第四篇 彩色制式.ppt

第四章 彩色制式和图像编码 4.1 彩色电视制式 4.1.1 NTSC制 正交平衡调幅 兼容制彩色电视系统——亮度、色差信号在同一频带传输。 如果色度信号以双边带传送，对于带宽为4.2MHz的制式来说，采用频谱交错，亮度、色差信号频带将重叠过宽，相互干扰将很严重。如果色度信号以不对称边带传送，将在检波解调时引起串色。 解决——不传U、V信号，传送Q、I信号 人眼视觉特性———对红黄之间颜色的分辨力最强 对蓝品之间颜色的分辨力最弱 在色度图中： 以I轴表示人眼最敏感的色轴 Q轴表示最不敏感的色轴 3、副载频选择 副载频选择原则 （1）频谱交错原理：为使亮度和色度信号的频谱间距最大，有利于频谱交错，副载频采用半行频偏置——半行频的奇数倍（副载频应该比nfH低半行频）。 4、NTSC制彩色编、解码器原理 NTSC制的主要性能 色度信号简单 色度信号的组成方式最为简单，解码电路也最简单，易集成化。对电视信号进行各种处理有利。 不存在行顺序效应 NTSC色度信号每行都以同一方式传送，不存在对图像质量有损害的行顺序效应。 行顺序效应：由于对传输的色度信号作逐行不同的处理而引起的，PAL和SECAM制都有这种情况。 容易实现亮、色度信号的分离 亮度信号与色度信号频谱以最大间距错开，兼容性能好，亮度串色影响也较小。同时，容易实现亮度信号和色度信号的分离，为制造高质量接收机、制式转换和电视信号数字化提供便利条件。 4.1.1 PAL制 NTSC制中，色度信号的相位失真会带来明显的色调失真。 NTSC---相位敏感性高 PAL(Phase Alternation Line)逐行倒相正交平衡调幅制，即色度信号U、V分量中的V分量逐行倒相。 彩色相序交变原理： 发端——周期性改变彩色的相序 收端——采用平均措施，以减轻传输相位误差带来的影响，抵消相位误差 PAL克服相位敏感的原理 PAL色度信号 副载波选择及色度信号与亮度信号的频谱交错 ① 1/4行频间置： 色度信号的加权 色差信号在调频前进行视频预加重提高信号的高频分量 预加重后的色度信号用 和 表示。预加重使信号的阶跃处产生过冲，用限幅器将尖峰消去。规定： 在接收端解码器中去加重。 高频预加重 对调频色度信号进行的预加重 高频预加重传输函数 预加重中心频率： 副载波处理 副载波定相 每三行的第三行副载波倒相，12场一个循环。这样，一场中，每行的副载波至少与它的一个相邻行相位相反；相邻场中，光栅相邻行有相反的相位。副载波干扰光点在视觉上相互抵消，可见度下降，兼容性改善 。 副载波抑制 在行同步期间和场同步除色同步信号的9行外，抑制副载波，防止副载波叠加到同步信号上引起扫描异常。 先导副载波 在行同步期间抑制副载波以后，在行消隐后肩上开始传送副载波，这段未调制的副载波称为先导副载波，作为色差信号的零电平基准。 隔行扫描逐行倒相的变化规律： 不倒相行（取正号）—— NTSC行 倒相行（取负号）—— PAL行 接收端检波时要识别是NTSC行还是PAL行，以决定正交同步检波器的相位。故PAL制色同步信号由恒定相位分量和逐行倒相分量两部分组成 PAL制色同步信号的相位在NTSC行为135度，在PAL行为225度，具有逐行摆动±90°的规律，因此也称摆动色同步信号 PAL色同步信号： PAL色度信号的频谱交错 PAL色度信号频谱 : ①U分量对副载波sinωsct平衡调幅，频谱仍以fH为间隔，对称地分布在色副载波fsc两旁。 ②逐行倒相的V 分量对副载波cosωct平衡调幅，也可看成是V分量对逐行倒相的色副载波ΦK(t) cosωsct 的平衡调幅。 基波角频率： 开关函数： 逐行倒相的色副载波的各频率分量为： 图中虚线为供U信号调制用的副载波，实线为供V信号调制用的副载波。 可以看出，调制V信号的副载波是谱线群，调制U信号的副载波是一根谱线。 U分量与V分量的主谱线刚好错开1/2行频 NTSC制U、V信号频谱是重合的，而PAL制色度信号本身完成了频谱交错。这也是PAL制色度不容易失真的原因。 合理选择fsc，使亮度Y信号与色度信号的主谱线相互错开 fsc要尽量的高，但其上边频不能超过规定的6MHz 只采用1/4行频间置，亮度信号Y的fv场频副谱线与色度信号U、V的fv场频副谱线中的77~79次副谱线的间距只有1/8fv ，容易造成亮色串扰。 ② 附加1/2场频偏置（25Hz