兼容制彩色電視機兼容原理

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1、兼容制彩色電視機的兼容原理摘要：要實現(xiàn)黑白彩色電視兼容做到亮度信號和色度信號兼容，彩色電視應(yīng)選用和黑白電視相同的圖像載頻和伴音載頻，相同的頻帶寬度和頻道劃分，相同的掃描制式。關(guān)鍵字：亮度色度編碼頻帶頻譜電視制式0引言（黑白、彩色電視兼容的可能性）所謂兼容是指黑白與彩色電視機可以互相收看對方電視臺的電視節(jié)目。黑白電視機接受彩色電視信號，而重現(xiàn)正常的黑白電視圖像，這叫做正兼容性。彩色電視機除能接受彩色電視信號重現(xiàn)彩色圖像外，也能接受黑白電視信號而現(xiàn)實正常黑白電視圖像，叫做逆兼容。當(dāng)然，這兩種情況小、收看到的節(jié)目都是黑白的。兼容只是廣播電視所要求的，對于其他電視，如工業(yè)電視，醫(yī)療點事等都無此

2、要求。要實現(xiàn)黑白彩色電視兼容，彩色電視信號必須是由亮度信號和色度信號兩部分組成，其中亮度信號表示被掃描像素亮度的變化，能使黑白電視機呈現(xiàn)黑白圖像；而色度信號表示掃描像素的色度變化，它在彩色電視機中輔助亮度信號呈現(xiàn)彩色圖像。彩色電視機接收機點記錄應(yīng)將視頻通道分為亮度和色度通道兩部分。當(dāng)接受彩色電視節(jié)目時，兩個通道都工作，呈現(xiàn)彩色圖像，當(dāng)接受黑白電視節(jié)目時，色度通道自動關(guān)閉，亮度通道工作。另外，為了做到兼容，彩色電視應(yīng)選用和黑白電視相同的圖像載頻和伴音載頻，相同的頻帶寬度和頻道劃分，相同的掃描制式。下面敘述如何解決這些兼容的難題而實現(xiàn)黑白，彩色電視兼容。1亮度與三基色信號的關(guān)系由前面的討論

3、可知，亮度信號可以采用單個攝像管對景物的亮度攝取，如黑白電視攝像機一樣。但目前彩色攝像機通常由三只攝像管組成，對彩色景物攝取并分別得到三基色電信號，它們反映了景物各像素的亮度色調(diào)及飽和度的變化信息。如果將三基色信號分別控制顯像管的三個電子束流，那么，將在彩色顯像管相應(yīng)位置上，重現(xiàn)該景物的亮度色調(diào)及飽和度。其重現(xiàn)的亮度是符合亮度方程的。換句話說，三基色信號以不同比例代數(shù)相加，便可以合成亮度信號，此亮度信號正事黑白電視系統(tǒng)中所需要的圖像信號，它代表景物的亮度變化信息。即：（1）式中三個系數(shù)之和等于1，如果都相等且為1V，則如果相等但相對值小于1而大于0，則是灰色；當(dāng)均為0，則。所以，不論明

4、亮程度如何，對于黑白圖像，三基色信號值相等且亮度信號相同。如果三基色分量不相等，三基色信號的比例反映色調(diào)，它們按式規(guī)定比例相加，和值代表此時彩色景物相應(yīng)點呈現(xiàn)的亮度。例如=0.2V,此色彩的亮度信號為該彩色的色調(diào)為橙色，因為等量的三基色光各取0.2V相混將得到低亮度白光，剩下0.5V紅基色與0.4V綠基色，因其紅比例大于綠而呈現(xiàn)橙色，顯然該彩色飽和度低于100%。由上可知，四種信號只有三種是獨立的，已知任意三種，就可以通過加減矩陣電路來合成第四種。由于各項系數(shù)小于1，所以，可以由一些簡單的電阻分壓電路構(gòu)成的電阻矩陣電路產(chǎn)生。顯然，這給兼容電視提供了方便與可能，為了書寫方便把以上四種信號

5、用Y、R、G、B來表示。2色度信號的編碼傳輸要實現(xiàn)彩色與黑白電視兼容，彩色電視信號中應(yīng)當(dāng)含有僅代表亮度信息而不含有色度信息的亮度信號，然后再選擇兩種基色信號。這樣，黑白電視機可以直接收看彩色電視信號；對于彩色電視機而言，可將亮度信號與被選的兩種基色信號組合獲得三基色信號送至彩色顯像管。例如二基色信號可選用RB，或RG或GB，第三個基色的大小可由亮度方程和已知二基色的值解得，但這樣選擇的色度信號有個很大的缺點，即亮度信號Y已經(jīng)代表了被傳送彩色光的全部亮度，而RB或其它兩個基色本身也包含有亮度，顯然是多余的，且在傳輸過程中易干擾Y信號。為了克服這一缺點，一般不選基色本身作為色度信號。而是對

6、基色信號進行編碼，即從基色信號中減去亮度信號，編碼后的信號稱為色差信號。例如，R-Y,B-Y,G-Y，這三種色差信號同樣可以用三基色信號按照一定比例合成。只要將（1）式從各信號中減去，便有色差信號與三基色信號之間的關(guān)系如下：R-Y=0.7R-0.59G-0.11B(2)B-Y=-0.3R-0.59G-0.89B(3)G-Y=-0.3R+0.41G-0.11B(4)由于G-Y信號數(shù)值較小，對于改善信雜比不利，同時可由簡單的電阻矩陣實現(xiàn)R-Y,B-Y和G-Y的變換，所以，通常傳送Y，R-Y和B-Y，其中Y代表亮度信息，R-Y,B-Y代表色度信息。3傳送色差信號的優(yōu)點1.兼容效果好當(dāng)選用Y，

7、R-Y，B-Y三種信號時，Y僅表示被傳送景物的亮度，而不包含色度，例如傳送一灰色時，其三基色信號為R=G=B=0.5V，它們合成的亮度信號Y=0.5V。色差信號必然為0，而色差信號只表示色度不表示亮度，只要將（1）式的左邊移到右邊加以整理便可得0=0.3(R-Y)+0.59(G-Y)+0.11(B-Y)(5)這就是說，在（5）式中，三色差信號對亮度的貢獻為零，所以色差信號的失真不會影響亮度。因此，黑白電視機只接受彩色電視臺中的Y信號，其效果與收