兼容制彩色電視機(jī)的兼容原理

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1、兼容制彩色電視機(jī)的兼容原理摘要：要實(shí)現(xiàn)黑白彩色電視兼容做到亮度信號(hào)和色度信號(hào)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(jī)可以互相收看對(duì)方電視臺(tái)的電視節(jié)目。黑白電視機(jī)接受彩色電視信號(hào)，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(jī)除能接受彩色電視信號(hào)重現(xiàn)彩色圖像外，也能接受黑白電視信號(hào)而現(xiàn)實(shí)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

2、容只是廣播電視所要求的，對(duì)于其他電視，如工業(yè)電視，醫(yī)療點(diǎn)事等都無此要求。要實(shí)現(xiàn)黑白彩色電視兼容，彩色電視信號(hào)必須是由亮度信號(hào)和色度信號(hào)兩部分組成，其中亮度信號(hào)表示被掃描像素亮度的變化，能使黑白電視機(jī)呈現(xiàn)黑白圖像；而色度信號(hào)表示掃描像素的色度變化，它在彩色電視機(jī)中輔助亮度信號(hào)呈現(xiàn)彩色圖像。彩色電視機(jī)接收機(jī)點(diǎn)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(shí)，兩個(gè)通道都工作，呈現(xiàn)彩色圖像，當(dāng)接受黑白電視節(jié)目時(shí)，色度通道自動(dòng)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

3、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(shí)現(xiàn)黑白，彩色電視兼容。1亮度與三基色信號(hào)的關(guān)系由前面的討論可知，亮度信號(hào)可以采用單個(gè)攝像管對(duì)景物的亮度攝取，如黑白電視攝像機(jī)一樣。但目前彩色攝像機(jī)通常由三只攝像管組成，對(duì)彩色景物攝取并分別得到三基色電信號(hào)，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(hào)分別控制顯像管的三個(gè)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(hào)以不同比例代數(shù)相加，便可以合成亮度信號(hào)

4、，此亮度信號(hào)正事黑白電視系統(tǒng)中所需要的圖像信號(hào)，它代表景物的亮度變化信息。即：（1）式中三個(gè)系數(shù)之和等于1，如果都相等且為1V，則如果相等但相對(duì)值小于1而大于0，則是灰色；當(dāng)均為0，則。所以，不論明亮程度如何，對(duì)于黑白圖像，三基色信號(hào)值相等且亮度信號(hào)相同。如果三基色分量不相等，三基色信號(hào)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(shí)彩色景物相應(yīng)點(diǎn)呈現(xiàn)的亮度。例如=0.2V,此色彩的亮度信號(hào)為該彩色的色調(diào)為橙色，因?yàn)榈攘康娜飧魅?.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

5、現(xiàn)橙色，顯然該彩色飽和度低于100%。由上可知，四種信號(hào)只有三種是獨(dú)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(xiàng)系數(shù)小于1，所以，可以由一些簡(jiǎn)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(hào)用Y、R、G、B來表示。2色度信號(hào)的編碼傳輸要實(shí)現(xiàn)彩色與黑白電視兼容，彩色電視信號(hào)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(hào)，然后再選擇兩種基色信號(hào)。這樣，黑白電視機(jī)可以直接收看彩色電視信號(hào)；對(duì)于彩色電視機(jī)而言，可將亮度信號(hào)與被選的兩種基色信號(hào)組合獲得三

6、基色信號(hào)送至彩色顯像管。例如二基色信號(hào)可選用RB，或RG或GB，第三個(gè)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(hào)有個(gè)很大的缺點(diǎn)，即亮度信號(hào)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(gè)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(hào)。為了克服這一缺點(diǎn)，一般不選基色本身作為色度信號(hào)。而是對(duì)基色信號(hào)進(jìn)行編碼，即從基色信號(hào)中減去亮度信號(hào)，編碼后的信號(hào)稱為色差信號(hào)。例如，R-Y,B-Y,G-Y，這三種色差信號(hào)同樣可以用三基色信號(hào)按照一定比例合成。只要將（1）式從各信號(hào)中減去，便有色差信號(hào)

7、與三基色信號(hào)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(hào)數(shù)值較小，對(duì)于改善信雜比不利，同時(shí)可由簡(jiǎn)單的電阻矩陣實(shí)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(hào)的優(yōu)點(diǎn)1.兼容效果好當(dāng)選用Y，R-Y，B-Y三種信號(hào)時(shí)，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(shí)，其三基色信號(hào)為R=G=B=0.5V，它們合成的

8、亮度信號(hào)Y=0.5V。色差信號(hào)必然為0，而色差信號(hào)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(hào)對(duì)亮度的貢獻(xiàn)為零，所以色差信號(hào)的失真不會(huì)影響亮度。因此，黑白電視機(jī)只接受彩色電視臺(tái)中的Y信號(hào)，其效果與收