【中国传媒大学】史上最全的《电视原理》笔记
第1章電視傳像基礎
第2章三基色原理與計色系統
第3章彩色電視攝像原理
第4章 彩色電視信號
第6章電視信號數字化基礎
第7章 數字視音頻壓縮編碼
第8章-MPEG2系統復用ing-ys
第9章-數字電視信道編碼技術-ys
第一章 電視傳像基礎
視敏特性
實驗表明，在明亮環境中，眼對波長為555nm的黃綠光有最大的敏感度，在等輻射能量分布的光譜中，人眼感到黃綠光最亮，而感覺最暗的光是紅光和紫光。
?
明視覺與暗視覺
光能?光通量?發光強度
?
?
對比度和亮度層次
在被傳送的景物中，有兩點的亮度分別為B1=1nit，B2=10nit，試說明B1和B2間能分辨的亮度等級。（取8=0.05）
人眼的分辨力?分辨角 視覺惰性
?
視覺情性和閃爍感覺
閃爍頻率
如果人眼受到周期性光脈沖照射，當重復頻率不夠高時，會產生一明一暗交替變化的閃煉感覺。
如果將脈沖光源的重復頻率提高，人眼將察覺不到是脈沖光源，感覺到的是均勻的不閃爍的光源。
不引起閃爍感覺的光脈沖最低重復頻率，稱之為臨界閃爍頻率fco可以證明：臨界閃煉頻率f與光源亮度Lm的對數成正比。
電視傳像的基本原理
電視掃描原理
隔行掃描光柵的形成
消隱脈沖的作用--消隱期間沒有圖像信號，只有一個能使電子束截止的消隱電平，屏幕為黑色，起到消隱逆程光柵痕跡的作用。消隱電平比黑電平低一點，通常為0~50mV。
行消隱脈沖抑制行逆程期間的電子束；
場消隱脈沖抑制場逆程期間的電子束。
?
復合同步脈沖由：行同步脈沖、場同步脈沖組成。
行同步脈沖：每一個行周期是以行同步脈沖前沿的時間作為基準開始的.
場同步脈沖
場的起始時刻為場同步前沿。場同步信號疊加在場消隱脈沖之上。
行場消隱脈沖波形
垂直分解力
圖像垂直分解力--系統沿圖像垂直方向所能分解的像素圖像垂直分解力受掃描行數Z限制，并小于掃描行數Z
①垂直掃描中，有若干行作場逆程回掃即：有效行數為：Z（1-β）（β：場掃描逆程系數）
②掃描線的有效率問題（如圖）
?
?
圖像信號的最高頻率
電視圖像信號的頻譜
本章重點介紹了人眼視覺特性和黑白電視信號的形成過程，是電視原理的理論基礎。
1.人眼視覺特性主要有人眼的視敏特性、亮度感覺、視覺范圍、視覺情性、閃爍感覺特性、分辨力、人眼視角等。電視系統正是利用了人眼的這些特性才使，電視傳輸成為可能。
2.人眼對于不同波長的光不僅有不同的顏色感覺，而且有不同的敏感度，即對于輻射功率相同而波長不同的光有不同的光亮感覺，這一特性稱為視敏特性。人眼感到最亮的是波長為555 nm的黃綠光。
3.光通量是單位時間內，光源發出的能被人感覺的輻射能量。光通量=輻射功率?相對視敏函數的值。1光瓦是指輻射功率為1 W的555 nm譜色光（黃綠光）光源發出的光通量。
4.我國模擬標清電視系統規定：頓頻f，=25 Hz，場頻f =50 Hz，標稱行數2=625 行，行頻fn =Z xf，=15 625 Hz；場逆程系數B=0.08；行逆程系數
α=0.187 55.電視信號的理想垂直分解力M=Z（1-）；實際垂直分解力M=
KvZ（1-β），其中Ky稱為垂直凱爾系數。
6，水平分解力在水平像素數確定的情況下，與視頻通道的通頻帶有關。
7.當掃描制式確定后，系統能產生的圖像信號的最高頻率（帶寬）為
-α）
8.電視系統的通頻帶為Af=f.K，n，低于信號最高頻率。
9，為了保證畫面無大面積閃爍，逐行掃描所需頓頻f，=50 Hz；與逐行掃描相比，隔行掃描可以在保證圖像分解力不甚下降和畫面無大面積閃爍的前提下，將圖像信號帶寬減少到一半。所需場頻f=50 Hz（頻f，=25 Hz）。
10.隔行掃描主要缺點為：①存在行間閃爍；②容易出現并行現象，影響垂直分解力；③當畫面中有沿水平方向運動的物體，如果運動速度足夠快，其物體垂直邊沿會出現鋸齒。由于隔行掃描的優點是主要的，因此世界各廣播電視系統都采用隔行掃描方式。
11.電視圖像信號的頻譜能量集中在行頻及行頻整數倍的周圍；諧波次數n
越大，譜線的幅度越小；在每群譜線之間至少有1/3行頻空隙的帶寬可以利用。
12.復合消隱信號的作用是為電子束行、而掃描逆程提供足夠時間，而且使掃描電子束在逆程期間截止，熒光屏看不見回掃線。復合同步信號的作用是為電子束掃描提供同步的控制信息，分別指令電子束在確切的時刻開始行、場掃描逆程。開槽脈沖的作用是為了使場同步期間不丟失行同步信息。前均衡脈沖的作用是使電視接收機分離場同步時，兩場場同步積分波形接近一致，保證隔行掃描的奇、偶場光柵精確鑲嵌，準確。
13，奇數場場同步脈沖前沿也是起行同步作用的前沿，奇數場從第1行至第312.5行；偶數場同步脈沖前沿不起行同步作用，偶數場從第312.5行至第625行。
??
1-2波長分別為400nm，550nm，590nm，670nm及700nm的五種單色光，每種光通量均為100lm，計算合成光的光通量及輻射功率。
光通量中（光瓦）=輻射功率（W）x視敏函數值V（A）
1-4在明視覺條件下，對420nm紫光若要獲得與555nm黃紫光相同的亮度感覺，它們的輻射功率比應該怎么樣？
1-8.若觀眾與電視機屏幕的距離L為幕高h的4倍，人眼的最小分辨角θ=1.5‘，試說明人眼在垂直方向上能分辨多少對黑白相間的線條？
1-9.在離熒光屏2m遠處看間歇呈現的運動景物，若重復呈現的頻率為20Hz，景物在熒光屏上的水平運動速度為0.1m/s,問景物呈現的是跳躍運動還是連續平滑運動?
1-12.試述選擇場頻時所考慮的幾個因素和最終選定的具體數值。
我國模擬電視掃描參數
3）掃描頻率的選擇
原則：兼顧圖像質量和電路的復雜性。
（A）幀頻的選擇
考慮：圖像有連續感、無閃爍、頻帶寬度和不易受電源干擾四個因素。
（a）要使重顯圖像有連續感
為使重顯靜止圖像有連續感，換幅頻率只需20Hz以上。為使重顯的運動景物沒有跳躍感，換幅頻率要比20Hz更高一些。
（b）要使重顯圖像無閃爍感
要求fe>fc（臨界閃爍頻率），在一般亮度下，f選45.8Hz以上。
（c）頻帶不致于太寬
（d）要為使圖像不易受交流電源干擾，中國選50Hz.
1-13.試述選擇標稱掃播行數時所考慮的幾個因素和最終選定的具體數值
（標稱掃描行數）
行頻的選擇
確定每頓標稱行數z的原則：
（a）Z應為正整數，以使各頓圖像的光棚能精確重合；
（b）足夠的行數提供有合適的分解力，才能滿足人眼的分辨力的要求；
（c）不能導致圖像信號帶寬過寬。
1-附加：為什么采用2:1隔行掃描？這種掃描方式有什么缺點
（逐行掃描）
采用隔行掃描的
好處:在保證圖像分解力不甚下降和畫面無大面積閃爍的前提下使圖像信號的帶寬減小一半
缺點：產生行間閃樂效應，出現并行現象及出現垂直邊沿鋸齒化現象等不良效應
1-18，若已知場頻=50Hz，行頻=15625Hz，場逆程系數β=0.08。重現圖像高度為40 cm，求：（1）奇數或偶數場內相鄰兩行間的節距；（2）奇數、偶數場之間相鄰行間的節距。
若已知場頻fv=50Hz，行頻fH=15625Hz，場逆程系數β=0.08。?重現圖像高度為40cm，
求（1）奇數或偶數場內相鄰兩行間的節距；（2）奇數、偶數場之間相鄰兩行間的節距。
1-20.試計算625/50掃描制式一幅圖像所能傳送的漢字數（設每一漢字由15x18個像素組成）。
答：
1-23.距離1.5m處觀看26in電視機，設人眼分辨角為0=1.5'，試計算需要的最大掃播行數Z。若場頻為50 Hz，寬高比為4：3，a=18%，K（1-β）=0.7，試計算視頻信號最高頻率。
1-24電視信號的極性如何規定？如果屏幕圖像是兩白三黑豎條紋，畫出相鄰兩行正極性全電視信號波形。
答：白電平高、黑電平低的圖像信號為正極性圖像信號；反之，黑電平高、白電平低的圖像信號為負極性圖像信號。
1-26按我國電視標準，若傳送圖像是8條豎向等寬的灰度圖案，則在每一掃描行中，掃描一條灰度條所需的時間是多少？
1-27，復合消隱脈沖的作用和參數怎樣？消隱電平和黑電平是否是同一電平？
答：復合消隱脈沖作用就是在行、場逆程期間電子束的發射；給出基準電平，它包括行消隱脈沖和場消隱脈沖 。
視頻圖像中處于圖像最黑處的電平，稱作黑色電平，簡稱黑電平。消隱電平（包括行消隱和場消隱）是在行、場逆，程期產生的一列（行、場）消隱脈沖信號的電平，可使在行、場逆程期，屏幕上不出現干擾亮線，清除各自回掃期的痕跡，以便圖像清晰。全電視信號中，各合成信號的電平關系是以同步信號電平為100%，黑電平（既消隱電平）
為75%，白電平為0，其他亮度的電平介于0-75%之間，隨圖像內容變化。（以同步信號的幅值電平作為100%：則黑色電平和消隱電平的相對幅度為75%：白色電平相對幅度為10%~12.5%：圖像信號電平介于白色電平與黑色電平之間。）
1-34某高清晰度電視系統，設寬高比為16：9，每幀行數為1125行，隔行比為2：1，場頻為60Hz，?8%，a=18%，求：（1）系統的垂直分解力；
（2）系統的水平分解力；（3）視頻信號帶寬。
1-36.已知：Z=625，W/H=4/3，=H/8，=0.08，場頻為50 Hz，且采用隔行掃描。
求：M、N、fmax、、、、、、、及有效行數 Z'。
類似題：
1-37.若Tv=20ms；Tvr=2ms；TH=64us；THr=8us，采用2：1隔行掃描，光柵寬高比為16：9。求：
（1）當接收機通頻帶寬為4MHz，求水平分解力；
（2）當傳送圖像為560條豎直相間的條紋時，求圖像信號的上限頻率fmax
38.E知：Z=625，L/H=4/3，THr=TH/8；Tvr=0.08Tv；求：M，N，fmax，Tv，TH、THt、THr.Tvt、Tvr，fH、以及有效行數Z'。
39.一隔行掃描電視系統，a=18%，K-4/3，Ke（1-β）=0.7，fv=50Hz，計算Z-405行和Z-819行時的行頻fH和視頻信號頻帶寬度Af。
第2章 三基色原理與計色系統
三基色原理：由三種基本顏色混合出人眼在自然界通常所能感覺到的絕大部分顏色。
物理三基色（RGB）計色系統
Y= 0.299Re + 0.587Ge + 0.114Be
等色調波長線、等飽和度線和等色差域
顯像三基色
1.重現色域要盡可能的大即顯像三基色在色度圖中所構成的三角形面積要大
2.熒光粉的發光效率要高，以獲得有足夠高的亮度的彩色圖像。
三基色的視敏函數要大
麥克斯韋計色三角形
2-1.物體的顏色由哪些因素決定？
物體的顏色由反射和透射特性和照明光源的光譜功率分布決定。
2-9波長分別為400 nm、550 nm、590 nm、670 nm及700 nm的5種單色光，每種光通量均為100（lm），計算合成光的光通量及輻射功率
2-11下列兩色光重疊投影到（暗室）白幕上，應出現什么顏色？
（1）淡紅和淡綠；（2）黃光和青光；（3）青光和品光；（4）紅光和黃光=橙光。
顏色混合規則 配色
紅綠藍
青品黃
2-17.彩色電視系統中的三基色是怎樣的三基色，如何選定？
答：三基色是紅、綠、藍；選用紅綠藍三種色光可混配出的顏色最多，使用彩色電視所能重現的色域最寬。
已知兩種色光F1和F2的配色方程分別為F1=1R+1G+1B，F2=5R+5G+2B計算合成色光F1+2的相對色系數r，g，b并在麥克斯韋計色三角形中標出F1，F2，F1+2的位置。
?
2-18.亮度方程的物理意義是什么？目前彩色電視中采用的是什么樣的亮度方程？
亮度方程
（Y=0.30Re+0.59Ge+0.11Be）
物理意義：
1.某一色光可按Re，Ge、Be三基色系數混配時，其亮度大小按亮度方程計算得到。
2.視頻傳輸中的亮度信號按照亮度方程對三基色信號加權生成。
說明：
0.299、0.587、0.114代表每個基色單位的光通量（亮度）
如果Re、Ge、Be相等，則彩色電視機混配出基準白光。
?
2-19已知兩種色光F1和F2的配色方程分別為F1=1R+1G+1B，F2=5R+5G+2B計算合成色光F1+2的相對色系數r，g，b并在麥克斯韋計色三角形中標出F1，F2，F1+2的位置。
F1+2=6R+6G+3B相對色系數r=2/5，g=2/5，b=1/5
第3章 彩色電視攝像原理
3-9.何謂電子快門？解釋其工作原理。應用中應注意什么事項？
電子快門是指通過控制 CCD 攝像器件的電荷積累，使拍攝高速運動的活動場景清晰不模糊的技術。其工作原理是：將一場中積累的電荷包分兩次讀出。第一次讀出的電荷包通過溢流溝道上加以高電位將其釋放掉，再重新積累，到達場消隱期時正式讀出再積累的電荷包，用于形成圖像信號。在一場時間中，第二次正式讀出的電荷積累時間越短，電子快門的速度越快。應用中應注意：使用電子快門時，電荷有效積累時間短，電荷包內電荷的數量少，輸出圖像信號的幅度小，信噪比下降，即攝像機的靈敏度降低。為了保證輸出信號有足夠的信噪比，電子快門只有在高照度下才適宜應用。快門時間越短，需要景物的照度越高。?
3-13.何謂彩色系統的色度匹配？能否理想地實現色度匹配？為什么？
為了不失真的傳輸彩色，象機的綜合光譜響應特性必須各自與顯像三基色相應的三條混色曲線成正比，滿足這一條件，就稱為彩色系統的色度匹配
不能理想的實現色度匹配.因為色度區配是不失真的傳輸彩色圖像的重要條件像機的光特性只能提供出近似顯像很色曲線主解的響應，這就使黃光屏上重現圖像的彩色得不到遍真的還原，即使采用彩色校正，也只是提高還原準確度盡量接近色度匹配，無法實現準確的色度匹配
3-15，什么是電視系統總傳輸特性？希望y值為多少？為什么？
電視系統的總傳輸特性包括：
攝像器件的光一電變換特性、傳輸通道從發端到收端的電一電傳輸特性和顯像管的電一光變換特性
Y反映了電視系統的非線性系數
Y=1時，重現圖像亮度與被攝懸物亮度成正比，無亮度層次失真
3-19.當電視傳輸系統非線性系數y=2，傳輸系數K=0.5，被攝取的彩色光為F0=6（Re）+4（G，）+2（B.）時，求：
（1）F0在顯像三角形中的色度坐標（r0，g0）；
（2）重現彩色光Fd方程式及色度坐標（ra，gd）；
（3）說明重現彩色光的變化情況。
第4章 ?彩色電視信號
4-5.什么是高頻混合原理？加給彩色顯像管的激勵信號是怎樣的視頻信號？其頻帶成分有何特點？
（1）利用人眼對彩色細節的分辨能力低的特性，對于圖像的低頻部分（1.3MHz以下），能準確重現彩色，而對于高頻部分（圖像的細節、輪廊）由R、G、B混合出來的亮度信號來代替（沒有，彩色）。
（2）負極性的R、G、B信號。
（3）0~1.3MHz都是真正的R、G、B基色信號。1.3-6MHZ則是Y信號。
4-8.試述y校正對恒定亮度原理的影響。
事實上，輸入到編碼矩陣電路的三基色信號是經過校正的信號.由它組成的亮度信號，一般情況下不等于原亮度信號，為：Y=0.30Re+0.59Ge+0.11Be通常Y<Y、即黑白電視機接收呈現出的圖像除黑白部分外的彩色部分的亮度是失真的受們）彩色電視機對重現圖像的亮度沒有影響，但因傳輸過程中Y使得恒定亮度原理有一定程度的失效，但影向不大
4-11.何謂正交平衡調幅？兼容制彩色電視為何采用正交平衡調幅？
正交平衡調幅：兩個調制信號分別對頻率相同、相位差90°的兩個載波進行平衡調幅，然后相加。
原因：僅占用一個信號調幅的頻帶，采用抑制載波的方法，減小亮度干擾。
第七周
4-12.色度信號矢量的模值和相角與飽和度和色調間有怎樣的關系？
模值----飽和度
相角----色度
4-17.何謂亮串色？說明其產生原因及對圖像的影響。
亮串色：由于處于色度通道頻帶內的亮度信號頻譜中的各個分量，經同步檢波后轉換為低頻信號，在屏幕上顯示為彩色干擾花紋。
由于高頻端亮度信號能量較小，干擾不明顯。但像黑白的細格子、細條紋圖像，干擾就比較嚴重，閃動的花紋。
4-18.何謂色串亮？說明其產生原因及對圖像的影響。
色串亮：由于色度副載波疊加在亮度之上，其幅度的變化將使顯示的亮度產生相應的變化，稱為副載波干擾亮點。
高飽和度彩色時，干擾點影響大。表現為：在輪廓邊緣有爬行、邊沿擾動。
4-22.PAL制彩色全電視信號中包含哪些信號？這些信號的作用各是什么？
1 亮度信號 圖像信號，
2 色度信號 顏色信號，通常采用減色法
3 色同步信號 4.43M鎖相信號，用以同步顏色解碼。
4 場同步信號 用以場同步。
5 行同步信號 用以行同步。
6 測試行 19,20行，用以測試，可以含實時時鐘信號，慢同步電視信號（如股票，天氣預報等）
7 伴音信號 6.5MHz,調頻方式，通常采用內差式接收。
8 消隱信號（行消隱和場消隱）
包括：亮度信號、色度信號、色同步信號、復合消隱信號、復合同步信號
亮度信號?????????攜帶傳輸圖像的亮度信息；
色度信號?????????攜帶圖像的色度信息，包括色調和飽和度；
色同步信號???? ?為接收機恢復副載波提供基準頻率和相位提供V分量逐行倒相信息，提供 ?色度信號強弱的信息。
復合消隱信號? ?在行、場逆程期間使顯像管中的掃描電子束截止，熒光屏看不見回掃線；
復合同步信號 ?為電子束掃描提供同步的控制信息。分別指令電子束在確切的時刻開始行、 ?場掃描逆程；
4-23.設PAL制電視系統攝取的彩色光為F=1（G）+1（B.），求編碼所得信號Y、U、V和C的數值，并畫出色度信號矢量圖。
4-24.PAL制的副載波為何不采用1/2行間置而要采用1/4行間置？
色度副載頻的選擇
PAL制：色度副載頻如果也采用1/2行頻的奇數倍，V分量副載波的頻譜將和亮度信號頻譜重疊，會對亮度信號產生嚴重的干擾。
為了和亮度信號實現頻譜間置應選
fs=（n士1/4）fH，使半行頻間隔的U、V譜線和Y信號的譜線錯開1/4行頻，稱為1/4行間置
1/4行間置，帶來新的問題：亮色之間串擾增大
4-25.實際的PAL副載頻f，的數值是多少？它與行頻f間有怎樣的比例關系？
4-26.何謂色同步信號？其作用是什么？并畫圖示明它在行消隱后肩上的波形和參數。
為實現同步檢波，需要為接收機提供副載波的基準頻率和相位。色同步號是接收端恢復解調副載波的基準信號。
作用：
（1）為電視接收機恢復基準副載波提供基準頻率和相位；
（2）給出V信號逐行倒相的順序。
（3）提供色度信號強弱信息。
附加2、什么是電視系統的y失真？造成的原因是什么？如何矯正？實際矯正后對電視圖像重現的亮度和色度分別有什么影響？
（1）是指電視系統整個通道的非線性特性，包含光電轉換、電電傳輸、電光轉換。
（2）由于早期使用的CRT 電視機中電子槍電壓信號與發射電子束成指數關系，從而造成整個電視系統有y失真。
（3）在前端的電電通道人為加一級非線性失真，進行矯正。
（4）實際矯正后總y>1，故色度向飽和度升高方向變化，亮度呈現白壓縮黑擴張趨勢。
附加3、解釋三種接口的定義（包括，傳輸信號、傳輸電纜、傳輸電平、信號質量等）：
①復合（composite）信號接口
②分量（component）信號接口
③ S-Video信號接口
①復合（composite）信號接口：
傳輸信號：彩色全電視信號，包括亮度信號（含復合消隱，復合同步）和色度信號（含色同步）。
傳輸電纜：一根特性阻抗為75歐姆的電纜
信號電平：1Vppt20mv；其中視頻信號為0.7Vpp，同步脈沖幅度為0.3Vpp是一種亮度色度混合的視頻信號，仍然需要顯示設備對其進行亮/色分離和色度解碼才能成像，色度信號與亮度信號有很大的機會會相互干擾影響最終的輸出質量
②分量（component）信號接口：
傳輸信號：三基色信號或亮度信號和兩個色差信號傳輸電纜：三根特性阻抗為75歐姆的電纜
信號正極性：RGB或Y信號的峰峰值幅度為1Vpp，其中視頻信號為0.7Vpp，同步脈沖幅度為0.3Vpp，色差信號CR，CB為雙向信號，峰峰值幅度為0.7Vpp.
③ Y/C分離接口（S-Video信號接口）：
separate Video，也稱為S端子，又叫做亮/色（Y/C）分離接口，S端子將亮度和色度分離輸出，避免了輸出時亮度和色度的相互干擾。
傳輸信號：亮度信號Y和色度信號C；傳輸電纜：使用5芯電纜線連接，特性阻抗為75歐姆信號電平：亮度信號Y：1Vpp（包括復合同步），正極性色度信號C：0.822Vpp（含色同步）
V分量（R-Y）逐行倒相
F=Usinwst+-Vcoswst
第八周
模擬電視調制傳輸
5-2.電視信號的傳輸覆蓋哪幾種方式，在地面電視廣播中，依靠哪種無線電波進行傳輸？它有什么特點？
1.無線開路廣播2.有線電視廣播3.衛星電視廣播
地面電視廣播中工作頻段
甚高頻VHF：48MHz ~ 223MHz超高頻UHF：470MHz ~ 960MHz在VHF，UHF頻段，屬于超短波范圍，需要采用空間波在直視范圍內傳輸到接收點。
優點：發射系統建立便捷；區域性覆蓋；可以傳輸本地節目；
5-4.何謂殘留邊帶調幅？無線開路電視廣播中為什么采用殘留邊帶調幅？
傳輸一個完整的邊帶和一個限制帶寬的邊帶，實現時是將一個雙邊帶調幅信號通過一個特定的濾波器，濾掉一部分下邊帶形成殘留邊帶調幅信號，然后再進行傳輸。
無線開路廣播中采用，優點是帶寬窄，節約了頻帶資源，發送端的濾波器容易實現，不需要同步檢波，可以用普通的幅度檢波，降低電視接收機成本。
5-8.伴音信號采用什么調制方式？為什么？
電視廣播中伴音信號采用調頻方式，和圖像射頻頻分復用，由同一天線發射，伴音信號采用調頻的原因是：所需發射功率小約是圖像調幅發射功率的1/10；信噪比高；抗干擾能力強；伴音和圖像信號調制方式不同，兩者干擾小。
5-10.何謂電視頻道？畫出我國標準6頻道的射頻信號頻譜圖，注明圖像伴音載頻的位置及各頻帶寬度數值。
5-12.我國的彩色電視廣播為PAL-D/K制，它包含哪些參數？
PAL指彩色制式：三基色編碼時，V分量采用逐行倒相；色度副載頻4.43MHz等。D/K指黑白制式，其含義為：每幀625行、每秒50場、2：1隔行掃描；視頻帶寬6MHz、射頻帶寬8MHz；圖像信號為負極性、殘留邊帶調幅調制；伴音為調頻調制、伴音載頻比圖像載頻高6.5MHz.
7-3.在數字標準清晰度電視中，亮度信號取樣頻率的選擇主要考慮哪些因素？
（1）滿足取樣定理，即取樣頻率應該大于視頻帶寬的兩倍
（2）為了保證取樣結構是正交的，取樣頻率fs應當等于行頻fH的整數倍
（3）為了便于國際上的節目交流，亮度信號取樣頻率的選擇還應兼顧國際上的不同掃描格式的行頻
（4）為降低碼率，應該在滿足取樣定理的條件下，盡量降低取樣頻率，一般選擇取樣頻率為信號帶寬fu的2.2~2.4倍左右。標準清晰度電視亮度信號取樣頻率為13.5MHz，高清晰度電視亮度信號取樣頻率為74.25MHz
7-4，解釋720x576/50i，1920x1080/50i，1920x1080/50P分別代表什么含義？
（1）有效行為576行，每行有效樣點數720，50是每秒50場，i是隔行掃描。
（2）有效行為1080行，每行有效樣點數1920，每秒50場，i是隔行掃描
（3）有效行為1080行，每行有效樣點數1920，50是每秒50幀P是逐行掃描。
7-5.分別畫出4：4：4、4：2：2、4：2：0，4：1：1色度格式中Y，CR，CB的取樣格式結構圖。在數字標準清晰度電視中，色度的取樣頻率是多少？
7-6.在4：4：4、4：2：2、4：1：1、4：2：0四種取樣格式中，亮度分解力和色度分解力（分別在水平、垂直方向上分析）有什么不同？
4：4：4
R、G、B（或Y、CB、CR）三個分量信號具有相同的水平和垂直分解力。
4：2：2
色差信號CB、CR在水平方向上的取樣點數為亮度信號的一半。
色度信號是半帶寬傳送，水平分解力是亮度信號的1/2；
而垂直方向上CB、CR的取樣點數與Y相同，色度信號的垂直分解力與亮度信號相同。
4：2：0
亮度信號Y的取樣頻率還是13.5 MHz，而兩個色差信號CB、CR在水平方向和垂直方向上的取樣點數均為Y的一半。色度信號的垂直分解力和水平分解力都是亮度信號的1/2。
4：1：1
色差信號CB、CR在水平方向上的取樣點數為亮度信號Y的1/4
色度信號是1/4帶寬傳送，水平分解力是亮度信號的1/4；
而垂直方向上CB、CR的取樣點數與Y相同，色度信號的垂直分解力與亮度信號相同。
7-7.在我國4：2：2數字標準清晰度電視演播室信號接口中，行有效期包含多少個字節？行消隱期包含名少個字節？
一行一共1728個字節，其中1440個有效字節，包括720個亮度、360個Cr和360個Cb字節；
288個消隱期字節，其中4個SAV、4個EAV字節，SAV和EAV是定時基準信號。
7-8.在電視信號數字化中，量化比特數是如何選擇的？
為降低碼率，量化比特數應小
為減少量化噪聲，量化比特數應大
量化比特數過小的影響：顆粒雜波?偽輪廓 邊緣忙亂?等
主觀評價實驗表明，n≥8比特對廣播電視是合適的。
7-9.亮度信號和色差信號的碼電平如何分配？
亮度信號動態范圍共占220個量化級，峰值白電平對應碼電平235，消隱電平對應碼電平16。為了預防信號變動造成過載，上端留20級、下端留16級作為信號超越動態范圍的保護帶。其中碼電平0和255為保護電平，不允許出現在視頻數據流中，碼字00和FF用于傳送同步信息。
色差信號動態范圍共占225個量化級，峰值電平對應碼電平240，0電平對應碼電平16，為了預防信號變動造成過載，上端留15級、下端留16級作為信號超越動態范圍的保護帶。
亮度和色差信號量化以后取其最鄰近的整數作為碼電平值，其數字化表達式為
DY??= INT?[（219Y + 16）x 2n-8]
DcB??= INT?[（224E'cB?+ 128）x 2n-8]
DcR??=?INT?[（224E'cR?+ 128）x 2n-8]
7-11.分別計算數字標準清晰度電視4：4：4、4：2：2、4：2：0、4：1：1格式視頻信號的有效碼率。
有效碼率
4:4:4: 720?x?576?x?10?x?3?x?25 = 311.04 Mbit/frame
4:2:2: 720?x?576?x?10?x?2?x?25 = 207.36 Mbit/frame
4:2:0: 720?x?576?x?10?x?1.5?x?25 = 155.52 Mbit/frame
4:1:1: 720?x?576?x?10?x?1.5?x?25 = 155.52 Mbit/frame
10bit量化的 有效碼率
10bit量化的 總碼率
7-13.計算數字標準清晰度電視4：2：2 格式的SDI碼率
13.5M x 2 x 10=270Mbit/s
876?x?625?x?25?x?10?x?2=270Mb/s
7-16.我國數字高清晰度電視演播室編碼參數標準，主要規定了哪些參數？
亮度的取樣頻率：74.25MHz
4：2：2 色度格式中，Cb、Cr的取樣頻率各是37.125MHz總行數：1125 行，幀頻25fps每行總的樣點數5280個樣點，Y有2640個，色差分別有1320個。其中每行的有效樣點數為1920，CR、CB為960。
7-17.在數字高清晰度電視中，亮度信號取樣頻率的選擇主要考慮哪些因素？
（1）滿足取樣定理，取樣頻率應該大于模擬高清亮度視頻帶寬30MHz的兩倍
fs>60MHZ
（2）保證取樣結構是正交，取樣頻率fs等于行頻fH的整數倍1125X25= 28125（Hz）
（3）兼顧高、標清的格式，高清亮度取樣頻率應是2.25MHz的整數倍。
fs= mX2.25MHz
（4）為了減少傳輸數據量，取樣頻率應在滿足以上條件，盡量低。取樣頻率取信號帶寬的2.2-2.4倍
最終取fs=74.25MHz
7-19.計算數字高清晰度電視4：2：2格式的SDI碼率。
74.25?x?10^6?x 2 x 10= 1.485Gbps
2640?x?1125?x?25?x?10 x?2=1.485Gbps
7-20.在數字電視演播室中，音頻信號取樣頻率和量化比特數是如何選擇的？
在PAL制的625行/50場/2：1隔行電視信號中，利用每場312.5行中的294行記錄數字音頻信號，每行記錄3個音頻樣值
fs=50（場）X294（行）X3（樣值）=44.1kHz
取樣頻率優選為48kHz，1也可以選用32kHz或44.1kHz
演播室數字音頻編碼方式優選PCM20bit線性量化，也可以選用16bit、18bit及24bit線性量化
7-21.在AES/EBU數字音頻信號接口協議中，一個音頻幀包括幾個子幀？
每個子幀包括多少bit？主要傳輸什么數據信息？
一個音頻幀包括2個子幀，每個子幀包括32bit。每個子幀包括來自一個音頻源或聲道的樣值數據（音頻數據）、輔助數據、同步數據、附加數據。
附加題：抽樣和量化可能帶來的信號損傷分別有哪些？
抽樣可帶來的信號損傷有：
（1）混疊效應
原因：抽樣頻率未滿足奈奎斯特準則，恢復信號中包含混疊分量，恢復圖像產生混疊失真，表現為莫爾條紋干擾。
（2）孔闌效應
原因：理想抽樣信號脈沖寬度為無窮窄，實際設備的抽樣脈沖寬度有限，孔闌效應產生高頻衰落，表現為圖像細節模糊。
量化可帶來的信號損傷有：偽輪廓、顆粒雜波、邊緣忙亂
混疊失真
抽樣頻率大于信號最高頻率的二倍時，才能從提取出的信號中無失真地恢復出原始信號。否則會引起混疊失真。混疊的現象是，抽樣后的畫面中會產生莫爾條紋（Moirpattern），這就是俗稱的“爬格”現象。
防止混疊失真的方法：
提高抽樣頻率
加前置濾波器
攝像機虛焦+輪廓矯正
附加題2：對于模擬分量視頻信號、模擬復合全電視信號、S-VIDEO視頻信號和SDI信號，按照視頻質量由高到低排列，并說明理由。
順序：SDI信號、模擬分量視頻信號、S-VIDEO 視頻信號、模擬復合全電視信號。
原因：SDI信號是數字信號，且亮度、色差信號采用時分復用方式傳輸信號質量最好；模擬分量視頻信號亮度、色度信號分別傳輸，沒有亮色串擾，質量比數字的SDI信號稍差；S-VIDEO比模擬分量多了色度調制和解調環節，色度指標降低；模擬復合比S-VIDEO 多了亮色信號的混合和分離環節，亮色串擾引起亮色指標都降低
第九周
7-13.計算數字標準清晰度電視4：2：2格式的SDI碼率。
13.5M x 2 x 10=270Mbit/s
876?x?625?x?25?x?10?x?2=270Mb/s
7-14.在SDI接口中，是如何傳送電視同步信號的？
采用比特串行方式傳輸數字視頻信號
1）并/串變換
2）碼型變換編碼（NRZ-NRZI）：
3）擾碼
?
?
?
7-18.分別計算數字高清晰度電視4：4：4、4：2：2、4：2：0、4：1：1格式的有效碼率。
4：4：4 1920x1080x25x10x3= 1555.2Mbps
4：2：2 1920x1080x25x10x2=1036.8 Mbps
4：2：0 1920x1080x25x10x1.5= 777.6Mbps
4：1：1 1920x1080x25x10x1.5= 777.6Mbps
?
7-19，計算數字高清斷度電視4：2：2格式的SDI碼率。
74.25?x?10^6?x 2 x 10= 1.485Gbps
2640?x?1125?x?25?x?10 x?2=1.485Gbps
第11周
8-5.什么是DCT？變換域中的系數分布有什么特點？
離散余弦變換DCT：為正交變換，由不同頻率的余弦函數構成正交基，由于其高性能低復雜度，DCT被廣泛用于圖像和視頻編碼中：可由離散傅立葉變換DFT導出；變換性能高于DFT，DFT需要復數計算，而DCT只需要實數計算；能量壓縮性能較DFT更高；DCT有快速算法；在最新的H.265中，對于幀內預測參差發現離散正弦變換DST比DCT具有更好的去相關性能。
?
8-7.什么是運動補償技術？
運動補償-運用運動矢量
求得運動矢量后，找到參考幀的最佳匹配塊和，將當前幀被編碼宏塊與匹配宏塊求差，得到最小殘差塊。只需傳送運動矢量和殘差塊數據，解碼端就可以恢復出對當前幀的預測圖像。
經過運動補償后再求殘差值，經量化后的殘差數據將會少而小，使傳輸的數據量大大降低。
?
8-8.在基于塊的運動估計中，塊的大小與預測的精度有什么關系？
掩蔽效應
圖像平坦區（低頻分量）
允許誤差小→細量化；圖像突變區（高頻分量），允許誤差大→粗量化；
在預測編碼的量化器設計中，利用預測誤差值的概率分布特性和人眼的視覺特性，進行以上處理，以盡量減少編碼比特數，將量化誤
?
運動估計1）塊匹配法
?
8-9.畫出JPEG視頻壓縮編碼系統框圖，簡述各部分的作用
JPEG編碼系統框圖
第14周
?
12.簡述MPEG-2視頻壓縮中的I、B、P幀編碼原理。
?
?
?
7-10、什么是IBP幀？簡述其編碼原理。
答：
I幀：只使用本頓內的數據進行編碼的圖像，即只對本頓內的圖像塊進行DCT變換、量化和滴編碼等壓縮處理，屬于中等壓縮，可作為P/B幀的參考幀，可傳遞誤碼，壓縮比2~5：1
P幀：根據前面最靠近的I幀或P幀作為參考幀進行前向預測編碼的圖像，P幀比I幀壓縮更大，并可作為P、B幀的參考幀，會傳播誤碼，壓縮比（5~10）：1
B幀：根據一個過去的參考幀和一個將來的參考幀進行雙向預測的編碼圖像。其參考頓可以是I幀或P幀，B幀壓縮最大，且不傳播誤碼，壓縮比（20~30）：1
14.在MPEG-2視頻編碼中為什么要進行幀重排？
補充1.MPEG-2壓縮和解壓過程中主要引起的圖像失真是那種，為什么？
塊效應.
①分塊處理使塊與塊之間的相關性被忽略，不同塊邊緣相接位置來用不同的量化，舍入分量不同，造成塊邊界不連續或整塊的塊斑現象，尤其是高頻分量被量化為0，使得塊內邊修處出現據齒狀量化步長越大，塊效應越明顯.
②由于量化的四舍五入，使得前后平緩變化的塊的流度DC系數發生跳躍，造成重建塊之間的高度突變
MPEG-2壓縮編碼技術原理應用_zht_sir的博客-CSDN博客
https://blog.csdn.net/zht_sir/article/details/1574535
補充2.H.264相比于MPEG-2壓縮編碼算法更高效的原因是增加了那些方法？
H.264采用的先進技術
第15周（本次作業期末會抽題）
ES（Elementary Stream）
PES（Packetized Elementary Stream）
PS（Program Stream）
一主要用于節目存儲：DVD；
TS（Transport Stream）
主要用于節目傳輸：ATSC、DVB；
試解釋TS包的組成，有哪些優點。
?
由：包頭和數據凈荷 組成
TS流優點
為什么要定義節目流和傳送流兩種復用信息流，他們是分別針對哪種應用場合而設計的？
復用可提高傳輸效率，PS\TS各滿足不同需求下的傳輸/存儲
?
數字電視碼流中為什么要傳送時間信息？
?
?
之所以要傳送時間信息是因為對于壓縮的視音頻研流的同步需要解決2個問題：①需要指示出視頻幀和音頻幀數據的播敷時刻②需要保證編解碼端時鐘同步。因此也就需要PES中的時間表和PS/PT流中的校隊時問（統時鐘基準SCR，節目時鐘基準PCR）
在 PES包頭>>適配域>>標志>>PCR傳輸
1.使uPEG解碼器與編碼器同步
2.指示校準解碼時鐘
名詞解釋：PTS、DTS
?
簡述機頂盒接收TS流的工作過程。
7、數字電視碼流復用和再復用時，需要對哪些信息進行重組和調整？
需要對以下信息進行調整：
1時間信息的調整：碼流復用對時間信息產生影響--PCR間隔：兩次PCR信號的時間間隔PCR精度；PCR信號的準確度和定度
2 PSI/SI 服務信息的調整--多路節目參數沖突，需要復用時進行調整；輸入流的PSI/SI 信息進行編輯調整有兩種方手工編輯PSI/SI和PID映射的功能或用戶指定要復用的節目號和輸入流，自動生成輸出流的PSI/SI及PID映射。
?
名詞解釋：PMT、PAT
?
第14周
根據產生傳輸誤碼的特性，可分為：
（1）隨機信道?受到隨機噪聲干擾；
（2）突發信道?受到脈沖干擾；
（3）混合信道?實際信道中是隨機和脈沖干擾并存
加性干擾?干擾疊加在信號電平上
乘性干擾?形成碼間干擾
① 伽羅華域GF（23）內有幾個非零元素；1個
?
?
②求α3的展開式，并用二進制表示；
011
③求α5的展開式，并用二進制表示；
111
④計算α4+α6的展開式，并用二進制表示；
a+1，011
⑤計算α5·α6的展開式，并用二進制表示
a2+a，110
UV信號：原指模擬復合電視信號中經過壓縮的紅色差信號V和藍色差信號U，在數字圖像的文件格式中，也泛指數字色差信號。
PbPr信號：模擬分量信號，只在標清和高清中存在，超高清中不存在，一般指標清的模擬分量信號。PbPr信號是將伽馬矯正后的色差信號B'-Y'和R'-Y'，經過壓縮以后形成動態范圍為土350mv間的雙極性色差信號。
Cbcr信號：數字電視信號中的色差分量信號，是將伽馬矯正后的色差信號B'-Y'和R'-Y'，經過壓縮以后形成動態范圍峰峰值與Y，信號一致后，再按照特定量化標準得到的數字色差分量信號。
矢量圖：每一種顏色由其對應的紅色差和藍色差信號對色度副載波經正交平衡調幅可以得到既調相又調幅的色度副載波信號，該信號在橫坐標表示0度載波，縱坐標表示90度載波的直角坐標系中，表示為一定角度和一定幅度的矢量。彩色視頻圖像中的眾多顏色即可表示為不同矢量的矢量圖。
SDI：數字電視中的串行數字接口信號，一般指是指在特定格式和采樣頻率下的分量數據經時分復用構成帶有同步和音頻等輔助數據的串行總碼率數據格式。量化bit固定為10bit，用于傳輸SD、HD和UHD等幾十種不同格式碼率的無壓縮視音頻分量數據。
SAV：有效視頻開始。SDI信號中的定時基準信號，在行消隱數據的末尾，包括用4個特定字節，其中最后1個字節含有表示有效視頻數據的開始、奇偶場和場正程逆程的同步信息。
EAV：有效視頻結束。SDI信號中的定時基準信號，在行消隱數據的開始，包括用4個特定字節，其中最后1個字節含有表示有效視頻數據的結束、奇偶場和場正程逆程的同步信息。
MPEG-2的型和級：為了解決通用性和特定性的矛盾，適應不同的典型應用場合，MPEG2標準首次規定了低級、主級、高1440級和高級4種不同分辨率的圖像格式；定義了簡單類、主類、信噪比可分級類、空間可分級類和高級四類不同壓縮質量的處理方式。
MP@ML信號：MPEG-2定義的一種編解碼格式，MP是指壓縮處理方式采用Main Profile取樣為4：2：0，ML是指圖像輸入格式為Main level?720x576x25或720x480x30，最高碼率為15Mb/s，是目前衛星、有線和地面數字電視傳輸的主要格式。
HP@HL信號：MPEG-2定義的一種編解碼格式，HP是指壓縮處理方式采用High Profile取樣為4：2：0，HL是指圖像輸入格式為High level?1920x1080x25，最高碼率為100Mb/s，是數字高清電視主要格式。
運動估計：視頻壓縮編碼的運動補償的頓間預測中，找到當前編碼塊在參考幀中的位置，估計兩者的偏移量，即運動矢量。
運動補償：求得運動矢量后，找到參考幀的最佳匹配塊，將當前幀被編碼宏塊與匹配宏塊求差，得到最小殘差塊。
變換編碼：將空間域的圖像信號變換到另外的域（變換域）進行描述，再根據圖像在變換域中系數的特點和人眼的視覺特性進行編碼。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的【中国传媒大学】史上最全的《电视原理》笔记的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
- 上一篇： 联想A590刷机方法
- 下一篇： 2022-2028年中国无线模组行业投资