收看到黑白电视系统 所发射黑白电视信号（当然，所看到图像也是黑白图像。）。
2．1．3 频谱交错原理 根据大面积着色原理和高频混合原理，色度信号的带宽虽可以大 大地压缩，但是彩色电视信号中的亮度信号频谱已占有6MHz带宽， 若把已压缩的色度信号直接与亮度信号混合，由于亮度信号和色度 信号在时域和频域均有重叠，会出现严重的相互干扰。我们知道， 亮度信号的频谱具有间隙很大梳齿状特征，因而只要设法将色度信 号插到亮度信号频谱的空隙中，实现“频谱交错”，这样即可使色 度信号不占有额外的频带，又可避免亮度、色度信号间的干扰，使 彩色电视信号仍然6MHz的频带范围，从而满足与黑白电视的兼容条 件。要实现“频谱交错” ， 需将色度信号的频谱移动 半行频（fH/2）的奇数倍， 使色度信号的频谱与亮度 信号的频谱错开（为了与 黑白电视兼容，不能移动 亮度信号的频谱）。实现
基色原理，必须传送反映R、G、B三个基色的信息。亮度方程：
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
在彩色图像传送过程中，只有大面积部分需要在传送其亮度信息的同 时还必须传送其色度成分。颜色的细节部分(对应于信号的高频部分)， 可以用亮度信号来取代。这种方法又常称为“高频混合原理”。
电视图像的水平清晰度是和信号的频带宽度成正比的。水平清断度每 增加80线，相当于视频带宽增加 l MHz，因而可用6MHz带宽传送亮度信 号，而用窄带传送色度信号。
的办法是，选择一个合适的载频fSC （色度副载波） ，将色度信号调 制在这个副载波上，即可将色度信号的频谱搬移到合适位置上。
2．2 亮度信号与色差信号
为了传送彩色图像，从兼容的角度出发，彩色电视系统中应 传送一个只反映图像亮度的亮度信号，以 Y 表示，其特性应与黑 白电视信号相同。同时还需传送色度信息，常以 F 表示。根据三
因此，彩色图像的细节部分在一定距离上观看， 所表现为亮度上的差别，而无颜色的差别。
那么在传送彩色图像时，只有大面积部分需要在 传送其亮度信息的同时还必r 须传送其色度信息。而彩 色的细节部分，则可以用亮度信息来取代，例如红色：
(R Y )0~1.3MHz Y0~6MYz R0~1.3MHz Y0~6MHz
图像及伴音载频相对较容易。困难的是如何形成亮度与色度信号； 如何保证彩色与黑白电视具有相同的频带宽度，并尽可能地在减少 干扰的情况下传送这些信号。
2．1．2大面积着色原理 人眼视觉特性的研究表明，人眼对黑白图象的细节有较高的分辨力，
而对彩色图象的细节分辨力较低，这即所谓的“彩色细节失明”。因而， 当重现彩色图像时，对着色面积较大的各种颜色，全部显示其色度可以 丰富图像内容，而对彩色的细节部分，彩色电视可不必显示出色度的区 别，因为人眼已不能辨认它们之间的色度的区别了，只能感觉到它们之 间的亮度不同。这就是大面积着色原理的依据。
2．2．1 亮度、色差与R、G、B的关系 由亮度方程：
第二章 彩色电视制式与彩色电视信号
彩色电视的制式就是对彩色电视信号进行加工、处理和传输的特定 方式。
为了把三基色电信号由发送端传送到接收端，最简单的办法是用三个 通道(有线或无线)分别把三种基色电信号传送到接收端，在接收端再分别 用R、G、B三个电信号去控制红、绿、蓝三个电子束，从而在彩色荧光 屏上得到重现的彩色图像。然而，这种传输方式不仅会占用较大的带宽， 也无法实现与黑白电视的“兼容”，因而没有采用。实用中的广播电视都 采用黑白与彩色电视可以相互“兼容”的。目前，有三种兼容制彩色电视 制式：NTSC制、PAL制和SECAM制。