《数字化电视原理与技术》课件第7章

第7章彩色解码与解码电路7.1

PAL制彩色解码与解码电路7.2彩色电视多制式解码系统7.3新型亮度/色度信号分离电路7.1

PAL制彩色解码与解码电路

PAL制解码的作用是实现从PAL制彩色全电视信号中恢复出三基色信号R

、G

、B。PAL制解码器有许多类型，如PALS(简单解码)，PALN(锁相解码)，PALD(延时解码)等。图7-1

PAL制解码器组成框图7.1.1亮度通道

1.亮度通道的组成

亮度通道主要由副载波吸收电路(4.43MHz陷波器)、轮廓校正电路、直流分量恢复电路(黑电平箝位电路)与亮度调节电路、自动亮度限制(ABL)电路、亮度延时电路及行场消隐电路等组成。其组成框图如图7-2所示。图7-2亮度通道组成框图

2.副载波吸收电路(4.43MHz陷波器)

预视放输出的彩色全电视信号FBAS由亮度信号和色度信号组成，色度信号是调制在彩色副载波(4.43MHz)上，以频谱交错的方式插入到亮度信号的高频端。

3.图像轮廓校正电路

为了弥补因4.43MHz的吸收电路而导致亮度信号高频分量的损失，普通彩色电视机为提高图像细节部分的清晰度，常采用二次微分勾边电路对亮度信号的高频分量进行提升。图7-3图像轮廓校正电路作用示意图然而普通彩色电视机的这种勾边电路会使高频相移特性变差，引起频率失真。再者，若勾边不对称，会影响轮廓校正效果；若勾边过度，又很容易引起振铃，反而使图像边缘不清晰，甚至出现重影。不仅如此，电路中的随机噪声也会被取出，叠加到亮度信号中，引起清晰度下降。图7-4延迟型水平轮廓校正电路框图设输入的亮度信号波形如图7-5中的波形A，经延迟线1得到波形B，再经延迟线2得到波形C，在两个减法器中，分别将波形A与B、波形B与C相减，获得波形D与E，将D与E相加，得到轮廓校正脉冲F，将F信号放大、调整后与亮度信号(即波形B)相加，输出则为带有上冲、下陷波形的亮度信号G。图7-5延迟型水平轮廓校正电路各点波形

4.直流分量恢复电路

直流分量恢复电路也称黑电平箝位电路，其作用是恢复被隔直电容所隔离掉的亮度信号的直流分量。图7-6丢失直流分量前后的图像信号及波形(a)亮场与暗场；(b)亮场与暗场图像信号波形；(c)丢失直流分量后的两种亮度信号波形；(d)恢复直流分量后的两种亮度信号波形图7-7黑电平箝位电路

5．亮度延时电路

在彩色电视机中，亮度信号与色度信号是通过不同的滤波器的，其中传输色度信号的滤波器的带宽比亮度信号的窄，它比亮度信号到达基色矩阵电路的时间晚约0.6μs。这样就会造成电视屏幕上的彩色与黑白图像轮廓不重合，彩色部分向右偏移。

6．自动亮度限制(ABL)电路

显像管亮度过高，意味着其高压电子束电流过大，有可能造成高压电路过载、高压输出不稳、元器件损坏或荧光屏过早老化等问题。所以，彩色电视机均要设置自动亮度限制(ABL)电路，用以限制显像管的束电流，以达到自动调节其亮度的目的。7.1.2色度通道

1.色度通道的作用与组成

色度通道是数字化彩色电视机解码电路的组成部分。其作用是从彩色全电视信号中取出色度信号，并进行放大和处理，得到色差信号R－Y和B－Y。其组成包括：色度带通滤波放大器、自动色饱和度控制(ACC)电路、自动消色(ACK)电路、梳状滤波器、同步检波器等，如图7-8所示。图7-8色度通道组成框图

2.色度带通滤波放大器

色度带通滤波放大器的中心频率为4.43MHz，带宽约2.6MHz，可从彩色全电视信号中分离出色度信号去滤除亮度信号，取出4.43±1.3MHz的色度信号和色同步信号，

并对色度信号进行放大。

3.自动色饱和度控制(ACC)电路

ACC电路的作用是稳定色度信号的幅度，提高电视机播放彩色图像的稳定性；否则，重现图像的彩色将会发生浓淡的变化。

4.自动消色(ACK)电路

自动消色电路的作用是用消色控制电压使色度通道工作在开关状态。

5.梳状滤波器

梳状滤波器是延时型解码器(PALD)的核心电路，其作用是将相邻两行色度信号进行平均，以克服相位失真引起的色调畸变，并将色度信号分离为FU和±FV两个色度分量。

(1)组成。

(2)工作原理。图7-9梳状滤波器组成框图

6.同步检波器

同步检波器是由乘法器和低通滤波器组成。7.1.3基准副载波恢复电路

基准副载波恢复电路是由色同步选通、鉴相器(APC)、4.43MHz压控振荡器(VCO)、90°移相网络、7.8kHz选频放大器、PAL开关和双稳电路等组成，如图7-10所示。图7-10基准副载波恢复电路原理框图7.1.4解码矩阵电路

解码矩阵电路由G－Y矩阵电路和三基色矩阵电路组成。它的作用是利用三个色差信号R－Y、B－Y、G－Y和亮度信号Y恢复出R、G、B三基色信号。图7-11

G－Y信号产生电路图图7-12

R信号产生电路图7.2彩色电视多制式解码系统

7.2.1全制式彩色电视系统

每个国家使用的电视机的制式是不同的，所谓制式就是指一个国家按照国际上的有关规定，结合本国国情和技术能力所采取的广播标准。它的内容包括：图像和伴音的调制方式，图像和伴音的载频，频带宽度及行、场扫描行数，图像极性等。7.2.2多制式彩色电视制式切换电路

对于多制式特别是全制式彩色电视机来说，处理的信号是相当复杂的。

1.图像中频特性切换方法及切换电路

当电视机接收多制式电视信号或录像机、影碟机的输出信号时，需要按照具体制式要求改变中频电路的选频特性。图7-13

32.0MHz、33.5MHz陷波电路

2.50Hz/60Hz场频切换方法

由于制式的不同，行、场频率是不同的，若不进行变化，会引起图像几何尺寸或位置(行中心、场中心)发生变化，行、场扫描不同步。通常需要进行场频、行频、场中心、行中心、场幅、行幅等有关电路的切换以及枕形校正电路。

3.色副载波切换方法

在多制式彩色电视机中，色副载波载频有3.58MHz和4.43MHz两种，色副载波恢复电路应能按制式要求提供这两种副载波信号。通常的做法是根据CPU提供的制式切换信号，控制晶体振荡器电路参数，使不同制式的色度信号在同步解调时能得到所需要的基准副载波。

7.3新型亮度/色度信号分离电路

7.3.1亮度/色度信号的频率分离法

亮度/色度信号的频率分离是利用它们的频谱特点进行的，如图7-14所示。图7-14普通彩电亮度/色度信号频率分离法(a)亮度通道中阴影部分亮度信号被衰减，影响图像清晰度；(b)色度通道中阴影部分亮度信号也被取出，引起亮、色互窜干扰7.3.2普通亮度/色度信号的梳状滤波器分离法

1.NTSC制梳状滤波器

对于NTSC制式亮/色分离，由于亮度信号频谱与色度信号频谱是采用1/2行频间隔交错出现，(即副载波频率fSC=227.5fH≈3.58MHz，fH为行频，fH=15734Hz)，梳状

滤波器电路如图7-15所示。图7-15

N制梳状滤波器亮/色分离原理图

2.PAL制梳状滤波器

由于NTSC制亮度信号、色度信号采用fH/2间置，而PAL制亮度信号、色度信号采用fH/4间置(即副载波频率fSC=

283.75fH+25Hz=4.43MHz，fH为行频，fH=15625Hz)，因此PAL制梳状滤波器亮/色分离电路要用2H延迟线，基本结构如图7-16所示。图7-16

PAL制梳状滤波器亮/色分离原理图7.3.3动态梳状滤波器亮度/色度分离法

动态梳状滤波器原理框图如图7-17所示，它由两个2行延时线、三个带通滤波器、垂直相关性检测电路、加法器和减法器等组成。图