彩色电视机解码原理

bqx211

各位高手，给讲解一下彩色电视机的三基色解码原理，附图讲解最好。

佚天

我还想让高手给讲讲中国上下五千年历史呢，最好附PPT和地图。

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找一本电视原理看看吧，都在那个里面呢。

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彩色电视编码及解码原理
一、色度学基础相关原理
1. 颜色的基本特性
   - 彩色电视编码与解码基于色度学原理。颜色具有三个基本特性：亮度、色调和饱和度。亮度表示颜色的明亮程度，是光作用于人眼时所引起的明亮程度的感觉。色调反映颜色的种类，如红色、蓝色等。饱和度则是指颜色的纯度，纯光谱色是完全饱和的，掺入白光越多饱和度越低。
2. 三基色原理
   - 彩色电视中利用三基色原理，即选择三种相互独立的基色，将它们按不同比例混合就可以得到各种不同的颜色。在彩色电视系统中，通常采用红（R）、绿（G）、蓝（B）作为三基色。这是因为人眼对这三种颜色的混合反应比较敏感，并且通过这三种基色可以组合出大多数常见的颜色。
二、彩色图像的传输相关原理
1. 彩色图像的分解与合成
   - 在发送端，彩色图像首先被分解为红、绿、蓝三个基色图像分量。这是因为彩色摄像机中的光学系统和传感器等设备可以将摄入的彩色图像按三基色原理进行分解，得到对应的R、G、B信号。在接收端，则需要将这三个基色信号重新合成为彩色图像，这个过程与分解过程相反，通过特定的电路和设备来实现。
2. 与黑白电视的兼容性
   - 彩色电视编码需要考虑与黑白电视的兼容性。为了实现兼容，彩色电视信号中包含了亮度信号（Y），它与黑白电视信号类似，可以被黑白电视机接收并显示出黑白图像。亮度信号Y与红、绿、蓝基色信号之间存在一定的关系，通常可以表示为\(Y = 0.299R+0.587G + 0.114B\)。这样，在彩色电视信号传输过程中，黑白电视机可以只利用其中的亮度信号进行图像显示，而彩色电视机则可以进一步处理其中的彩色信息来显示彩色图像。
三、彩色电视信号的编码原理
1. 亮度信号与色差信号的产生
   - 首先产生亮度信号Y（如上述公式所示）。然后产生色差信号，色差信号是基色信号与亮度信号的差值，主要有色差信号\(R - Y\)和\(B - Y\)。产生色差信号的目的是为了更有效地传输彩色信息并且减少信号之间的相关性。例如，\(R - Y=(1 - 0.299)R-0.587G - 0.114B\)，\(B - Y=- 0.299R-0.587G+(1 - 0.114)B\)。
2. 编码矩阵电路
   - 编码矩阵电路用于将R、G、B基色信号转换为亮度信号Y和色差信号\(R - Y\)、\(B - Y\)。在这个电路中，按照预定的系数对基色信号进行加权求和等运算，从而得到相应的信号。这些信号经过处理后，会被进一步调制等操作以便于传输。
3. 色度信号的调制
   - 色差信号\(R - Y\)和\(B - Y\)经过低通滤波等处理后，要进行调制。在PAL制彩色电视中，色差信号采用逐行倒相正交平衡调幅（Quadrature Amplitude Modulation，QAM）的方式进行调制。其中，\(U = 0.493(B - Y)\)，\(V = 0.877(R - Y)\)，将U信号和V信号调制在一个称为彩色副载波的高频信号上，这个副载波频率通常是4.43MHz。这样做的目的是为了将彩色信息叠加在亮度信号上进行传输，并且通过正交调制的方式可以在接收端有效地分离出不同的信号。
4. 彩色全电视信号的组成
   - 彩色全电视信号（Composite Video Signal，CVS）由亮度信号Y、色度信号（C，包含调制后的色差信号等）、同步信号（包括行同步信号和场同步信号）和消隐信号（行消隐信号和场消隐信号）组成。同步信号用于保证发送端和接收端的扫描同步，消隐信号用于在扫描逆程期间使电子束截止，防止回扫线出现在屏幕上。
四、彩色电视信号的解码原理
1. 色度信号的解调
   - 在接收端，首先要对彩色全电视信号进行处理，分离出其中的色度信号。然后对色度信号进行解调，将其还原为色差信号\(R - Y\)和\(B - Y\)。对于PAL制，由于采用了逐行倒相的调制方式，所以在解调时需要采用相应的逐行倒相恢复电路，来正确地解调出色差信号。
2. 矩阵电路还原基色信号
   - 经过解调得到色差信号\(R - Y\)和\(B - Y\)后，再结合亮度信号Y，通过矩阵电路来还原出R、G、B基色信号。具体的计算过程是利用之前提到的亮度信号与基色信号的关系以及色差信号的定义进行逆运算。例如，由\(Y = 0.299R+0.587G + 0.114B\)，\(R - Y\)和\(B - Y\)，可以解出\(R=(R - Y)+Y\)，\(B=(B - Y)+Y\)，\(G=\frac{Y - 0.299R - 0.114B}{0.587}\)。
3. 图像的重现
   - 最后，将还原出的R、G、B基色信号送到彩色显像管或其他显示设备中，通过电子枪发射电子束激发荧光屏上对应的荧光粉，按照扫描规律重现出彩色图像。其中，红色电子束激发红色荧光粉，绿色电子束激发绿色荧光粉，蓝色电子束激发蓝色荧光粉，通过不同强度的电子束组合就可以显示出各种颜色的图像。

JY陶石

  CRT电视机已经谢幕退出历史舞台了，新生产的液晶电视机已经没有接收模拟电视射频信号的电路了，这时再去研究彩色电视机的解码已经不合时宜了。有精力就去研究数字音频，视频技术。

maxge

谁吃得消讲？解码原理讲三天三夜也讲不完，书有厚厚一本，原理讲起来枯燥乏味且抽象深奥难懂，当年我自学断断续续看了几年都头大

高山客

不如自己买一本书来看还了解多

girlexplorer

原理很简单，但是具体电路和具体原理就非常难了。

解码是编码的反过程。

编码过程：
1、摄像机镜头里有红绿蓝三个滤光片，将景物光线分成红、绿、蓝三种颜色。
2、将红绿蓝（RGB）三种颜色通过矩阵电路转换成亮度Y、红色减亮度R-Y（红色差信号）、蓝色-亮度B-Y（蓝色差信号）。
3、亮度Y和同步信号混合、延时。

4、R-Y用一个载波调幅，B-Y用另一个相位相差90度的载波调幅。（也就是两个色差信号的正交调幅）
为什么要相位相差90度？是防止红色差信号与蓝色差信号混在一起，保证可以分开。

5、亮度信号Y和两个正交的色差信号相加，送入发射机发射。

上面是省略步骤，实际上还有消隐信号、各种滤波电路、颜色校正电路等，上面名词也不是标准的用语。
PAL、N也大不相同。

彩色模拟电视不能直接传送红、绿、蓝三种颜色，必须经过转换，转换成亮度、红色差、蓝色差。是为了与黑白电视兼容。
黑白电视机能接收解码的仅仅是彩色电视信号里的亮度信号。黑白电视机直接丢弃了两个色差信号。

frank171

佚天 发表于 2024-9-12 11:00
我还想让高手给讲讲中国上下五千年历史呢，最好附PPT和地图。

还真讲不了那么久，河南安阳的殷墟可以作为目前中国历史有记录源头讲讲，否则得等三星堆继续解密看看了吧

bqx211

girlexplorer 发表于 2024-9-12 11:21
原理很简单，但是具体电路和具体原理就非常难了。

解码是编码的反过程。

谢谢大神了！

songlouliu

没有上过理工类大学的理解不了。

云卷云舒

这个原理三言两语能说得清道得明？还是啃书吧

songlouliu

songlouliu 发表于 2024-10-12 18:01
没有上过理工类大学的理解不了。

单单是个正交平衡逐行倒像就很难理解。亮度色差声音四种信号调制到一起真是让人头疼。

新人很难啊

这个东西卷起来吧

scoopydoo

诚如各位所言，不能这样提问题！

应该自己先做功课，遇到问题也是自己先去尝试找答案，毕竟现在网上的资源很丰富的。

最后实在搞不懂的东西再拿出来让大家帮助解答。