电视原理与现代电视系统作业第一章(部分)

电视原理与现代电视系统作业第一章1、什么是逐行扫描？什么是隔行扫描？与逐行扫描想比，隔行扫描有什么优点？答：由于在锯齿波电流的作用下，电子束产生自左向右、自上而下，一行紧挨一行的运动，因而称其为逐行扫描。

所谓隔行扫描，就是在每帧扫描行数仍为625行不变的情况下，将每帧图像分为两场来传送，这两场分别称为奇场和偶场。

与逐行扫描想比，隔行扫描的优点是：隔行扫描可以在保证图像分解力（清晰度）不甚下降和图像无大面积闪烁的前提下，将图像信号的带宽减小一半；接收机的成本低。

2、为使奇场光栅与偶场光栅能均匀嵌套，在隔行扫描中对每帧行数有何要求？为什么？答：隔行扫描方式要求每帧扫描总行数为奇数。

因为只有这样，在扫描锯齿波电流波形顶点位置对齐的情况下方可使相邻两场均匀嵌套。

3、试分别画出在（1）只有行扫描；（2）只有场扫描；（3）行、场扫描皆有的三种情况下，隔行扫描的光栅示意图。

答：5、全电视信号中包括哪些信号？哪些出现在正程？哪些出现在逆程？试述各信号各自的参数值及作用。

答：全电视信号包括图像信号、复合同步信号、复合消隐信号、槽脉冲和均衡脉冲信号。

正程：图像信号逆程：复合同步信号、复合消隐信号、槽脉冲和均衡脉冲信号1.图像信号基本参量及作用：亮度，通常是指单位面积的光通量。

常以B 表示，光通量的单位是烛光（cd ），亮度的单位是尼特（nit ）或熙提（sb ）。

电视图像的亮度取决于电视图像信号的平均直流成分，改变电视图像信号的直流成分，可以改变其亮度。

对比度，是指客观景物最大亮度B max 与最小亮度B min 之比。

常用K 表示。

为了使重现图像逼真，必须以保存重现图像的对比度与原景物的对比度接近相等为前提。

灰度，即亮度级差或称亮度层次。

它反映电视系统所能重现的原图像明、暗层（2）只有场扫描次的程度。

由于显像管调制特性的非线性，电视接收机一般达不到10级灰度，一般只要能达到6级灰度，就可收看到明、暗层次较满意的图像了。

2. 复合同步信号基本参量及作用：我国电视规定，行同步脉冲宽度为4.7μs，场同步脉冲宽度为160μs .为了收、发同步的需要，电视发送端每当扫描完一行时加入一个行同步脉冲；每当扫描完一场时加入一个场同步脉冲；它们分别在行与场逆程期间传送，其宽度分别小于行、场逆程时间。

通常将行、场同步信号合称为复合同步信号。

3．复合消隐信号基本参量及作用：电子束在回扫时，若不采取措施，无论是行或场都将出现回扫线，这将对正程所传送的图像起干扰作用。

消除回扫线的方法是在行、场扫描的逆程期间，在摄像管与显像管中分别加入能使扫描电子束截止的消隐脉冲。

消除行、场逆程回归线的消隐脉冲分别称为行消隐脉冲和场消隐脉冲，二者合称复合消隐脉冲或复合消隐信号。

行消隐脉冲的宽度为12μs，场消隐脉冲宽度为1612μs。

4．槽脉冲和均衡脉冲基本参量及作用：由于场同步脉冲较宽，因而在场同步期间会使行同步的信息丢失。

这样，在场逆程期间行就可能失步，造成每场开始时的前几行不能立刻同步，因而屏幕显示图像的最上面几行出现不稳定现象。

解决这个问题的办法是在场同步脉冲上加开几个槽，称槽脉冲，且使槽脉冲的后沿恰好对应于应该出现原行同步脉冲的前沿位置。

加入槽脉冲之后就可以保证在场同步脉冲期间可以检测出行同步脉冲。

槽脉冲的宽度为4.7μs为了保证偶数场得扫描线准确地嵌套在奇数场各扫描线之间，必须保证相邻两场场同步脉冲前沿到达积分电路时，积分电容器上要有相同的起始电压，否则就无法保证正确的嵌套，严重时甚至会出现扫描光栅完全重合的现象。

为此，在场同步脉冲前、后以及中间，每隔半行都增加一个行同步脉冲，这样就可以使相邻两场的场同步脉冲前沿到达积分电路时，积分电路上所充的电压基本相等。

为了使增加脉冲后的平均电平不增加，把这部分脉冲宽度减小为原来的一半（即2.35μs），场同步脉冲上开槽也应每半行开一个，但槽宽仍为407μs。

这样，场同步期间要开5个槽，且每个场同步脉冲前、后各有5个2.35μs宽的脉冲，常称其为前、后均衡脉冲。

8、对应画出相邻两行的图像信号，每行为有6级灰度的负极性信号，并说明图像信号的特点。

答：图像信号的特点：（1）含直流，即图像信号具有平均直流成分，其数值确定了图像信号的背景亮度。

换句话说，它的平均值总是在零值以上或者零值以下的一定范围内变化，不会同时跨越零值上、下两个区域，这一特性又可称其为单极性含直流。

（2）对于一般活动图像，相邻两行或相邻两帧信号间具有较强的相关性。

换句话说，相邻两行或相邻两帧图像信号差别极小，可近似认为是周期信号。

10、全电视信号的频带宽度是多少？它有何特点？答：全电视信号的频带宽度是0~6MHz图像信号的频谱具有如下特证：（1）以行频及其谐波为中心，组成梳齿状的离散频谱。

（2）随着行频谐波次数的增高，谱线幅度逐渐减小。

这说明黑白图像信号的主要能量分布在视频信号的低频端。

（3）实践证明，无论是静止或活动图像，围绕行谱线分布的场频谐波次数不大于20。

按次数为20计算，各谱线群所占频谱宽度仅为2kHz，相邻两主谱线间距为15.625kHz，可见各群谱线间存在着很大的空隙。

（4）由于各辅助信号均为周期性脉冲信号，其频谱与脉冲宽度有关。

一般来说，能量主要集中在ƒ=3/τ以内，故可近似认为，这类脉冲信号的最高频率为ƒmax=3/τ。

以行同步脉冲为例，τ=4.7μs，则3/τ≈638kHz。

因而我们可以说，各辅助信号也都小于6 MHz的离散谱。

11、彩色光的三要素是什么？它们分别是如何定义的？答: 彩色光的三要素是亮度、色调、色饱和度。

亮度，这里是指彩色光作用于人眼引起明暗程度的感觉，通常用Y来表示。

它与色光的能量及波长的长短有关。

色调，系指彩色光的颜色类别。

通常所说的红色、绿色、黄色等等就是指不同的色调。

上面所说的不同波长的光所呈现的颜色不同，实际上就是指其色调不同。

如果改变彩色光的光谱成分，就必然引起色调的变化。

饱和度，是指颜色的深浅程度，即颜色的浓度。

对于同一色调的彩色光，其饱和度越高，它的颜色越深；饱和度越低，它的颜色就越浅。

在某一色调的彩色光中掺入白光，会使其饱和度下降；掺入的白光越强，其饱和度就越低。

色调和饱和度合称为色度。

色度既说明彩色光颜色的类别，又说明了颜色的深浅程度。

在彩色电视系统中，所谓传输彩色图像，实质上是传输图像像素的亮度和色度。

14、物体呈现的颜色与哪些因素有关？当标准白光源照射某物体时，人们看到它呈现红色，现改为单一绿光照射，该物体又将呈现何种颜色？答：物体呈现的颜色是由于物体反射（或透射）光的种类不同而产生的，物体呈现的颜色与照射它的光源有关。

当标准白光源照射某物体时，人们看到它呈现红色，现改为单一绿光照射，该物体将呈现黑色。

这是因为绿光被吸收了，物体只能呈现黑色。

16、白、灰、黑的三色系数是否相同？为什么？答：三种颜色的三色系数不同。

由于三种颜色的光通量不同，他们配色方程不同，具体就表现在配成的彩色系数不同。

17、亮度方程的物理意义是什么？目前彩色电视中采用的是什么样的亮度方程？答：亮度方程是为了计算三基色色系数在物理三基色中的位置目前彩色电视系统中采用的亮度方程是Y=0.3R+0.59G+0.11B.由于只有Y包涵亮度信息故将Y与物理三基色的关系称为亮度公式18、国际照明委员会规定的标准白光源有那几种？它们各有什么特点？答：国际照明委员会规定的标准白光源有A、B、C、D、E五种白光源。

特点：A光源，相当于2800K钨丝灯所发的光。

其色温为2854K。

它的光谱能量分布主要集中于波长较长的区域，因而A光源的光总带着橙红色。

B光源，相当于中午直射的太阳光。

其色温为4800K。

在实验室中可由特制的滤色镜从A光源中获得。

C光源，相当于白天的自然光。

色温为6800K。

其波谱成分在400~500nm处较大，因此C光源的光偏蓝色，它被选作为NTSC制彩色电视系统的标准白光源。

D光源，相当于白天平均照明光。

因其色温为6500K，故又称D65光源。

它被选作为PAL制彩色电视系统的标准白光源。

E光源，是一种理想的等能量的白光源。

其色温为5500K。

它的光谱能量分布是一条平行于横轴的水平直线，在可见光波长范围内，各波长具有相同的辐射功率。

采用这种光源有利于彩色电视系统中问题的分析和计算。

这种光源在实际中是不存在的，是假想的光源。

21、显像三基色的选择原则是什么？答：选择原则是：（1）三基色必须是相互独立的，即其中任一种基色都不能由另外两种基色混合而产生。

（2）自然界中的大多数颜色，都可以用三基色按一定比例混合得到。

或者说，自然界中的大多数颜色的可以分解为三基色。

（3）三个基色的混合比例，决定了混合色的色调和饱和度。

（4）混合色的亮度等于构成该混合色的各个基色的亮度之和。

24、如果有黄、品、青三组滤色片和三组白光源投影仪，画出简单示意图，说明如何用它们完成相减混色和相加混色实验？相减混色和相加混色的区别是什么？答：第三章作业6、摄像机输出的三基色信号，经过各种矫正处理后，于各种同步信号一起送入编码器，在经过一系列处理加工后形成彩色视频全电视信号。

录像机等其他信号源产生的视屏信号，经过一定的加工处理，也可形成视频全电视信号。

7、采用负极性、残留边带调幅的方式的原因：负极性调幅时，同步脉冲顶对应于图像发射机输出功率最大，在一般情况下，一幅图像中亮的部分总比的部分面积大，因而负极性调幅时，条幅信号的平均功率要比峰值功率小得多，显然工作效率高。

在传输过程中，当有脉冲干扰叠加在调幅信号上时，对正极性调制来说，干扰脉冲为高电平，经解调后在荧光屏上呈现为亮点，较易被人眼察觉；而负极性调制时，干扰脉冲荣威高电平，经解调后在荧光屏上呈现为暗点，人眼对暗点不敏感；负极性调制还便于将同步顶作基准电平进行自动增益控制。

在地面电视系统中，频带拥挤是主要矛盾。

提高解说信号的质量可用加大电视台发射功率的办法来解决，因此，图像信号的调制常用调幅的方法，为了减小频带切不过多增加电视系统的复杂性，图像信号的调制都采用残留边带调幅。

伴音信号由于本身的平带很窄，即使使用调频的方法，得到的已调信号的宽带与图像信号相比也是微不足道的。

而且这样做，由于图像信号与伴音信号的调制方式不同而不至于互相干扰，接收到的伴音信号质量也较高。

8、9、以8MHz为间隔，我国电视频道在VHF和UHF频带共分为68个频道。

其中，频率为92~167MHZ、566~606MHZ的部分供调频广播和无线电通信使用。

在开路电视系统中不安排电视频道，但在有线电视中，常设置有增补频道。

12、地面广播电视系统的传输特点：（1）视距传播。

电视信号属于超短波波段，频率高，波长短，传播方式主要为空间波传播，沿直线方向传播到直接可见的地方；（2）多径传播。