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信號相位誤差決勝色彩品質(zhì)

作者: 時間:2012-05-07 來源:網(wǎng)絡 收藏

NTSC(美國國家電視系統(tǒng)委員會制定的彩色電視廣播標準)和PAL(逐行倒相制式)是目前兩大主流的視頻制式,本文將介紹在這兩大被廣泛使用的電視系統(tǒng)中經(jīng)過解調(diào)后的誤差特性。是組成圖像的基本要素之一,NTSC和PAL系統(tǒng)定義均以相位(角度)來代表的種類。這說明色彩解調(diào)完成之后,其值將決定影像的色彩品質(zhì)。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/193923.htm

由于NTSC和PAL系統(tǒng)均是模擬系統(tǒng),色彩信號解調(diào)完成后,其并沒有任何的修正機制。有些廠商會采用某些數(shù)學運算的模式來做細微的調(diào)整,除了硬件和軟件的成本會提高外,往往會產(chǎn)生副作用或有使用條件的限制,所以無法大量應用到產(chǎn)品開發(fā)上。因為NTSC和PAL系統(tǒng)的定義不同,所以要根據(jù)不同定義的規(guī)范采用不同的調(diào)制角度誤差測量方法以及測試信號。

NTSC系統(tǒng)色彩信號解調(diào) 角度誤差測試

測試目的

測量解調(diào)R-Y、G-Y和B-Y色差輸出信號和標準值之間的振幅比和相位偏差

測試條件

影像測試信號(如圖1):單一色彩棒信號或偏移載波色彩棒信號(二選一)

◆ 信號輸入:RF和基頻帶

◆ 測試頻道:典型頻道

測試程序(方法1,即標準方法)

◆ 將試測信號輸入接收器

◆ 色差輸出信號振幅比

◆ 將示波器連接到顯示裝置的B-Y色差信號驅(qū)動端口或從色彩譯碼器的B-Y輸出。關閉測試信號的色彩信號并調(diào)整系色信號(Burst)相位,使所觀察信號的振幅達到最大響應。測量輸出信號的準位參考輸出信號的零準位

◆ 用測量B-Y色差信號相同的方法調(diào)整R-Y和G-Y色差輸出信號的系色信號相位。然后測量R-Y和G-Y色差輸出信號的準位,分別計算R-Y和G-Y輸出信號準位對B-Y輸出的信號準位,并以百分比的方式表示結(jié)果。

注意事項

◆ 當接收器的顯示裝置以主色彩信號驅(qū)動時,將示波器連接到色彩譯碼器B-Y、R-Y和G-Y輸出或色差信號,可分別觀察到電路上的適當點

◆ 如果只能測量主色彩信號,可以用主色彩信號減去亮度信號來計算色差成分。亮度信號成分則可由關閉測試信號的彩色副載波信號來得到

色差輸出信號的相位變化

◆ 將示波器連接到顯示裝置的B-Y色差信號驅(qū)動端口或從色彩譯碼器的B-Y輸出。調(diào)整信號發(fā)生器的系色信號相位控制,使所觀察信號的振幅達到最大響應

◆ 將色彩向量儀連接到測試信號發(fā)生器的輸出并測量色彩系色信號相位

◆ 將示波器連接到顯示裝置的R-Y和G-Y色差信號驅(qū)動端口,或從色彩譯碼器的R-Y和G-Y輸出,并依次測量R-Y和G-Y色差輸出信號的系色信號相位

◆ 假設在B-Y色差信號輸出所得到色彩系色信號相位是0°,以在B-Y色差信號輸出得到的色彩系色信號相位差表示在R-Y和G-Y色差信號輸出所得到色彩系色信號相位。如果色差信號無法執(zhí)行,可以按下面的步驟進行測量

◆ 先關閉測試信號的亮度信號或使接收器的這項功能失效,然后把示波器連接到顯示裝置的B、R和G主色信號驅(qū)動端口,并依次測量B-Y、R-Y和G-Y色差輸出信號的系色信號相位,并確認測試信號色彩條狀的振幅是50%

測試程序(方法2)

◆ 將偏移載波色彩棒信號調(diào)制的測試信號輸入接收器

◆ 將示波器連接到顯示裝置的B-Y色差或B主色驅(qū)動端口,調(diào)整接收器的色彩飽和控制,使第6條狀的高度達到最高反應,并調(diào)整色彩相位控制,使第5條狀的高度與第7條狀相等。輸出信號的高度可由輸出信號數(shù)據(jù)包的半振幅準位來測量,如圖2所示;偏移載波色彩棒信號(Offset-carrier colour bar signal)的色彩向量如圖3所示

◆ 測量R-Y色差或R主色輸出信號第3條狀的高度、G-Y色差或G主色輸出信號第4條狀的高度,然后計算這些高度對B-Y色差輸出信號第6條狀高度的百分比

◆ R-Y色差信號輸出的相位ψR-Y可由以下方式求得:

測量R-Y色差或R主色信號輸出的第2條狀高度AR2及第4條狀高度AR4。通過下面的公式計算 R-Y色差信號相位和90°標準相位之間的相位差αR-Y:

αR-Y=(AR2-AR4)÷AR-Y×180/π(°)

AR-Y是輸出信號的數(shù)據(jù)包正弦波高度。

當αR-Y很小時,AR-Y約等于第3條狀的高度。而解調(diào)R-Y色差信號的相位角ψR-Y則可由以下公式計算:

ψR-Y=90°+αR-Y(°)

◆ G-Y色差信號輸出的相位ψG-Y可由以下方式求得:

測量G-Y色差或G主色信號輸出的第3條狀高度AG3及第5條狀高度AG5。用下面的公式計算 G-Y色差信號相位和標準相位240°之間的相位差αG-Y:

αG-Y=(AG3-AG5)÷AG-Y×180/π(°)

AG-Y是輸出信號的數(shù)據(jù)包正弦波高度。

當αG-Y很小時,AG-Y約等于第4條狀的高度。而解調(diào)G-Y色差信號的相位角ψG-Y則可由以下公式計算:

ψG-Y=240°+αG-Y(°)

PAL系統(tǒng)色彩信號解調(diào)角度的誤差測試

測試目的

測量色彩信號解調(diào)的三個方面:

◆ 載波色彩信號的解調(diào)角度

◆ 載波色彩相位匹配延遲

◆ 延遲和非延遲色彩信號振幅匹配

其中,載波色彩信號解調(diào)角度的測量結(jié)果在接收器的中介頻率或信號傳播路徑中會受到不同相位的影響,而且測量應借助RF信號輸入及影像信號輸入。

測試條件

◆ 影像測試信號(圖4、5、6):四線 色彩區(qū)分信號(Four-line Color Difference Signal)

◆ 信號輸入:RF和基帶

◆ RF信號準位:標準輸入信號準位

◆ 測試頻道:典型頻道

◆ 輸出信號:色彩譯碼器輸出

測試程序

◆ 將X-Y示波器的垂直輸入連接到 R-Y解調(diào)器的輸出或色彩譯碼器的R輸出,并連接X-Y示波器的水平輸入到B-Y解調(diào)器的輸出或色彩譯碼器的B輸出。為了更正確地測量,建議將示波器輸入耦合設置為DC耦合

◆ 調(diào)整顯示水平和垂直方向的振幅放大為相等量,示波器顯示如圖7所示。圖中a為無誤差色彩譯碼器示波圖。每個示波圖由原點在零點的8個向量組成,R和R’、r和r’、B和B’、b和b’一致。垂直向量代表R-Y信號成分,水平向量代表B-Y信號成分,負號表示向量有反方向。R、R’、B和B’是正常PAL線,并由延遲信號及其方向相加組成。r、r’、b和b’是4條線在每一區(qū)塊的第一及最后一條線,只由其方向和延遲信號組成,而振幅是正常輸出一半

◆ 作以下評判:

如果無誤差,向量對完全一致,則參照圖7a;

設解調(diào)是ε,而只有半振幅向量反方向,每一角度ε如圖7b所示。

設延遲載波相位匹配誤差為α,所有向量在反方向,每一角度α如圖7c所示。

注:延遲載波相位匹配誤差是指相關PAL譯碼器已在副載波領域(超音波)玻璃延遲線,而不是解調(diào)后基帶延遲線。

振幅匹配誤差如圖7d,延遲信號和方向的振幅不匹配可由下式來計算:

2×(r—r’)÷(r+r’)×100%,2×(b—b’)÷(b+b’)×100%

測試結(jié)果表示

R-Y和B-Y解調(diào)相位誤差ε以度數(shù)(°)表示。R-Y和B-Y延遲載波相位匹配誤差α也以度數(shù)表示。R-Y和B-Y振幅匹配誤差(r—r’)÷r和(b—b’)÷b,分別以百分比(%)表示。

PAL系統(tǒng)小圖像區(qū)域在收入信號相位扭曲的效應測試

測試目的

PAL譯碼器中通常使用不對稱導通帶來增加解調(diào)色差信號帶寬;但由于接收器的色彩信號旁波帶不對稱,將造成線與線之間色彩過渡PAL色彩譯碼器的反應不同,從而在色彩過渡期間形成條狀波形。

如果平均電路在二連續(xù)線(PAL延遲線電路)有正確延遲振幅(和相位)匹配在整個色彩頻帶,條狀波形將完全被消除。

這個測試是為了在色彩過渡期間測量二連續(xù)線平均之后條狀波形的量。

測試條件

◆ 影像測試信號(如圖8):調(diào)制20T脈沖和帶紅紫色的B型色彩棒

◆ 信號輸入:RF和基帶

◆ 輸入信號準位:標準輸入信號準位

◆ 測試頻道:典型頻道

◆ 輸出信號:二連續(xù)線平均后藍色信號或B-Y信號

測試程序

◆ 運用測試信號輸入接收器,確認理論上為飽和穩(wěn)定色彩

◆ 連接示波器到顯示裝置的B-Y輸出或B主色彩輸出。調(diào)整示波器的水平掃描頻率,使調(diào)制20T脈沖可見,并且連續(xù)線一致,盡可能使H/2效應(條狀波形)在一波形中可見。注意:調(diào)制20T脈沖準位如圖9a振幅項,該準位用作參考

◆ 改變系色相位約90°,使輸出的調(diào)制條狀中間變成無色狀態(tài)。另外,輸出將取決于不對稱的角度和條狀波形的量,如圖9b的情況一樣。測量條狀波形的峰-峰值以Δ表示,計算Δ比值及參考(振幅)。

測試結(jié)果表示

以(1/2×Δ÷振幅)×100%表示。

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關鍵詞: 信號 相位誤差 色彩

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