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视频信号采集与图象传输技术的研究----视频信号及其同步分离

时间:01-25 来源:3721RD 点击:

许接收机有稍长的逆程时间。行消隐与场消隐组合成一个复合消隐信号,其中行消隐宽12微秒,场消隐宽约25行周期;它们具有一样的电平,见图2-6.上下两列波形的差别在于行场消隐的相对时间(位置)错开半行周期,这是隔行扫描所决定的。由于给显象设备的消隐信号时间宽度比摄象的消隐时间

长,所以接收机屏幕显示的场面比摄象的场面小。

这里场面的意思是对原景范围来说,而不是指屏幕尺寸。在摄象机的寻象器上显示出摄取到的场面,寻象器屏幕上还刻有一个矩形框指示播出的幅面(场面)大小。接收机显象屏幕能显示的最大场面,是由复合消隐信号的时间参数决定的。

从工作时间效率的角度上看,消隐是个消极因素,然而消隐信号能提供固定的基准电平,这对于正确重显亮度层次又是极为重要的,是积极的作用。消隐基准电平是应用钳位技术的前提[15]

为了避免失真,在调制显象器件的,必须恢复信号的平均电平,消隐电平可以作为一个参考基准。因此,消隐信号对图象的幅面、亮度特性都是有作用的。

1. 1. 3同步信号当同步信号与图象信号分别传送时,同步信号就可以用图2-5所示的脉冲信号,行脉冲、场脉冲各自专线馈送,各不相干。实际上经常把行同步、场同步与复合图象信号混合成为全电视信号,一起传送给接收显象设备。广播电视就必须采用这种方式。同步信号的设计必须考虑它对图象的影响,在显象设备中分离同步信号的方便,使用的可靠。把同步信号挤在消隐期内传送,可以不再降低电视系统的时间利用效率。为了使显象设备能直接利用全电视信号来调制显象,同步信号不应在屏幕上显示出任何光迹。同步信号以脉冲形式加在消隐电平上,它的极性与图象信号极性相反,这意味着同步电平比黑电平"更黑"。同步信号幅度与图象信号幅度之比为三比七,在全电视信号中成为三七开。

复合同步脉冲信号包括行同步信号和场同步信号。行同步信号用来控制行扫描,在发送端每行结束时,发出一个行同步脉冲,接收机收到这个脉冲后,立刻结束一行的扫描而开始回扫。同样,场同步信号用来控制接收机场扫描的回扫。

行、场扫描的逆程期间传送同步信号,这样,同步脉冲就不会在屏幕上显示出来。为了便于在接收端将行同步脉冲与场同步脉冲分离,这两种脉冲的宽度不同。行同步脉冲的宽度是4.7μs,场同步脉冲的宽度2.5T h(Th为行周期,Th=64μs)即为160μs.复合同步信号的波形如图2-7所示。

行同步脉冲叠加在行消隐脉冲上,宽度为4.7 us,脉冲前沿比行消隐脉冲前沿迟后1.5us,形成行消隐前肩;并在行同步之后有一个5.8us的行消隐后肩,消隐后肩可以提供基准的消隐电平。如图2-8所示。一行的起始时刻从行同步的前沿为基准开始计时的,是以行同步前沿时刻开始行扫描电流逆程的。

场同步脉冲叠加在场消隐脉冲上,宽度为2.5H=160us,其前沿比场消隐前沿迟后2.5H=160us.场同步规定为一场图象信号的起始时刻,控制场扫描逆程开始。如图2-9所示。

由于奇偶场同步脉冲与其紧密相邻的前面的行同步脉冲有间隔为H和H/2之分,会导致奇偶场积分起始电平有差异,使奇偶场时间间隔不同,如图2-10,为保证隔行扫描良好,将宽160us的场消隐前肩上的行同步改为每半行一个宽度为2.35us的5个前均衡脉冲,它们在场同步脉冲前起到缓冲作用,保证隔行扫描光栅精确镶嵌。同时,均衡脉冲的前沿仍可给出行同步信息。为了保持对称性,在场同步脉冲后加入5个后均衡脉冲,参数和前均衡一样[16]

1. 2同步分离电路的组成与原理

同步分离电路主要由抗干扰电路、幅度分离电路、同步放大电路、积分电路、AFC电路组成。如图2-11所示。其中行扫描自动控制(AFC)电路由分相管、鉴相器、低通滤波器和RC积分电路组成。

1. 2. 1同步分离的原理

分离电路的作用是:将幅度为75%以上的同步信号从全电视信号中分离出来,通常称为"切割同步头"。图2-12是基本的同步分离电路,BG是同步分离管,R、R2是偏置电阻,R3是负载电阻,R0是隔离电阻,C是箝位电容。在图2-12

所示电路中,在没有同步信号输入时,分离管BG截止。当同步信号输入时,BG饱和导通,输出跳变到接近+Ec.由于发射结导通时输入电阻很小,使C的充电时间很小,C上的电压很快被充到同步信号的峰值。此电压对发射极是反偏,同步信号过后,它使BG反偏而截止,输出电压为零。此时,C通过R(等效偏置电阻)放电,由于放电时间常数大,放电很慢,使BG基极的自给负偏压下降很慢,在下一个同步信号到来之前,BG结反偏截止,输出一直为零。当下一个同步信号到来时,同步脉冲使BG结由截止再一次变为饱和,输出电压由零又一次跳变到接近EC值。如此不断重复上述过程,将复合同步信号从全电视信号中分离出来[17]

1. 2. 2行场同步信号的分离

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