彩色电视制式2

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。电视原理知识回顾电视原理1、黑白电视信号的频谱2、电视图像信号的频带宽度3、彩色电视信号4、标准彩条信号5、频谱交错原理3.2

NTSC制彩色电视

主要介绍NTSC制彩色电视的工作原理。

NTSC：NationalTelevisionSystemsCommittee国家电视制式委员会根据色度信号构成特点，NTSC又称正交平衡调幅制式电视原理一、平衡调幅(抑制载波的调幅)

用色差信号vR-Y=(R-Y)cosΩt对载波vsc=Vsccosωsct调幅信号：

抑制载波后的平衡调幅波：色差信号与载波信号之积

目的：抑制色度信号对亮度信号干扰且节省发射功率平衡调幅波的频谱uDSBtuSCtuΩt平衡调幅波波形ffscfsc-fΩfsc+fΩ上边频下边频0fscfΩf0平衡调幅的特点：(1)平衡调幅波不再含有载波分量；(2)平衡调幅波极性由已调信号和载波极性共同决定；(3)平衡调幅波幅度与调制信号幅度绝对值成正比，当色差信号为0，则其值为0，有利于节省带宽；(4)平衡调幅包络不再是原来调幅信号，需用同步检波器解调。电视原理二、正交平衡调幅正交平衡调幅是把两个色差信号分别调制到相位相差90°的同一载波上，即副载波。色度信号是既调幅又调相的波形，幅度反映图像饱和度变化，相位反映色调变化。相位是有色差信号的比例决定三、色度信号幅度压缩系数和彩色矢量图1、压缩系数以黄条为例，黄色由R、G基色混合而成，R＝G＝1，B=0)EY=0.30R+0.59G+0.11B=0.89ER-Y=0.70R－0.59G－0.11B=0.11EB-Y=－0.30R－0.59G+0.89B=－0.89幅度范围：正极性图像信号，白电平为1、黑电平为0，而黄条电平最高为1.79，会产生过调制，影响图像质量，需压缩彩色视频信号电平。

超过白电平：引起彩色畸变和伴音中断超过黑电平：引起亮度失真和破坏同步1、压缩系数压缩后的色差信号为：

U=0.493(B-Y)V=0.877(R-Y)压缩后的色度信号：

黄：青：1、压缩系数-0.3320%100%1.5%1.33075%0.1110.590.410.310.890.71.43-0.360相对幅度幅度100-0-100-0彩条信号波形图（各部分间的幅度关系）黑电平为1白电平为0白黄青绿紫红蓝黑1、压缩系数2、彩色矢量图彩色矢量图VU绿0.59∠241°0.63红∠103°黄0.44∠167°青0.63∠283°蓝0.44∠347°紫0.59∠61°(3)彩条矢量的方位φ（色度角）表示色调，彩条矢量模（色度信号的振幅）反映色饱和度。(1)横轴为副载波相位基轴，正方向为φ＝0；(2)彩条瞬时相位随时间改变，它们之间相位差是不变的，相位差决定色调；矢量模色饱和度矢量方向色调彩色矢量图VU绿0.59∠241°0.63红∠103°黄0.44∠167°青0.63∠283°蓝0.44∠347°紫0.59∠61°1、不同的色调具有不同的相角，不同的饱和度具有不同的幅度；2、基色矢量和补色矢量的相角互补；3、白色和各种灰色的色度信号为0，可以认为是饱和度等于零的色。矢量模色饱和度矢量方向色调2、彩色矢量图四、NTSC制色同步信号1、同步检波：抑制副载波要实现解调，需要同步检波器解调。即在彩色电视接收机中需要设置一个副载波产生电路（副载波恢复电路）。2、为保证所恢复副载波与发端的副载波同频、同相，需在发端发送彩色全电视信号的同时发出一个能反映发端副载波频率与相位信息的基准信号，即色同步信号。四、NTSC制色同步信号

色同步信号是由10个周期左右振幅、相位恒定不变的副载波群（正弦填充脉冲），与行周期相同，位于行消隐的后肩上，其前沿滞后行同步脉冲前沿5.6μs，幅度为0.215V，宽度为2.25μs±230ns，相位与U轴反相。

数学表达式：

Cb＝bsin(ωsct+180°)180°

CbVUNTSC制色同步信号相位1.3usV同步检波U同步检波副载波恢复电路

F＝FU＋FV＝UsinωSCｔ＋VcosωSCｔ90°移相cosωSCｔ

sinωSCｔV＝0.877（R－Y）U＝0.493（B－Y）NTSC方式同步检波五、彩色副载波频率的选择(1)副载波频率尽量选择在视频频带高端，因为高端亮度信号能量少，空隙相对多；(2)色度信号频带宽度为fsc±1.3MHz，且上边带不应超过视频信号6MHz带宽范围；(3)满足频谱交错原理。副载波频率选择原则

电视原理五、彩色副载波频率的选择NTSC制副载波频率的选择：(1)NTSC制副载波频率选择为半行频的倍数，即半行频间置；(2)NTSC制副载波频率应与伴音载频的差频等于半行频，可消除它们间的差拍干扰。fsc＝283.5fH=4429687.5Hz≈4.43MHz《彩色副载波和伴音内载波的差拍干扰》黄宏升电视技术NTSC方式F与Y频谱间置图Y6MHzYYYYYYYYYYYYYYYYYfSCFFFFfsc+1.3MHzfsc-1.3MHzFFFFFFFfY＋F频谱Y+FYf6MHzY频谱fH2fH283fH284fH283.5fH384fHf1.3MHzfHfHU、VU、V频谱fHfSCF频谱fsc-1.3MHzfH2fHfsc+1.3MHz2fHfFF＝FU＋FV

＝UsinωSCｔ＋VcosωSCｔ六、I、Q信号人眼对红、黄之间颜色变化的分辨力最强；而对蓝、品（紫）之间颜色变化的分辨力最弱。在色度图中以I轴(与R-Y夹角33°)表示人眼最为敏感的色轴，而以与之垂直的Q轴(与B-Y夹角33°)表示最不敏感的色轴。六、I、Q信号六、I、Q信号

NTSC制，在编码过程中使用I、Q色差信号电视原理66fsc0.51.566fsc1.31.3使用I、Q色差信号（Q信号占有0.5MHz的带宽，I信号占有1.5MHz的带宽）和Y信号作为传输信号，以不对称边带方式传输采用I、Q色度信号：窄带双边带宽带不对称边带电视原理七、NTSC制编码器和解码器八、NTSC制主要性能1、NTSC制的优点：★色度信号编、解码方式简单，易于集成化，降低设备成本；★兼容性能好，亮、色度信号串色小，容易实现亮、色度信号的分离；★每一行都以同样的方式传送，无影响图像质量的行顺序效应