数字电视原理第章 视频信号的数字化.pptVIP

3.1 电视信号的离散化 3.2 视频A/D、 D/A变换器 3.3 PAL信号亮、 色数字分离 习题 所以一行的样点数为 我们可以把两行的样点情况与各样点色差信号的矢量关系用图3.3.3表示。从图3.3.3中可以看出u=U sinωsct与v=V cosωsct的相位关系和它们的矢量图，还可以看出： 当Y=S1+S3 时，色差信号相位相反而相互抵消，从而得到亮度信号Y。如果C=S1－S3，则亮度信号相互抵消，可得到色差信号。为得到亮度信号Y还可以采用　　　　　　　，但这样效果不好，因为样点相距甚远，相关性差，精度差。 图 3.3.3 各样点色差信号的矢量关系 　　2. 从色度信号C中分离出色差信号 　要从色度信号C中分离出色差信号u=U sinωsct,v=Vcosωsct,可采用图3.3.4所示的电路。经亮、色分离以后得到的C信号数据经图3.3.4所示电路，便可得到按u、v、u、v、……次序输出的色差信号数据。从图3.3.3可以看出： (S1+S1136)/2可以得到u信号，而v信号相位相反而相互抵消; (S2－S1137)/2可以得到v信号，而u信号相位相反而相互抵消，以此类推。所以采用图3.3.4所示电路，可以分离出u、v相间输出的数据。 　　从图3.3.3也可以看出，S1是上一行的第一个样点，S1136是下一行的第二个样点，S1与S1136垂直方向靠近，也符合相关性较强的要求。 图 3.3.4 从色度信号C中分离出色差信号 3.2 视频A/D、D/A变换器 　　1. 视频A/D变换器 　　假设输入信号U(t)按4层电平在三个比较器中进行比较，即进行量化，每层电平的量化间距为ΔA，4层电平用二进制数表示就是2 bit，即22=4。为了达到4层电平的目的，采用图3.2.1(a)所示的电路完成量化功能，它用3个(22－1=3)电压比较器，各比较器的负输入端分别接入由4只电阻(R/2、R、R、R/2)对基准电压(3 V)分压得到的0.5 V、1.5 V、 2.5 V三个分层电压(即量化判决电平)，而比较器正端并行地接收输入信号U(t)。这样，当输入信号U(t)进入如表3.2.1所示的电压范围时，相应的比较器工作，从而得到对应的量化输出。 　　如图3.1.2(b)所示，输入信号U(t)的第1个样值落在0≤U(t)＜0.5范围内，未超过R/2所分得的第1层电压(0.5 V)，所以3个比较器都无输出(000)，这表示量化输出Uq(t)为0 V。在第2个样值时，输入已在0.5≤U(t)＜1.5范围内，这时已超过第1层，故只有比较器3输出逻辑电平为1，其它两个输出仍为0(001)，这表示量化输出Uq(t)为1 V, 以此类推。 　　由上例可见，这种方法的量化输出电压只取输入的下限(例如，0.62 V量化为0.5 V)， 而截去了比下限高的电压值。显然，其量化误差ε(t)=U(t)－Uq(t)有正有负，且最大量化误差为 等于量化间距的一半。 　　四舍五入法电路量化器上、下端两个电阻阻值为中间电阻值的一半，即R/2。这样，它的量化判决电平便为0 V、0.5 V、1.5 V、 2.5 V四层，见图3.2.1(a)。它们的输入与输出关系见表3.2.1。 图 3.2.1 A/D中的四舍五入量化 　　2. PCM编码器 　 A／D变换器中的PCM编码器常用异或门和或门组成，其特点是，利用量化器各层输出不是“0”就是“1”的相关性，用异或门来判别相邻两层是否有0与1差别，将异或门的输出送到对应于该电平的或门中去。图3.2.2是利用此方法组成的PCM编码器。设n＝3 bit, 则有23－1＝7个比较器。为判别相邻两层的差别，各异或门的两个输入分别接到相邻比较器的输出端上，而异或门的输出又分别接到对应的或门输入端。 图 3.2.2 PCM编码器 　　例如，当第5个比较器输出为1时，最高端的比较器即量化器(锁存器输出)自Q7→Q1的输出状态为0011111。其中Q6与Q5有差别，利用异或门异为1、同为0的特点，这时异或门5输出便为Q5⊕Q6=1，而其余异或输出均为0，因为第5层Q5量化输出用二进制表示为101，所以，异或门5输出应接到或门22及20的输入端。相同地，其余异或门也可按上述方法连接。 　　为记忆方便，可参考表3.2.2，或门20的输入端可按二进制为“1”的四个端1、3、5、7连接，或门21的输入端可按二进制为“1”的四个端2、3、6、7连接，或门22的输入端可按二进制为“1”的四个端4、5、6、7连接。 　　编码器的输出数据是并行的，这适用于一些作数字处理的设备中，例如时基校正器、数字视频处理器等。由于它们可专设一路来传送时钟，作码的同步，因此不需要附加插入同步码。 　　数字电视中的