电视原理第六版（俞斯乐）

3.5 彩色电视色度信号为什么要压缩？如果编码时各彩条被压缩的比例不同接收时显示彩条图像是否有彩色失真？

答：由于电视的复合信号是由亮度信号和色度信号叠加而成，如果不把色度信号压缩，则彩条复合信号幅度的最大值将超过白电平的78%，而最小值将比黑电平低78%。用这样的视频信号对图像载波调幅时将引起严重的过调制，为使已调信号不超过规定的界限和改善兼容性，必须对色度信号进行压缩。

如果编码时对各彩条采用不同的压缩的比例，虽然可以使已调信号不超过规定的界限，但接收端很难识别各彩条不同的压缩比，会造成彩条饱和度的失真。

3.6 试分析说明用于NTSC制的亮色分离电路的工作原理。

答： NTSC制的亮度信号与色度信号频谱以最大间距错开，可以用简单的电路实现亮色分离。下图是用一根延迟时间为TH的延迟线构成的亮色分离电路。由于亮度信号的主频谱是以行频为间隔的，因此进

-Y(t)+ec(t)2ec(t)TH+Yd(t)+ed(t)2Y(t)入色度通道的亮度信号为： Y(t)??m

Ymsin2?mfHt 式中m取m1至mn正整数求和，而m1fH至mnfH

为色度通道范围，显然经延时后的亮度信号Yd（t）与延时前的亮度信号Y（t）相等，而延时后的色度信号ed（t）与延时前的色度信号ec（t）相位相反，即 Yd（t）=Y(t-TH)=Y(t) ed(t)=ec(t-TH) = -ec(t) 于是相减端 [Y(t)+ec(t)]-[Yd(t)+ed(t)]=2ec(t)

相加端 [Y(t)+ec(t)]+[Yd(t)+ed(t)]=2Y(t)

即 相减端分离出色度信号。相加端分离出亮度信号。

3.7 什么叫做微分增益？什么叫微分相位？在彩色电视系统中为什么要考虑这个问题？

答：当传输系统存在非线性时，色度信号产生的相移与所叠加的亮度电平有关，称为微分相位。由于色同步信号恒处于零电平上，因而，色度信号通过同步解调器解调时会出现与亮度电平有关的相位误差。这种误差无法用固定移相器补偿，因而会产生串色，使色调产生变化，影响图像质量。微分相位的容限在NTSC制中规定为?12。

当传输系统存在非线性时，色度副载波的增益与所叠加的亮度电平有关，称为微分增益。会产生饱和度的失真，影响图像质量。微分增益的容限在NTSC制中规定为30%。

3.8 当传送100-0-75-0彩条信号时，色度信号有120相位误差。计算各个色条在NTSC制解码器同步检波器输出端的信号与串色信号的比值（信号与串色均按峰-峰值计算）。

解：当色度信号有相位误差?时，Q检波器输出端为Qcos??Isin?，I检波器输出端为

0Icos??Qsin?。Q输出端串色比为

IQctg? I输出端串色比为ctg? IQ 21

0.114??R??Y??0.2990.587??????先依据公式Q?0.211?0.5230.312G 计算出各彩条信号的I、Q值。 ????????I????0.596?0.275?0.322????B??代入??120和各彩条信号I、Q值即可计算出各输出端的信号与串色信号的比值。

R G B I Q I端串色比 黄 0.75 0.75 0 -0.241 -0.234 4.85 青 0 0.75 0.75 -0.448 -0.158 13.34 1.66 绿 0 0.75 0 --0.206 -0.392 2.47 8.95 品 0.75 0 0.75 0.206 0.392 2.47 8.95 红 0.75 0 0 0.447 0.158 13.31 1.66 蓝 0 0 0.75 -0.242 0.234 4.87 4.55 Q端串色比 4.57

3.9 试分析说明NTSC制与PAL制CVBS的频谱结构的异、同点各是什么。为什么有这种区别？

答：NTSC制与PAL制的色度信号都采用了正交平衡调幅的调制方式，其亮度信号和色度信号都采用了频谱交错原理，因而它们的CVBS频谱结构中亮度信号都是以行频为间隔的主频谱线和分布于它们两侧的以场频为间隔的副频谱线，色度信号频谱插在亮度信号谱线间隙中，并以最大距离拉开

NTSC制色度副载频采用半行频偏置，使得NTSC制频谱结构中色度信号频谱与亮度信号谱线间相距

fH/2。PAL制由于色度信号采用了逐行倒相正交平衡调幅，其u、v频谱之间相距fH/2，故其色度副

载频采用1/4行频偏置，造成亮度信号谱线与u、v各相距fH/4。并且PAL制色度副载频还附加了25HZ偏置，改善了色度信号与亮度信号副谱线之间的交错。

3.10 在625行、50场、隔行扫描、标称视频带宽为6MHZ的标准下，若欲在5MHZ附近选择符合频谱交错要求的NTSC制色度副载频，试求出一个频率值。 解：在隔行扫描情况下，

fHZHZ ? 可求得当Z=625 fV?50HZ时 fH?15625fV2fH?5MHZ （n为奇数） 2 依据NTSC制选择色度副载频的条件 fsc?n 当n=639时 fsc?4.9921875MHZ 当n=641 时 fsc?5.0078125MHZ

3.11 为什么525行、60场的NTSC制要选用59.94HZ的场频？ 答：525行、60场的NTSC制在选择色度副载频时要考虑两个条件，一是副载频要等于半行频的奇数倍，二是伴音载频与色度副载频之差也等于半行频的奇数倍。经过计算，如果不修改原行频是无法实现的，当将行频修改成15734.264HZ后，为保持扫描行数不变只有将场频定为59.94HZ 。

3.12 对于采用正交平衡调幅方式的NTSC制和PAL制来讲，能否说色度信号矢量的振幅和相角分别决定了彩色的饱和度和色调？为什么？

22

答：对于采用正交平衡调幅方式的NTSC制和PAL制来讲，只有三基色和三基色的补色可以说色度信号矢量的振幅和相角分别决定了彩色的饱和度和色调，而对其它任意彩色都不能这样说。这是因为当??1 时，未经?校正的三个基色信号之间的比例关系，在?校正后不再保持。对不同饱和度的相同色调的彩色来说，R-Y、B-Y之比不能保持定值，色度信号矢量的相角也不能保持不变。同样，对饱和度相同，色调不同的彩色来说，色度信号矢量的振幅也不能保持相同。

3.13 设PAL制电视系统摄取得彩色光为F?1?Ge??1?Be?，试求编码所得信号Y、U、V和C的数值，并画出色度信号矢量图。

解：由亮度方程 Y=0.30R+0.59G+0.11B

求得：Y=0.70 R-Y=-0.70 B-Y=0.30 由 U=0.493（B-Y） V=0.877（R-Y） 得 U=0.1479 V=-0.6139

22 由 C?U?V ??arctan

V0.631 76°27?PAL行

VUU 得 C=0.631

0?7062/7? ??3600.631 283°33?NTSC行

208?333行) (NTSC

??76027/ (PAL行)

据此可 画出色度信号矢量图。

3.14 试用矢量表示法分析说明PAL梳状滤波器分离色度信号两分量的过程。 解：

PAL梳状滤波器如图所示

2u（t）+

-1当ec(t)为NTSC行信号时，直通到达相加端和相减端的信号为NTSC行信号而延迟信号为PAL行e(t)延迟线DL延迟后的信号。

当ec(t)为PAL行信号时，直通到达相加端和相减2v（t)+端的信号为PAL行信号而延迟信号为NTSC行延

迟后的信号。

根据这一关系可画出矢量图如下：

c 23

NTSC行VUNTSC行延迟UV（2）PAL行UV（3）PAL行延迟VU（4）（1）相加端为（1）+（4）+=2v当梳状滤波器的输入端为NTSC行信号时相减端为（1）-（4）-2u=相加端为（3）+（2）+=2v当梳状滤波器的输入端为PAL行信号时相减端为（3）-（2）-=2u

3.15 为什么采用频谱交错原理的NTSC制和PAL制不能彻底消除亮度信号和色度信号之间的相互干扰？ 答：由于NTSC制和PAL制采用色度信号和亮度信号共用频带的复合方式，虽然利用色度副载频偏置实现频谱交错，但在普通接收机中，二者的分离一般是通过带通滤波器和副载波陷波器来实现的，这是一宗不完善的分离方式，并不能消除亮色串扰。对于实际的活动图像，由于存在亮色频谱混叠，串扰就更为严重。

3.16 若PAL信号中缺少了全部PAL行（倒相行）色度信号，试分析PALD接收机将显示怎样的彩色图像（不考虑各种误差的影响）。

答：PALD接收机中一般都设有消色电路，当PAL信号中缺少了包括色同步信号在内的全部PAL行色度信号时，消色电路启动，图像无彩色。当色同步存在仅缺少色度信号时，PALD接收机仍能正常解码，由于此时仅有NTSC行信号颜色，而PAL行没有，视觉平均的结果造成饱和度下降。

3.17 若发送端PAL制信号中的倒相行由于电路故障而不再倒相，试分析PALD解码器的输出信号。 答：由于电路故障发送端PAL制信号中的倒相行不再倒相，其输出的色度信号为全是NTSC行。这样的信号在PALD解码器的梳状滤波器相加端输出为0，经同步检波器检波后输出仍为0；而相减端则是一个二

24