《电视原理与数字电视》-25视频处理电路2

3.5视频通道3.5.1解码器组成3.5.2解码过程3.5.3亮度通道3.5.4色度通道3.5.6解码矩阵3.5.5基准副载波发生器3.5视频通道视频通道的作用是：将视频检波后的彩色全电视信号FBAS还原成三基色RGB信号。它是彩色电视机图像处理的核心部分，本节对解码器组成、工作过程进行分析。

3.5.1解码器的组成解码器的任务是对彩色图像信号的解调，视频检波后的视频信号一路送伴音电路，另一路送解码器电路，解码器由亮度通道、色度通道、基色矩阵组成。亮度通道通过4.43MHz吸收，取出亮度信号Y，进行放大和延时，送基色矩阵。色度通道通过4.43MHz带通放大，取出色度信号F，与副载波恢复电路产生的4.43MHz副载波，一同送入同步解调器，解调出色差信号R-Y、B-Y、G-Y，再送基色矩阵，与亮度信号合成三基色RGB信号。解码器在彩色电视接收机中的位置，如图3-33虚线部分所示。中频通道视频通道彩色图像解码是编码的逆过程，在分析解码之前，首先复习一下编码过程。彩色图像信号的编码过程：从摄像机拍摄得到的三基色RGB信号，为了防止亮色干扰，要将其变成色差信号R-Y、B-Y和亮度信号Y，之后为了保证黑白信号和彩色信号的兼容，需要对亮色信号进行频谱交错，将R-Y、B-Y通过正交平衡调幅调制，变为红色度信号FV、蓝色度信号FU，在经过矢量合成为色度信号F，与亮度信号在合成矩阵相加F+Y，并与同步消隐等电视信号合成彩色全电视信号FBAS，简单的示意图如图3-34所示。3.5.2解码器过程图3-34PAL编码过程简单示意分析编码的过程，是三基色RGB信号变成彩色全电视信号FBAS信号的过程，而解码是编码的逆过程，需要将FBAS信号还原为三基色RGB信号。编码与解码关系如图3-35所示。编码解码三基色信号RGB彩色全电视信号FBAS图3-35编码解码关系示意图解码器：将视频检波后的彩色全电视信号FBAS还原成三基色RGB信号。

4.43MHz陷波器：去掉F，取出Y4.43MHz带通：去掉Y，取出F亮度通道：对Ｙ放大，延迟。色度通道：对F解调，去掉副载4.43MHz，变成R-Y、B-Y。解码矩阵：R-Y、B-Y、G-Y合成R、G、B。

四分离、二合成四分离：二合成：合成G-Y合成RGB如图3-37所示。亮色分离、色度与色同步分离、色度分离、色解调。解码过程是将编码过程逆变换，要完成的任务可以归纳为六个步骤：图3-37电视信号分离过程示意图亮度信号同步信号色度信号色同步信号变频检波频率分离幅度分离时间分离频率相位双重分离蓝差B-Y红差R-Y伴音信号图像信号伴音信号绿差G-Y中频信号高频信号色度和色同步信号图像和同步信号

四分离、二合成四分离：二合成：合成G-Y合成RGB如图3-37所示。亮色分离、色度与色同步分离、色度分离、色解调。1．亮色分离（频域分离法）

彩色图像信号是F+Y，解码时首先要将亮度信号Y与色度信号F分开。亮色信号的分离(Y/F分离)的方法，目前通用的方法是：频带分离法、频谱分离法。图3-38频带分离法示意图4.43MHz陷波4.43MHz带通1）频带分离法：采用4.43MHz陷波器滤出色度信号F，取出亮度信号Y，这种方法由于在4.43MHz附近滤波，对于亮度高频成分4.43—6MHz有损失，使图像的轮廓清晰度下降，在亮度通道需要对Y进行高频补偿。采用4.43MHz带通取出F，滤出Y，但这样取出的色度信号有亮度干扰，这种频带分离无法消除色度中的亮度干扰。分离过程如图3-38所示。为了完全消除亮色之间的相互干扰，采用新的复用方法传送亮度信号和色度信号，可以保证亮色信号完全分离，最好的方法是采用数字数滤波器。在发送端，采用自适应的数字梳妆滤波器，能有利于接收端的亮色分离。图3-40亮色分离梳妆滤波器特性（a）亮度分离滤波器特性（b）色度分离滤波器特性(a)(b)图3-38频带分离法示意图

4.43MHz陷波

4.43MHz带通1．亮色分离（频域分离法）

频带分离的缺点：色度中有亮度干扰，亮度信号有高频损失，清晰度下降2）频谱分离法用数字信号滤波实现亮色信号的频谱分离，即谱线分离亮色，可以使亮色彻底分开。对于色度信号，采用4.43MHz带通滤波器选取色度F信号，由于采用频谱交错的频谱图，亮度色度频谱线交叉，是无法消除亮度谱线的。如图3-39所示。图3-39亮色频谱交错频谱图如果能针对每一根谱线的频点进行分离，选出色度F，就可以有效地避免亮度信号的干扰。如图3-41所示，将色差信号U、V频点的主谱线取出，即可以解调出比较纯净的色度信号。图3-41亮色频谱线2．色度与色同步分离（时域分离法）

通过4.43MHz带通滤波器取出的色度信号，含4.43MHz色同步信号，色度信号与色同步信号的用途是不同的。色度信号送图像同步解调器，色同步信号送副载波发生器，同步电视机4.43MHz副载波振荡器，由于色度与色同步都是4.43MHz，即频域一致，但出现时间不同，色度信号是出现在正程，色同步出现在逆程，即时域不同，所以采用时域分离法分离色度与色同步信号。如图3-42所示。工作过程：色度信号F+K（色同步信号）送入选通门，扫描正程时：门A导通，色度信号F通过。扫描逆程时：门B导通，色同步信号通过。选通门A、B由行频脉冲控制，A门正程低电平导通，B门逆程高电平导通，

从图3-42看出，将色度与色同步信号分开。图3-42色度信号与色同步信号分离2．色度与色同步分离（时域分离法）

加法器输出=Fn+(Fn+1)=FU+FV+(FU-FV)=2FU

减法器输出=Fn-(Fn+1)=FU+FV-(FU-FV)=+2FV=FU-FV-(FU+FV)=-2FV3．色度分离图3-43梳妆滤波器组成延迟线DL为超声延迟线，它由输入、输出压电换能器和延迟介质组成。压电换能器由多晶压电陶瓷薄片制成，当信号加到输入压电换能器两端面的电极上时，便在延迟介质中激起机械振动，形成超声波。延迟介质多为熔融石英或玻璃，超声波在玻璃中传播速度较低，再将其制作成如图3-53所示。图3-53DL超声波延时线内部结构通过延迟线、加法器、减法器完成色度信号F的分离，分成红色度FV、蓝色度FU。色度信号分离波形如图3-44所示。图3-44色度F分离波形图图3-44色度F分离波形图4．色解调

选出的FU和FV去掉4.43M副载波，取出R-Y和B-Y。色分离出的红色度FV、蓝色度FU是已调波，要对其进行解调，还原为包络成分红差R-Y、蓝差B-Y。由于是FV、FU当时是采用平衡调幅方式，即抑制载波的调幅，在解调时必须用同步解调器进行解调，所以同步解调器需要设置一个与副载波同频同相的同步信号，以恢复副载波4.43MHz成分，如图3-45所示。图3-同步解调器图3-45同步解调示意图5．合成绿差G-Y

在接收到的图像信号中是不含绿基色的，解码时要将其恢复出来，采用绿差合成矩阵。2.5节介绍过绿差合成的方法，：G-Y＝-0.51（R-Y）－0.19（B-Y），只要将色差信号(R-Y)与(B-Y)按0.51、0.19的比例关系合成，并反相即可得到(G-Y)色差信号。如图3-46所示。6．合成三基色RGB

产生Y、R-Y、B-Y、G-Y的信号，在电视接收机的最后电路中，要将其合成为三基色信号RGB，送入显像管的三个阴极，作为视频信号。如图3-47所示。RGB3.5.6解码矩阵在显像管三个电子枪的阴极接末级矩阵，即基色合成电路，是由三极管电流放大完成的。在三个放大电路的基极分别送入R-Y、B-Y、G-Y信号，在射极送入亮度信号Y，在集电极反向输出