第2章彩色电视基本原理优秀PPT.ppt

第2章彩色电视基本原理现在学习的是第1页，共91页2.1 彩色电视的 理论基础现在学习的是第2页，共91页2.1 彩色电视的理论基础2.1.1 彩色与光彩色与光 自然界中五彩缤纷的景物和图像，是自然界中五彩缤纷的景物和图像，是通过光的传递才映入人的眼帘。没有光通过光的传递才映入人的眼帘。没有光的传递作用，人们就看不见五颜六色的的传递作用，人们就看不见五颜六色的风景和图像。光是色存在的条件，色是风景和图像。光是色存在的条件，色是光刺激人眼的视觉反映。光刺激人眼的视觉反映。因此，彩色电视与人的视觉、光和彩因此，彩色电视与人的视觉、光和彩色的特性都有着密切的关系，它们是电色的特性都有着密切的关系，它们是电视技术发展的理论基础。视技术发展的理论基础。图 2-1 电磁辐射波谱现在学习的是第3页，共91页图 2-1 电磁辐射波谱光是一种以电磁波的形式存在物质。光是一种以电磁波的形式存在物质。其频率范围为其频率范围为10105 510102525Hz(Hz(波长为波长为3103103 3310-310-1717m)m)，它包括无线电，它包括无线电波、红外线、可见光、紫外线、波、红外线、可见光、紫外线、X X射线、射线、射线（宇宙射线）等，如图射线（宇宙射线）等，如图2-12-1所示。只有可见光才能对人眼产所示。只有可见光才能对人眼产生视觉反映，随着波长由长到短对生视觉反映，随着波长由长到短对人眼引起的颜色感觉依次为红、橙、人眼引起的颜色感觉依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。黄、绿、青、蓝、紫。2.1.1 彩色与光彩色与光 2.1 彩色电视的理论基础现在学习的是第4页，共91页 光是一种以电磁波的形式存在物质。其频率范围为光是一种以电磁波的形式存在物质。其频率范围为10105 5 10102525Hz Hz(波长为波长为3103103 3310310-17-17m)m)，它包括无线电波、红外线、可见光、紫，它包括无线电波、红外线、可见光、紫外线、外线、X X射线、射线、射线（宇宙射线）等，如图射线（宇宙射线）等，如图2-12-1所示。只有可见光才所示。只有可见光才能对人眼产生视觉反映，随着波长由长到短对人眼引起的颜色感觉能对人眼产生视觉反映，随着波长由长到短对人眼引起的颜色感觉依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。2.1 彩色电视的理论基础现在学习的是第5页，共91页 2.1.2 彩色三要素彩色三要素 任任何何一一束束彩彩色色光光都都可可以以用用亮亮度度、色色调调和和色色饱饱和和度度这这三三个个物物理理量量来来描描述述，并称之为彩色三要素。并称之为彩色三要素。(1)(1)亮亮度度是是指指彩彩色色光光作作用用于于人人眼眼时时，引引起起视视觉觉的的明明暗暗感感觉觉。亮亮度度与与彩彩色色光光的的能能量量及及波波长长有有关关，对对于于同同一一波波长长的的光光，辐辐射射能能量量越越大大，亮亮度度越越高高，反之则亮度越低。亮度所转换的电信号称之为亮度信号，用表示。反之则亮度越低。亮度所转换的电信号称之为亮度信号，用表示。(2)(2)色色调调是是指指颜颜色色的的类类别别，例例如如，红红、橙橙、黄黄、绿绿、青青、蓝蓝、紫紫就就是是指指不不同的色调。色调是彩色电视必须要传送的信息之一。同的色调。色调是彩色电视必须要传送的信息之一。(3)(3)色色饱饱和和度度是是指指颜颜色色的的深深浅浅程程度度，即即颜颜色色的的浓浓度度。对对于于同同一一种种色色调调的彩色光，其饱和度越高，则颜色越深，反之则颜色越浅。的彩色光，其饱和度越高，则颜色越深，反之则颜色越浅。色调和色饱和度是表征颜色的两个物理量，在彩色电视中又被称为色度，转换色调和色饱和度是表征颜色的两个物理量，在彩色电视中又被称为色度，转换成电信号称为色度信号，用表示。成电信号称为色度信号，用表示。2.1 彩色电视的理论基础现在学习的是第6页，共91页 所所谓谓三三基基色色是是指指三三种种独独立立的的颜颜色色，即即其其中中的的任任何何一一种种都都不不能能由由其其它它两两种种颜颜色色混混合合而而产产生生，比比如如红红、绿绿、蓝蓝，黄黄、紫紫、青青色色等等都都是是相相互互独独立立的的三三基基色。色。实实践践证证明明，自自然然界界中中几几乎乎所所有有的的颜颜色色都都可可以以由由三三基基色色按按不不同同比比例例混混合合而而得得到到。反反之之，自自然然界界中中所所有有的的颜颜色色也也几几乎乎都都可可以以分分解解成成三三基基色色，这这就就是是三三基基色色原原理理。色色调调和和色色饱饱和和度度是是表表征征颜颜色色的的两两个个物物理理量量，在在彩彩色色电电视视中又被称为色度，转换成电信号称为色度信号，用表示。中又被称为色度，转换成电信号称为色度信号，用表示。1.三基色原理三基色原理 2.1.3 三基色原理与三基色的选择三基色原理与三基色的选择 2.1 彩色电视的理论基础现在学习的是第7页，共91页 彩彩色色电电视视三三基基色色的的选选择择，原原则则上上是是任任意意的的，哪哪三三种种颜颜色色作作为为三三基基色色都都可可以以，但但实实验验证证明明，选选择择红红色色、绿绿色色和和蓝蓝色色作作为为电电视视技术中的三基色比较合适。技术中的三基色比较合适。自自然然界界瞬瞬息息万万变变的的彩彩色色景景象象，彩彩色色电电视视无无需需按按其其光光谱谱成成分分及及强强度度的的真真实实分分配配情情况况来来传传送送，只只要要传传送送能能合合成成它它们们的的红红、绿绿、蓝三基色即可。蓝三基色即可。2.2.三基色的选择三基色的选择三基色的选择三基色的选择 2.1 彩色电视的理论基础现在学习的是第8页，共91页 2.1.4 彩色电视三基色的混色方法彩色电视三基色的混色方法 彩色混色方法有两种：彩色混色方法有两种：相加混色法相加混色法 相减混色法相减混色法光光线线的的混混色色采采用用相相加加混混色色法法，印印刷刷、绘绘画画和和胶胶片片采采用用相相减减混混色色法法。相相加混色的混色规律如图。加混色的混色规律如图。图2-3彩色三角形2.1 彩色电视的理论基础现在学习的是第9页，共91页 2.1.4 彩色电视三基色的混色方法彩色电视三基色的混色方法 彩色混色方法有两种：彩色混色方法有两种：相加混色法相加混色法 相减混色法相减混色法光光线线的的混混色色采采用用相相加加混混色色法法，印印刷刷、绘绘画画和和胶胶片片采采用用相相减减混混色色法法。相相加加混混色色的的混混色色规律如图。规律如图。2.1 彩色电视的理论基础相加混色现在学习的是第10页，共91页1.相加混色相加混色 如果改变三种色光的比例，如果改变三种色光的比例，可以得到另外许许多多不同颜色的光。例如，红光与绿光混合时，假可以得到另外许许多多不同颜色的光。例如，红光与绿光混合时，假设红光由大到小变化，将依次产生红、橙、黄、黄绿、绿等颜色。同设红光由大到小变化，将依次产生红、橙、黄、黄绿、绿等颜色。同理，当红、绿、蓝三基色光以不同比例混合时，将会得到各种颜色。理，当红、绿、蓝三基色光以不同比例混合时，将会得到各种颜色。为了直观地表现三基色的混色原理，确定混色后各种颜色之间的关系，为了直观地表现三基色的混色原理，确定混色后各种颜色之间的关系，常采用彩色三角形来表示三基色混色规律，如图所示。常采用彩色三角形来表示三基色混色规律，如图所示。2.1 彩色电视的理论基础相加混色现在学习的是第11页，共91页我我们们把把按按适适当当比比例例相相混混合合后后，能能产产生生白白色色的的两两种颜色称为互补色。种颜色称为互补色。图2-3彩色三角形2.1 彩色电视的理论基础现在学习的是第12页，共91页 彩彩色色电电视视系系统统中中，借借助助于于接接收收机机显显像像管管荧荧光光屏屏的的三三基基色色荧荧光光粉粉点点组组或或条条组组来来实实现现空空间间混混色色。显显像像管管的的荧荧光光屏屏上上涂涂有有几几十十万万个个三三基基色色品品字字型荧光粉点组或条组，这些点（条）组之间都离的特别的近。型荧光粉点组或条组，这些点（条）组之间都离的特别的近。2.1 彩色电视的理论基础2.2.相加混色的空间混色法相加混色的空间混色法 现在学习的是第13页，共91页当当受受到到电电子子束束冲冲击击时时，它它们们就就会会发发出出三三种种基基色色光光，光光的的强强弱弱受受发发送送端端景景象象的的三三基基色色电电信信号号的的控控制制。当当人人眼眼在在离离荧荧光光屏屏一一定定距距离离观观看看时时，由由于于人人眼眼对对彩彩色色分分辨辨力力较较低低的的特特点点，就就分分辨辨不不出出三三基基色色的的单单色色，而而只只感感觉觉到到三三基基色色的的混合色，这就是空间混色法。目前广播电视采用的就是这一种空间混色法。混合色，这就是空间混色法。目前广播电视采用的就是这一种空间混色法。2.1 彩色电视的理论基础现在学习的是第14页，共91页我们用我们用 Y Y 代表彩色的亮度，任意彩色光的亮度为代表彩色的亮度，任意彩色光的亮度为:2.1.5 亮度方程亮度方程 为了方便起见，通常写成为了方便起见，通常写成:上式是根据上式是根据NTSC制中选择的三基色而确定的制中选择的三基色而确定的:用用1单位红基色光单位红基色光(1=0.30光瓦光瓦)l单位绿基色光单位绿基色光(1=0.59光瓦光瓦)1单位蓝基色光单位蓝基色光1=0.1l光瓦）相加，混合得到光瓦）相加，混合得到 1光瓦的白光。光瓦的白光。简称亮度方程 2.1 彩色电视的理论基础现在学习的是第15页，共91页2.1 彩色电视的理论基础 若若用用2 2个个单单位位红红基基色色光光、2 2个个单单位位绿绿基基色色光光和和2 2个个单单位位蓝蓝基基色色光光相相加加，混混合合得得到到 2 2光光瓦瓦的的 白白光光，以以此此类类推推，只只要要三三基基色色的的比比例例不不变变，色调就不变，但其亮度是变化的。色调就不变，但其亮度是变化的。亮亮度度方方程程是是彩彩色色图图像像进进行行三三基基色色分分解解、重重现现和和进进行行编编码码传传输的基本依据，是一个很重要的公式。输的基本依据，是一个很重要的公式。在在 PAL制制，显显像像三三基基色色和和NTSC制制略略有有不不同同，即即当当三三色色系系数数相相同同时时，混成的标准白光是混成的标准白光是 D65白光。因此其亮度方程变为白光。因此其亮度方程变为:但但由由于于NTSCNTSC制制使使用用比比较较早早，PALPAL制制在在进进行行亮亮度度计计算算时时，沿沿用用了了式式(2-1)(2-1)亮亮度度方方程程。当当然然结结果果自自然然有有一一些些误误差差，但但在在主主要要特特性性上上仍仍然然满满足足视觉对亮度的要求。视觉对亮度的要求。现在学习的是第16页，共91页现在学习的是第17页，共91页2.2 彩色视频 图像信号 2.2 彩色视频 图像信号 2.2 彩色视频 图像信号 现在学习的是第18页，共91页 2.2.1.亮度信号及色差信号亮度信号及色差信号 在在彩彩色色广广播播电电视视系系统统中中，五五彩彩缤缤纷纷的的彩彩色色景景物物，通通过过摄摄像像机机转转换换为为三三个个基基色色电电信信号号，然然后后经经校校正正、编编码码处处理理，将将三三个个基基色色电电信信号号转转换换成成一一个个亮亮度度信信号号和和两两个个色色差差信信号号，再再经经过过信信号号处处理理，变变成成彩彩色色全全电电视视信信号号。然然后后再再把把彩彩色色视视频频全全电电视视信号信号“载载”到射频上发射出去。到射频上发射出去。可可见见，彩彩色色广广播播电电视视系系统统传传输输的的并并不不是是三三基基色色信信号号，而而是一个亮度信号和两个色差信号。为什么呢？是一个亮度信号和两个色差信号。为什么呢？首先从以下几个方面考虑首先从以下几个方面考虑:2.2 彩色视频图像信号现在学习的是第19页，共91页 考考虑虑到到彩彩色色电电视视要要能能收收到到黑黑白白电电视视信信号号（称称彩彩色色电电视视与与黑黑白白电电视视兼兼容容），黑黑白白电电视视也也要要能能收收到到彩彩色色电电视视信信号号（称称黑黑白白电电视视与与彩彩色色电电视视逆逆兼兼容容）。从从这这一一点点出出发发，要要求求彩彩色色电电视视系系统统也也要要传传送送一一个个只只反反映映黑黑白白图图像像的的信信号号称称亮亮度度信信号号，它它的的一一切切特特性性应应该该和和黑黑白电视信号相同。白电视信号相同。由由于于单单独独传传送送了了一一个个反反映映图图像像明明暗暗的的亮亮度度信信号号，而而三三基基色色信信号号中中的的亮亮度度就就可可以以扣扣除除，这这样样就就得得到到了了三三个个色色差差信信号号。而而这这三三个个色色差差信信号号并并不不是是相相互互独独立立的的，其其中中的的任任何何一一个个都都可可以以由由其其他他两两个个合合成成，因因此此，选选择择其其中中两两个个即即可可。广广播播电电视视系系统统选选择择了了 和和 。2.2 彩色视频图像信号现在学习的是第20页，共91页1.亮度信号亮度信号 还可以写成如下形式还可以写成如下形式:也称为亮度信号。2.2 彩色视频图像信号现在学习的是第21页，共91页 从从原原理理上上讲讲，在在三三个个色色差差信信号号中中任任意意选选择择两两个个都都可可以以，在在现现行行的的彩色电视广播系统中，选用了彩色电视广播系统中，选用了 和和 。即即彩彩色色视视频频图图像像信信号号，包包含含一一个个与与黑黑白白电电视视完完全全相相同同的的亮亮度度信号，还有两个色差信号。信号，还有两个色差信号。2.色差信号色差信号 色差信号是指基色信号与亮度信号之差，其表达式如下色差信号是指基色信号与亮度信号之差，其表达式如下 2.2 彩色视频图像信号现在学习的是第22页，共91页亮亮、色色度度信信号号的的频频谱谱如如图图2-52-5（a a）（b b）所所示示。由由图图可可见见，其其频频谱谱分分布布完完全全相相同同，并并具具有有以以下下三三个重要特点个重要特点 频频谱谱是是由由以以行行频频及及其其谐谐波波为为中中心心的的一一束束束束离离散散的的、梳梳状状的的、金金字塔型的谱线群组成。字塔型的谱线群组成。2.2.2 亮、色信号的频谱亮、色信号的频谱 图2-5亮、色信号的频谱分布2.2 彩色视频图像信号现在学习的是第23页，共91页 随随着着行行频频谐谐波波次次数数的的增增高高，主主谱谱线线幅幅度度逐逐渐渐减减小小，而而且且主主谱谱线线两侧的副谱线也很快衰减。两侧的副谱线也很快衰减。信信号号的的频频谱谱高高度度集集中中在在行行频频谐谐波波附附近近很很窄窄的的范范围围内内，各各束束谱谱线线群群之间有之间有60%60%的空隙存在。的空隙存在。图2-5亮、色信号的频谱分布2.2 彩色视频图像信号现在学习的是第24页，共91页 这这里里必必须须指指出出，由由于于它它们们都都是是从从同同一一个个景景物物的的三三基基色色信信号号中中派派生生出出来来的的，它它们们所所占占的的频频带带宽宽度度和和频频谱谱结结构构是是完完全全一一致致的的，它它们们各各自自的的视视频频带带宽宽是是6MHz，则则信信号号总总带带宽宽还还是是18MHz。因因为为黑黑白白电电视视仅仅传传送送一一个个亮亮度度信信号号，其其视视频频带带宽宽为为6MHz，为为了了使使彩彩色色电电视视与与黑黑白白电电视视兼兼容容，其其视视频频带带宽宽也也只只能能是是6MHz。这这样样看看来来彩彩色色电电视视中中一一个个亮亮度度、两两个个色色差差信信号号若若在在6MHz范范围围内内顺顺利利地地、互互不不干干扰扰地地传传输输，还还要要采采取取一一定定的的措措施施。人人们们想想到到了了利利用用频频谱谱搬搬移移的的方方法，将亮、色信号的频谱错开。法，将亮、色信号的频谱错开。2.2 彩色视频图像信号现在学习的是第25页，共91页如如果果将将色色差差信信号号的的频频谱谱向向右右搬搬移移半半行行，色色差差信信号号的的频频谱谱恰恰好好与与亮亮度度信信号号频频谱谱错错开开，如图如图2-5（c）所示。）所示。图2-5亮、色信号的频谱分布2.2 彩色视频图像信号现在学习的是第26页，共91页实现频谱向右搬移半行的方法：实现频谱向右搬移半行的方法：如如何何实实现现频频谱谱向向右右搬搬移移半半行行的的呢呢？其其方方法法是是将将色色差差信信号号对对一一个个频频率率和和亮亮度度信信号号的的载载频频相相差差半半行行的的载载频频进进行行调调制制，色色差差信信号号的的频频谱谱就就能能向向右右搬搬移移半半行行，然然后后均均匀匀镶镶嵌嵌在在一一起，如图起，如图2-6（a）（）（b b）所示。）所示。2.2 彩色视频图像信号图2-6全电视信号的频谱分布现在学习的是第27页，共91页图2-6全电视信号的频谱分布2.2 彩色视频图像信号现在学习的是第28页，共91页由由图图可可见见，如如果果简简单单地地将将色色差差信信号号的的频频谱谱向向右右搬搬移移半半行行，色色差差信信号号的的频频谱谱范范围围就就会会超超出出亮亮度度信信号号频频谱谱范范围围半半行行，色色差差信信号号的的频频谱谱向向右右搬搬移移半半行行，其其频频谱谱范范围围超超出出亮亮度度信信号号频频谱谱范范围围半半行行，即即超超出出了了6MHz的的范范围围。所所以以，要要想想将将色色差差信信号号均均匀匀地地镶镶嵌嵌在在亮亮度度信信号号频频谱谱之之间间，并并且且不不超超出出亮亮度度信信号号频频谱谱的的范范围围，就就应应该该考考虑对色差信号的虑对色差信号的频带进行压缩，频带进行压缩，图2-6全电视信号的频谱分布2.2 彩色视频图像信号现在学习的是第29页，共91页 2.2.3 色度信号的频带压缩及高频混合色度信号的频带压缩及高频混合 人人眼眼对对彩彩色色细细节节的的分分辨辨能能力力较较差差，在在传传送送彩彩色色景景象象时时，只只在在粗粗线线条条、大大面面积积的的部部分分传传送送彩彩色色，而而细细节节部部分分不不传传送送彩彩色色，人人眼眼对对图图像像的的彩彩色色感感觉觉仍然很清晰。仍然很清晰。1.大面积着色原理2.2 彩色视频图像信号现在学习的是第30页，共91页 2.2.3 色度信号的频带压缩及高频混合色度信号的频带压缩及高频混合 人眼对明暗细节的分辨能力很强，因此亮度信号不能压缩，而人眼对明暗细节的分辨能力很强，因此亮度信号不能压缩，而对于彩色信号，人们做了大量的实验，用对于彩色信号，人们做了大量的实验，用1.3MHz的窄带来传送，的窄带来传送，达到大面积的地方（低频部分）着色，细节部分用亮度代替，实达到大面积的地方（低频部分）着色，细节部分用亮度代替，实践证明重现的彩色图像践证明重现的彩色图像98%的人是比较满意的。因此在接收端所恢的人是比较满意的。因此在接收端所恢复的彩色图像的三个基色信号，低频部分（复的彩色图像的三个基色信号，低频部分（01.3MHz）的频率分量）的频率分量有彩色，而高频部分（有彩色，而高频部分（1.36MHz）的频率分量没有彩色，由亮）的频率分量没有彩色，由亮度信号来补充。度信号来补充。2.色、亮高频混合2.2 彩色视频图像信号现在学习的是第31页，共91页 2.2.4 亮、色频谱间置亮、色频谱间置 由由于于色色差差信信号号的的频频带带压压缩缩到到了了1.3 MHz，所所以以它它就就可可以以向向右右搬搬移移半半行行，与与亮亮度度信信号号频频谱谱错错开开，均均匀匀地地镶镶嵌嵌在在亮亮度度信信号号频频谱谱之之间间，称称为为频频谱谱间间置置，并并且且不不会会超超出出亮亮度度信信号号频频谱谱的的范范围围，达达到到了了在在黑黑白白电电视视规规定定的的视视频频带带宽宽（6MHz）内内同同时时传送亮、色信号的目的。传送亮、色信号的目的。2.2 彩色视频图像信号图2-61压缩以后全电视信号的频谱分布现在学习的是第32页，共91页 彩彩色色电电视视系系统统选选择择了了4.43 MHz作作为为彩彩色色的的载载波波，用用色色差差信信号号对对载载波波进进行行双双边边带带调调幅幅，将将它它们们的的频频谱谱搬搬移移到到4.43 MHz 附附近近。如如图图2-6（a）所所示示。然然后后将将其其频频谱谱镶镶嵌嵌在在亮亮度度信信号号频频谱谱的的空空隙隙中中，如如图图2-6（b）所所示示。为为了了区区别别图图像像载载频频，通通常常称称色色差差信信号号的的载载波波为为副副载波，用表示。载波，用表示。2.2.4 亮、色频谱间置亮、色频谱间置 2.2 彩色视频图像信号图2-61压缩以后全电视信号的频谱分布现在学习的是第33页，共91页将将色色度度信信号号对对进进行行双双边边带带调调幅幅后后，上上边边带带为为4.431.35.73 MHz；下下边边带带为为4.431.33.13MHz，其其频频谱谱能能量量分分布布也也可可以以用用图图2-7表示。表示。图2-7 亮、色信号频谱分布2.2 彩色视频图像信号现在学习的是第34页，共91页 2.2.5 标准彩条信号标准彩条信号 标准彩条是确定彩色电视接收机的技术指标和性能的一种测试信号。它是由彩条信号发生器产生的八条等宽的彩色竖条，其彩色依次为白、黄、青、绿、紫、红、蓝、黑，如图2-8(a)所示。彩条如果显示在黑白电视机荧光屏上，则为自左至右，按亮度递减的八条竖条。如图所示。2.2 彩色视频图像信号现在学习的是第35页，共91页 2.2.5 标准彩条信号标准彩条信号 标准彩条常用四位数码来表示，如10001000彩条第三位和第四位数字，则分别表示组成各彩条时，相应各基色信号的最大值和最小值。第一位和第二位数字，分别表示组成白条和黑条时，各基色信号的最大值和最小值。2.2 彩色视频图像信号现在学习的是第36页，共91页 图2-8所示的是10001000彩条的波形，可见它们都是由三个基色信号组合而成的，三个基色信号的电平最大值为1，最小值为0，如图（b）、（c）、(d)所示。因此称它们为100饱和度、100幅度的彩条信号，简称100彩条信号。2.2.5 标准彩条信号标准彩条信号 图2-810001000彩条信号波形2.2 彩色视频图像信号现在学习的是第37页，共91页彩条的亮度和色度信号电平值，列入表2-1中。信号色别VRVGVBVYVR-YVG-YVB-Y白1.01.01.01.00000黄1.01.000.890.110.110.89青01.01.00.700.700.300.30绿01.000.590.590.410.59品1.001.00.410.590.410.59红1.0000.300.700.300.30蓝001.00.110.110.110.89黑00000002.2 彩色视频图像信号现在学习的是第38页，共91页根根据据这这些些电电平平数数值值分分别别做做出出亮亮度度信信号号和和色色差差信信号号波波形形，如如图图2-8（a）、（b）、（）、（c）、（）、（d）、（）、（e）、（）、（f）、（）、（g）所示。）所示。100100彩彩条条信信号号彩彩条条信信号号幅幅度度很很大大、饱饱和和度度很很高高，反反映映到到电电视视屏屏幕幕上上效效果果并并不不好好，我我国国彩彩色色电电视视广广播播采采用用1001000 075750 0彩彩条条，作作为为彩彩色色电电视视的的测测试试信信号号。它它是是由由欧欧洲洲广广播播联联盟盟（EBUEBU）提提出出，故故又称又称EBUEBU彩条。彩条。1001000 075750 0彩条彩条2.2 彩色视频图像信号现在学习的是第39页，共91页2.3 电视信号 传输制式 2.3 电视信号 传输制式 现在学习的是第40页，共91页2.3 电视信号传输制式 扫描方式扫描方式 场频、行频场频、行频 频道带宽频道带宽 射频带宽射频带宽 视频带宽视频带宽 图像调制方式图像调制方式 伴音调制方式伴音调制方式 图像载频与伴音载频之差图像载频与伴音载频之差 图像调制极性等图像调制极性等 广播电视制式是指电视系统的体制和标准。它主要包括广播电视制式是指电视系统的体制和标准。它主要包括以下几方面的内容：以下几方面的内容：以上这些指标有一项不同，就构成了一种不同的制式。以上这些指标有一项不同，就构成了一种不同的制式。现在学习的是第41页，共91页 2.3.1 黑白电视制式概述黑白电视制式概述 世世界界各各国国黑黑白白电电视视制制式式差差别别比比较较大大，为为了了便便于于区区别别，根根据据技技术术指指标标的的不不同同，分分别别用用A、B、C、D、E、G、H、I、K、L、M、N十一种来表示。十一种来表示。2.3 电视信号传输制式 现在学习的是第42页，共91页表表3-1黑白电视制式主要内容一览表参数扫描行数（行）频 道带宽（MHz）视频带宽（MHz）图像与 伴音载频差（MHz）残留边带（MHz）图像调制极性伴音调制方式主要使用的国家A405533.50.75+调幅英国B62585+5.50.75调频澳大利亚荷兰智利C62576+5.50.75+调幅比利时D62586+6.50.75调频中国前苏联、匈牙利E619141011.152+调幅德国G62566+6.50.75调频意大利H62565+5.51.25调频南斯拉夫I62565.5+61.25调频英国K62586+6.50.75调频中国前苏联匈牙利L62586+6.51.25+调幅法国M52584.2+4.50.75调频美国、日本加拿大N62564.2+4.50.75调频阿根廷可见，七种指标中有一种不同，就构成一种制式。我国黑白电视采用的是625行/50场的D/K制。七七种种指指标标中中有有一一种种不不同同，就就构构成成一一种种制制式式。我我国国黑黑白白电电视视采采用用的的是是625行行/50场场的的D/K制制。我我国国黑黑白白电电视视采采用用的的是是D/K制制，扫扫描描方方式式为为隔隔行行扫扫描描、场场频频为为50HZ、行行频频15625HZ、频频道道带带宽宽为为8MHz、视视频频带带宽宽为为6MHz、图图像像调调制制方方式式为为残残留留边边带带调调幅幅制制、伴伴音音调调制制方方式式为为双双边边带带调调频频、图像载频与伴音载频之差为图像载频与伴音载频之差为6.5 MHz、图像调制极性为负极性。、图像调制极性为负极性。现在学习的是第43页，共91页表表3-1黑白电视制式主要内容一览表参数扫描行数（行）频 道带宽（MHz）视频带宽（MHz）图像与 伴音载频差（MHz）残留边带（MHz）图像调制极性伴音调制方式主要使用的国家A405533.50.75+调幅英国B62585+5.50.75调频澳大利亚荷兰智利C62576+5.50.75+调幅比利时D62586+6.50.75调频中国前苏联、匈牙利E619141011.152+调幅德国G62566+6.50.75调频意大利H62565+5.51.25调频南斯拉夫I62565.5+61.25调频英国K62586+6.50.75调频中国前苏联匈牙利L62586+6.51.25+调幅法国M52584.2+4.50.75调频美国、日本加拿大N62564.2+4.50.75调频阿根廷可见，七种指标中有一种不同，就构成一种制式。我国黑白电视采用的是625行/50场的D/K制。现在学习的是第44页，共91页 2.3.2 彩色电视制式概述彩色电视制式概述 彩彩色色电电视视是是在在黑黑白白电电视视的的基基础础上上发发展展起起来来的的，按按它它们们的的使使用用关关系系，彩彩色色电电视视制制式式可可分分为为兼兼容容制制与与非非兼兼容容制制两两大大类类。黑黑白白电电视视机机能能接接收收彩彩色色电电视视信信号号称称为为兼兼容容，彩彩色色电电视视机机能能接接收收黑黑白白电电视视信信号号称称之之为为逆逆兼兼容容。为为了了达达到到兼容的目的，彩色电视必须具备黑白电视相应的特性。兼容的目的，彩色电视必须具备黑白电视相应的特性。2.3 电视信号传输制式 现在学习的是第45页，共91页 NTSC NTSC制（美国制）制（美国制）PALPAL制（西德制）制（西德制）SECAMSECAM制（法国制）制（法国制）目前世界上用于模拟广播电视的有三大兼容制式目前世界上用于模拟广播电视的有三大兼容制式 不同彩色电视制式的特点如表不同彩色电视制式的特点如表2-22-2。2.3 电视信号传输制式 现在学习的是第46页，共91页表2-2 不同彩色电视制式的特点一览表不同彩色电视制式的特点一览表参数我国暂行标准NTSCPALSECAM频道宽度（MHz）8678声音载频与图像载频差（MHz）6.54.55.56.5半音调制方式调频调频调频调幅色幅载频（MHz）4.43+3.58-4.43+4.43+色幅载频的调制方式逐行倒相正交平衡调幅正交平衡调幅逐行倒相正交平衡调幅调幅视频带宽（MHz）64.256视频信号的调制极性负极性负极性负极性正极性伴音载频与色副载频差（MHz）2.07-0.92+1.07-2.07-水平扫描频率（Hz）1562515734+1562515625垂直扫描频率（Hz）5060-5050每幅行数625525625625表2-2 不同彩色电视制式的特点现在学习的是第47页，共91页 NTSC制制是是1953年年美美国国研研制制成成功功的的世世界界上上最最早早的的兼兼容容性性彩彩色色电电视视制制式式，PAL制制和和SECAM制制都都是是为为了了克克服服NTSC制制的的缺缺陷陷，从从NTSC制制的的基基础础上上派派生生出出来来的的。我我国国彩彩色色电电视视广广播播采采用用的的是是PAL制制，但但由由于于PAL制制是是从从NTSC制制的的基基础础上上派派生生出出来来的的，所所以以在在研研究究PAL制制之之前前，首先讨论首先讨论NTSC制。制。2.3 电视信号传输制式 现在学习的是第48页，共91页 2.3.3 NTSC制制 彩彩色色电电视视不不同同制制式式的的区区别别标标志志是是两两个个色色差差信信号号对对副副载载波的调制方式的不同。波的调制方式的不同。2.3 电视信号传输制式 NTSCNTSC制称正交平衡调幅制。制称正交平衡调幅制。现在学习的是第49页，共91页 2.3.3 NTSC制制 1.正交平衡调幅正交平衡调幅制色度信号制色度信号 2.3 电视信号传输制式 平衡调幅为抑制掉载波的调幅，其波形如图3-2-1A(d)、(h)所示。（c）、（g）为正常调幅波。现在学习的是第50页，共91页图2-5调幅波的频谱2.3 电视信号传输制式 将将色色差差信信号号的的频频谱谱搬搬移移到到副副载载波波（4.43MHz）附附近近亮亮度度频频谱谱的的两两行行之间之间 为为了了抑抑制制掉掉载载波波，节节省省功功率率、减减少少干干扰。扰。NTSC制用色差信号对副载波进行制用色差信号对副载波进行平衡调幅的目的有两个：平衡调幅的目的有两个：（1）平衡调幅A正常调幅波的频谱A平衡调幅波的频谱调幅波的频谱现在学习的是第51页，共91页2.3 电视信号传输制式 由由于于需需要要处处理理的的色色差差信信号号有有两两个个，若若把把它它们们同同时时调调制制到到一一个个副副载载波波上上，势势必必会会造造成成干干扰扰，而而且且无无法法分分离离，NTSC采采用用正正交交平平衡衡调调幅幅制制，将将两两个个色色差差信信号号分分别别调调制制在在频频率率相相同同、相相位位相相差差900的两个副载波上，是一种很简便的调制方法。的两个副载波上，是一种很简便的调制方法。（2）正交平衡调幅现在学习的是第52页，共91页将色差信号和B-Y调制在频率相同、相位相差900的两个副载波上，称正交平衡调幅，这种调幅方式，可以实现两个色差信号相互不干扰地同时传送的体制，称正交平衡调幅制，图2-9示出正交平衡调幅方框图。2.3 电视信号传输制式 图2.9正交平衡条幅方框图（3）正交平衡调幅制色度信号的形成色度信号形成方框图现在学习的是第53页，共91页色度信号表达式图中用表示红色差信号的平衡调幅波，用表示蓝色差信号的平衡调幅波，与混合成正交平衡调幅波2.3 电视信号传输制式 图2.9正交平衡条幅方框图现在学习的是第54页，共91页上上式式称称NTSC制制色色度度信信号号表表达达式式，可可以以用用矢矢量量图图表表示示。矢矢量量 的的长长度度代代表表色色度度信信号的振幅，号的振幅，代表代表 的相角。的相角。2.3 电视信号传输制式 图2.9 正交平衡条幅矢量图 现在学习的是第55页，共91页将上式改写成模和相角的形式将上式改写成模和相角的形式 2.3 电视信号传输制式 上式表明，上式表明，NTSCNTSC制的已调色度信号是一个既调制的已调色度信号是一个既调幅、又调相的双重调制信号。幅、又调相的双重调制信号。现在学习的是第56页，共91页其其振振幅幅 的的大大小小反反映映了了彩彩色色的的饱饱和和度度，相相角角 的的大大小小反反映映了了彩彩色色的的色色调调（因因为为它它由由两两个个色色差差信信号号的的比比值值决决定定）。因因此此，可可以以说说正正交交平平衡衡调调幅幅制制，是是用用色色度度信信号号的的幅幅度度来来传传送送色色饱和度信息，用色度信号的相角来传送色调信息。饱和度信息，用色度信号的相角来传送色调信息。2.3 电视信号传输制式 现在学习的是第57页，共91页（4 4）色度信号的压缩）色度信号的压缩）色度信号的压缩）色度信号的压缩 以以上上讨讨论论了了NTSC制制对对色色度度信信号号的的处处理理方方法法，处处理理后后的的信信号号要要和和亮亮度度信信号号、消消隐隐信信号号、同同步步信信号号叠叠加加起起来来形形成成彩彩色色全全电电视视信信号号。但但是是叠叠加加后后红红条条和和蓝蓝条条超超过过同同步步头头很很多多，将将严严重重影影响响同同步步头头之之间间的的时时间间关关系系，因因而而影影响响接接收收机机图图像像信信号号的的稳稳定定性性。因因此此，在在与与亮亮度度信信号号叠叠加加之之前前，先先将将红红色色差差信信号号 和和蓝蓝色色差差信信号号 分分别别压压缩缩为为0.877 和和0.493 ，压缩以后的差信号分别用，压缩以后的差信号分别用V和和U表示，即表示，即 2.3 电视信号传输制式 现在学习的是第58页，共91页 两两个个正正交交分分量量压压缩缩后后，各各种种彩彩色色电电平平和和相相角角与与原原来来相相比比都都有了变化，很自然会影响色度信号的色调和色饱和度。有了变化，很自然会影响色度信号的色调和色饱和度。为为了了不不失失真真地地解解调调出出三三基基色色信信号号，到到接接收收端端解解调调之之前前，要要恢复复两个色差信号。恢复复两个色差信号。2.3 电视信号传输制式 现在学习的是第59页，共91页 （5 5）压缩后的彩条矢量图）压缩后的彩条矢量图）压缩后的彩条矢量图）压缩后的彩条矢量图 2.3 电视信号传输制式 压压缩缩后后的的彩彩条条矢矢量量如如图图2-102-10所所示示。矢矢量量长长度度表表示示彩彩色色的的饱饱和和度度，矢矢量量相相角角则则表表示示彩彩色色的的色色调调，矢矢量量越越长长，颜颜色色的的饱饱和和度度越深，反之亦然。越深，反之亦然。电电视视系系统统的的特特性性，可可以以用用一一种种专专门门测测量量色色度度信信号号矢矢量量的的示示波波器器，通通过过对对以以上上标标准准彩彩条条矢矢量量的测试来确定。的测试来确定。图2-10压缩后的彩条矢量图现在学习的是第60页，共91页 2.色同步信号色同步信号 (1)(1)色同步信号的作用色同步信号的作用 色色同同步步信信号号的的作作用用是是作作为为接接收收机机副副载载波波发发生生器器的的频频率率和和相相位位基基准准，即即用用它它去去控控制制接接收收机机中中副副载载波波恢恢复复电电路路振振荡频率，使之与发送端同频同相。荡频率，使之与发送端同频同相。2.3 电视信号传输制式 现在学习的是第61页，共91页色色同同步步信信号号是是在在传传送送彩彩色色电电视视信信号号的的同同时时，传传送送911个个周周期期的的基基准准副副载载波波，并并安安置置在在行行消消隐隐脉脉冲冲的的后后肩肩上上，其其前前沿沿滞滞后后于于行行同同步步脉脉冲冲前前沿沿5.6s，幅幅度度与与行行、场场同同步步脉脉冲冲的的幅幅度度相相同同，如图如图2-11（a）所示。）所示。2.3 电视信号传输制式（2 2）色同步信号的形成）色同步信号的形成现在学习的是第62页，共91页 色色同同步步信信号号也也是是一一种种色色度度信信号号，