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1、模块一 彩色电视机的基础知识,课题一 三基色原理课题二 彩色全电视信号课题三 彩色电视制式简介本模块小结,课题一 三基色原理,【教学目的】了解3种基色及其混色原理。1.1.1 实训 单色及混色光栅认知【实训目的】了解3种基色及其混色原理。【实训器材】彩色电视机。【演示操作要点】彩色电视机进入 AV状态，断开基色通道，I2C彩色电视机可以进入维修模式对三基色的比例进行调节。【实训内容】1.单色光栅(1)红基色光栅(2)绿基色光栅(3)蓝基色光栅,下一页,返回,课题一 三基色原理,2.混色光栅(1)红色基色+绿基色(2)红色基色+蓝基色(3)绿基色+蓝基色(4)红色基色+绿基色+蓝基色3.磁场对彩
2、色的影响彩色电视技术是在黑白电视技术的基础上发展起来的，它除了像黑白电视那样传送图像的亮度信息外，还要传送图像的彩色信息，传送的信息量要比黑白电视大得多，技术上也更复杂。,上一页,下一页,返回,课题一 三基色原理,1.1.2 彩色三要素自然界中的任何一种颜色都由亮度、色调、色饱和度3个基本要素组成。它们就是彩色的三要素。1.亮度亮度是指彩色光作用于人眼时引起人眼视觉的明暗程度。彩色有3 种来源：一是发光体所呈现的颜色(如日光、彩灯光等)；二是反射所呈现的颜色(如月光、绿叶、红花等)；三是透射所呈现的颜色(如滤色镜、红布等)。大自然中的五颜六色，多数为物体的反射光形成的，其明暗程度与光的照射强度
3、有关，对于同一物体，光照越强，其反射光也越强，物体显得越亮；对于不同的物体，在相同的照射光作用下，反射越强的物体就显得越亮。,上一页,下一页,返回,课题一 三基色原理,2.色调色调是指彩色的颜色类别(如红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等)，它是彩色最基本的特性。色调决定于彩色光的光谱成分。3.色饱和度色饱和度是指彩色的深浅程度，即彩色掺入白光的多少决定彩色的饱和程度，白光越少，色饱和度越高；相反，白光越多，色饱和度就越低。人所看到的彩色一般为非饱和色。在电视技术中，通常用Y表示亮度，把色调、色饱和度通称为色度，用F表示。,上一页,下一页,返回,课题一 三基色原理,1.1.3 三基色原理1.三基色混色
4、实验表明：只要用不同色调的3个单色光按一定的比例混合就可以得到自然界中绝大多数的彩色，这3个单色光叫三基色。彩色电视机采用红色、绿色、蓝色作为三基色。原则上讲，三基色的选择不是唯一的，例如在彩色绘画技术中，使用红、黄、蓝作为三基色(称三原色)，在彩色电视技术中，一般选择红、绿、蓝作为三基色，因为人眼对这3种颜色最敏感，利用这3种基色按不同比例相加混合可以得到较多的彩色，且更贴近自然。,上一页,下一页,返回,课题一 三基色原理,由此，人们可得出三基色原理。(1)自然界中的各种颜色几乎都是由红(R)、绿(G)、蓝(B)3种基色以不同的比例混合而形成的；反之，自然界中绝大多数的彩色都可以分解为红、绿
5、、蓝3种基色。(2)三基色相互独立，即任何一种基色不能由另外两种基色混合而成。(3)3种基色的比例决定混合色的色调和色饱和度。(4)参与混色的3个基色的亮度之和等于混合色的亮度。,上一页,下一页,返回,课题一 三基色原理,2.混色法将3种基色按一定的比例混合得到某种彩色的方法称为混色法。将3种基色光点投射到同一平面的3个相邻点上，只要3种基色光点足够小且间距离足够近，由于人眼的空间分辨力有限，则当人眼离它们一定距离时，将会看到三基色光混合后所形成的颜色。这种混色法称为空间相加混色法，彩色显像管就是采用空间相加混色法来重现彩色图像的。利用混色法对三基色进行等份混色实验可得：红+绿1黄，蓝+黄=白
6、，绿+蓝=青，红+青=白，蓝+红=紫，绿+紫=白，红+绿+蓝=白，黄+青+紫=白。由三基色中任意两种基色相加混合得到的颜色称为补色，如黄色、青色、紫色。,上一页,返回,课题二 彩色全电视信号,【教学目的】了解彩色全电视信号的组成、特点及其发送和接收。1.2.1 实训 彩色电视信号【实训目的】认识彩色电视信号的波形。【实训器材】彩色电视机、示波器、电视信号发生器。【实训内容】利用彩色电视信号发生器产生标准彩条信号，送入彩色电视机作为测试信号，利用示波器观察以下信号的波形。,下一页,返回,课题二 彩色全电视信号,(1)彩色全电视信号波形。(2)红基色信号波形。(3)绿基色信号波形。(4)蓝基色信号
7、波形。(5)亮度信号波形。(6)行同步信号波形。(7)场同步信号波形。,上一页,下一页,返回,课题二 彩色全电视信号,1.2.2 彩色全电视信号的组成及特点彩色全电视信号(英文简称为FBAS)是由色度信号(F)、亮度信号(B)、消隐信号(A行、场复合消隐信号)、同步信号(S行、场复合同步信号及色同步信号)组成。标准彩条一行彩色全电视信号的波形如图1-1所示。1.图像信号彩色图像信号包括亮度信号和色度信号，黑白图像信号只有亮度信号，黑白图像信号和彩色图像信号的共同成分是亮度信号。,上一页,下一页,返回,课题二 彩色全电视信号,1)亮度信号由于彩色电视是在黑白电视的基础上发展起来的，黑白电视机能收
8、看电视发射台发送的黑白电视节目，也能收看彩色电视节目(只是没有彩色)，彩色电视机能收看电视发射台发送的彩色电视节目，也能收看黑白电视节目(只是没有彩色)，这称为兼容。由此可见，彩色电视系统中应该同时传送互不干扰的亮度信号(其特性与黑白电视信号相同)和色度信号，才能实现兼容。根据人眼的视觉特性和混色效应，若用相等强度的红、绿、蓝三基色光合成亮度为100%的白光时，按照亮度方程表达式,Y=0.30R+0.59G+0.11B，其中红光亮度占30%，绿光亮度占59%，蓝光亮度占11%。,上一页,下一页,返回,课题二 彩色全电视信号,2)色差信号在亮度方程中有Y、R、G、B这4个变量，其中有,3个变量(
9、R、G、B)是独立的。在传送亮度信号Y的同时，只要再传送3个基色中的任意两个，就可以满足兼容性，又能传送亮度和色度信息。在彩色电视系统中，采用选取亮度信号和两个色差信号作为彩色图像信号进行传送，其做法是将基色信息中包含的亮度信息去掉，即3个基色信号分别减去亮度信号得到的信号为(R-Y)、(G-Y)、(B-Y)，分别称为红色差信号、绿色差信号、蓝色差信号。,上一页,下一页,返回,课题二 彩色全电视信号,由于色差信号是利用减法运算电路运算得到的，用 表示(R-Y)信号电压，表示(G-Y)信号电压，表示(B-Y)信号电压，得3个基色信号的电压方程如下。红色差信号：绿色差信号：蓝色差信号：因为在3个色
10、差信号中，色差信号幅度最小，不利于提高信噪比，所以传送时只选择传送 和 两个色差信号。可见，彩色图像信号包括、这3个信号。,上一页,下一页,返回,课题二 彩色全电视信号,2.复合同步信号电视机是利用电子束在显像管上从左到右(称为行扫描)、从上到下(称为场扫描)扫描而重现图像的，电视系统要求发送端(摄像机)和接收端(电视机)的扫描起始和终止位置必须严格一致，否则无法正常重现图像。行扫描频率和场扫描频率偏离正常值时图像重现的情况如图1-2所示。因此，在发送端，电视信号每扫描完一行加入一个行同步脉冲信号，每扫描完一场加入一个场同步脉冲信号，行同步信号和场同步信号合称为复合同步信号。复合同步信号的波形
11、如图1-3所示，我国电视广播规定，行同步脉冲信号的宽度为；场同步脉冲信号的宽度为。,上一页,下一页,返回,课题二 彩色全电视信号,在接收端，先将复合同步信号中的行、场同步脉冲信号分离出来，分别用于控制电视机中行、场扫描电路的扫描频率，保证收、发双方的扫描频率和相位都相同，即可实现同步。3.色同步信号在彩色电视系统中，红、蓝两个色差信号在发送端进行正交平衡调幅，接收端为了正确解调出这两个色差信号，需采用同步检波器，而同步检波器需要有一个与色差信号调制时的副载波同频同相的副载波。为此在彩色电视接收机中有一个副载波发生器，产生供同步检波用的副载波。,上一页,下一页,返回,课题二 彩色全电视信号,由于
12、已调波中的副载波成分在发送时被完全抑制掉了，为了保证再生副载波与发送端的副载波同频同相，必须在彩色全电视信号中发送一个能表示发送端的副载波频率和相位的信号，这就是色同步信号。色同步信号的作用是携带副载波的基准频率和相位信息，保证接收端产生的副载波与发送端的副载波同频、同相。如图1-4所示，色同步信号由,912个周期的副载波组成，位于行同步信号之后，我国电视广播规定，色同步脉冲信号的宽度为。,上一页,下一页,返回,课题二 彩色全电视信号,4.复合消隐信号行消隐脉冲信号、场消隐脉冲信号合称为复合消隐信号。复合消隐信号的作用是使行、场扫描逆程期间电子束截止，以消除回扫线对图像的干扰，复合消隐信号的波
13、形如图1-5所示。我国电视广播规定，行消隐信号的宽度为 场消隐信号的宽度为 复合同步与复合消隐信号叠加后的波形图如图1-6所示。,上一页,下一页,返回,课题二 彩色全电视信号,1.2.3 彩色电视信号的发送和接收1.图像信号的形成1)亮度信号的形成彩色摄像机利用分光镜将要拍摄的彩色景物分解为红、绿、蓝3种基色光，3种色光分别投射到摄像管涂有光敏材料的靶面上，经过电子束的扫描，形成3种基色电压信号。由亮度方程 可知，可以通过运算电路产生，产生亮度信号的矩阵电路如图1-7所示。只要使矩阵电路的电阻、与 满足以下的比例关系，就可以求出。,上一页,下一页,返回,课题二 彩色全电视信号,2.色度信号的形
14、成将两个色差信号分别对频率相等、相位相差 的两个正交载波进行调幅，得到正交平衡调幅信号。为了避免传输时产生失真，在进行正交平衡调幅之前，先对其幅度进行适当的压缩。压缩后的色差信号分别用U和V表示，色差信号压缩前后的关系如下。,上一页,下一页,返回,课题二 彩色全电视信号,式中0.493和0.877为压缩系数。压缩后的两个色差信号分别对两个正交副载波 和 进行平衡调幅，从而得到两个平衡调幅信号 和 如下。这两个平衡调幅信号、的频率相等，相位相差 保持着正交关系。如果将两者相加便得到正交平衡调幅的色度信号F，由、组成的彩条信号波形图如图1-8所示。,上一页,下一页,返回,课题二 彩色全电视信号,将
15、上式变换后得到：上述表明，F亦可用矢量表示，称彩色矢量，如图1-9所示。色度信号F的振幅 和相角 分别为：由此可见，色度信号F的振幅 取决于U、V值的大小；色度信号F的相角取决于V与U的比值(它决定着彩色的色调)，也就是说色度信号F包含着色调和色饱和度信息，是一个既调幅又调相的信号。如果色度信号的相位发生变化，会引起色调变化；当色度信号的振幅变化时，会引起饱和度变化。,上一页,下一页,返回,课题二 彩色全电视信号,正交平衡调幅的原理框图如图1-10所示，副载波发生器产生的副载波 加至(B-Y)平衡调幅器，由色差信号 对其进行平衡调幅，产生平衡调幅波；同时 经过 移相器，移相后副载波变为，然后送
16、(R-Y)平衡调制器，由色差信号 对其进行平衡调幅，产生平衡调幅波。和 相加得到色度信号：,上一页,下一页,返回,课题二 彩色全电视信号,目前我国电视采用PAL制式，PAL制式彩色全电视信号形成的特点是将 分量进行了逐行倒相，即PAL制式采用的是逐行倒相正交平衡调幅技术。PAL制式的彩色全电视信号形成过程如图1-11所示，、色差信号经过低通滤波器限制频带后，送入各自的、平衡调幅器进行平衡调幅，同时(B-Y)平衡调幅器送入 相位的色副载波，而(R-Y)平衡调幅器送入 逐行倒相色副载波。,上一页,下一页,返回,课题二 彩色全电视信号,具体地说，色差信号对 的色副载波 进行平衡调幅，得到 平衡调幅波
17、为；色差信号对 色副载波 进行平衡调幅，得 平衡调幅波为，然后在加法器中两个正交的平衡调幅波相加，便得到PAL制色度信号：。最后将 与调制好的色度信号、复合同步信号、复合消隐信号相混合，便获得彩色全电视信号。,上一页,下一页,返回,课题二 彩色全电视信号,2.图像信号和伴音信号的调制我国电视标准规定，全电视信号对其载波进行调幅，伴音信号对其载波进行调频。1)图像信号的调制为了增强抗干扰能力，图像信号采用负极性调幅方式，即将负极性电视信号调制在高频载波上。采用负极性调制有如下3个优点。,上一页,下一页,返回,课题二 彩色全电视信号,(1)负极性调幅波的幅度越大，对应的图像越黑，外来干扰引起的幅度
18、突增也表现为黑点，人眼对黑点不太敏感，且也易于通过自动抗干扰电路减小其影响。(2)图像的内容亮的比暗的多，采用负极性调幅方式，发射机发射的低电平信号功率占的比重大，发射机的平均输出功率小，可以提高发射效率。(3)负极性调制便于将复合同步脉冲用作基准电平进行信号自动增益控制。待调制的图像信号如图1-12所示，已调制的图像信号如图1-13所示，包络线代表了原来的调制信号。,上一页,下一页,返回,课题二 彩色全电视信号,图像信号的频带宽度为06MHz，其低频部分对应图像的亮和暗，高频部分对应图像的细节。全电视信号调幅波的频谱如图1-14所示，图像信号对高频载波进行调幅时，在高频载波频率的两边产生上边
19、带和下边带，而且上、下边带是对称的，总带宽为12MHz，其频谱分布在载频 的两边的两个边带内，上边带 和下边带。,上一页,下一页,返回,课题二 彩色全电视信号,可见，图像信号经调幅后的带宽增加了一倍，给发送带来困难，也大大降低了频道的利用率，其实图像调幅波的一个边带已经反映出图像信号的全部内容。因此，可将其中一个边带滤除，只发送一个边带，这种发送方式称为单边带发送。由于图像信号中包含有很低的频率成份，这些成份距离载频很近，难以滤除，对于图像载频 两侧0.75MHz范围内的频率成份采用双边带发送；对于0.756MHz范围的高频成份采用单边带发送，这种发送方式称为残留边带发送。,上一页,下一页,返
20、回,课题二 彩色全电视信号,2.伴音信号的调制伴音信号频带较窄，一般为20Hz15kHz为了提高抗干扰能力和改善音质，采用调频方式，如图1-15所示。将待调音频信号(用正弦信号表示)对载波 进行调频，出现、等上下边频，频带宽度为，式中 为最大频偏、为调制信号的最高频率。，故伴音已调频波的频带宽度为，为留有余量，我 国规定伴音频带宽度为250kHz。,上一页,下一页,返回,课题二 彩色全电视信号,综上所述，我国的电视广播是将两个色差信号调制到色副载波上，然后再与亮度信号及复合同步信号混合，获得具有6MHz带宽的彩色全电视信号。彩色全电视信号再以调幅的方式调制到高频载波上，最后再与调频伴音的高频信
21、号一起叠加后发送出去，全电视信号的频谱图如图1-16所示。我国模拟电视信号的标准如下。(1)电视机各频道的本机振荡频率始终比图像载频高38MHz,比伴音载频高31.5MHz。(2)频道带宽的下限始终比图像载频低1.25MHz，上限则始终比伴音载频高0.25MHz。(3)每个频道的伴音载频始终比图像载频高6.5MHz。,上一页,下一页,返回,课题二 彩色全电视信号,1.2.4 彩色电视信号的接收与处理电视信号的接收就是利用电视接收机对传送的电视信号进行恢复、再现的过程。根据接收电视信号的不同主要分为地面广播电视接收、电缆电视技术接收、卫星直播电视接收3种方式。普通电视机能直接接收地面广播电视节目
22、和电缆电视节目(即有线电视节目)。1.信号的接收如图1-17所示，彩色电视接收机主要由7部分组成：公共通道；伴音通道；解码电路；同步分离与扫描电路；视放输出与显像管电路；电源电路。,上一页,下一页,返回,课题二 彩色全电视信号,彩色电视机的公共通道将天线收到的高频电视信号进行选频、放大、变频、中放、检波等处理后，得到彩色全电视信号和第二伴音中频信号。第二伴音中频信号被送至伴音通道进行处理还原出伴音。彩色全电视信号一路送至同步分离电路，另一路送到亮度通道与色度通道。亮度通道将彩色全电视信号中的亮度信号取出来，进行放大等处理，再将亮度信号加至解码矩阵电路。色处理电路将彩色全电视信号中的色度与色同步
23、信号取出来，并对色度信号进行放大、检波等处理，还原出两色差信号 与。最后两个色差信号也加至解码矩阵电路；在解码矩阵电路同 相加，还原出三基色电信号。三基色信号分别经过放大电路放大后，驱动显像管的电子枪，完成图像重现。,上一页,下一页,返回,课题二 彩色全电视信号,2.信号的分离从电视台传送过来的微弱高频电视信号经过电视接收机公共通道选频、高频放大、变频、中频放大和视频检波后，得到具有一定电压幅度的彩色全电视信号，利用它们在频率、相位、时间、幅度等方面的差异进行分离。,上一页,下一页,返回,课题二 彩色全电视信号,1)亮度信号与色度信号的分离由视频检波及预视放电路送来的图像信号，由于色度信号是调
24、制在频带较窄的(4.43MHz)色副载波上，因此在亮度通道中可用4.43MHz的窄带滤波器将彩色全电视信号中的色度信号抑制掉，只留下亮度信号。再经过 延时、放大后送入解码矩阵电路。彩色全电视信号的另一路通过中心频率为 4.43MHz、带宽为2.6MHz的带通滤波器，选出色度信号，再由色度解码电路解出色差信号。,上一页,下一页,返回,课题二 彩色全电视信号,2)色同步信号与色度信号的分离由于色同步信号和色度信号出现的时间不同，所以将行同步脉冲经过一定的时间延时，使它正好在色同步信号到来时出现，作为控制脉冲去控制色同步信号选通门电路，即只在色同步信号来到时，色同步选通门电路才连通，选出色同步信号，
25、其他时间色同步门电路断开，选出色度信号。,上一页,下一页,返回,课题二 彩色全电视信号,3)伴音信号与图像信号的分离电视接收机的接收天线将高频图像信号和伴音信号接收以后，经高频头变频，变为固定的图像中频(38MHz)和伴音中频(31.5MHz)，在中放级进行放大后送到视频检波电路，一方面利用视频检波电路取出视频图像信号，另一方面利用图像中频和伴音中频产生6.5MHz(38-31.5=6.5MHz)第二伴音中频信号，最后分离出图像信号和第二伴音中频信号。,上一页,下一页,返回,课题二 彩色全电视信号,4)复合同步信号的分离复合同步信号包括行、场同步信号，因此在同步分离电路中不仅要取出复合同步信号
26、，而且还要把行同步信号与场同步信号进行分离。由于行、场同步信号的幅度比图像信号的幅度高，首先利用幅度分离法将行、场同步信号从视频全电视信号分离出来，然后根据行同步脉冲宽度 与场同步脉冲宽度 相差很大的特点，利用微积分电路把行同步脉冲与场同步脉冲从复合同步信号中分离出来。,上一页,下一页,返回,课题二 彩色全电视信号,3.图像信号处理1)亮度信号如图1-18所示，亮度通道由,4.43MHz陷波器、亮度信号延时器、亮度信号放大电路、钳位电路与自动亮度限制(ABL)电路等组成。从视频检波及预视放电路出来的彩色全电视信号首先由4.43MHz陷波器将色度信号滤除，以防止色度信号窜入亮度通道，对亮度形成干
27、扰。但由于色度通道的频带较窄，使得色度信号通过后会产生约 的延时，造成亮度信号比相应的色差信号提前到达基色矩阵，使屏幕图像的彩色与黑白轮廓不重合，出现彩色镶边现象，如图1-19所示。,上一页,下一页,返回,课题二 彩色全电视信号,从彩色全电视信号分离出来的亮度信号需要经过亮度延时器，使其延时约 以保证与相应的色差信号同时到达基色矩阵电路。2)色度信号首先，由一个 的带通放大器，从彩色全电视信号中取出色度与色同步信号。4.43MHz带通放大器的选频特性如图1-20所示。色度信号与色同步信号分离后，色度信号再送入由延时线和加、减法器组成的梳状滤波器，利用滤波器的幅频特性将色度信号中的色差信号 分量
28、分离出来。,上一页,下一页,返回,课题二 彩色全电视信号,如图1-21所示，超声延时线将色度信号延时，接近一行时间，同时还将色度信号倒相，即使延时后的色度信号与直通的色度信号相位相反。延时、反相后的色度信号送至相加相减器与下一行经直通通路送来的色度信号进行相加减，相加器输出 信号，相减器输出 信号，从而完成了色度信号 和 的分离。最后分别通过U同步检波器和V同步检波器就可以解调出 两个色差信号。,上一页,下一页,返回,课题二 彩色全电视信号,在基色矩阵电路中，首先由 和 色差信号运算得到 色差信号。等式两边分别相减，整理得：即将 和 按比例压缩再相加、倒相，便得到绿色差信号。3个色差信号、再分
29、别与亮度信号 相加，转换为三基色电压信号。,上一页,下一页,返回,课题二 彩色全电视信号,4.同步信号处理复合同步信号由同步分离电路从视频全电视信号分离出行同步信号和场同步信号，行同步信号加到行振荡电路，控制行振荡器的频率和相位，从而达到同步的目的。场同步信号控制场振荡的频率和相位，实现了场同步扫描。5.伴音信号处理电视接收机不仅要显像管能够重现清晰的图像，而且还要在扬声器上获得动听的伴音。因此，从预视放分离出来的第二伴音中频信号首先要放大、限幅，抑制掉寄生调幅等干扰脉冲信号，音频信号再经去加重网络和音频放大电路，输出足够幅度的音频信号去驱动扬声器。,上一页,返回,课题三 彩色电视制式简介,【
30、教学目的】了解三大彩色电视制式目前，世界上采用的兼容制彩色电视制式有3种：NTSC制、PAL制、SECAM制。把两个色差信号(R-Y)和(B-Y)分别调制到不同的副载波上，处理方式的不同就会产生了不同的彩色电视制式。1.3.1 NTSC制NTSC制(正交平衡调幅制)于1953年在美国开始广播，是较早应用于彩色、黑白兼容的彩色电视制式。NTSC制编码器的基本组成如图1-22所示。,下一页,返回,课题三 彩色电视制式简介,彩色摄像机输出的。三基色信号，经编码器矩阵编成亮度信号 和色差信号。为了压缩频带，色差信号经低通滤波器将其压缩到1.3 MHz范围内，分别送入平衡调幅器，对频率相同而相位相差 的
31、两个色副载波(由彩色同步机提供)进行平衡调幅，输出为已调色差信号，它们在加法器3相加得到色度信号F。亮度信号 经放大后通过加法器1与彩色同步机送来的复合消隐、复合同步信号叠加，再经均衡延时线，到达信号混合电路，亮度和色度信号混合后形成彩色全电视信号。,上一页,下一页,返回,课题三 彩色电视制式简介,由于采用正交平衡调幅，为了解调出原来的两个色差信号，需要在接收机中设置副载波再生电路，以便恢复副载波。另外，在接收机中还设有两个同步检波器，它们在副载波帮助下将两个色差信号解调出来，解码过程如图1-23所示。NTSC制色度信号的处理过程比较简单，其主要缺点是对信号的相位失真十分敏感，容易出现彩色变色
32、。换句话说，传输过程中所产生的相位失真将导致色调变化，对发射端与中间传送设备的性能指标要求较高。目前，美国、日本、加拿大等国家采用此制式。,上一页,下一页,返回,课题三 彩色电视制式简介,1.3.2 PAL制PAL制是德国1962年首先研制出来的一种兼容彩色电视制式，PAL制实际上是对NTSC制的一种改进，克服了NTSC制相位敏感性的缺点，其解码过程如图1-24所示。彩色全电视信号送入解码器后，一路送至亮度通道，将色度信号滤除掉，让亮度信号通过延时放大后送入解码矩阵电路。另一路送入色度通道，利用色带通电路选出色度信号并分成两路，一路进人色同步选通放大器，选出色同步信号送入鉴相器及识别检波电路;
33、另一路输出送至延时分离电路，把两个色度分量分离处理，分别送入(R-Y)、(B-Y)同步检波器。,上一页,下一页,返回,课题三 彩色电视制式简介,在鉴相器中，色同步信号与由色副载波压控振荡器送来的色负载波信号进行比较，鉴相器输出一个与两信号相位差成正比的控制电压，经过低通滤波器后变成直流控制电压去控制色副载波压控振荡器的频率和相位，使它与发送端同步。的色副载波进人U同步检波器，对 分量进行解调;另外 的色副载波先经过 移相，再经过PAL识别与倒相开关电路逐行倒相后，得到 的色副载波送入V同步检波器对 分量进行解调。,上一页,下一页,返回,课题三 彩色电视制式简介,(R-Y)、(B-Y)同步检波器
34、输出的色差信号 分别经放大器放大后，送入解码矩阵电路，与亮度信号一起在解码矩阵电路变换为三基色信号。当流状滤波器的直通信号与延时输入信号间存在幅度误差、延时误差、相位误差、频率失真等，均会引起两个色差信号间互相串扰(即两分量分离不彻底)。串扰是逐行倒相的，会产生明暗相间的水平线条并向上蠕动，类似于百叶窗，故称作“百叶窗”效应，可以利用调整电路来消除或减至不明显。目前，中国和德国、英国、意大利、荷兰等西欧国家以及北欧各国都采用了这种制式。,上一页,下一页,返回,课题三 彩色电视制式简介,1.3.3 SECAM制SECAM制由法国首先研制成功，经多次修改于1967年正式用于电视广播。SECAM制(
35、行轮换调频制)也是为了克服NTSC制的色调失真而设计的，两个色差信号不是同时传送，而是轮流、交替的传送。另外，两个色差信号不是对副载波进行调幅，而是对两个频率不同的副载波进行调频，然后将两个调频波逐行轮换插入亮度信号频谱当中。,上一页,下一页,返回,课题三 彩色电视制式简介,在SECAM制中，传输信号仍采用亮度信号，色差信号，其编码过程如图1-25所示，将两个色差信号 逐行轮换对两个副载波 进行调频后，叠加在逐行传送的亮度信号 上一起传送。具体来说，在第n行时，传送 调频信号，第n+1行时，传送 调频信号，而亮度信号则是每一行 都传送。在任一行时间内，只传送一个亮度信号和某个色差 信号，所以不
36、会发生色差信号之间互相串色的现象。,上一页,下一页,返回,课题三 彩色电视制式简介,SECAM制解码过程如图1-26所示，在接收端 3个传输信号必须同时存在，才能正确地解码出 信号。由于SECAM制在一行时间内只传送一个亮度信号和某个色差信号，所以在解码器中，采用 延时线，将收到的色差信号存储起来。存储的时间为一行，等到一行时间内 同时存在时才进行解码，输出 信号。由于色差信号采用了调频方式，调频信号在进行频率检波之前，可以进行限幅，所以，色度信号对相位失真不敏感。由于每传送一行色差信号重复使用两次，所以这种制式的彩色垂直清晰度降低一半，该制式接收机电路复杂，图像质量比以上两种制式差。法国、俄
37、罗斯等东欧国家采用此制式。,上一页,下一页,返回,课题三 彩色电视制式简介,多制式、全制式彩色电视1.多制式当前世界上的广播电视系统包括3种彩色制式和14种黑白制式。凡是能接收两种以上彩色制式或同一彩色有两种以上黑白广播制式的广播电视接收机均称为多制式彩色电视机。多制式彩色电视机有28制式、27制式、26制式、18制式、14制式、9制式、8制式、2制式等。,上一页,下一页,返回,课题三 彩色电视制式简介,按彩色制式分有PAL,SECAM,NTSC 3种;按第二伴音中频信号的频率分有4.5 MHz(M制)5.5 MHz(B/C;制)、6.0 MHz(I制)和6.5 MHz(D/K制)4种;按彩色
38、副载波频率分有3.58 MHz和4.43 MHz;按场频分有50 MHz和60MHz;按伴音调制方式分有调副和调频;按图像调制极性分有正极性调制和负极性调制。另外，还有一些非标准信号源:如PAL-60 Hz,NTSC-4.43 MHz等。各种制式目前尚无法统一，上述不同的制式组合起来就可形成多种制式。部分国家或地区采用的电视制式如表1-1所列。,上一页,下一页,返回,课题三 彩色电视制式简介,2.全制式能接收PAL.B/G,I,M,N,D/K,SECAM.D/K,K1,L和NTSC.M等制式的电视广播，并具有多种视频信号接收功能的彩色电视接收机称为全制式彩色电视机，也称为世界制式或国际线路。总
39、的来说，全制式彩色电视机应具有PAL,NTSC,SECAM色度信号的解码能力，要能正确解调4.5 MHz,5.5 MHz,6.0 MHz,6.5 MHz伴音中频信号，信号通道频率特性应该满足各制式的不同要求，扫描电路对50/60 Hz场频都能稳定地工作。为此，要求全制式彩色电视机能进行制式切换，改变相关电路的工作状态、特性、参数等，以满足每一种制式的特殊要求。,上一页,下一页,返回,课题三 彩色电视制式简介,3.兼容性兼容是指黑白电视机能收看电视发射台发送的彩色电视节目，只是收到的依然为黑白图像，彩色电视机也能收看电视发射台发送的黑白电视节目，只是收到的也依然是黑白图像。彩色电视为了与黑白电视
40、兼容，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)伴音载频和图像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。,上一页,下一页,返回,课题三 彩色电视制式简介,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。由于黑白电视图像信号(即亮度信号)约占6 MHz带宽，因此必须在6 MHz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。,上一页,返回,本模块小结,(1)彩色三要素是指亮度、色调、色饱和度。三基色原理如下。自然界的彩色都可以由
41、红(R)、绿(G)、蓝(B)3种基色按不同的比例组合而得到，反之，彩色都可以分解为一定比例的红、绿、蓝3种基色。3种基色相互独立，任何一种基色都不能由另外两种基色混合而成。3种基色的比例决定了混合色的色调和色饱和度。参与混色的各个基色的亮度之和等于混色的亮度。,下一页,返回,本模块小结,(2)彩色全电视信号包括:色度信号、亮度信号、消隐信号(行、场复合消隐信号)、同步信号(行、场复合同步信号及色同步信号)。亮度信号和色度信号合称为彩色图像信号。(3)彩色电视广播技术中将两个色差信号调制到色副载波上，然后再与亮度信号及复合同步信号混合，得到彩色全电视信号，彩色全电视信号再以调幅的方式调制到高频载
42、波上，最后再与调频伴音的高频信号一起叠加后送到天线发送出去。,上一页,下一页,返回,本模块小结,(4)彩色电视制式分为NTSC制、PAL制和SECAM制。3种制式的主要区别是将色差信号插入亮度信号频谱空隙中所采用的方法不同。NTSC制在发送端将已调制好的色度信号安插在亮度信号的高端一起传送，在接收端采用同步解调，以分解出两个色差分量。PAL制在NTSC制的基础上采用逐行倒相技术，在发送端也是将已调制好的色度信号安插在亮度信号的高端一起传送。在接收端除了采用同步解调外，还需设置PAL开关、PAL识别，以分解出两个色差分量。SECAM制采用行轮换调频技术，两个色差信号采用调频制，逐行轮流插入亮度信
43、号的高频端进行传送。在接收端，需设置一个逐行轮换的电子开关，在行频的控制下分解出两个色差信号。,上一页,返回,图1-1 一行彩色全电视信号,返回,图1-2 行、场不同步现象,返回,(a)正常图像;(b)行频偏低,图像向左斜;(c)行频偏高,图像向右斜;(d)场频偏低,图像向上滚动;(e)场频偏高,图像向下滚动,图1-3 复合同步信号的波形图,返回,图1-4 色同步信号,返回,图1-5 复合消隐信号波形图,返回,图1-6 复合同步与复合消隐信号叠加后的波形,返回,图1-7 产生亮度信号的矩阵电路,返回,图1-8 由 组成的彩条信号波形图,返回,图1-9 正交平衡矢量图,返回,图1-10 正交平衡
44、调幅,返回,图1-11 PAL制的彩色全电视信号形成过程,返回,图1-12 待调制的图像信号,返回,图1-13 已调制的图像信号,返回,图1-14 全电视信号调幅波的频谱,返回,图1-15 音频信号调频的波形图,返回,(a)待调音频信号；(b)已调音频信号；(c)调频波的频谱,图1-16 全电视信号的频谱图,返回,图1-17 PAL制彩色电视接收机方框图,返回,图1-18 彩色电视机亮度通道原理框图,返回,图1-19 亮度信号延时的各种情况,返回,图1-20 4.43MHz带通放大器的选频特性,返回,图1-21 色差信号 分量的分离过程,返回,图1-22 NTSC制编码器框图,返回,图1-23 NTSC制解码框图,返回,图1-24 PAL制解码器框图,返回,图1-25 SECAM制编码器框图,返回,图1-26 SECAM制解码器框图,返回,表1-1 部分国家或地区采用的电视制式,返回,
