第1.5讲 彩色全电视信号
2010第四章 彩色电视信号
关于显像管的激励：实用的是基色阴极激励。 由 Y、 R-Y、 B-Y信号得到 -R、 -G、-B加到显像管三个 阴极。
2、色差信号的频谱 由于色差信号也是由 R 、 G、 B信号经过线 性变换得到的，因此其频谱分布规律与亮度信号 相同。
三、编码矩阵 将R、G、B三个基色信号变成 Y、R-Y、 B-Y信号是由矩阵运算完成的，该电路称 为编码矩阵电路。 矩阵电路：将几个输入信号按线性比 例相加减（有源或无源）得到另外一个 或几个输出信号的电路。
比如要形成Y信号，Y = 0.30R+0.59G+0.11B 假设R1、R2、R3远大于R0，则
1 1 1 : : 0.30 : 0.59 : 0.11 R1 R2 R3
而形成R-Y、B-Y 同样要四个电阻，但要 增加倒相器。
2
2010/6/9
四、混合高频原理 人眼对彩色细节的分辨能力比黑白差 4 倍， 色差信号的带宽可为亮度信号的1/4--1/5 （ 亮 度 信 号 为 6MHz ， 色 差 信 号 为 1.3MHz） 。
•
证明色差信号只携带色度信息 传输黑白信号时，R=G=B=Y ，这时R-Y=B-Y=0 ， 色差信号同时为零。而传输彩色图像时R-Y、BY不同时为零。说明色差信号不携带亮度信息。
• 证明色度通道的杂波只影响色度，不会干扰亮度 显示的色光用显像三基色表示为： F = R（ R） +G（ G） +B（ B） 其中： R = Y +（ R-Y） N 0.30 0.11 (R Y )N (B Y )N G = Y +（ G-Y） N = Y 0.59 0.59 B = Y +（ B-Y） N 它的光通量为 |F| = 0.30[Y+（ R-Y) N] + 0.59 [ Y
黑白和彩色全电视信号
场同步 = 3 × 64 = 192 µs
从幅度上看全电视信号： 峰——峰 值为1伏 以同步信号作为100%，黑电平和消 隐电平为70%，白电平为0%，图像信号 介于白电平和黑电平之间，根据图像的 灰度而变化。 在标准的1V全电平信号中 同步信号 0.7V--1V 0.3V+9mV — 图像信号 0V--0.7V 0.7V+20mV —
行消隐 场消隐 行同步 场同步
从时间上看全电视信号：
A B O
每行时间为 64 µs 52.2 µs 11.8 µs 4.7 µs 1.3 µs
正程从A—O 逆程从O—B 行同步信号 行延迟
一帧 = 奇数场 + 偶数场 625行= 312.5 + 312.5 场消隐 = 25 × 64 + 11.8 = 1600 + 11.8 = 1611.8 µs
wsc = 4.44MHz
_ K = +1
在NTSC制系统中，U信号调制在副载 波的零相位上，而V信号是固定地调制在 。 90 的相位上的。 在PAL制系统中，调制情况略有差别。
NTSC行
B
V
Bv
C U
Bu
PAL行
3-5 PAL制平衡正交调制中的倒相原理
最后将亮度、复合同步信号混合放大， 形成PAL制彩色全电视信号。以100%幅度 和100%饱和度(简写为100/100)的彩条信号 为例的彩色全电视信号如图所示。
扫描 扫描方式：隔行扫描和逐行扫描 隔行扫描 奇数场+偶数场=1帧
每一行有正程和逆程。
奇数场 每一行有正程和逆程（消隐） 每一场有正程和逆程（消隐） 隔行扫描 奇数场+偶数场=1帧
偶数场
彩色电视机彩色全电视图像信号的模拟
彩色电视机彩色全电视信号的模拟一、题目分析1。
1彩色电视机成像原理彩色图像的显示基于三基色的原理。
任何彩色都可以用红绿蓝三种基色配合而产生基本相同的视觉效果。
彩色管不同于黑白管，它有产生三种基色的荧光屏和激励荧光屏上数以万计的三基色单元的三个电子束.只要三基色荧光粉所产生的光的分量不同，就可以形成自然界的各种彩色。
如红绿蓝三基色的光通量依一定的比例配合就成白光。
红和绿配合就成黄光。
红和蓝配合就成紫光.只有红枪的电子束激发红粉则发红光，只有蓝束激发蓝粉则发蓝光，只有绿束激发绿粉则发绿光。
如果三束电流均为零（荧光屏未被激发）则呈黑色.彩色电视信号传输不同于黑白电视之处就是除亮度信号外还有一个色度信号。
彩色电视机接收这两个信号，经过处理后分解为三个（红、绿、蓝)亮度信号分别去调制相应的电子枪。
1.2彩色电视信号电视制式：是电视广播与接收机之间约定的特定方式或技术规范。
电视制式包括了黑白电视制式和彩色电视制式两部分.兼容制是指彩色和黑白电视节目可以互看的电视制式。
兼容制彩色电视制式要求：（1)彩色电视信号中要有一个亮度信号,被黑白电视机接收显示黑白图像，又能被彩色电视机显示彩色图像的亮度；（2）彩色电视信号中应有反映图像彩色的色度信号，用来传送图像的彩色。
（3）彩色电视机与黑白电视机采用相同的黑白制式.世界上现存的三种兼容制彩色电视制式：1．NTSC制--正交平衡调幅制.这种制式是用色差信号对彩色副载波进行正交平衡调幅，所以也称做正交平衡调幅制。
该制式兼容性较好,具有图像色彩清晰及电视接收机电路结构简单等优点，但它对信号相位失真十分敏感，容易产生色调失真。
采用NTSC制的国家和地区主要有美国、日本、加拿大、墨西哥及中国台湾等。
NTSC彩色电视制的主要特性是:一帧图像的总行数为525行,分两场扫描。
行扫描频率为15750Hz,周期为63.5μs；场扫描频率是60Hz，周期为16.67ms；帧频是30Hz，周期33。
电视原理之彩色电视信号的传输
电视原理之彩色电视信号的传输彩色电视信号的传输是电视原理中的重要内容之一。
彩色电视信号的传输需要通过转换、编码和解码等系列过程，以保证图像色彩的还原和清晰度。
在彩色电视信号传输中，首先需要将彩色画面转换为电视信号。
彩色画面的颜色是由红色（R）、绿色（G）和蓝色（B）三种基本色组合而成的。
在彩色电视信号中，这三种基本色会被用来产生亮度信号（Y）和色度信号（I、Q）。
其中，亮度信号表示图像的亮暗程度，而色度信号则表示图像的颜色信息。
接下来，这些信号需要经过编码处理。
编码的目的是将亮度信号和色度信号转换为数字信号，以方便传输和解码。
通常采用的编码方式包括PAL（相位选择性调制）和NTSC（美国全国电视系统委员会）等。
PAL编码是一种利用相位差来实现彩色图像传输的编码方式。
具体来说，亮度信号和色度信号会分别进行调制，并按照固定的相位差关系相加。
这种相加的方法可以在接收端恢复出亮度信号和色度信号，以还原出彩色图像。
NTSC编码是一种将亮度信号和色度信号分开传输的编码方式。
在NTSC编码中，亮度信号会直接传输，而色度信号则经过颜色子载波的调制后传输。
接收端通过解码器将亮度信号和色度信号重新合成，从而得到彩色图像。
最后，接收端需要对传输过来的信号进行解码处理。
解码的目的是将数字信号转换为模拟信号，以还原出原始的彩色图像。
解码器会根据编码方式和参数对信号进行处理，并通过反向的调制和解调过程将信号转换为模拟信号。
总的来说，彩色电视信号的传输涉及到转换、编码和解码等过程。
通过这些处理，彩色电视信号可以被有效地传输和还原，以呈现出清晰、准确的彩色图像。
这为我们提供了丰富多彩的观影体验。
彩色电视信号的传输是电视原理中的重要内容之一。
彩色电视信号的传输需要通过转换、编码和解码等系列过程，以保证图像色彩的还原和清晰度。
在彩色电视信号传输中，首先需要将彩色画面转换为电视信号。
彩色画面的颜色是由红色（R）、绿色（G）和蓝色（B）三种基本色组合而成的。
彩色电视基础知识
全反射法是将三种基色光以不同百分比同 步投射到一块全反射平面上，由此构成了投影 彩电。
三基色原理及应用
相减混色
在彩色印刷、彩色胶片和绘画中旳混色采 用相减混色。
相减混色是利用颜料、染色旳吸色性质来 实现。混合颜料时，每增长一种颜料，都要从 白光中减去更多旳光谱成份，所以，颜料混合 旳过程称为相减混色。
1.1
光旳特征与光源
1.2
光旳度量
1.3
色度学概要
1.4
人眼旳视觉特征
1.5
电视图像旳传送及基本参量
1.6
准彩条信号
1.1光旳特征与光源
光是一种电磁波 。人眼能看见旳可见 光谱只集中在(3.85~7.89) 1014 Hz 频段内。
可见光谱
无线电波
频率/Hz
105
红外线 1010
紫外线 1015
X射线 1020
电视图像基本参量
图像清楚度
电视图像清楚度是人眼能觉察到旳电视 图像细节旳清楚程度。
详细说来，清楚度是指人眼宏观看到旳 图像旳清楚程度，是由系统和设备旳客观性 能旳综合成果造成旳人们对最终图像旳主观 感觉。
按图像和视觉旳特点，图像清楚度一般从水 平和垂直两个方向描述，有时还增长斜向清楚度 指标。
上转变为不同亮度、色度旳光点。
图像分解与顺序传送
电视扫描方式
在电视系统旳接受端，显像管外部都装 有水平和垂直两组偏转线圈。当水平和垂直 偏转线圈中同步加入锯齿波电流时，显像管 中电子束既作水平扫描又作垂直扫描，而在 荧光屏上形成直线扫描光栅，这称为直线扫 描。
电子扫描 = 水平扫描 + 垂直扫描
缺陷：明显旳闪烁感
逐行扫描方式
电视扫描方式
电视机教案
厦门电子职业中专学校教案纸（3）彩色：不同波长的光给人以不同的彩色感觉。
1.1.2彩色三要素（1）亮度：彩色的明暗程度。
由彩色光的強弱决定。
（2）色调：彩色光颜色的类别，如红、绿等。
由色光的波长及各种不同波长的成分决定。
从屏幕前方看，电子束从左到右扫描称行扫描正程T s为称行扫描逆程Tr为12µs。
一个行正程和一个行逆程为一个行周期频率fh为15 625Hz。
2.场（V，VERT）扫描原理电子束上下往复扫描叫场扫描，也叫垂直扫描。
原理基本上同行扫描原理，但有两点区别：（1）场偏转磁场方向应为水平方向。
（2）电子束从上到下扫描称场扫描正程Vs为18.4ms，电子束从下到上扫描称场扫描3、逐行扫描与隔行扫描1）.逐行扫描。
（1）概念：电子束按1,2,3,…行一直扫描到最后一行的扫描方式叫逐行扫描。
如看书。
（2）图像信号的频带。
计算方法，一幅图像45万个像素，如所有像素为一黑一白相间，1.5 彩色电视机电路图识读1.5.1 彩色电视机的基本结构的认识1、掌握彩色电视机的组成方框图2、了解公共通道的组成和作用，认识主要元器件3、了解扫描电路的组成和作用，认识主要元器件4、了解伴音电路的组成和作用，认识主要元器件厦门电子职业中专学校教案纸2.3 电子调谐器的工作原理⏹1．变容二极管⏹变容二极管是一种结电容C j变化较大的二极管。
即结电容变化比C j min 较大的二极管。
η c大，则谐振频率变化大，则调谐范围也大。
若有噪波点，故障可能出在高频调谐器、预中放及声表面波滤波器；若无噪波点，另一只表笔瞬间碰触预中放管的基极，教案纸附页高频头部分厦门电子职业中专学校教案纸2、预中放电路介绍V308为阻容耦合预中放三极管。
C308、C311为预中放输入、输出耦合电容器。
R305、R306为偏置电阻，R308为发射极电阻，R362为负载电阻。
图中Z301为中频声表面波滤波器。
由Z301的4脚输出IF1→IC的13脚，5脚输出IF2→IC的12脚厦门电子职业中专学校教案纸伴音通道的性能要求1．伴音中放的性能要求厦门电子职业中专学校教案纸3、PAL制的彩色解码电路及过程亮度通道的主要电路1．色副载波陷波器及亮度延时线2．亮度放大与轮廓校正电路（勾边电路）3．黑色电平（消隐电平）钳位和亮度控制电路4．亮度输出电路与消隐电路5.3色度通道3、副载波恢复电路的主要电路1）．色同步选通电路2）．锁相环路由鉴相器（APC）、环路滤波器、副载波压控振荡器（VCO）、副载波放大电路及90°移相电路组成的锁相环路3）．PAL开关和PAL识别电路4）．消色和PAL识别检波电路5.5末级视放电路末级视放电路是由红、绿、蓝三个视放电路组成的。
电视原理3.ppt
第3章 彩色电视信号的传输
(a) fH
2fH
3fH
(a)
f
SC
4fH
f
(b)
fSC－ 3fH
fSC－fH
fSC＋fH
fSC＋ 3fH
f
(b)
fSC
(c)
fSC－ 3fH
fSC－fH 3-2 频谱交错
(a) 色差信号频谱； (b) 色度信号频谱； (c) 频谱交错
B－Y (b)
图 3-4 正交平衡调幅 (a) 正交平衡调幅器； (b) 色度信号矢量图
BM
U
SC
[
m 2
cos(SC
)t
m 2
cos(SC
)t]
mUSC cos t cosSCt (R Y ) cos t cosSCt
(3-4)
第3章 彩色电视信号的传输
上式表明用一个乘法器将色差信号与载波相乘就 可以得到平衡调幅波， 如图3-3所示。 平衡调幅波有 如下特点：
(1) 平衡调幅波不含载波分量。 (2) 平衡调幅波的极性由调制信号和载波的极性共 同决定， 如两者之一反相， 平衡调幅波的极性反相； 色差信号(调制信号)通过0值点时， 平衡调幅波极性反 相180°。
图3-1（b）是将nfH附近的一族谱线放大， 可以看 出在行频主谱线两侧有以帧频、 场频为间隔的副谱线。 当图像活动加快时， 各副谱线之间的空隙被填满， 但 在(n-1/2)fH附近仍有较大的空隙， 慢变化的图像频谱 空隙达93%， 较快变化的图像频谱空隙仍有46%， 所 以可以将色度信号的频谱插在亮度信号的频谱空隙中 间， 用一个6 MHz带宽的通道同时传送亮度信号和色 度信号， 这种方法称为频谱交错或频谱间置。
第3章 彩色电视信号的传输
第三章 彩色电视制式与彩色电视信号31精品PPT课件
即可将色度信号的频谱搬移到合适位置上。
06.10.2020
传媒技术学院
第三章 彩色电视制式与彩色电视信号
第二节 亮度信号与色差信号
一、亮度信号及其作用
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，以 Y 表示；
传媒技术学院
第三章 彩色电视制式与彩色电视信号
第一节 彩色电视制式概述
三、频谱交错原理
1、原理内容
我们知道，亮度信号的频谱具有间隙很大梳齿状特征，因而只要设法将色 度信号插到亮度信号频谱的空隙中，实现“频谱交错”，这样即可使色度 信号不占有额外的频带，又可避免亮度、色度信号间的干扰，使彩色电视 信号仍然6MHz的频带范围，从而满足与黑白电视的兼容条件。
第一节 彩色电视制式概述
三、频谱交错原理
1、原理内容
根据大面积着色原理和高频混合原理，色度信号的带宽虽可以大大地压缩， 但是彩色电视信号中的亮度信号频谱已占有6MHz带宽，若把已压缩的色度 信号直接与亮度信号混合，由于亮度信号和色度信号在时域和频域均有 重叠，会出现严重的相互干扰。
06.10.2020
得到的色差信号(R-Y)、(G-Y)和(B-Y)，可从中选取两个代表色的度信息。
因此，在彩色电视系统中，为传送彩色图像，选用了一个亮度信号和两个 色差信号。
06.10.20视信号
第二节 亮度信号与色差信号
三、色差信号与亮度信号的关系
由亮度方程：Y =0.30R + 0.59G + 0.11B 可得色差信号：
2、大面积着色原理的内容 在彩色图像传送过程中，只有大面积部分需要在传送其亮度信息的同时还必须
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电视原理与维修
第一章 广播电视基本原理
（4）彩色全电视信号及波形 将Y、F、B以及与黑白全电视信号相同的辅助信号S叠加 在一起，得到彩色全电视信号（FBYS）的波形。下图所示为 传送一行标准彩条信号下全电视信号的波形。
u 100% 行同步 色同步
75 V同步检波器，色度信号F与副载波cosωsct相乘，得到：
F cos ω sc t = (U sin ω sc t + V cos ω sc t ) cos ω sc t
= U sin ω sc t ⋅ cos ω sc t + V cos ω sc t ⋅ cos ω sc t
V V U = + cos 2ω sc t + ⋅ sin 2ω sct 2 2 2
F sin ω sc t = (U sin ω sc t + V cos ω sc t ) sin ω sc t
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电视原理与维修
第一章 广播电视基本原理
= U sin ω sc t ⋅ sin ω sc t + V cos ω sct ⋅ sin ω sct
U U V = − cos 2ω sct + ⋅ sin 2ω sct 2 2 2
V
V平衡调幅 90O移相
VcosωSCt
cosωSCt + F（色度信号） U平衡调幅 USinωSCt
SinωSCt U
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电视原理与维修
第一章 广播电视基本原理
②F的数学表达式为： F = U sin ω SC t + V cos ω SC t
F = Fm sin( SCt +φ) ω
第一章 广播电视基本原理
①概念：从三基色信号中减去亮度信息。 ②色差信号的种类：
红色差信号： ER-Y=ER-EY=ER-(0.30ER＋0.59EG＋0.11EB)=0.70ER-0.59EG-0.11EB 绿色差信号： EG-Y=EG-EY =EG-(0.30ER＋0.59EG＋0.11EB）=-0.30ER＋0.41EG-0.11EB 蓝色差信号： EB-Y=EB-EY = EB-(0.30ER＋0.59EG＋0.11EB)=-0.30ER-0.59EG＋0.89EB
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电视原理与维修
第一章 广播电视基本原理
1.4.2 彩色电视信号
1、亮度与色差信号 （1）亮度信号：代表了景物的亮度信息。 方程： EY=0.30ER＋0.59EG＋0.11EB 产生方法：用矩阵电路实现。
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电视原理与维修 （2）色差信号：
电视原理与维修
第一章 广播电视基本原理
色差信号的幅度压缩：防止彩色全电视信号幅度过大。 U=0.493EB-Y，V=0.877ER-Y
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电视原理与维修 2、色度信号
第一章 广播电视基本原理
（1）正交平衡调幅：将ER-Y、EB-Y分别对频率相同、相 位相差90°(正交)的两个副载波(sinωsct，cosωsct)进行调幅, 然后将它们矢量相加，得到色度信号。
滤除
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电视原理与维修
第一章 广播电视基本原理
②色同步信号：为接收机的同步检波提供色副载波的频率 和相位信息。
色同步信号 消隐电平 行同步信号 4.7µs (5.6±0.1)µs (2.26±0.23)µs
B 数学表达式： F B = sin( ω SC t + φ ) 2
振幅： m = U 2 + V 2 F
φ 相位角： = tg −1
V U
代表彩色色饱和度。 代表彩色色调。
V FV F Fm o φ FU U
色度信号矢量图：
③色差信号调幅及色度信号波形:
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电视原理与维修
第一章 广播电视基本原理
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电视原理与维修 （3）色同步信号
第一章 广播电视基本原理
①同步检波：接收机从色度信号F中解调出U、V色差信号 的过程。实现原理图如下：
V同步检波 （乘法器） cosωsct F 900移相 sinωsct U同步检波 （乘法器） 1.3MHz 低通滤波器 U 1.3MHz 低通滤波器 V
在U同步检波器，色度信号F与副载波sinωsct相乘，得到：
③色差信号的选取： 实际只传送两个即ER-Y和EB-Y。 不传送EG-Y，因为EG-Y幅度小，传送易受干扰，且在 接收端可以由两色差合成。
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电视原理与维修
第一章 广播电视基本原理
EY=0.30ER＋0.59EG＋0.11EB=0.30EY＋0.59EY＋0.11EY 移项得：0.30(ER-EY)＋0.59(EG-EY)＋0.11(EB-EY)=0 EG-Y=-0.51ER-Y-0.19EB-Y ④色差信号的获得方法：
电视原理与维修
第一章 广播电视基本原理
亮度与色差信号 色度信号形成及波形 色同步信号 彩色全电视信号波形
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第一章 广播电视基本原理
教学目的： 1、了解色度信号的形成、色同步信号的作用等； 2、掌握彩色电视信号的种类及波形 。 教学重点： 1、色差信号、色度信号、色同步信号的作用、形成及波形； 2、彩色全电视信号的种类及波形。 教学难点： 色度信号及色同步信号的形成及作用。
t
未压缩的彩条信号波形 演 示
压缩后的彩条信号波形
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第一章 广播电视基本原理
本课小结： 1、亮度信号与色差信号； 2、色度信号形成：正交平衡调幅； 3、色同步信号； 4、彩色全电视（FBYS）及波形。 作 业： 1、色度信号的形成采用了什么调制方式？其振幅和相位 分别代表彩色什么量？ 2、彩色全电视信号包括哪些信号？画出其波形并说明各 信号的作用。
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第一章 广播电视基本原理
标准彩条信号下各信号波形：
根据如下的计算公式： EY=0.30ER＋0.59EG＋0.11EB ER-Y=0.70ER-0.59EG-0.11EB EB-Y=-0.30ER-0.59EG＋0.89EB 白条：ER=EG=EB=1 EY白=0.30＋0.59＋0.11=1 ER-Y=0 EB-Y=0 黄条：ER=EG =1 EB=0 EY黄=0.30＋0.59=0.89 ER-Y=0.70-0.59=0.11 EB-Y=-0.30-0.59=-0.89 青条：ER=0 EG=EB=1 EY青=0.59＋0.11=0.70 ER-Y =-0.59-0.11=-0.70 EB-Y=-0.59＋0.89=0.30 四川信息职业技术学院电子工程系
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第一章 广播电视基本原理
⑤接收端还原三基色信号方法：
⑥彩条信号及波形 彩条信号发生器产生，模拟摄像机输出的一种测试信 号，主要用来对彩色电视系统或设备进行调整或维修。它 在彩色电视机的荧光屏上显示出八条等宽的彩色竖条，其 色彩自左至右依次为白、黄、青、绿、紫、红、蓝、黑。