電視原理所有習(xí)題講解

1、第一章 視覺特性與三基色原理1.1 波長分別為波長分別為400nm,550nm400nm,550nm，590nm590nm，670nm670nm及及700nm700nm的五種單色光，每種光的五種單色光，每種光通量均為通量均為100lm100lm，計算合成光的光通量及輻射功率。，計算合成光的光通量及輻射功率。解：合成光的光通量為五種單色光光通量的和，即解：合成光的光通量為五種單色光光通量的和，即=5=5* *100lm=500lm100lm=500lm查表得：查表得： V(400)=0.004 V(550)=0.995 V(590)=0.757 V(400)=0.004 V(550)=0.995

2、 V(590)=0.757 V(670)=0.032 V(700)=0.0041 V(670)=0.032 V(700)=0.0041由由 可得：可得：e e(400)=100/(400)=100/（683683* *0.000.000 04 4）=366(W)=366(W)e e(550)=100/(550)=100/（683683* *0.9950.995）=0.147(W)=0.147(W)e e(590)=100/(590)=100/（683683* *0.7570.757）=0.193(W)=0.193(W)e e(670)=100/(670)=100/（683683* *0.032

3、0.032）=4.575(W) =4.575(W) e e(700)=100/(700)=100/（683683* *0.00410.0041）=35.710(W)=35.710(W)因此：因此：e e=e e(400)+ (400)+ e e(550)+ (550)+ e e(590)+ (590)+ e e(670)+ (670)+ e e(700)=406.6w(700)=406.6w合成光的輻射功率為合成光的輻射功率為406.6406.6瓦。瓦。 wlmKdVKmemv/683,7803801.5 1.5 描述彩色光的三個基本參量是什么？各是什么含義描述彩色光的三個基本參量是什么？各是

4、什么含義？ 答：描述彩色光采用的三個基本參量為：亮度、色調(diào)和答：描述彩色光采用的三個基本參量為：亮度、色調(diào)和飽和度。這三個量在視覺中組成一個統(tǒng)一的總效果，并飽和度。這三個量在視覺中組成一個統(tǒng)一的總效果，并嚴(yán)格地描述了彩色光。嚴(yán)格地描述了彩色光。亮度是光作用于人眼時所引起的明亮程度的感覺。亮度是光作用于人眼時所引起的明亮程度的感覺。色調(diào)反映了顏色的類別。色調(diào)反映了顏色的類別。飽和度是指彩色光所呈現(xiàn)彩色的深淺程度。飽和度是指彩色光所呈現(xiàn)彩色的深淺程度。 色調(diào)與飽和度又合稱為色度，它既說明彩色光的顏色類色調(diào)與飽和度又合稱為色度，它既說明彩色光的顏色類，又說明顏色的深淺程度。，又說明顏色的深淺程度。F

5、1F1的色度坐標(biāo)：的色度坐標(biāo)：r1=1/3 g1=1/3 b1=1/3 r1=1/3 g1=1/3 b1=1/3 F2F2的色度坐標(biāo)：的色度坐標(biāo)：r2=5/12 g2=5/12 b2=1/6r2=5/12 g2=5/12 b2=1/6可在麥克斯韋三角形中標(biāo)出可在麥克斯韋三角形中標(biāo)出F1F1, , F2 F2和和F1+2F1+2的坐標(biāo)位置如右上的坐標(biāo)位置如右上圖所示：圖所示：1.9 1.9 已知兩種色光已知兩種色光F1F1和和F2F2的配色方程的配色方程為為 F F=1=1R R+1+1G G+1+1B B F F=5=5R R+5+5G G+2+2B B 計算合成色光計算合成色光F1+2F1+

6、2的色度坐標(biāo)的色度坐標(biāo)r r、g g、b b，并在麥克斯韋三角形中標(biāo)出并在麥克斯韋三角形中標(biāo)出F1F1, , F2 F2和和F1+2F1+2的坐標(biāo)位置。的坐標(biāo)位置。 解：解：F1+2=F1+2=（1+5)R+1+5)R+（1+51+5）G+G+（1+21+2）BB =6R+6G+3B =6R+6G+3B 因此合成色光的色度坐標(biāo)為：因此合成色光的色度坐標(biāo)為：r=2/5 g=2/5 b=1/5r=2/5 g=2/5 b=1/5 1.14 1.14 用物理三基色混配彩色光，其中紅基色光用物理三基色混配彩色光，其中紅基色光20lm20lm，綠基色光，綠基色光 55lm55lm，藍(lán)基色光，藍(lán)基色光12l

7、m12lm，求合成彩色光在，求合成彩色光在RGBRGB與與XYZXYZ坐標(biāo)制中的坐坐標(biāo)制中的坐標(biāo)數(shù)值。標(biāo)數(shù)值。解解: : 在在RGBRGB色度系統(tǒng)中，三個基色單位色度系統(tǒng)中，三個基色單位RR、GG、BB的光通量之的光通量之 比為比為1 1：4.59074.5907：0.06010.0601，設(shè)，設(shè)1R1R的光通量為的光通量為1lm1lm，則，則 1G=4.5907m,1B=0.0601lm 1G=4.5907m,1B=0.0601lm 由此可以求出三刺激值分別為：由此可以求出三刺激值分別為： R=20R=20，G=55/4.5907=11.98G=55/4.5907=11.98， B=12/0

8、.0601=199.67B=12/0.0601=199.67則有：則有： m=R+G+B=20+11.98+199.67=231.65m=R+G+B=20+11.98+199.67=231.65 由此求出在由此求出在RGBRGB色度系統(tǒng)中的色度坐標(biāo)值為色度系統(tǒng)中的色度坐標(biāo)值為 r=R/m=20/231.65=0.0863r=R/m=20/231.65=0.0863， g=G/m=11.98/231.65=0.0517 g=G/m=11.98/231.65=0.0517 b=B/m=199.67/231.65=0.8619 b=B/m=199.67/231.65=0.8619 在在XYZXYZ色

9、度系統(tǒng)和色度系統(tǒng)和RGBRGB色度系統(tǒng)中光譜三刺激值轉(zhuǎn)換關(guān)系如下色度系統(tǒng)中光譜三刺激值轉(zhuǎn)換關(guān)系如下： BGRZYX5.5943 0.0565 0.00000.0601 4.5907 1.00001.1302 1.7581 2.7689由此可得：由此可得： 0.2005 0.0577 0.7418 1.3038 0.3756 4.82492.3場同步脈沖中的開槽脈沖和前后均衡脈沖的作用是什么？開槽脈沖的作用:為使場同步期間不丟失行同步，在此期間用開槽脈沖代替行同步信號。前后均衡脈沖的作用：保證相鄰兩場場同步脈沖的積分起始電平相同和經(jīng)過積分電路后兩場輸出信號的波形也一致，從而保證了兩場的時間間隔相

10、同。第二章電視傳像基本原理2.5 2.5 一隔行掃描電視系統(tǒng)，一隔行掃描電視系統(tǒng)，=18%=18%，K=4/3, Ke(1-)=0.7, K=4/3, Ke(1-)=0.7, fv=50HZ,fv=50HZ,計算計算Z=405Z=405行和行和Z=819Z=819行時的行頻行時的行頻fHfH和視頻信號頻和視頻信號頻帶寬度帶寬度ff。解：在隔行掃描電視系統(tǒng)中，解：在隔行掃描電視系統(tǒng)中， 當(dāng)當(dāng)Z=405Z=405，fv=50HZfv=50HZ時代入上式得：時代入上式得： 當(dāng)當(dāng)Z=819Z=819，fv=50HZfv=50HZ時代入上式得：時代入上式得： 在隔行掃描電視系統(tǒng)中，在隔行掃描電視系統(tǒng)中，

11、 由于由于K=4/3, Ke(1-)=0.7 =18%K=4/3, Ke(1-)=0.7 =18% 當(dāng)當(dāng)Z=405Z=405，fv=50HZfv=50HZ 時時 代入上式得：代入上式得： 當(dāng)當(dāng)Z=819Z=819，fv=50HZfv=50HZ 時時 代入上式得：代入上式得：VHZff21ZHHf10125ZHHf204752max)1 ()1 (41ZfKKfVeZMHff33. 2maxZMHff54. 9max2.6 2.6 距離距離1.5m1.5m處觀看處觀看65cm65cm（2525英寸）電視機時，根據(jù)人眼英寸）電視機時，根據(jù)人眼分辨力分辨力=1.5,=1.5,計算需要的最大掃描行數(shù)。

12、如場頻計算需要的最大掃描行數(shù)。如場頻fv=50HZfv=50HZ 、K=4/3K=4/3，=0.18=0.18，Ke(1-)=0.7Ke(1-)=0.7，再計算視頻，再計算視頻信號的最高頻率。信號的最高頻率。解：顯示器的對角線尺寸為解：顯示器的對角線尺寸為65cm65cm，若其幅型比為，若其幅型比為4:34:3，則屏，則屏幕的高度為：幕的高度為： 根據(jù)根據(jù) 將將=1.5 D=1.5m=1.5 D=1.5m代入得：代入得： 從而求從而求得垂直分解力為：得垂直分解力為： 根據(jù)根據(jù) 得得: : 視頻信號的最高頻率：視頻信號的最高頻率： cmh3965*53DMh34385965 . 1*5 . 13

13、9. 0*34383438DhMZKMe)1 (8517 . 0596)1 (maxeKMZMHzZfKKfVe3 .10)1()1(412max 2.7 2.7 當(dāng)電視傳輸系統(tǒng)非線性系數(shù)當(dāng)電視傳輸系統(tǒng)非線性系數(shù)=2=2，傳輸系數(shù)，傳輸系數(shù)K=0.5K=0.5，被攝取的彩色，被攝取的彩色光為光為 時，時，（1 1）求在顯像正三角形中的色度坐標(biāo)）求在顯像正三角形中的色度坐標(biāo) 、 。（2 2）求重現(xiàn)彩色光方程式及色度坐標(biāo)）求重現(xiàn)彩色光方程式及色度坐標(biāo) 、 。（3 3）說明重現(xiàn)色光的變化情況。）說明重現(xiàn)色光的變化情況。解：（解：（1 1）由）由 ，得，得 m=12m=12 求得求得 =6/12=1/

14、2 =6/12=1/2 ， =4/12=1/3=4/12=1/3 （2 2）由于）由于=2=2，傳輸系數(shù)，傳輸系數(shù)K=0.5K=0.5，則有，則有 得重現(xiàn)彩色光方程式得重現(xiàn)彩色光方程式 ， 得得 m=28m=28 =18/28=9/14 =18/28=9/14， =8/28=2/7=8/28=2/7， =2/7=2/7 (3) (3) 色光經(jīng)色光經(jīng)=2=2，傳輸系數(shù)，傳輸系數(shù)K=0.5K=0.5的系統(tǒng)傳輸后，重現(xiàn)色光的飽和的系統(tǒng)傳輸后，重現(xiàn)色光的飽和 度增大，色調(diào)向偏紅的方向變化度增大，色調(diào)向偏紅的方向變化。0er0egderdegeeeBGRF2460 eeeBGRF24600erdeg18

15、65 . 0220 kRRd845 . 0220 kGGd220 kBBdeeedBGRF2818derdegdeb2.12 2.12 傳輸傳輸100-0-75-0100-0-75-0彩條信號時，彩條信號時，B B基色信號由于斷路而為基色信號由于斷路而為0 0：（1 1）計算此時）計算此時R R、G G、B B、R-YR-Y、B-YB-Y的相對幅度值，并畫出時間的相對幅度值，并畫出時間波形圖。波形圖。（2 2）說明各彩條亮度及色調(diào)的變化。）說明各彩條亮度及色調(diào)的變化。解：依據(jù)亮度公式解：依據(jù)亮度公式 Y=0.299R+0.587G+0.114B Y=0.299R+0.587G+0.114B 即

16、可計算出各彩即可計算出各彩條的條的Y Y值，隨后即可計算出值，隨后即可計算出R-YR-Y、B-YB-Y的相對幅度值。的相對幅度值。B=0B=0時時100-0-75-0100-0-75-0彩條信號的彩條信號的R R、G G、B B、R-YR-Y、B-YB-Y的相對幅度值的相對幅度值如下表：如下表：根據(jù)表中數(shù)據(jù)即可畫出各信號的波形圖如下：根據(jù)表中數(shù)據(jù)即可畫出各信號的波形圖如下：彩條信號中包含藍(lán)基色光分量的：白條、青條、品條、藍(lán)條的亮度幅度減小彩條信號中包含藍(lán)基色光分量的：白條、青條、品條、藍(lán)條的亮度幅度減小了了0.11，變暗，變暗，色調(diào)變化：白色調(diào)變化：白 黃；青黃；青 綠；綠； 品品 紅；藍(lán)紅；

17、藍(lán) 黑；黑；其它彩色條亮度不變，色調(diào)也不變。其它彩色條亮度不變，色調(diào)也不變。第三章 模擬彩色電視制式3.1 3.1 設(shè)設(shè)NTSCNTSC制電視系統(tǒng)攝取的彩色光為制電視系統(tǒng)攝取的彩色光為 ，求編碼后所得信號求編碼后所得信號Y Y、I I、Q Q和和C C的數(shù)值，并畫出色度信號的的數(shù)值，并畫出色度信號的矢量圖。矢量圖。解：三刺激值解：三刺激值 R=1 G=2 B=0 R=1 G=2 B=0 ， 根據(jù)根據(jù)Y Y、I I、Q Q和和R R 、G G、 B B的轉(zhuǎn)換關(guān)系：的轉(zhuǎn)換關(guān)系： 2 1eeGRF046. 0835. 0473. 1021322. 0275. 0596. 0312. 0523. 02

18、11. 0114. 0587. 0299. 0IQY836. 0046. 0835. 02222IQc3.4 3.4 設(shè)設(shè)NTSCNTSC制中采用制中采用100-0-100-25100-0-100-25彩條信號，計算出復(fù)合彩條信號，計算出復(fù)合信號數(shù)值。若規(guī)定其振幅最大擺動范圍在信號數(shù)值。若規(guī)定其振幅最大擺動范圍在-0.20 -0.20 +1.20+1.20界限內(nèi)，問應(yīng)如何進(jìn)行壓縮？計算出壓縮系數(shù)。界限內(nèi)，問應(yīng)如何進(jìn)行壓縮？計算出壓縮系數(shù)。解：按亮度公式解：按亮度公式Y(jié)=0.299R+0.587G+0.114B計算出100-0-100-100-0-100-2525彩條信號各條的彩條信號各條的Y

19、Y值，并由此得到值，并由此得到R-Y R-Y 、B-YB-Y、C C、Y+CY+C、Y-CY-C數(shù)值如下表數(shù)值如下表: :3.13 3.13 設(shè)設(shè)PALPAL制電視系統(tǒng)攝取得彩色光為制電視系統(tǒng)攝取得彩色光為 試求編碼所得信號試求編碼所得信號Y Y、U U、V V和和C C的數(shù)值，的數(shù)值，并畫出色度信號矢量圖。并畫出色度信號矢量圖。 解：由亮度方程解：由亮度方程 Y=0.30R+0.59G+0.11B,Y=0.30R+0.59G+0.11B,求求得：得： Y=0.70 R-Y=-0.70 B-Y=0.30 Y=0.70 R-Y=-0.70 B-Y=0.30 由由 U=0.493U=0.493（B

20、-YB-Y）,V=0.877,V=0.877（R-YR-Y）得）得 U=0.148 V=-0.614U=0.148 V=-0.614 eeBGF11631. 0614. 0148. 02222VUCUV0.631 28333?0.631 7627?NTSC行行PAL行行3.17 3.17 若發(fā)送端若發(fā)送端PALPAL制信號中的倒相行由于電路故障而不再倒相，試分析制信號中的倒相行由于電路故障而不再倒相，試分析PALPALD D解碼器的輸出信號。解碼器的輸出信號。 答：由于電路故障發(fā)送端答：由于電路故障發(fā)送端PALPAL制信號中的倒相行不再倒相，其輸出的色制信號中的倒相行不再倒相，其輸出的色度信號

21、為全是度信號為全是NTSCNTSC行。行。這樣的信號在這樣的信號在PALPALD D解碼器的梳狀濾波器解碼器的梳狀濾波器02ec第五章習(xí)題5.2 用攝像管攝取如附圖所示的一幅具有不同灰度的5豎條圖像，試畫出攝像管輸出端的：（1）不同行的信號波形圖；（2）一種場信號波形圖（包括復(fù)合同步信號和復(fù)合消隱信號）白灰黑白白黑白灰黑tU(t)(1) (2) (3) (4)前均衡脈沖前均衡脈沖2.5H場同步脈沖場同步脈沖2.5H后均衡脈沖后均衡脈沖2.5H場消隱脈沖場消隱脈沖25H+12us5.3 圖像信號失去直流分量的原因是什么？失去直流分量產(chǎn)生什么失真？如何校正？答：由于視頻通道中采用多級交流放大器，導(dǎo)

22、致圖像信號通過時直流分量丟失失去直流分流，導(dǎo)致圖像亮度的失真。利用電視圖像信號的單極性的特點，采用鉗位電路將圖像信號的黑色電平固定在同一個電平上，即可恢復(fù)圖像信號的直流分量。5.7 為什么要有 校正電路？為什么要在 校正前要先進(jìn)行鉗位？解：由于電視圖像在傳輸過程中要經(jīng)過光電轉(zhuǎn)化和電光轉(zhuǎn)化，而光電轉(zhuǎn)換特性的非線性會引起圖像的灰度畸變，為消除這種畸變，在傳輸通道中設(shè)置了校正電路。電視圖像經(jīng)過視頻通道多級交流放大器后，直流分流丟失，圖像的亮度產(chǎn)生畸變，原圖像信號的性質(zhì)丟失，故需要在較正前先恢復(fù)電視圖像中的直流分量。5.9在圖5-26所示PAL制編碼器方框圖上 ，對100-0-100-0彩條信號進(jìn)行編

23、碼。畫出各主要方框圖輸出信號的一行時間波形圖和對應(yīng)信號頻譜圖。5.10 625行PAL制電視信號中的色同步信號 是 如何組成的？在傳送過程中有什么特殊的規(guī)定？如何實現(xiàn)？ 答：625行PAL制電視信號中的色同步信號由兩部分組成：（1）傳遞副載波相位信息的鎖相分量（2）傳遞開關(guān)狀態(tài)信息的識別分量規(guī)定（1）在場同步和前均衡后均衡期間需要消隱色同步信號 （2）各場消隱前后的色同步相位應(yīng)相同。實現(xiàn)：消隱門脈沖的寬度必須為奇數(shù)個行周期，門寬取9H色同步消隱門每場向前移1/2H，四場循環(huán)一次，稱為色同步消隱迂回門脈沖 teb5.14 畫出我國彩色電視廣播射頻電視信號頻譜圖，注明圖像、伴音、副載頻的位置以及各

24、頻帶寬度數(shù)值。其中第六章習(xí)題6.3 電視接收機對高頻調(diào)諧器與中放的增益和頻率特性有何要求？解：高頻調(diào)諧器用以接收高頻電視信號，故要求其通頻帶與信號頻帶相適應(yīng)，本振頻率穩(wěn)定；對各頻道均要有足夠高增益； 電視接收機靈敏度主要取決于中放增益電路，故要求中放有較高的增益，分立器件中放的增益約為60dB70dB,集成中放電路的增益為40dB50dB; 由于高頻電視信號 采用VSB方式傳送，故要求中放具有特殊的幅頻特性，使圖像中頻位于中放幅頻特性曲線高頻側(cè)傾斜下降段的中點；并要求對伴音中頻要足夠的衰減，中放的頻率響應(yīng)要有良好的選擇性，能有效的抑制臨近頻道干擾。6.4 如電視接收機的本振頻率提高了0.75M

25、Hz，而中放的頻率特性未變化，那么檢波器輸出的視頻信號將有何變化？畫出視頻信號頻譜的示意圖。對重現(xiàn)圖像、重放伴音將產(chǎn)生什么影響？中頻電視信號是通過超外差本振與高頻電視信號混頻產(chǎn)生的。解：如電視接收機的本振頻率提高了0.75MHz，則通過混頻而獲得的圖像中頻和伴音中頻都增加了0.75MHz，而中放的頻率特性未變，則圖像中頻對應(yīng)中放高頻側(cè)斜線下降段的中點偏下的位置，則導(dǎo)致檢波器輸出的視頻圖像信號高頻加強，低頻相對減弱了，導(dǎo)致圖像失真。而對伴音信號的衰減不夠，會出現(xiàn)伴音信號對圖像信號的附加調(diào)制，產(chǎn)生干擾。PIFLOpfffSIFLOSfffMHzfMHzfSIFPIF25.32,75.386.5 電

26、視接收機的圖像中頻為38MHz。若中放頻率特性發(fā)生了偏離，右側(cè)斜坡中點對應(yīng)頻率變到38.5MHz，那么檢波器輸出的視頻信號將有何變化？畫出視頻信號波形和頻譜的示意圖。對重現(xiàn)圖像、重現(xiàn)伴音將產(chǎn)生什么影響？解：中放的頻率特性右側(cè)斜坡中點對應(yīng)頻率變到38.5MHz，則導(dǎo)致中放對圖像信號的高頻段放大不夠，導(dǎo)致檢波器輸出的視頻信號高頻衰減，圖像產(chǎn)生失真。對伴音的衰減不夠，導(dǎo)致伴音信號對圖像信號的附加調(diào)制，產(chǎn)生干擾。6.10 PAL制彩色電視接收機如何取出色同步信號？怎樣定相和識別？解：PAL制彩色電視接收機采用時間分離的方式分離色同步信號和色度信號。將行同步脈沖取出延遲，使之與色同步信號同時出現(xiàn)，作為門控脈沖控制色同步選通電路取出色同步信號。將取出的色同步信號，作為基準(zhǔn)信號輸入鑒相器，與壓控振蕩器產(chǎn)生的本機副載波，進(jìn)行頻率和相位的比較，使兩者的頻率相等，相位保持正確的關(guān)系。6.17 說明彩色電視接收機中的ANC、AFC、ACC、ACK、ARC電路的工作原理和作用。自動噪波抑制電路（ ANC ）：自動抑制干擾脈沖，使同步分離電路正常工作不受影響AFC(或AFT)是“自動頻率控制”(或“自動頻率調(diào)整”)的：產(chǎn)生穩(wěn)定的本振頻率，減低本振漂移自動彩色控制電路（ACC）:為保證色度信號幅度穩(wěn)定，用色同步信號峰值檢波取得的控制電壓，控制色度帶通放大器的增益自動消色電路ACK：在彩色電視機接收黑