天津大学电视原理课件ppt.ppt
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1、为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益第3章模拟彩色电视制式天津大学电子信息工程学院电视原理为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益 3.1 3.1 彩色电视制式概述彩色电视制式概述黑白电视制式黑白电视制式:扫描行数、场频、带宽、隔行扫描方式扫描行数、场频、带宽、隔行扫描方式彩色电视制式彩色电视制式:除上述以外,除上述以外,三基色信号的处理方式三基色信号的处理方式按传送信号的时间关系分:按传送信号的时间关系分:顺序制、同时制、顺序同时制顺序制
2、:三基色信号顺序传送,利用时间、空间混色。设备简单、三基色信号顺序传送,利用时间、空间混色。设备简单、彩色图像质量好;兼容性差,占用频带宽。彩色图像质量好;兼容性差,占用频带宽。同时制:三基色信号同时传送,利用空间混色。兼容性好,占用频三基色信号同时传送,利用空间混色。兼容性好,占用频带窄,彩色图像质量较好;设备复杂、存在亮色串扰。带窄,彩色图像质量较好;设备复杂、存在亮色串扰。顺序-同时制:三基色信号有顺序传送部分,也有同时传送部分,三基色信号有顺序传送部分,也有同时传送部分,利用时间、空间混色,或只利用空间混色。优缺点类似同时制。利用时间、空间混色,或只利用空间混色。优缺点类似同时制。为了
3、规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益按使用目的分:按使用目的分:兼容制兼容制(用于工业电视、科学研究)(用于工业电视、科学研究)非兼容制非兼容制(用于广播电视)(用于广播电视)兼容性:彩色电视信号能够为黑白电视机所接收,显示为黑白图像。兼容性:彩色电视信号能够为黑白电视机所接收,显示为黑白图像。逆兼容性:彩色电视信号能够接收黑白电视信号,显示为黑白图像。逆兼容性:彩色电视信号能够接收黑白电视信号,显示为黑白图像。兼容制的必备条件:兼容制的必备条件:通道频率特性一致:载频、带宽要相同,色度信号只能放在已定通道频率特性一致
4、:载频、带宽要相同,色度信号只能放在已定的视频信号带宽的视频信号带宽6MHz6MHz内。内。扫描方式相同:相同的扫描方式、扫描频率,相同的行、场同步扫描方式相同:相同的扫描方式、扫描频率,相同的行、场同步信号。信号。彩色电视信号中要有代表黑白图像的亮度信号彩色电视信号中要有代表黑白图像的亮度信号Y Y。为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益现行三大彩色电视制式:现行三大彩色电视制式:都是兼容制(一个亮度信号,两个色差信号),区都是兼容制(一个亮度信号,两个色差信号),区别在于色差信号对副载波的调制方式上。别在于色差信
5、号对副载波的调制方式上。NTSCNTSC 同时制,正交平衡调幅制。同时制,正交平衡调幅制。PALPAL 同时制,逐行倒相正交平衡调幅制。同时制,逐行倒相正交平衡调幅制。SECAMSECAM顺序顺序-同时制,顺序传送彩色与存储制。同时制,顺序传送彩色与存储制。顺序制:顺序制:工业电视、科学研究工业电视、科学研究为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益3.2 NTSC制制3.2.1 3.2.1 正交平衡调幅与正交检波正交平衡调幅与正交检波525525行行6060场黑白电视信号频谱是以行频及其高次谐波场黑白电视信号频谱是以行
6、频及其高次谐波为中心的谱线群。可以在半行频奇数倍的位置通过为中心的谱线群。可以在半行频奇数倍的位置通过对副载波的调制插入色度信息(对副载波的调制插入色度信息(频谱交错频谱交错)。)。电视信号频谱不均匀,低端幅度大,视觉敏感,高电视信号频谱不均匀,低端幅度大,视觉敏感,高端幅度小,视觉不太敏感。为减轻亮色串扰,将色端幅度小,视觉不太敏感。为减轻亮色串扰,将色差信号调制到亮度信号频谱的高端。差信号调制到亮度信号频谱的高端。为减轻调制的高频色度信号的光点干扰(副载波干为减轻调制的高频色度信号的光点干扰(副载波干扰),色度信号对副载波采用扰),色度信号对副载波采用平衡调幅平衡调幅方式。方式。为了规范事
7、业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益一般调幅波一般调幅波:调制信号调制信号 u(t)载波信号载波信号 usc(t)=UscCOSsct已调制信号已调制信号 uAM(t)=(Usc+u(t)COSsc t =usc(t)+u(t)COSsc t平衡调幅波:平衡调幅波:即滤除一般调幅波中的载波成份即滤除一般调幅波中的载波成份u uscsc(t)(t),则为:,则为:u uBMBM(t)=u(t)COS(t)=u(t)COSscsct t即平衡调幅波为调制信号与单位幅度载波信号的乘积即平衡调幅波为调制信号与单位幅度载波信号的乘积平
8、衡调制器是一个乘法器平衡调制器是一个乘法器为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益 一般调幅波与平衡调幅波频谱波形图(设u(t)=UmCOSt)为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益平衡调幅波的特点平衡调幅波的特点去掉载频,只发送边频(减少对亮度信号的干扰)去掉载频,只发送边频(减少对亮度信号的干扰)调制信号为零,即调制信号为零,即u(t)=0u(t)=0时,平衡调幅波时,平衡调幅波u uBMBM(t)=0(t)=0调制信号调制信号u(t)u
9、(t)为正时为正时,平衡调幅波平衡调幅波u uBMBM(t)(t)与原载波同与原载波同相相;调制信号调制信号u(t)u(t)为负时为负时,平衡调幅波平衡调幅波u uBMBM(t)(t)与原载波反与原载波反相相为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益正交平衡调幅与色度信号的形成正交平衡调幅与色度信号的形成正交平衡调幅正交平衡调幅 将两个调制信号分别对频率相等、相位相差将两个调制信号分别对频率相等、相位相差9090的两个正交载波进行调幅,的两个正交载波进行调幅,然后再将这两个调幅信号进行相加(频带宽度没有增加),这一调制方
10、式然后再将这两个调幅信号进行相加(频带宽度没有增加),这一调制方式称称正交调幅正交调幅。如果两个调制信号分别对正交的两个载波进行平衡调幅,其。如果两个调制信号分别对正交的两个载波进行平衡调幅,其合成信号即为合成信号即为正交平衡调幅信号正交平衡调幅信号。彩色电视系统中,为实现色度与亮度信号频谱交错,应用了正交平衡调幅彩色电视系统中,为实现色度与亮度信号频谱交错,应用了正交平衡调幅的方式,只用一个副载波便实现对的方式,只用一个副载波便实现对两个色差信号两个色差信号的传输,而且在解调端采的传输,而且在解调端采用同步解调又很容易分离出红色差与蓝色差分量。用同步解调又很容易分离出红色差与蓝色差分量。为了
11、规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益色度信号的形成色度信号的形成色差信号为色差信号为(R-Y)(R-Y)、(B-Y)(B-Y)分别对两个频率相同、相位相差分别对两个频率相同、相位相差9090的的副载波平衡调幅,减少相互干扰。副载波平衡调幅,减少相互干扰。红色度分量:红色度分量:(R-Y)COSsc t蓝色度分量:蓝色度分量:(B-Y)COS(sc t-90)=(B-Y)Sinsc t色度信号:色度信号:CF(t)=(R-Y)COSsct+(B-Y)Sinsct 为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体
12、制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益色度矢量色度矢量代表副载波的初相位,由色差信号的比例决定。代表副载波的初相位,由色差信号的比例决定。(R-Y)(R-Y)(B-Y)(B-Y)C CF F返回返回返回返回03600360度取值,由度取值,由度取值,由度取值,由R-YR-Y和和和和B-YB-Y的符号的符号的符号的符号决定象限。决定象限。决定象限。决定象限。色度信号矢量:色度信号矢量:CF=CF Sin(sct+)色度矢量色度矢量C的模:的模:代表副载波的瞬时振幅,由色差信号的幅度决定。代表副载波的瞬时振幅,由色差信号的幅度决定。色度矢量色度矢量CF的的相角:相角:为了规范事
13、业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益同步检波同步检波解调平衡调幅波不能采用普通检波,而应采用同步检波技术。解调平衡调幅波不能采用普通检波,而应采用同步检波技术。其方法是将色度信号与和副载波同频同相的本振载波信号相乘其方法是将色度信号与和副载波同频同相的本振载波信号相乘。色度信号为:色度信号为:CF(t)=(R-Y)cossct+(B-Y)sinsct用用cosSCt相乘可解出相乘可解出(R-Y)分量:分量:经低通滤波器滤去二倍频载波信号,可得到经低通滤波器滤去二倍频载波信号,可得到(R-Y)信号。信号。同理,用同理,用sin
14、SCt去乘去乘 CF(t),再经低通滤波后,可得到,再经低通滤波后,可得到(B-Y)信号信号 为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益色同步信号色同步信号色度信号解调色度信号解调 需要同步需要同步(同频同相同频同相)的色副载波的色副载波在行同步后肩加在行同步后肩加-K脉冲(旗脉冲),脉宽为脉冲(旗脉冲),脉宽为91个副载波周期个副载波周期,则色同步信号为:,则色同步信号为:eb(t)=K(t)Sin(sct+180)正极性电视信号的色同步信号正极性电视信号的色同步信号为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场
15、经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益色同步信号前沿滞后行同步脉冲前沿色同步信号前沿滞后行同步脉冲前沿5.6s5.6s。色同步信号的幅度与行同步脉冲幅度相等。色同步信号的幅度与行同步脉冲幅度相等。负极性电视信号的色同步信号负极性电视信号的色同步信号为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益接收端用锁相原理恢复连续的副载波信号。接收端用锁相原理恢复连续的副载波信号。压控振荡器鉴相器色同步信号色同步信号e eb b(t)(t)V 色同步信号与压控振荡器同频同相,鉴相器输出色同步信号与压控振荡器同频同
16、相,鉴相器输出零电压;否则,输出一定的电压控制压控振荡器。零电压;否则,输出一定的电压控制压控振荡器。副载波的恢复副载波的恢复为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益3.2.2 3.2.2 压缩系数压缩系数彩条彩条 YR-YB-YCY+CY-C 白白 1.0000001.001.00黄黄 0.8860.11-0.890.901731.78-0.01青青 0.701-0.700.300.762931.46-0.06绿绿 0.587-0.59-0.590.832251.42-0.24品品0.4130.590.590.834
17、51.24-0.42红红 0.2990.70-0.300.761131.06-0.46蓝蓝 0.114-0.110.890.903531.01-0.78黑黑 0.0000000.000.00在彩色全电视信号中,色度信号是叠加在亮度信号上的。在彩色全电视信号中,色度信号是叠加在亮度信号上的。为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益未压缩色度信号波形图未压缩色度信号波形图为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益色度色度C C与亮度与亮度Y Y相加所
18、得的彩色视频信号的电平变化相加所得的彩色视频信号的电平变化范围已大大地超过了黑白视频信号的电平变化范围范围已大大地超过了黑白视频信号的电平变化范围(如图如图)。对对100100幅度未压缩彩条信号来说,黑白电平的变幅度未压缩彩条信号来说,黑白电平的变化范围应在化范围应在0 0到到1 1之间。由表中数据可见,黄条和青之间。由表中数据可见,黄条和青条的最大值分别超过白色电平条的最大值分别超过白色电平7878和和4646;红条和;红条和蓝条的最小值又分别低于黑条电平蓝条的最小值又分别低于黑条电平4040和和7878。为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度
19、,保障用人单位和职工的合法权益解决:解决:两种方案:两种方案:压缩压缩Y Y信号,或信号,或 压缩压缩C C信号信号压缩压缩Y Y会造成会造成Y Y变小,影响黑白图象内容,且同时也压缩了变小,影响黑白图象内容,且同时也压缩了 同步头,影响扫描同步。同步头,影响扫描同步。应:压缩应:压缩C C,而而Y Y保持不变。保持不变。影响:影响:蓝条和红条:超过了黑色电平(对负极性信号而言),而且超过了同步蓝条和红条:超过了黑色电平(对负极性信号而言),而且超过了同步头电平头电平 破坏同步,使重现图像不稳。破坏同步,使重现图像不稳。黄条和青条:低于白色电平,以至于小于零黄条和青条:低于白色电平,以至于小于
20、零 将使发射机产生过调制将使发射机产生过调制(过载过载);使重现图像严重失真,;使重现图像严重失真,造成伴音中断。因为接收机中,第二伴音中频是靠图造成伴音中断。因为接收机中,第二伴音中频是靠图 像中频和伴音中频差拍产生的,过调制将使图像载波像中频和伴音中频差拍产生的,过调制将使图像载波 有时为有时为0 0,当然这是不能允许的,当然这是不能允许的为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益压缩方法压缩方法压缩色差信号有两种方法:压缩色差信号有两种方法:(R-YR-Y)、()、(B-YB-Y)同比例压缩)同比例压缩 不同比例压
21、缩(仅压缩超出的部分)不同比例压缩(仅压缩超出的部分)同步头对应的视频信号幅度为同步头对应的视频信号幅度为-0.43V-0.43V。则要求。则要求Y+CY+C的信号最大最的信号最大最小电平分别不超过白电平和黑电平的小电平分别不超过白电平和黑电平的33%33%,如图如图 即在在即在在-0.33-0.331.33V1.33V范围内。范围内。即:即:黄色:黄色:Y+CY+C不超过不超过1.331.33 蓝色:蓝色:Y-CY-C不低过不低过-0.33-0.33按按压压缩缩系系数数k k1 1、k k2 2来来压压缩缩色色差差信信号号(B-Y)(B-Y)、(R-Y)(R-Y),压压缩缩后后的的色色差差信
22、信号分别用号分别用U U、V V表示:表示:U=k U=k1 1(B-Y)(B-Y)V=k V=k2 2(R-Y)(R-Y)为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益黄色:黄色:青色:青色:得:得:压缩后的色差信号压缩后的色差信号(B-Y)(B-Y)、(R-Y)(R-Y)称为称为U U、V V信号:信号:k1=0.493k2=0.877为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益压缩后的色度信号:压缩后的色度信号:C=V+U色度矢量:色度矢量:模:模
23、:相角:相角:为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益3.2.3 波形图和矢量图彩条彩条 YUVCY+CY-C 白白 1.0000.000.000.001.001.00黄黄 0.886-0.4370.10.4481671.330.44青青 0.7010.147-0.6150.6322831.330.07绿绿 0.587-0.289-0.5150.5912411.180.00品品 0.4130.2890.5150.591611.00-0.18红红 0.299-0.1470.6150.6321030.93-0.33蓝蓝 0
24、.1140.437-0.10.4483470.56-0.33黑黑 0.0000.000.000.000.000.00为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益100-0-100-0100-0-100-0彩条彩条的的Y+CY+C波形波形色度压缩前色度压缩前(a)(a)色度压缩后色度压缩后(b)(b)彩色全电视信号:彩色全电视信号:CVBS复合复合视频视频同步同步消隐消隐为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益基色与补色的色度信号矢量图返回返回3.3
25、.2为了规范事业单位聘用关系,建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度,保障用人单位和职工的合法权益对于对于100-0-75-0100-0-75-0彩条,黄、青条的最大值为彩条,黄、青条的最大值为1.01.0。红色和蓝色并非与红色差和蓝色差轴重合,补色与基色红色和蓝色并非与红色差和蓝色差轴重合,补色与基色矢量反向。矢量反向。对三基色和三补色而言,当饱和度变化时色度矢量的幅对三基色和三补色而言,当饱和度变化时色度矢量的幅度相应变化而相角不变。度相应变化而相角不变。对于其他彩色,当对于其他彩色,当=1=1时,色度矢量的相角不随饱和度时,色度矢量的相角不随饱和度变化。否则不成立。
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