1.PAL制编码器及编码过程
所谓编码,就是把三基色电信号R、G、B编制成彩色全电视信号的过程,编码器就是用来编码的电路,方框图如
图2-29
所示。图中给出了方框图上各点的波形。
具体编码过程如下:
(1) 将经过γ校正的R、G、B三基色电信号通矩阵电路,变换成亮度信号Y和色差信号(R-Y)和(B-Y)。
(2) 为抑制色度信号副载波对亮度信号的干扰,在Y通道中接入一个副载波陷波器。陷波后的Y信号经过放大后与行、场同步及消隐信号相混合。
(3) 色差信号(R-Y)和(B-Y)经幅度和频带压缩后,得到V、U。V信号与+K脉冲混合后与±coswSCt副载波同时进入平衡调幅器,经平衡调幅电路输出红色度分量±FV和色同步信号±FbV分量;色差信号U与-K脉冲混合后,对sinwSCt平衡条调幅,得到FU和色同步信号FbU分量。以上二色度分量与色同步信号分量混合后,最后得到色度信号F和色同步信号Fb。
为了得到逐行倒相的正交副载波±coswSCt,需要设置90°移相、180°倒相和PAL开关电路、逐行倒相的半行频(7.8kHz)开关控制信号jK(t)。
(4)色度信号F、色同步信号Fb、亮度信号Y与消隐信号A、同步信号S经混合电路后输出彩色全电视信号FBAS。
2.PAL制解码器及解码过程
把彩色全电视信号还原成三基色电信号的过程称为解码,解码是编码的逆过程。 PAL制解码器有许多种,如PALS(简单解码)、PALN (锁相解码)、 PALD(延迟解码)等。其中 PALD应用较广,这种解码器中用超声延迟线构成梳状滤波器,它将色度信号分离为FU和±FV 两个色度分离。PALD解码器主要包括亮度通道、色度通道、基准副载波恢复及基色矩阵电路四大部分。
图2-30
中分别将它们以点划线框出。图中还给出了各点波形。
具体解码过程分析如下:
⑴ 从预视放输出的彩色全电视信号FBAS,经过4.43MHz陷波器和色度带通滤波器进行频率分离,将FBAS分离成亮度信号色度信号两部分。
在亮度通道中,经4.43MHz的陷波器,将彩色全电视信号中的色度信号滤除,保留亮度信号,见图2-31
上部。滤除了色度信号后的亮度信号Y,经0.6秒的延迟电路延时后再送入Y信号放大器进行亮度放大,后送基色矩阵电路。
在色度通道前,设置有一中心频率为4.43MHz,带宽约2.6MHz的带通滤波器,它从全电视信号中分离出色度信号。其分离原理及波形、频谱表示于图2-31
中。
⑵ 梳状滤波器分离色度信号原理
梳状滤波器的任务是将色度信号中的两个分量FU与±FV分离。
设第n行色度信号为;
则第n+1行色度信号为
当第n行色度信号经延迟线延迟一个行周期(实际延迟时间为 τd=63.943μs)并倒相成为Fn¢(Fn¢ = - Fn ),
在加法器中与直通第n+1行色度信号Fn+1相加可得到
在减法器中与直通第n+1行色度信号Fn+1相减可得到
由此可以有效地分离开两个色差分量FU和±FV 见
图2-32(1)
⑶ 延时线延迟时间τd的选择
按上述分离要求,延时线延迟时间τd应选择得既非常接近行周期(64μs),以便相加、减时是相邻行对应像素间的加或减;而又必须为副载波半周期的整数倍,以保证延时前、后色度信号副载波相位相同(0°)或相反(180°)。
由fSC=283.75fH +25Hz的关系,则行周期TH与副载波TSC之间的关系为
τd可选为副载波半周期TSC/2的567倍或568倍。通常为567倍, τd略小于行周期,若为568倍则略大于行周期。
⑷
梳状滤波器的频率特性
由图2-32(b)可见梳状滤波器的频率 (幅频)特性具有梳齿状的频率特性,因而称为梳状滤波器,每隔一个行频有一个最大传输点;每两个最大传输点的中心是吸收点,两个吸收点的间距也是一个行频。这样的两个输出对应的最大传输点与吸收点互相交错。在τd为63.943μs情况下,减法器的最大传输点对准FU主谱线时,其吸收点也正好对准FV的主谱线;加法器的最大传输点对准FV主谱线时,其吸收点也正好对准FU的主谱线。通过梳状滤波器FU与FV获得较好的分离。同时亮度信号Y的主谱线位于最大传输点-3dB的位置上,则通过梳状滤波器后色度信号中的亮度信号相对衰减了-3dB,减弱了对色度的干扰。
⑸ 色差信号的同步解调
梳状滤波器输出的±FV信号经V同步解调器,输出V信号;梳状滤波器输出的FU信号经U同步解调器,输出U信号。解调器输入、输出波形如
图2-33
所示。
⑹ 色同步信号的分离
频率相同但时域错开的色度及色同步信号,经色同步选通电路,将色同步信号与色度信号分开。由于色度信号在行扫描正程色同步信号在行扫描逆程出现,故只要用两个门电路,就可将二者按时间分离法进行分离。这两个门电路在控制脉冲控制下交替导通即可实现两种信号的分离。
图2-34
示出了分离原理。图中,两个门分别在扫描正程和逆程开启。
⑺ 基色信号的恢复
亮度通道输出的Y信号和色度通道输出的U、V信号同时输入基色矩阵电路,经基色矩阵电路分解,输出R、G、B三基色信号。其输入、输出波形如
图2-35
所示。
(8) 副载波的恢复
色同步信号与副载波压控振荡器输出的信号同时送鉴相电路,二者进行相位比较后,输出一个与之相位差成正比的直流控制电压,由它再去控制压控振荡器,使其输出副载波频率和相位与发射端相同。所恢复出的副载波,一路直接送U同步检波器,另一路先经PAL开关逐行倒相、再经90°移相送V同步检波器。半行频的7.8kHz开关信号亦由鉴相电路取得,经PAL识别电路后去控制PAL开关各点波形见图2-30。
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