视频测试原理讲义.docx

电视测量原理内容根据国标＜GB-3659-83＞电视视频通道测试方法，部标＜GY35-34＞VHF 电视发射机通道测试方法，部标＜ GY/T107-92＞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）信号源 ► 视频通道视频信号 输出端视频信号（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）电视发射机测试信号发生器—*电视发射机-CL电视测试解调器—视频自动测试系统（图2）（二）电视中心播控系统测发均矩分切处逆分自试生衡阵理程动系信器 >放—►开—>配—>换—>放—>插—>配—测统号大关大入试器器器器器器器（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=ku1U1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（3 ）=『8 f （t） e-jwt dt■81时域函数 f (t) = 2n『8 f (w) eM d3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J行时间波形失真、K系数|场时间波形失更〔长时间波形失真广幅度失真 色度信号＜、相位失真「幅频特性失真 频率域｛相频特性失真L （群延时特性）「增益差A K 色度一亮度^-时延差At（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）系统传输特性50%100%5. 非线性失真的分类（亮度信号非线性失真r色度增益非线性失真色度信号非线性失真I图象信号非线性失真微分增益（DG） I色度相位非线性失真微分相位（DP）L色度亮度交调失真r同步脉冲非线性失真'同步信号静态非线性失真I色同步非线性失真k同步信号非线性失真4 r同步脉冲非线性失真、同步信号动态非线性失真I色同步非线性失真（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失真 类型与输入信号 幅度的关系输出与输入 信号的关系传输函数新的频率 成分失真产生的 原因线性失真无关呈线性关系K （f）为f.t的函数不产生电抗元件分布参数非线性失真有关呈非线性关系Km为输入信号^的函数产生非线性元器件表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 50oK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 a/ \ 2T脉冲与条脉冲J― （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波形阶=圭X100%Kp=寸’ X100%取计算最大值作为Kp第四振铃处第二.我|7姓>6斧一 图阶=无X100%⑵意义2T正弦平方波底部两侧产生的回波失真反映被测通道的相频特性失真⑶影响导致图象出现多重轮廓，造成重影，使清晰度下降4. 2T正弦平方波与条脉冲幅度比Kpb⑴计算Kpb =^ri； X100%⑵意义反映被测通道的幅频特性失真（由于条幅信号通过系统不会发生变化）⑶影响图象清晰度的变化A通道带宽不够或高端下降、2T高度下降，表现图象细节变淡、边缘轮廓不 清B幅频特性高端抬高、2T高度上升，使图象轮廓、细节加深，并出现明显镶 边、重影现象⑷公式中除4的规定由于人眼对图象细节、边缘轮廓的单纯加深或变淡不够敏感，对于产生同等的图象质量损伤所允许的2T幅度变化大一些。

加大分母倍数）（Kp、Kpb也就是短时间波形失真）5.行时间波形失真Kb⑴计算 Kp=± X100%⑵意义（由于条脉冲信号平顶部分持续时间较长）反映被测通道行频至500K 的中频失真，代表图象中较大尺寸内容在水平方向的亮度变化（由于电视 箝位作用每行发生一次），反映箝位电路质量⑶影响图象沿水平方向界限不清，严重时造成水平方向拖尾6. 场时间波形失真K507. 长时间波形失真8. 亮度信号的线性失真类型小结亮度信号的 失真类型短时间失真Kp、Kpb行时间失真Kp场时间失真K50长时间失真对应的持续 时间象素（一个或数个）0.1-1us行期间1-64us场期间64us-20ms多帧20ms-几十s测试波形2T脉冲/条信 号2T脉冲/条信号 中的条信号场频方波APL变化，每隔数秒 跳变的平场信号对图象的影 响对应图象细 节、边缘、轮 廓的变化水平方向的亮度 变化、拖尾和模糊图象垂直方 向的亮度不 均匀背景亮 度不真实图象闪动产生的原因频带宽度不够 或高频补偿不 当中频频谱分量的 幅度特别是相位 失真箝位电路存 在问题低频相位失 真，箝位电路不佳与交流耦合级，反 馈环路低频特性电 路阻尼、电源去耦 电路、低频补偿电 路等有关（二）色亮增益差AK1. 定义把一个具有规定的亮度和色度分量幅度的测试信号送到被测系统的输入 端，输出端信号中亮度分量和色度分量幅度比与输入端幅度比的改变称色亮增 益差。

2. 意义通道对色度分量和亮度分量的放大不一致3.测试⑴经典法失真波形2(Va — Vb) △ K-Vmax+Va-VbX1O0%(图 10)从频谱角度看，这种波形分别代表视频低端 和高端的情况，严格地说是代表了亮度信号的 低中频分量与色度信号间的关系，理论上并不 能充分代表整个信号与色度信号之间的关系（亮度6M）,由于亮度信号能量以低频成分图11 为主，所以，还是认为20T正弦平方波能代表亮度信号⑵自动测试系统直接测出色度与亮度的幅度进行计算幅度（图 12）4. 影响色饱和度失真，类似色饱和度调节不当，△K为负，图象色彩变淡、暗 淡、人物神色不佳；△ K为正，颜色过浓、轮廓不分明，类似儿童填色画， 缺乏真实感5. 原因传输通道幅频特性不好；色度、亮度通道幅频特性不一致三）色度一亮度时延差^丁1. 定义当输入一个与八K相同的测试信号，输出在亮度分量与色度分量的调制 色络波形的相应部分在时间关系上出现的差值，称At2. 测试以纳秒ns为单位，规定色度分量时延 大于亮度分量时延为正图 13）3. 影响（色度信号与亮度信号不能同时到达显示端），彩色套色不准，在水平方 向出现彩色镶边，人眼比较敏感感。

4. 原因传输通道群延时频率特性不平坦，中频滤波器特性变化，中频带宽不够5. 改善措施失真往往同时产生A K为- A K为+ A K为+ A K为-At为+ At为- At为+ At为-AK、At四种情况可用波形观察：（图 14）使传输通道中色度通道和亮度通道幅频特性相一致，注意通道中各个环节 的阻抗匹配，保证设备反射损耗指标尽可能大，中频和高频通道的群延时频率 特性应该平坦四）幅频特性1. 定义从场频至系统标称截止频率的频带范围内，通道输入与输出之间相对于 基准点频率（250K）的增益变化，以dB为单位20lgVnVO2. 测试 VO Vn多波群 _ I rl 0.5 1.5 2.5 4.0 4.8 5.8250K图15频率的取定尽量避免彼此间的整倍数关系，以减少彼此的谐波互相影响 考虑把副载波4.43M夹在中间，便于估计通道对它的影响3. 影响高端：图象清晰度4.43M:不仅影响亮度、对色度信号产生影响，而且影响AK、At4. 电视发射机幅频特性测试⑴射频幅。