六.PAL制编、解码过程

1、六PAL制编、解码过程 1PAL制编码器 所谓编码， 就是把三基色电信号 R、G、B编制成彩色全电 视信号的过程，编码器就是用来编码的电路。PAL制编码器方框 图如图2-34 所示。图2-34 PAL制编码器方框图14 2PAL制解码器 PAL 制把彩色全电视信号还原成三基色电信号的过程称为 解码， 解码是编码的逆过程。 PAL制解码器有许多种，如 PALS(简 单解码)、PALN (锁相解码)， PALD(延迟解码)等。其中 PALD 应 用较广，这种解码器中用超声延迟线构成梳状滤波器，它将色度 信号分离为 FU 和FV 两个色度分量。 解码工作过程 PALD 解码器方框图如图 2-35所示

2、。 图 2-35 PALD 解码器方框图 梳状滤波器分离色度信号原理. 梳状滤波器的组成如图2-35中虚线框内所示。 数学表示法15 设第n行色度信号为：F（n）=Usinsct+Vcossct 则第n+1行或第n-1色度信号为： F（n+1）=F（n-1）=UsinsctVcossct 以后各行遵循以上规律变化。 则加法器输出信号为： F（n）+-F（n-1）= Usinsct+Vcossct（UsinsctVcos sct） = Usinsct+VcossctUsinsct+ Vcos sct =2 Vcossct =2FV F（n+1）+（- F（n） = UsinsctVcossct+

3、（Usinsct+Vcossct） = UsinsctVcossctUsinsctVcossct = 2Vcossct = 2FV 减法器输出信号为： F（n）- F（n-1）= Usinsct+Vcossct-（Usinsct Vcossct） = Usinsct+Vcossct+UsinsctVcos sct =2 Usinsct16 =2FU F（n+1）-F（n）= F（n+1）+ F（n） = Usin sctVcos sct+ Usin sct+Vcossct =2 Usinsct =2FU 由此可得到梳状滤波器能有效地分离开两个色差分量 FU 和 FV。 矢量图表示法 色度分量F

4、U 和FV 的分离也可用图2-36所示的矢量图表示法 来说明。17 图2-35 梳状滤波器矢量图表示法 在上图中，第 n+1 行期间出现的延迟信号仍是第 n 行色度信 号经过延时1行后出现的，因此第n+1行出现的延迟信号与第 n 行的直通信号是反相的，其他各行依次类推。 梳状滤波器的频率特性 梳状滤波器的频率特性 梳状滤波器的频率特性如图2-37所示。 图 2-36 梳状滤波器的频率特性 （a）梳状滤波器分离的波形 （b）梳状滤波器的频率 特性 图2-37 梳状滤波器的频率特性 图2-37（b）和（a）分别说明了梳状滤波器的频率特性及分 离前后的波形及频谱。 由图2-37（b）可知：18 A梳

5、状滤波器的相加器和相减器都具有一种特殊的选频特 征， 它们的幅频特性的最大值与最小值以半个行频之差在频率轴 上交错排列，而 PAL制色度信号频谱的两个分量 FU 与FV 正好 是半行频交错，所以，当频率为（1/2 ）FH 的整数倍时，梳状 滤波器能将这两种色度分量彻底分离。 B 当 FU 与FV 信号主谱线均处于相应梳状滤波器的频率 特性的最大值 时，进入信号通频带内的亮度信号Y的主谱线对 应曲线峰值下降3分贝。亮度信号被衰减了。即亮度信号对色度 信号的干扰降低了。 延时线延迟时间 d 的选择 要使幅状滤波器充分地分离 Fu 和 Fv 分量，必须满足下列要 求： A延时时间应为一行周期（64s

6、），使直通信号的包络与延 时信号的包络对齐。否则， 加减法器输出不是两行相对应 信号的平均。 B延时时间 d 应等于副载波周期 TSC 周期的半整数倍或整 数倍，使幅状滤波器中的直通行要么反相，要么同相。这里取反 相，即： d=283.5TSC= 43 . 4 5 . 283 5 . 283 = sc f =63.943s 若取 283.5TSC=(284-1/2) TSC=(284-1/2) 360=284 360-180(-180表示相位正好反相) 若取 283.75TSC=(284 -1/4) TSC=(284 -1/4) 360=284 19 360-90(-90表示相位不是反相) 故

7、取 =63.943s 由于延时量不为一整行，FU 和 Fv的实际位置将偏离梳状滤 波器的峰点和谷点位置。距副载波越远，偏离就越大，这就使色 度信号高频端的分离变坏，产生串色现像。但由于人眼对这种彩 色细节分别辨力低，高频端不易为人眼觉察。 （4）色差信号的同步解调 梳状滤波器输出的FV 信号经V同步解调器，输出V信号， 梳状滤波器输出的 FU 信号经 U同步解调器，输出 U信号。同步 解调器输入、输出波形如图2-38所示。 图2-38 同步解调器输入、输出波形 （5）色同步信号的分离 频率相同但时域错开的色度及色同步信号， 经色同步选通电 路，将色同步信号与色度信号分开。由于色度信号在行扫描正

8、程 出现，色同步信号在行扫描逆程出现，故只要用两个门电路，就 可将二者按时间分离法进行分离。 这两个门电路在控制脉冲控制20 下交替导通即可实现两种信号的分离，如图 2-39 所示。图中， 两个门分别在扫描正程和逆程开启， 这样便有效地分离了色同步 信号与色度信号。 图2-39 色同步信号与色度信号分离原理及波形 （6）基色信号的恢复 亮度通道输出的 Y信号和色度通道输出的 U、 V信号同时输 入基色矩阵电路，经基色矩阵电路输出 R、G、B 三基色信号。 其输入、输出波形如图2-40所示。 图2-40 基色矩阵电路的输入、输出波形 (7) 副载波的恢复21 副载波的恢复电路（见图 2-35）。

9、色同步信号与副载波压控 振荡器输出的信号同时送鉴相电路，二者进行相位比较后，输出 一个与之差成正比的直流控制电压，由它再去控制压控振荡器， 使其输出副载波频率和相位与发射端相同。所恢复出的副载波， 一路直接送 U同步检波器， 另一路先经 PAL开关逐行倒相，再 经 90移相送 V 同步检波器。半行频的 7.8kHz 开关信号亦由鉴 相电路取得，经 PAL识别电路后去控制 PAL开关。 七PAL制的主要性能特点 克服了 NTSC 制相位敏感的缺点， PAL制使彩色相序逐行 改变， 使串色极性逐行取反， 加之梳状滤波器在频域的分离作用， 使串色大为减小。又由于人眼的视觉平均作用，就使得传输失真 不再对重现彩色图像的色调产生明显的影响， 可使微分相位的容 限达40以上。 PAL 制采用 1/4 行间置再加 25Hz 彩色副载波，有效地 实现了亮度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3dB，从而使彩色信杂比提高了3dB。 由于PAL制为 1/4 行频间置， 所以亮、