彩色全电视信号频谱分析.docVIP

本 科 学 年 论 文 论文题目：彩色电视信号的编码及解码的频谱分析 院 系：信息学院 专 业：电子信息科学与技术 学 号： 姓 名： 指导教师： 二零一二 年 七 月 一、彩色全电视信号的编码及解码的频谱分析 彩色全电视信号主要是其中的视频信号用来控制显像管的电子束。只要是收，发两端的扫描规律一致，并且扫描与电子束控制配合得当，就可以从显图像。在电视机中，同步分离时要产生一些延时，消隐信号又多用自己产生的，若与视频信号配合不当，将影响图像质量。因此，了解电视标准是很有意义的。在多媒体技术和电视行业，全电视信号是由亮度信号和色差信号组成的视频信号、音频信号以及同步信号在内的一帧电视信号。R、G、B编制成彩色全电视信号FBAS的过程,编码器就是用来编码的电路。具体是由摄像机中红、绿、蓝摄像管(或CCD片)分别输出的R、G、B三个基色信号被矩阵电路处理后，得到Y、R—Y、B—Y三路输出。矩阵电路就是将若干信号按所需比例组合起来的电路。色差信号的带宽由0～1．3MHz的低通滤波器进行限制，而亮度信号的频带宽度为6MHz，不需再由滤波器加以限制。信号通过宽带滤波器后会产生延时，所以色差信号通过滤波器后将会比亮度信号有少量延时(约0．6s)。为了使亮度信号和色度信号同时到达加法器，在亮度通道中就必须加入相应的延时补偿电路。 B—Y信号与相位为0°的副载波一起送到U平衡调制器，得到的调幅信号Fu输往加法器；R—Y信号和由电子倒相开关送来的相位为90°的逐行倒相的副载波一同送往V平衡调制器，得到的调幅信号Fv也送往加法器。Fu与Fv在加法器中相加，便得到正交调幅的色度信号F(或C)。 表达式：F=FU±FV=UsinωSCt±VcosωSCt =Fmsin(ωSCt+φ) 由加法器得到的逐行倒相正交平衡调幅的色度信号，通过谐波滤波器滤除副载波的高次谐波后再送至加法器电路，与亮度信号、复合同步信号、消隐信号混合成彩色全电视信号，最后送至发射机调制图像载波。 电视机的解码是编码的逆过程。编码器对R、G、B三基色信号进行处理，然后将其变换成视频信号输出；而解码器则是从视频信号中再变换出R、G、B三基色信号。 1.1彩色电视机编码框图及过程： 1.2具体编码过程如下: (1)将经过γ校正的R、G、B三基色电信号通过矩阵电路,变换成亮度信号Y和色差信号(R-Y)和(B-Y)。 (2)为了减小亮度信号对色度信号的干扰,让Y信号通过一个中心频率为副载波频率FSC的陷波器并经过放大后与行、场同步及消隐信号相混合。 (3)色差信号(R-Y)和(B-Y)经幅度加权和频带压缩后,得到已压缩信号U和V。 (4)色度信号F、色同步信号Fb、亮度信号Y与消隐信号A、同步信号S经混合电路后输出彩色全电视信号FBAS。 2、 编码过程中重要信号的频谱分析 2.1、通过用MATLAB 仿真编码电路，连接整个电路如图： 2.2通过仿真电路，获得的频谱波形： （1）亮度信号Y的频谱分析图： 由图可看出亮度信号有直流分量。 （2）色差信号R-Y的频谱分析图： 由图可看出色差信号是交流信号。 （3）色差信号B-Y的频谱分析图： 由图可看出色差信号是不含有直流成分，是交流信号，奇对称。在不计较显像管失真及传输系统非线性失真的情况下还可以证明色差信号受到干扰时，将不影响亮度信号，也不反映到图像的亮度上。 （4）色度信号F的频谱分析图： （5）色度信号Fv的频谱分析图： 由图可看出色度信号是不含有直流成分的，色度信号的主要参数有相对幅度、 饱和度和频带宽度，色度信号的频谱图, 代表各彩条的色度信号的振幅和相位, 不同色调的矢量处在平面不同位置上，虽然被传送的彩色都是100%饱和度, 但色度信号的长度不尽相同，只有互补的两个彩色矢量长度是相同的, 因为互补的二色相加应为白色, 即此二色的色度信号矢量之和应为零。色调相同而饱和度不同的彩色, 其色度信号的初相角不变。 （6）全电视信号FBAS的频谱分析图如图所示： 从图中可以看出基波频率为15625行频，它是视频单极性信号, 既有直流成分, 又含有交流成分, 且是上下不对称的信号, 占有0-6MHz的频带宽度。 （二）彩色全电视信号的解码过程及频谱分析 1、PAL制彩色全电视信号的解码过程 解码矩阵电路作用是首先将R-Y、B-Y通过矩阵变换得到G-Y，然后在由Y与R-Y、B-Y、G-Y形成三基色信号R、G、B，送显像管的三个阴极。彩色全电视信号送入解码器后，一路