電視基本原理ppt課件(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 NTSC制的缺點），使用了 V分量逐行倒相技術，其色度副載波信號的表達式為： F＝ Usinωst177。 Vcosωst 177。 V表示 V分量逐行倒相， ωs為副載波的角頻率。 如果將相鄰兩行的色度副載波信號分開寫，則為： FN＝ Usinωst＋ Vcosωst，稱為不倒相行或 NTSC行； FP＝ Usinωst－ Vcosωst， 稱為倒相行或 PAL行。 第一章 電視基本原理 167。 模擬電視原理 五、 PAL制彩色電視簡介 頻譜間置技術 為了實現兼容，亮度信號和色度信號必須共用一個頻帶，即在亮度信號 6MHZ的頻帶范圍內出了傳送亮度信號之外還需同時傳送兩個色差信號。 由于電視信號是通過對圖像一行一行掃描形成的，而相鄰行間又有相關性，致使亮度信號和色差信號的頻譜都具有以行頻為間距的梳齒狀結構，能量集中在行頻及其行頻諧波的周圍。考慮到 V分量的逐行倒相，要使色度副載波的頻譜落在 Y信號高頻端頻譜的空隙處，實現頻譜間置，實用的色度副載波載頻 fs為： fs＝（ 284－ 1/4） fH＋ 25HZ＝ 記為 。式中所表示的色度副載波和行頻的關系稱為 1/4行間置。 第一章 電視基本原理 167。 模擬電視原理 五、 PAL制彩色電視簡介 頻譜間置技術 在對正交平衡調幅信號進行解調時，必須采用同步檢波。這就要求在全電視信號中提供一個能代表色度副載波頻率和相位的信號，接收端依據這個信號恢復出同步檢波所需的連續的基準副載波。 色同步信號就是代表平衡調幅色度副載波頻率和相位的信號。色同步信號被安放在行消隱脈沖的后肩上，起始時刻在行同步脈沖前沿之后 ，寬度約 ，包含約 10個周期的副載波信號。色同步信號相位一行為 135176。 ，代表不倒相行，一行－ 135 176。 ，代表倒相行。 行消隱 行同步 色同步 h 第一章 電視基本原理 167。 模擬電視原理 六、電視信號的調制傳輸 頻譜間置技術 在我國標清模擬電視系統中，彩色全電視信號（視頻信號）頻帶寬度為0~6MHZ，伴音信號頻帶寬度為 40HZ~15KHZ。如果要將這兩個基帶信號通過無線電波（地面開路廣播）或有線電視電纜傳送到接收用戶，必須要把它們調制在射頻載波上。 6 f/MHZ fP fS fSc 8 第一章 電視基本原理 167。 模擬電視原理 六、電視信號的調制傳輸 頻譜間置技術 在我國地面開路廣播和有線電視標準中，模擬視頻信號的調制方式為殘留邊帶調幅，并采用負極性調制（用負極性視頻信號取調制載波），伴音信號的調制方式為調頻。 伴音信號的載頻比圖像載頻高 。 圖像信號和伴音信號在兩個通道分別對各自的載波進行殘留邊帶調幅和調頻后，由一幅發射天線發射出去。 一路殘留邊帶調幅的圖像信號和其調頻的伴音信號組成一路電視廣播信號，占用 8MHZ的帶寬，稱為一個頻道。 第一章 電視基本原理 167。 數字電視原理 隨著視頻數字壓縮技術和計算機技術的突飛猛進，廣播電視的發展已經進入了全面 數字化 、 網絡化 并開始向 數字高清晰度電視 過渡的嶄新階段。 電視信號的數字化有以下優點： ? 信號的處理、存儲不會影響信噪比：由于數字信號只有高低兩個電平，所以只要在處理、傳輸和存儲過程中引入的雜波不影響最后高低電平的判決，就不會降低信噪比。 ? 節省頻帶：電視信號數字化后可以進行數據壓縮，使數據量大大減少，加上使用先進高效的數字調制技術，可在一個標準模擬電視頻道（ 8MHZ）傳輸 4~6套標準數字電視節目，大大提高頻帶的利用率。 ? 數字電視經過數據壓縮后可在網上傳輸，實現資源共享、視頻點播。 ? 電視信號數字化后可使電視節目的表現手法更加豐富，很容易通過改變算法來制作出豐富多彩的特技效果，以達到最佳的藝術效果。 模擬電視信號數字化的基本過程包括 取樣 、 量化 、 編碼 三個部分。 第一章 電視基本原理 167。 數字電視原理 一、模擬信號數字化的基本過程 取樣 把時間上連續的模擬信號變成時間上離散的模擬信號 t )(tf0 原始模擬信號 )(fF0 fmfm?f原始模擬信號的頻譜 第一章 電視基本原理 167。 數字電視原理 一、模擬信號數字化的基本過程 取樣 把時間上連續的模擬信號變成時間上離散的模擬信號 t 0 2 4 6 )(tfs抽樣后的離散樣點序列 )(fFs0 fmfm? ffs? fs離散樣點序列的頻譜 第一章 電視基本原理 167。 數字電視原理 一、模擬信號數字化的基本過程 取樣 說明： ? 要從經取樣的模擬信號中恢復出模擬信號 f（ t），必須通過截止頻率為 fm的低通濾波器，即低通濾波是取樣的逆過程。 ? 為了使取樣頻率基波的下邊帶不干擾 f（ t），要求取樣脈沖的頻率 fs大于或等于 2fm。如果取樣頻率 fs＜ 2fm，將產生頻譜重疊，從而對恢復的原模擬信號會產生干擾（稱為 混疊干擾 ）。 ? 為了防止出現混疊失真，在取樣頻率確定后，必須由一個低通濾波器（稱為前置濾波器）來限定被取樣信號的上限頻率，以避免不必要的高頻成分（包括雜波）帶來的混疊干擾。 ? 由于前置濾波器以及在恢復原模擬信號時用的低通濾波器，其截止特性不可能很陡，截止邊沿總有一定寬度，所以一般取樣頻率 fs 取 ~。 第一章 電視基本原理 167。 數字電視原理 一、模擬信號數字化的基本過程 取樣 說明： ? 由于取樣脈沖有一定的寬度，它對模擬信號進行取樣所得到樣值實際上是其寬度內的平均值，這就意味著取樣過程抹平了取樣脈沖寬度期間信號電平的變化，其結果是使信號的高頻有所衰減，為此，需要在數 /模轉換時進行適當的補償。 ? 在對電視信號數字化時，取樣頻率的選擇還應考慮使取樣結構正交。所謂正交取樣結構是指每場、每幀的取樣點沿垂直方向上下對齊排列。正交取樣結構對信號的延時、存儲和特技處理都有好處，因為延時和存儲一行、一場或一幀都比較簡單，它是取樣周期的整數倍。顯然，為了保證取樣結構正交，要求取樣頻率為行頻的整數倍。 第一章 電視基本原理 167。 數字電視原理 一、模擬信號數字化的基本過程 量化：將每個取樣點的電平值用離散的有限個電平值表示，即使幅度上連續變化的模擬值變為幅度上離散變化的模擬值。量化通常采用四舍五入法，例： 假設模擬信號的動態范圍為 0V~，取 8個量化電平（即量化電平數 M為 8），它們是 、 、 、 、 、 、 、 。相鄰兩個量化電平的差值稱為量化間距，用 Q表示，本例的 Q＝ 。 量化過程如下：凡是 0V~ ，凡是 ~ 的樣值都用 ，凡是 ~ ，依次類推。 t 幅度 Q 1 2 3 4 5 取樣點數 第一章 電視基本原理 167。 數字電視原理 一、模擬信號數字化的基本過程 量化 在上例中所有的量化間距都是相等的，這種量化方式稱為 均勻量化 或 線性量化 。 另外，經量化后所得到的樣點電平值與原取樣值是有誤差的，這種誤差稱為 量化誤差 。顯然，量化誤差的最大值為 |Q/2|。 量化誤差對信號的影響相當于在信號中增加了雜波（噪聲），所以也稱為 量化雜波 （ 量化噪聲 ）。 第一章 電視基本原理 167。 數字電視原理 一、模擬信號數字化的基本過程 編碼 編碼是將量化后的每一個樣值用一個對應的二進制數來表示。 若輸入信號的動態范圍為 S。量化間距為 Q，則總的量化電平級數 M＝ S/Q。以二進制數編碼時，所需要的比特數 n與 M的關系為： M＝ 2n 在視頻系統中，電視信號量化信噪比 S/N的定義是：輸出信號的峰－峰值 SPP 和量化噪聲的有效值 Nrms之比： S/N＝ [ SPP/Nrms] dB ＝ ＋ 從上式可以看出，量化比特數 n每增加 1比特，量化信噪比提高 6dB。若量化電平數為 256級，則量化比特數為 8，即每個樣值用 8位二進制數表示，量化信噪比為。 第一章 電視基本原理 167。 數字電視原理 一、模擬信號數字化的基本過程 說明 ： ? （ 1）在模擬信號到數字信號轉換的實際電路中，如下圖所示，只包括取樣保持和模 /數轉換兩個部分。取樣保持電路完成取樣并由保持電容將取樣值保持到下一個取樣脈沖到來之前，為下面的數模轉換過程提供足夠的時間； 模 /數轉換電路將每個樣點的模擬電平轉換為相應的二進制數。雖然中間沒有單獨的量化過程，但無限多個電平變成有限位數的數字信號本身就完成