如何運(yùn)用MATLAB對彩色全電視信號進(jìn)行解碼

耿小芬

摘要 文章首先簡明扼要的概括了彩色全電視信號的產(chǎn)生過程，接下來結(jié)合實(shí)際情況，以MATLAB這一軟件對應(yīng)的仿真平臺為切入點(diǎn)，圍繞著彩色全電視信號的解碼展開討論，具體包括對信號進(jìn)行分離時需要應(yīng)用到的原理和方法，以及解碼的各個步驟，希望文中討論的內(nèi)容能夠在某些方面給人以啟發(fā)。

【關(guān)鍵詞】MATLAB軟件 彩色全電視信號 解碼過程

解碼主要指的是將彩色全電視信號（FBAS）向三基色（R，G和B）進(jìn)行還原的全過程，通過解碼能夠發(fā)現(xiàn)，彩色全電視信號的構(gòu)成，主要分為表示亮度的信號Y，表示色度的信號F，表示復(fù)合消隱的信號A，表示復(fù)合同步的信號S以及表示色同步的信號Fb，基于此，針對彩色全電視信號開展相應(yīng)的信號分離工作就顯得很有必要，想要保證信號分離的準(zhǔn)確性，關(guān)鍵在于將信號具有的特點(diǎn)以及差異性作為參考，本文所研究內(nèi)容的現(xiàn)實(shí)意義不言而喻。1彩色全電視信號的產(chǎn)生過程

為了對彩色圖像進(jìn)行高質(zhì)量傳輸，以兼容為切入點(diǎn)，對光電傳輸器或是攝像管所傳輸三基色信號加以處理就顯得很有必要。首選，確定需要應(yīng)用到的編碼矩陣電路，將其與亮度公式相結(jié)合，便能夠完成對R-Y、B-Y這兩個色差信號以及亮度信號進(jìn)行導(dǎo)出的工作，在這一過程中需要使用到的公式如下：

Y=0.31R+0.60G+0.09B

R-Y=R- （0.31R+0.60G+0.09B）=0.69R-0.40G-O.11B

B-Y=B- （0.31R+0.60G+0.09B）=0.29R-0.60G+0.91B

接下來，將ER，EG和EB這三個基色信號向矩陣電路進(jìn)行輸送，在這一過程中，不僅會有相應(yīng)的信號產(chǎn)生，即EY，ER-Y以及EB-Y，還需要完成相應(yīng)的幅度壓縮工作，具體來說就是對EB-Y還有ER-Y進(jìn)行壓縮，其中，EB-Y所對應(yīng)的壓縮系數(shù)應(yīng)為0.493，ER-Y所對應(yīng)的壓縮系數(shù)則是0.877，經(jīng)過壓縮后，色差信號用U、V代替，此時，U=0.493.（EB-Y）， V=0.877. （ER-Y）.

2 運(yùn)用MATLAB對彩色全電視信號進(jìn)行解碼

2.1 應(yīng)用頻率分離法，將彩色全電視信號進(jìn)行分離

通過全電視信號頻譜分析能夠發(fā)現(xiàn)，彩色全電視信號的構(gòu)成，主要分為兩類。第一類是Y+A+S，該類信號的頻率在整個范圍內(nèi)均由分布，中心為諧波和行頻，頻譜呈離散梳齒狀，譜線幅度與行頻諧波次數(shù)為負(fù)相關(guān)，也就是說，一旦行頻諧波次數(shù)增高，那么譜線幅度就會減小;第二類是F+Fb，該類信號的頻率往往在4.43mHz±1.3mHz這一范圍內(nèi)，正是因?yàn)槿绱?，工作人員可以選擇帶通濾波器作為主要工具，將F+Fb由彩色全電視信號中濾除，或是利用陷波器完成對F+Fb的濾除，從而成功分離Y+A+S的工作，假設(shè)信號a是通過編碼器所得FBAS，信號b：F+Fb可以通過帶通濾波器獲得，信號c：Y+A+S則可以通過陷波器獲得。

2.2 應(yīng)用時間分離法，將色度與色同步信號進(jìn)行分離

在彩色全電視信號中，行正程的是色度信號F，行逆程的是色同步信號Fb，基于此，工作人員可以通過時間分離法，將色度與色同步信號進(jìn)行分離，具體做法如下：將通過步驟一得到的F+Fb與門電路相乘，這樣做能夠?qū)與Fb向分離。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，將信號b：F+Fb與門電路的某一信號相乘，能夠獲得信號d：F，將信號b：F+Fb與門電路的另一信號相乘，則能夠獲得信號e：Fb。

2.3 應(yīng)用梳狀濾波器，將不同色度信號進(jìn)行分離

目前，國內(nèi)電視制式的主流為PAL制式，可以被解釋為逐行倒相，其中，F(xiàn)對應(yīng)的表達(dá)式如下：

F=Fu±Fv=Usinwsct±Vcoswsct=（B-Y）·0.493.sinwsc±（R-Y）. 0.877·coswsct

在直通信號與延時信號間進(jìn)行減法運(yùn)算，能夠得到Fu;在直通信號與延時信號間進(jìn)行加法運(yùn)算，能夠得到±Fu。通過實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虬l(fā)現(xiàn)，在信號d：F以及其延時信號間進(jìn)行減法運(yùn)算，可得出信號f：Fu，在二者間進(jìn)行加法運(yùn)算，最終得出信號g：±Fv。

2.4 同步解調(diào)法的合理應(yīng)用

將經(jīng)由梳狀濾波器所得Fu±Fv，分別與色同步信號對應(yīng)的副載波進(jìn)行相乘，可得出以下表達(dá)式：

Fusinvsct=Usin2ws.t=1/2·U （1-cos2wsct）±Fv·（±coswsct） =V·cos2wsct=1/2·V（1-cos2wsct）

接下來選擇1.3MHz的低通濾波器，將高頻部分濾除，便能夠得出信號h：U和信號i：V的值。

2.5 經(jīng)由解碼矩陣電路，完成彩色全電視信號的解碼工作

由于U和V是將B-Y以及R-Y分別進(jìn)行壓縮后得出的，因此，將這兩類信號進(jìn)行解壓縮，可以得到相應(yīng)的B-Y以及R-Y，再通過相關(guān)運(yùn)算，獲得G-Y，最后經(jīng)由解碼矩陣電路，完成彩色全電視信號的解碼工作，具體計算步驟如下：

B-Y=1/0.493·U

R-Y=1/0.877·V

G-Y= - 0.51·（R-Y） -0.19·（B-Y）

R-Y+Y=R

G-Y+Y=G

B-Y+Y=B

基于此，信號h：U經(jīng)由低通濾波處理并進(jìn)行減壓縮，可得出信號1：B-Y，信號i：V經(jīng)由低通濾波處理并進(jìn)行減壓縮，可得出信號j：R-Y，在B-Y與R-Y間進(jìn)行相應(yīng)的計算，能夠得出信號k：G-Y，最后將計算所得B-Y，R-Y和G-Y，分別與Y進(jìn)行加法運(yùn)算，便能夠得出三基色信號，即R，G和B。

3 結(jié)論

綜上所述，運(yùn)用MATLAB軟件對彩色全電視信號進(jìn)行解碼的過程，具有動態(tài)、仿真和具體等諸多優(yōu)勢，將該法應(yīng)用在包括課堂教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)以及畢業(yè)設(shè)計在內(nèi)的諸多教學(xué)環(huán)節(jié)中，不僅能夠加深學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的理解程度，還可以在無形之中提高學(xué)生對問題進(jìn)行獨(dú)立分析和解決的能力，教學(xué)質(zhì)量以及效率自然能夠因此而得到顯著提升。

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