第2.3节亮度与色差信号技巧.ppt

第三节、亮度与色差信号; 为了传送彩色图像，从兼容的角度出发，彩色电视系统中应传送一个只反映图像亮度的亮度信号，Y(表示其特性应与黑白电视信号相同),同时还需传送以 F 表示de 色度信息。(Y+F) 亮度方程Y = 0.30R + 0.59G + 0.11B告诉我们在Y、R、G、B这4个变量中，只有3个是独立的。所以只要在传送Y 的同时，再传送三个基色中的任意两个即可。注：（此处的亮度信号Y、基色信号R、G、B指的是已经过光电转换后的电信号。）;一、彩色电视信号的形成; 彩色全电视信号是由色度信号F、亮度信号Y（或用B表示）、复合消隐信号A（包括行消隐和场消隐信号）、复合同步信号S（包括行同步和场同步信号）等迭加在一起组成的，通常可用符号FBAS来表示。在我国消隐电平规定为零电平，因此，在彩色全电视信号中实际上并没有迭加特定的消隐信号。另外，为了接收机解调色??信号的需要，在彩色全电视信号中还应包括色同步信号，这是由位于行同步后肩，具有十个周期左右的副载波组成。;1、亮度信号及其频带和频谱 ;?????? ?????? 色差信号：?????? R-Y=R -（0.30R + 0.59G + 0.11B） =0.70R - 0.59G - 0.11B ?????? G-Y=G -（0.30R + 0.59G + 0.11B） = - 0.30R + 0.41G - 0.11B ?????? B-Y=B -（0.30R + 0.59G + 0.11B） = - 0.30R - 0.59G + 0.89B 由此可见，Y，R－Y，B－Y可以由R、G、B编码得到。 三个色差信号中只有二个是独立的，常选用(R - Y)和(B - Y)两个色差代表色度信号。这是因为对大多数彩色来说，(G-Y)比(R - Y)和(B - Y)数值要小，如选择(G-Y)对改善信噪比不利。;图 Y、R－Y、B－Y信号编码器; 图中，R1、R2、R3为矩阵电阻，R0为矩阵输出电阻。对电阻矩阵电路的要求是信号源的内阻和矩阵输出电阻均远小于矩阵电阻。当E1、E2、E3分别为基色信号R、G、B，如选择; 色差信号是由R、G、B信号线性变换得到的，其带宽和频谱分布规律与亮度信号相同，能量在 附近，;?????? 在已知(R - Y)和(B - Y)的情况下，可以容易地求得(G-Y)。 ????? 令：Y =0.30Y + 0.59Y + 0.11Y，并与亮度方程相减得： 0.30（R-Y）+ 0.59（G-Y）+ 0.11（B-Y）=0 即 ： 传送Y、 R-Y、 B-Y 信号。 在接收端，根据上式先用矩阵电路解出(G-Y)，再计算(R-Y)+Y =R ，(G-Y)+Y =G ，(B-Y)+Y =B，即可恢复出三基色信号。 ;; 对于黑白电视信号， 收到的R＝G＝B＝Ex，则利用亮度方程可求得： Y =0.30 Ex+0.59 Ex +0.11 Ex = Ex，R-Y= Ex - Ex =0，B-Y= Ex - Ex =0. G－Y＝0，反映色度的信号为零，表明具有很好的兼容性。 彩色不干扰图像。 在传送黑白电视图像时，R、G、B应相等，因而色度信号为零。 ; 可简单证明，该两信号不携带亮度信息。如当传送黑白图像时，必然R＝G＝B。代入式可得：R-Y＝0、B-Y＝0。只有传送色信号时R-Y、B-Y才不可能同时为0。选定Y、R-Y、B-Y后，G-Y 信号不必传送，根据Y=0.3R+0.59G+0.11B的关系，作如下推导： 　　　0.3R +0.59G+0.11B-Y ＝0　　　0.3R+0.59G+0.11B-0.3Y-0.59Y-0.11Y＝0　　　0.3(R-Y)+0.59(B-Y)+0.11(G-Y)=0可得出：G-Y＝-0.51(R-Y)-0.19(B-Y)  　　说明色差信号G-Y可不传送，接收端只需通过电路由R-Y、B-Y信号按式恢复 ;?????? 在传送彩色图像时，三基色电压R、G、B不相同，若三个值都不为零，则说明该被传送的彩色是非饱和色，因为其中必然包含有由相等的三基色显所组成的白色成分。若三个值中有一个或两个为零，则所传送的彩色为饱和色。 比如传送饱和黄色，R＝G＝1、B＝0，其亮度信号和色差信号分别为：Y = 0.30 + 0.59 = 0.89，