《电视原理与数字电视》-14彩色图像信号1

4231642.5.3色差信号频谱压缩2.5.2色差信号2.5.4亮度频谱交错2232.5彩色图像信号12.5.1亮度信号复习上节内容1、彩色三要素2、三基色原理3、混色分析（相加）4、亮度方程1、彩色三要素

基色色调色饱和度亮度颜色R=255G=0B=00240120红G=255R=0B=080240120绿B=255R=0B=0160240120蓝R=255G=255B=040240120黄R=255G=0B=255200240120品R=0G=255B=255120240120青2、三基色原理4、彩条缺色分析标准彩条白R+G+B黄R+G青G+B绿G品R+B红R蓝B黑缺红青绿青绿蓝黑蓝黑缺绿品红蓝黑品红蓝黑缺蓝黄黄绿绿红红黑黑4、亮度方程Y=0.3R+0.59G+0.11B亮度方程：彩色光的亮度与三基色的关系总亮度Y=100%白光绿光亮度=59%

红光亮度=30%

蓝光亮度=11%Y：混合光的亮度

R、G、B：表示三基色光强度2.5彩色图像信号12.5.1亮度信号2.5.2色差信号2.5.3色差信号频谱压缩2.5.4亮度频谱交错信号分析法信号分析方法表示方法使用设备时域法波形图AV示波器频域法频谱图TV频谱仪、扫频仪亮度信号的频谱（黑白信号的频谱）频谱：信号频率范围的分布图。亮度信号的频带宽度：0-6MHz。（视频）亮度信号的频谱图：由以行频为间距的主谱线，以场频为间距的边频分量辅谱线组成。幅度由递减，间距相应递增。

2.5.1亮度信号举例：典型图像信号及频谱

色差信号：基色与亮度之差。

红差R-Y绿差G-Y蓝差B-Y

选用色差信号：为了减少亮色干扰由亮度方程：

Y=0.3R+0.59G+0.11B三基色RGB变化影响亮度分析：

Y=0.3R+0.59G+0.11B两边同减去Y得

Y-Y=0.3R+0.59G+0.11B-(0.3+0.59+0.11)Y（1）

0=0.3（R—Y）+0.59（G—Y）+0.11（B—Y）

（2）若采用方程（2）：传送时色差变化不会干扰亮度

2.5.2色差信号

色差信号与三基色的关系如式子2.6、2.7、2.8所示：R-Y=R-(0.3R+0.59G+0.11B）=0.7R-0.59G-0.11B（2-6）B-Y=B-(0.3R+0.59G+0.11B）=-0.3R-0.59G+0.89B（2-7）G-Y=G-(0.3R+0.59G+0.11B）=-0.3R+0.41G-0.11B（2-8）色差方程

0=0.3（R—Y）+0.59（G—Y）+0.11（B—Y）

2.5.2色差信号彩色图像信号选用：Y，R—Y，B—YG—Y由方程合成：

G—Y=彩色图像：Y，R—Y，B—Y

三个每个频带均6MHz。

兼容性：黑白信号原有频道允许一个6MHz图像通过。

人眼的视觉特性：对黑白细节分辨能力强。

对彩色细节分辨能力低。（如：人眼对彩色细节不如黑白敏感。中国彩色水墨画，先在白纸上勾出黑白细节的轮廓，然后大面积涂色）

1、大面积涂色原理2.5.3色差信号频谱压缩大面积涂色大面积涂色原理：图像大面积有彩色，细节由亮度描绘。

Y信号：用宽带传输0～6MHz以保留图像轮廓

R—Y，B—Y：用窄带传输0～1.3MHz大面积涂色。

压缩视觉冗余度就是去掉那些相对人眼而言是看不到的或可有可无的图象数据。2、色差信号频谱压缩彩色信号的频谱：

（为简化只画出主谱线）

2.5.4亮色频谱交错

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。2fH2fH±fv2fH±mfvA(f)ffH2fH3fHnfH…0主谱线频谱交错

频谱交错

分析亮度信号的频谱：离散的，中间有空隙，将R-Y、B-Y插入空隙充分利用频率资源。

要实现“频谱交错”，需将色度信号的频谱移动半行频（fH/2）,使色度信号的频谱与亮度信号的频谱错开。实现的办法是:选择一个合适的载频fSC=

4.43MHZ（色度副载波),将色度信号调制在这个副载波上，即将色度信号的频谱搬移到合适位置上。从而使调制后的色度信号谱线正好安插在亮度信号谱线的间隙内，达到压缩频带的目的，保证了彩色电视与黑白电视具有相同的频带宽度。

频谱交错：

为防止Y和F的串扰，将色差信号调制在色度副载波fsc上。（取在半行频的奇数倍）

将色差移半行，在整行移283行，调制在4.43MHz副载波