电视原理与接收技术 实验16 三基色原理MPEG分析和监视附录1 VM700T型视频综合测试仪附录2 长虹DT－7机芯介绍.docx

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1、实验1三基色原理实验目的本实验运用物理的和计算机模拟的实验方法验证相加混色原理，以便读者直观地学习色度学和三基色原理的基本知识。实验原理1 .相加混色原理根据人眼彩色视觉的特性，在彩色复现过程中，并不要求恢复原景物辐射光（反射或透射）的光谱成分，而重要的是应获得与原景物相同的彩色感觉。根据三基色原理，在彩色电视中。选用红、绿、蓝3种光作为基色光，自然界中人眼所能观察到的各种颜色几乎全能由它们相混合配出。从而使电视系统只要传送出R、G、B3种信号，接收端就能恢复出原景物的彩色。这种将3种基色按不同比例相加而获得不同彩色光的方法称为相加混色。实验中，用3个投影仪，把红、绿、蓝3个基色光投射到一个白

2、色的屏幕上，2种或3种色光重叠部分就显示出混合色光。3种基色光的不同组合，可以混合成3种补色光。3种基色光的比例不同时，可以混合成各种彩色光，相同量3种基色光可以混合成白光。这种混合成彩色光的方法称为直接相加混色。2 .空间相加混色彩色显像管、液晶显示屏、PDP显示屏等显示器件，不能采用相加混色方法，面采用空间相加混色的方法形成彩色图像。以彩色显像管为例，它的荧光屏上有红、绿、蓝3种荧光粉点，荧光粉点很小，点与点距离很近。当3个电子束分别轰击3个荧光粉点时，将分别发出红、绿、蓝色光。人在荧光屏前一定距离观看时，由于人眼的分辨力有限，将不能分辨出单个荧光粉点发出的基色光，而是看到3种基色光的空间

3、相加混色所合成的色光。在本实验中需要观察标准彩条信号在显示器的荧光屏上相加混色所形成的图像。彩条信号是用来对电视系统的传输特性进行测试和调整的一种测试信号，它在屏幕上显示白、黄、青、绿、紫、红、蓝、黑8个等宽的彩色竖条。1生彩条M号的3个基色信号向、电压波形分别如图IT中R、G、B信号波形所示。3个基色信号同时接通，则标准彩条信号的图像在屏幕上显示白、黄、青、绿、紫、红、蓝、黑8个等宽的彩色竖条。预习要求1 .预习三基色原理与色度图的基本知识。2 .预习相加混色原理。3 .预习电视系统中彩色的重现原理。4 .预习PhotoShoP-CS基本操作。实验设备1 .投影仪4台。2 .红、绿、蓝透明滤

4、色片各数片。3 .白色屏幕1块。4 .示波器1台。5 .PA1彩色电视信号发生器1台。6 .彩色监视器1台。7 .放大镜数个。8 .计算机1台。实验步骤1.用投影仪做相加混色实验本实验用3台投影仪，各产生红、绿、蓝3种色光，这3种光可视为基色光。将3种色光投向白色屏幕，适当调整3种色光的位置，即可观察相加混色的现象。具体步骤如下：在3台投影仪的台面上各放一张开圆孔的遮光黑体，在这3个透光圆孔处分别放置红、绿、蓝滤色片。当打开各投影仪的灯光时即可形成3种不同颜色的圆形光像。调整3个投影仪的相对位置：使光像在屏幕上的相对位置如图1-2投影仪混色实验示意图所示,观察未重合部分的基色光和重合部分的相加

5、混色光。分别改变投影灯光的亮度，或叠加每种滤色片的数量，观察基色光和混色光的变化情况。图IT标准彩条信号波形（a）色差信号（调制信号）（b）压缩后的色度信号2,用彩条信号观察显示器的相加混色1.1 观察彩色显像管荧光粉点（条）的形状和排列结构。打开彩色电视监视器，并做适当调整。接通彩色电视信号发生器，选择几种彩色图像。在显像管屏幕前用放大镜观察显像管的红、绿、蓝3色荧光粉点（条）的形状和排列结构。1.2 观察标准彩条的图像，加深对白、黄、青、绿、品、红、蓝、黑8个彩条的印象。通过分别切断信号源或监视器R、G、B通道的开关，观察在仅有红绿、绿蓝、蓝红基色信号下标准彩条信号的彩条图像。根据三基色原

6、理，对其颜色的变化做出解释。图1-2投影仪混色实验示意图投影仪3 .利用PhOtoShOP-CS进行软件模拟混色实验，画三基色圆图。3.1 1新建一个图像文件，背景透明，颜色RGB8位，这时为图层1,置前景为红色（R255、GO、BO）3.2 选择椭圆框工具，按住Shift在图上部正中画红圆。3.3 将图层1复制2份，分别命名为绿、蓝。3.4 在屏幕右下方图层面板中单击绿图层，将图中的圆移动到屏幕左下方，双击图层面板中绿图层颜色，改为绿（RO、G255、BO）,点击“正常”右边的,选择“变亮”。3.5 在屏幕右下方图层面板中单击蓝图层，将图中的圆移动到屏幕右下方，双击图层面板中蓝图层颜色，改为

7、蓝（RO、GO、B255）,点击“正常”右边的,选择“变亮。”4 .利用PhotoShop-cs用三基色相加混色的方法画出8色彩条图。实验报告要求1 .记录用投影仪做相加混色实验的结果和实验中发现的问题，并对这些问题进行解释。2 .观察彩条信号在分别关断R、G、B通道后彩色的变化，并用三基色原理解释。3 .记录运用PhotOShOP-CS产生三基色圆图和彩条图时出现的现象，并解释。思考题1 .希望尽量在HDTV系统中扩展显示器的色域，通过上述实验思考扩展色域的途径？2 .显像管上显示白、红、绿、蓝与物理三基色的红、绿、蓝有何不同？实验2全电视信号的组成实验目的1 .通过实验研究电视系统传输特征

8、。2 .观察全电视信号及其各行扫描方式的同步信号。3 .建立电视图像（监视器）及其波形（示波器）间的对应关系的概念。4 .解析复合同步信号中行同步/场开槽脉冲、前后均横脉冲的作用。实验原理电视是一种以电信号的形式实时传送活动景象的技术。电视信号的产生、传输和显示要经过一系列复杂的光、机、电设备。木实验对黑白电视的同步扫描和传输特性进行实验研究。同步扫描的基础是首先把图像分解成许多像素，然后在摄像管靶面和显像管屏幕上对一系列像素按严格相同的扫描规则同步地进行摄像与显像。其规律是首先对水平方向一行的像素由左至右以匀速运动的方式完成一行的扫描，然后从上到下对一行行的像素以匀速运动的方式完成一帧扫描（

9、在隔行扫描中，一帧是由两场组成的）。传统电视中的摄像与显像，是由摄像管与显像管中的电子枪产生的电子束进行行/场扫描来完成的。行扫描是由从左至右的行正程扫描和由右至左的行逆程扫描构成。在逆程扫描时，不对像素进行摄像与显像，因此在行逆程扫描时要加入一个行消隐脉冲，以便在行逆程时关断电子束。同样，场扫描是由从上至下的场正程扫描和由下部回到上部的场逆程扫描构成。在场逆程期间也要加入场消隐脉冲。行/场消隐脉冲的目的是使逆程扫描线不被显示，而只出现一行行的正程扫描亮线。由这些正程扫描亮线组成矩形发光面，称为扫描光栅。摄像端与显像端二者之间由复合同步脉冲信号来实现同步扫描。在显像端，利用从摄像端传输来的视频

10、信号中分离出的行/场同步脉冲来实现行/场扫描的同步。为在接收端容易识别行/场同步行同步脉冲，将场同步脉冲宽度定为2.5Th,而行同步脉冲宽度则为4.7us,如图27所示，由于场同步期间没有行同步信号，这将影响到行扫描的同步，因此在场同步脉冲内形成一些缺口（开槽），用来代替行同步信号，这样，整个扫描过程中的任何时刻都能保证严格的行同步。奇数场侍数场I111I1III1Si1I1n口（b）图2-1行同步信号和凭合同步信号（G行同步信号（b）且合同步信号由于采用奇数行隔行扫描，每场均包含半行。设每场的时间（即场周期）为Tv,因此，若把奇数场和偶数场的同步脉冲分两排来画，并令场同步脉冲对齐，则两场的行

11、同步脉冲相互错开半行。由于场同步脉冲是利用积分电路来分离的，而相邻两场的场同步脉冲内的开槽及两个场同步脉冲前后的行同步脉冲都相差半行，从而使两场的场同步脉冲积分起始电平不同，积分后的波形也不完全重合，这一差异将严重影响隔行扫描的准确性并导致并行现象和垂直分解力降低。为了消除这个误差，可以在场同步脉冲持续期间及其前、后若干行内，将行同步脉冲的频率提高一倍，这样就使得在这一段时间内偶数场与奇数场的同步脉冲波形完全相同。因此，通过积分电路后的两场场同步脉冲的积分起始电平相同，经过积分电路后两场输出信号的波形也一致，保证了两场的时间间隔相同。另外，为使频率提高后的行同步脉冲的平均电平不变，在脉冲间隔为

12、TH/2的情况下将行脉冲的宽度减小到原来的一半。这种在场同步脉冲前、后的窄脉冲分别称为前均衡脉冲与后均衡脉冲。按照我国的电视标准，前后均衡脉冲均为5个，各占两行半时间。行同步脉冲宽度为4.7us,均衡脉冲的宽度为2.35us0场同步脉冲也占两行半时间。因开了5个槽而形成5个齿脉冲，场同步中齿脉冲宽度为27.3/s,开槽脉冲宽度为4.7us.如图22所示。利用监视器的行、场延时功能可观察行、场逆程信号的图像如图2-3所示。图2-3行、场逆程信号图像预习要求1 .阅读本实验的原理和配套教材电视原理与接收技术中第2章和第3章的有关内容。2 .熟悉附录VM700T视频测试仪简介，从泰克公司网站下载VM

13、700TVideoMeasurementSetOption11PA1MeasurementsUserManUa1阅读。3 .熟悉国标中有关复合同步信号的标准。4 .解释监视器上显示简单图像与全电视信号波形的关系。实验设备1 .彩色摄像机1台。2 .彩色监视器1台（有行、场延迟功能）。3 .双踪示波器1台。4 .电视信号发生器1台。5 .VM700T视频测试仪1台实验步骤1 .电视信号的观测全电视信号包括图像信号、复合消隐脉冲（行消隐脉冲和场消隐脉冲）和复合同步脉冲（行同步脉冲、开槽的场同步脉冲和前后均衡脉冲）。用示波器分别观察一行和一场全电视信号各组成部分的波形及其时间关系。若有VM700T视

14、频测试仪可利用其选行和扩展功能观察。2 ,2:1隔行扫描方式的同步信号的观测用双踪示波器的YA及YB探头同时观察全电视信号，用场推动信号外触发，仔细调整“电平”旋钮，可观测到两路信号相差半行的波形。3 .图像及其电信号波形的对应关系的识别、在研究了电视系统的传输特性和识别了一些简单的图像及其电信号波形的对应关系的基础上，进一步识别一些常用的标准电视图像（如阶梯波，多波形，格子）与其电信号波形的对应关系。将电视信号发生器信号输入监视器。观察阶梯波、多波群、棋盘格等信号。观察电视信号波形与监视器上电视图像的对应关系。利用监视器的行、场延时功能可观察行、场逆程信号的图像。观察摄像机摄取的任意图形的信

15、号波形，解释该图形与波形的对应关系。实验报告要求1 .将各实验内容测试记录整理好，列表画图。2 .画出阶梯波的全电视信号波形并说明各组成部分的作用。3 .电视信号发生器中产生的阶梯波，多波群各适用于电视系统的哪些指标的测试？思考题1 .辨析复合同步信号的作用。2 .阐述电视系统中采用隔行扫描方式的优缺点。3 .画出摄像机摄取下列图像时，用示波器能观察到的行波形。实验3彩条全电视信号波形图及矢量图实验目的1 .了解矢量示波器的工作原理，初步掌握仪器操作规程。2 .以100-0-100-0彩条为例观测亮度信号Y,色差信号(RT)、(B-Y),色度信号u、V和e-色同步信号eb及全电视信号CVBS的波形。3 .观察IOO-OTOO-0彩条信号矢量图，观测并分析解调副载波对矢量图的影响。4 .观察分量信号的“闪电”波形和“蝴蝶结”波形。实验原理1 .彩条全电视信号的组成彩条全电视信号包括Y、eceb,复合同步信号S和复合消隐信号B1。100-0-100-0彩条全电视信号的动态范围在未经压缩前是从1.79V到0.79V(白色电平为IV,黑色电平为0),超过黑白电平很多，动态范围太大，不仅使发射机容易产生过调制，还将严重影响同步工作，所