视频测试原理讲义

电视测量原理

内容根据国标电视视频通道测试方法，部标VHF 电视发射机通道测试方法，部标电视中心播控系统维护

规程中规定的视频传输通道主要运行技术指标、探讨分析其物理含义、测试原理及测试方法、与图象质量的关系以及在指标测试中易出现的

问题及注意事项，并分析解决和提高其技术指标所采取的措施。

目的（由于采用了自动测试仪器，指标的测试非常简便）在理解技术指标物理含义的基础上去进行测试，通过技术指标测试，达到部颁标准规定

的等级要求、提高播出质量。（进行指标测试时指标测不出、测不好时

应能分析原因、找到问题，并解决测好指标这一目的）。

参考书张家谋《电视传输与测量》人民邮电出版社1984年

邢君九、张润臣《电视发射机检修与测量》人民邮电出版社1990年

一视频传输通道

广义上是指这样一种通道或设备，不论它的中间环节对信号的处理过程如何，它的输出和输入都是视频信号（彩色全电视信号）

（图1）在Q9或BNC接头上的视频信号标准：1Vpp、消隐电平0V，同步电平与图象电平比例3：7。

做为一个传输系统，在传输的过程中必然受到干扰并产生失真。上级（部门）的要求：把干扰和失真限制在允许的容限之内，经常对通道的各项技术指标进行测试，并对设备进行维护调整，保证完好的工作状态。（对发射机、微波传输、播控中心、卫星地面站、有线电视测报指标、进行等级评定）（一）电视发射机

（图2）

1

（图3）电视台电视工程技术人员的任务：测试技术指标、寻找干扰和产生失真的原因、进而采取具体的措施，以提高播出质量。（与生产商品的产品质量要求一样）

二视频信号的失真

失真，这是一个相对的概念，相对于理想状态或原有事物的变化程度，利用失真这一概念，通过检查信号在传输前后的变化情况来分析设备的性能。（不是一般正弦信号的失真，而是电视视频信号的线性和非线性失真，是电视原理中最重要和最基础的内容之一）

（一）线性失真

1. 定义

由于系统特性而产生的失真，与信号本身幅度无关，输出信号与输入信号之间保持线性关系：U2=KU1

U1输入信号、U2输出信号、K传输函数（频率或时间的函数）

2. 原因

系统幅频特性和相频特性不均匀，是由于电路中存在电抗性元件及各种分布参量引起。

3. 分析方法

⑴频域法失真表现为传输系统的幅频特性和相频特性（群延时频率特

性）

特点与局限：组成系统内线路的电抗性元件都表现为频率的函

数，分析系统较直接，但对图象质量和损伤程度联系不紧，直

接估计对图象质量影响程度比较困难。

⑵时域法失真表现为脉冲过渡特性的失真，即信号波形的失真。

特点：与图象质量和损伤程度有比较紧密的对应关系（电视信

号直接形成图象，波形失真立即反映为图象失真，更为直观）。

⑶两者关系

复频域函数F（ω）=∫∞f（t）e-jωt dt

-∞

1

时域函数f（t）= 2π∫∞F（ω）e jωt dω

-∞

国际上规定：两种方法都是线性失真研究手段，互相补充，但当测量结果发生矛盾时，以时域法为准。

4. 线性失真的分类

短时间波形失真

亮度信号行时间波形失真K系数

场时间波形失真

长时间波形失真

时

间幅度失真幅频特性失真域色度信号频率域相频特性失真

相位失真（群延时特性）

增益差Δκ

色度——亮度

时延差Δτ

表1

（二）非线性失真

1. 定义

信号在传输中引起的失真与被传输信号本身的幅度有关时，这种失真称非线性失真，输出输入信号之间已经不是简单的线性关系。

U2=K（U1）U1传输函数K（U1）不仅是频率（或时间）的函数，而且是输入信号的函数。

2. 原因

由非线性元器件引起，它们的参数随作用于它们的信号电平而变化。（信号电平大小影响）

3. 方法

时域法：研究有代表性的特定波形通过传输系统的失真情况，而不采用声频测量中使用的测量谐波幅度来表征非线性失真系数。

4. 平均图象电平的影响

传输系统的非线性与信号动态范围

有关，不同图象内容的信号平均值不同，因

此考查系统的非线性失真需考查不同平均图

象电平APL下的失真指标，三种情况：12.5%，

50%，87.5%

（图4）

5.非线性失真的分类

亮度信号非线性失真色度增益非线性失真

色度信号非线性失真

图象信号非线性失真微分增益（DG）色度相位非线性失真

微分相位（DP）

色度亮度交调失真

视频信号

同步脉冲非线性失真

同步信号静态非线性失真色同步非线性失真同步信号非线性失真同步脉冲非线性失真

同步信号动态非线性失真色同步非线性失真

表2

4

（三）线性失真与非线性失真的主要差别

是否产生新的频谱成份是区别线性失真与非线性失真的标志

表3

三主要运行技术指标的测试与分析

（一）K系数

1. 定义

把各种波形失真按人眼视觉特性给予不同评价的基础上来度量图象损伤的一套系统方法。K系数包括行时间波形失真Kb、2T正弦平方波与条脉冲的幅度比Kpb、2T正弦平方波失真Kp、场时间波形失真K50

。

K系数中，K50不计，在测定的Kb、Kpb、Kp中，取绝对值最大者，做为K系数指标。

2. 测试

⑴测试波形

2T脉冲与条脉冲

（图5）

⑵注意

发射机关声机、解调器关声音滤波器

3. 2T正弦平方波失真Kp

⑴计算

放大2T波形

Kp= ａ４ｐ×100%

Kp=ａ’

２ｐ×100%

Kp= ａ″

ｐ×100%

取计算最大值作为Kp （图6）