第二章电视原理与电视监视器

第二章电视原理与电视监视器 (3) 孙祯祥浙江师范大学教育学院

2．3 电视信号的基本成分 一、黑白电视信号的组成 1、图象信号经过摄像机的光—电转换，将平面图象亮度信号转换成电平随时间变化的电信号,称其为图象信号. 2、消隐信号在行、场扫描逆程期间传送一个矩形脉冲，当接收机接收到此脉冲后，用它去控制显象管的阴极，使其在行、场扫描逆程期间处于截止状态，从而消除行、场扫描逆程期间的回扫线。把行扫描逆程期间传送的脉冲称为行消隐脉冲，把场扫描逆程期间的脉冲称为场消隐脉冲。。

3、同步信号 • 在传送图象信号的同时再传送一个携带摄像机中偏转电流频率与相位信息的控制信号，此信号称为同步信号．其中控制行扫描同步的称为行同步信号，控制场扫描同步的称为场同步信号。 • 接收机接收到同步信号后，可用它控制其扫描器偏转电流频率与相位，从而使之与发送端摄像机的偏转电流频率和相位严格相同。 • 行频：625×25=15625Hz；场频：50Hz

4、黑白电视信号的波形（全电视信号） 全电视信号由图象信号、消隐信号以及同步信号共同组成。

二、彩色电视的亮度信号与色差信号 亮度信号Y由三基色信号R、G、B组成，即 Y ＝ 0.30R+0.59G+0.11B 色差信号(R-Y)、(G-Y)、(B-Y)是基色信号与亮度信号之差, 即 (R-Y)＝R - Y＝0.70R-0.59G-0.11B (B-Y)＝B - Y＝-0.30R-0.59G+0.89B (G-Y)＝G - Y＝-0.30R+0. 41G-0.11B

传送白光时，R＝G＝B，色差信号为零，传送低饱和度彩色时，色差信号也很小。不难看出，三个色差信号具有下列关系： 0.30(R-Y)+0.59(G-Y)+0.11(B-Y)＝0 上式说明．三个色差系数中只有两个是独立的，另一个不独立，例如: （G-Y)=[-0.30(R-Y)-0.11(B-Y)]/0.59 当三基色信号为0~l时，(R-Y)为-0.70~0.70，(B-Y)为-0.89~0.89，(G-Y)为-0.41~0.41。由于(G-Y)幅值较小，作为传输信号抗干扰能力低，所以选用(R-Y)、(B-Y)作为传输信号，到终端再恢复(G-Y)。

由(R—Y)、(B—Y)恢复(G—Y)后，将三个色差信号分别与亮度信号相加，就可以恢复三个基色信号．即 R＝(R一Y)十Y G＝(G—Y)十Y B＝(B一Y)十Y 由R、G、B形成Y、(R-Y)、(B-Y)的电路称为编码矩阵电路。由(R-Y)、(B-Y)形成(G-Y)的电路称为G-Y矩阵电路；由Y和(R-Y)、(G-Y)、(B-Y)形成R、G、B的电路称为基色矩阵电路．二者合称为解码矩阵电路。

三、信号组成的原理 1、大面积着色原理亮度信号采用宽频带，传送全部亮度信息；而色差信号采用窄频带，只传送低频信息，不包含彩色细节，以压缩色差信号的带宽。 2、高频混合原理设发送端的三基色信号频带为0 ~ 6MHz，传送的亮度信号频带为0 ~ 6MHz，传送色差信号的频带为0 ~ 1MHz，则接收端恢复的三基色信号为：

高频混合原理公式： 恢复的三基色信号包括：低频部分为R0~1、G0~1、B0~1，这是原发端三基色信号的低频部分；而高频部分是R1~6＝G1~6＝B1~6＝Y1~6，用亮度信号代替基色信号，因此重现黑白细节图象，而不是原发端的彩色细节图像。 R＝(R—Y)0~1十Y0~6 ＝ R0~1 + Y1~6 G = (G—Y)0~1 + Y0~6 ＝ G0~1十Y1~6 B＝(B一Y)0~1十Y0~6 = B0~1十Y1~6

3、恒定亮度原理 人眼具有对亮度细节分辨力高、对色度细节分辨力低的特点，在观察图像杂波时，反映为对亮度杂波敏感而对色度杂波不敏感。因此，用亮度信号传送亮度信息时，希望它不受传送色度信息的其它信号的影响。这样，重现图像的亮度就只由亮度信号自己决定，这一原理称为恒定亮度原理。

4、频谱间置(交错)原理 将色差信号的谱线放在亮度信号谱线的间隙中，同时色差信号与亮度信号的频谱互相又不重叠，在接收端，可用特殊滤波器将它们分开．从而使彩色电视信号兼容传输得以实现。副载波频率fs选取的原则：一方面要考虑使它落在行频谐波之间，以便利用频谱空隙；另一方面还必须使调制后的色差信号频谱全部处在0~6MHz范围内。彩色副载波频率应选在0~6MHz范围的高频端，以减小亮度信号与色差信号的相互干扰。

四、色同步信号的作用 彩色全电视信号是由亮度信号、色差信号、复合同步信号、复合消隐信号及色同步信号共五种信号所组成。在接收端，为了重新分离出两个色差信号R—Y和B—Y，要用同步检波的方法。在进行同步检波时，必须首先恢复与发送端完全同频同相的彩色副载波，否则将会产生彩色的失真。因此：必须在传送电视信号的同时再传送一个附加的信息作为基准信号，这信号即为色同步信号。

色同步信号是由一小串彩色副载波群组成，大约为10个周期。色同步信号的频率即为彩色副载频ƒs；而它的相位，则根据彩色电视的制式不同而不同。色同步信号在发送端被叠加在行消隐脉冲中，作为彩色全电视信号的一部分传送。在接收端，用电路的方法从中分离出色同步信号，并作为接收机恢复彩色副载波的频率和相位的基准信号。

五、彩色电视的制式 彩色电视可分为兼容制和非兼容制。还可分为顺序制、同时制和顺序一同时制。 1．NTSC制是将两个色差信号以正交平衡调幅方式调制在副载波上，形成色度信号，与亮度信号同时传送，属于同时制，主要用于北美、日本及东南亚各国。 2．PAL制是在NTSC制基础的改进，也是将二个色差信号以正交平衡调幅方式调制在副载波上．但其中受(R一Y)调制的副载波是逐行倒相的。这样形成色度信号与亮度信号同时传送，也属于同时制，主要用于我国及西欧各国。

3．SECAM制 是将两个色差信号以调频方式分别调制在频率不同的副载波上，形成两个色度信号，逐行轮换与亮度信号同时传送。显示时是三个基色同时显示。它属于顺序一同时制。主要用于法国及原苏联各国。完整的彩色电视制式特点应包括色度信号特点和原黑白电视制式特点。因此实际电视制式中经常把这两个特点同时表示出来。例如美国、日本电视制式为NTSC／M制，：我国电视制式为PAL／D制，原苏联诸国为SECAM／D制等。

习题： • 1、行、场同步脉冲和消隐脉冲是在什么期间传送的？它们对图象信号有没有影响？为什么？ • 2、为实现彩色电视与黑白电视的兼容与逆兼容，被传送的彩色电视信号必须满足哪些要求? • 3、彩色电视为什么采用大面积着色和高频混合原理?收端恢复的三基色信号与发端编码前的三基色信号有何异同? • 4、世界上有哪几种电视制式？它们主要应用于哪些国家？电视信号的基本成分文本

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