NTSC,PAL,SECAM概览.pdf

NTSC ，PAL，SECAM 概览 为了全面的理解NTSC ，PAL 和 SECAM 处理过程，让我们先来回顾一下这些标准 的背景，以及它们是如何产生的。 NTSC 概览 世界上第一种彩色制式产生于美国，这种彩色制式于 1953 年 12 月 17 日得到了联 邦通信委员会的认可，并于 1954 年 1 月 23 日开始广播。在开发彩色电视传输标准过程 中，国家电视制式委员会（NTSC ）所作的大部分工作就是使之与525 行，60 场/秒，2 ： 1 隔行黑白电视标准兼容。 亮度信息 单色亮度信号（Y ）由伽玛校正后的红绿蓝（R’G’B’ ）得到： Y = 0.299R´ + 0.587G´ + 0.114B´ 由于伴音中频处在4.5MHz ，所以要求色度信号处在单色视频信号带宽（0-4.2MHz ） 内。 基于经济上的考虑，黑白电视接收机必须能显示彩色电视广播的黑白部分，而彩色 电视接收机也必须能显示黑白电视广播。 色度信息 眼睛对亮度的空间和时间变量最为敏感；所以亮度信息覆盖了全部的可用带宽 （0-4.2MHz ）。色度信息由色调和饱和度信息组成，对眼睛来说不如亮度信息敏感，所 以仅需更少的带宽。 色调和饱和度信息使用 3.58MHz 副载波传送，编码以便接收机能分离出色调，饱 和度和亮度信息，转换回 RGB 信号来显示。尽管能在黑白电视的带宽内传送彩色电视 信号，但由于它们占用的频谱相同，所以怎样经济的分离出色度和亮度信息就成了一个 难题。 为了传送色度信息，我们使用了“色差”（U 和 V 或 I 和 Q ）信号： R´ – Y = 0.701R´ – 0.587G´ – 0.114B´ B´ – Y = –0.299R´ – 0.587G´ + 0.886B´ U = 0.492(B´ – Y) V = 0.877(R´ – Y) I = 0.596R´ – 0.275G´ – 0.321B´ = Vcos 33 ° – Usin 33 ° = 0.736(R´ – Y) – 0.268(B´ – Y) Q = 0.212R´ – 0.523G´ + 0.311B´ = Vsin 33 ° + Ucos 33 ° = 0.478(R´ – Y) + 0.413(B´ – Y) 为了避免传输过程中的过调制，我们使用一个缩放系数将（B’-Y ）和（R’-Y ） 转换成 U 和 V 。如果我们利用范围内所有的（B’-Y ）和（R’-Y ），那么调制后的色度信 号电平将超出黑白电视发射机所支持的电平。实验证明，调制后的副载波幅度不超出 Y 信号幅度的 20% （黑电平以下，白电平以上）是允许的。所以我们选择了一个缩放系 数使得 75%的色度信号处在白电平的位置。 最初我们选用了 I 和 Q，因为它们比 U 和 V 对眼睛更为敏感。随着所观察物体 尺寸的减小，人眼对色彩的感知也减小。小物体（覆盖的频率范围为 1.3-2.0MHz），人 们对它的色彩感知度很低。中等大小物体（覆盖的频率范围为 0.6-1.3MHz ），如果我们 沿着橘红-青再生色度，那么还是可以接受的。更大的物体（0-0.6MHz ）就需要再生全 部三种颜色。 我们据此选择I ，Q 的带宽，我们通过旋转U ，V坐标轴 330得到选用的色度再生坐 标轴。代表绿-紫色度轴的Q分量，带宽限制在大约 0.6MHz 以内。代表橘红-青色度轴的 I分量，带宽限制在大约 1.3MHz以内。 对复合视频信号进行 4.2MHz 低通滤波会产生不对称边带，将 I 和 Q 带宽分别限制 在 1.3Mhz 和 0.6MHz 以内有利于减小这种不对称边带所产生的串扰。Q 是对称双边带 信号，而 I 则是不对称边带信号，这将有可能在 I 和 Q 之间产生串扰。Q 为对称边带信 号，所以不会对 I 产生串扰；而 Q 信号带宽限制在 0.6MHz 以内，I 串扰落在Q 带宽之 外。 现在，我们通常使用带宽为 1.3MHz 的U 和 V 信号，而不太使用 I 和 Q 信号。在 广播过程中，0.6MHz 以上的UV 会产生串扰，然而，由于消费类仪器的 NTSC 解码器 的有限UV 带宽，这种串扰通常是看不见的。 图 8.1 描绘了 UV 和 IQ 的矢量图表 色度调制 I 和 Q （或