0050《教育电视系统》2018 年 6 月期末考试指导一、考试说明本门课程为开卷考试，满分为 100 分，考试时间为 90 分钟。考试题型和各题型所占分数及答题技巧如下：1. 简答题（共 7 小题，共 100 分）答题技巧：答出讲义与课件中的重要知识点要点即可。二、复习重点内容第一章 绪论1. 电视技术电视技术：是根据人眼视觉特性以一定的信号形式实时传送活动景物的技术。2. 广播电视系统的组成方框图按照节目制作、节目播出及节目接收三个子系统，可分为：节目制作子系统：能够产生电视信号的设备是（摄像机、测试信号发生器、同步设备）能够变换电视信号的设备是（电视电影转换器、幻灯转换器）能够处理电视信号的设备是（信号放大与处理、编码器、均衡放大器、视频信号切换设备）能够记录与重放电视信号的设备是（录像机）节目播出子系统：能够处理电视信号的设备是（线路放大、伴音信号放大）能够传输电视信号的设备是（图像发射机、伴音发射机、双工器、发射天线）节目接收子系统：能够接收与显像电视信号的设备是（黑白接收机、彩色接收机） 3. 按照电视设备对信号的处理过程，说明教育电视系统的功能。组成教育电视系统的各种设备能够完成电视信号的产生、变换、处理、传输、记录与重放、接收与显像等环节的全部任务，即能够实现从景物信息的摄取到景物信息再现的全过程。第二章 视觉特性与三基色原理1. 可见光特性（1）可见光的波长范围在 380～780nm 之间（2）不同波长的光颜色不同，波长由长到短的颜色依次为：红、橙、黄、绿、青、蓝、紫（3）单色光只含有单一波长，复合光包含两种或以上的波长，复合光呈现为混合色（4）太阳光包含了所有的可见光，一束阳光投射到棱镜上会被分解成按红橙黄绿青蓝紫顺序排列的连续光谱，单一波长的色光称谱色光。2. 光源发光色源与不发光色源引起人眼的彩色感觉，都与光源的光谱分布有密切关系。自然界中不发光的物体所反射或透射的可见光波传递到我们的眼睛里，产生了视觉，并在我们的头脑中形成了影像。不发光的物体呈现出的颜色既与物体本身的反射性能或透射性能有关，还与照射它的光源所包含的光谱成分有关。人眼的彩色感觉是人眼的视觉功能与物体属性及照明条件的综合效果，是主观与客观相结合的生理－物理过程。下表中给出了在任意白光以及单色光源照射下各不透明物体所呈现的颜色。光源 物体呈现的颜色任意白光 白 黄 青 绿 紫 红 蓝 黑单色光源蓝 蓝黑 蓝 黑 蓝 黑 蓝 黑红 红红 黑 黑 红 红 黑 黑黄 黄黄 绿 绿 红 红 黑 黑青 青绿 青 绿 黑 黑 蓝 黑橙 橙橙 黑 黑 红 红 黑 黑绿 绿绿 绿 绿 黑 黑 黑 黑紫 紫红 黑 黑 紫 红 蓝 黑3. 彩色视觉彩色视觉是人眼的一种明视觉功能。为确切地描述某一彩色物体，必须采用三个基本参量：亮度、色调和饱和度。4. 视觉惰性当光消失后，亮度感觉并不瞬时消失，而是按近似指数函数的规律逐渐减小。人眼的这种视觉特性称为视觉惰性。5. 三基色原理 不同光谱成分的光经混合能引起人眼有相同的彩色感觉。三基色原理：只要选取三种不同颜色的单色光按一定比例混合就可以得到自然界中绝大多数彩色，具有这种特性的三个单色光叫基色光，对应的三种颜色称三基色。彩色电视中所采用的三基色分别是红色、绿色和蓝色。（1）三基色必须是相互独立的。（2）自然界中的大多数颜色，都可以用三基色按一定比例混合得到。（ 3）三个基色的混合比例，决定了混合色的色调和饱和度。（4）混合色的亮度等于构成该混合色的各个基色的亮度之和。 三基色原理彩色图像的摄取、传输和重现的重要理论依据。三基色原理是对颜色进行分解与合成的重要原理。根据这一原理，在彩色电视系统中传送彩色图像时，并不需要传送其中各种不同颜色的真实波长和强度，而只要将需要传送的颜色分解为三基色（红、绿、蓝），传送三个基色信号就可以。复现彩色的时候，并不是恢复原景物辐射（反射或透射）光的光谱成分，而是将三个基色进行正确地混合，以便获得与原景物相同的彩色感觉。第三章 电视传像基本原理及彩色电视制式1. 彩色图像的摄取与重现原理彩色电视是在黑白电视基础上、利用三基色原理与人眼彩色视觉的一些特点发展起来的。彩色图像摄取与重现原理的过程是在发送端将摄取到一幅彩色图像分解为三个基色（红、绿、蓝）图像信号，三个基色分量的系数比值可以代表色度，而三个分量的亮度之和则代表图像的总亮度，然后把三种基色信号合用一个通道传送给接收端，在接收端利用收到的三个基色图像信号还原成原来的彩色图像。彩色图像分解为红、绿、蓝三幅基色图像的分解过程由分色光学系统及三个摄像管来完成。分色光学系统包括物镜、分色棱镜、反射镜等。彩色景物经过物镜照射在分色棱镜上，在三角棱镜的不同表面上分别镀有两层薄膜，一个薄膜能反射蓝基色光，并使红和绿两种基色光透过该薄膜；另一个薄膜能将红基色光反射出来，剩下的绿基色光透射过去。这样，送到摄像管的就是三种基色光了。三种基色光单独在各自的摄像管内进行光－电变换，三个摄像管输出的信号 UR、UG、UB 的强度与它们所摄取的景物的三种基色的明亮程度成正比。三个摄像管的输出分别经过红、绿、蓝三个通道进行放大与处理，再由编码器合成为能由一个通道传送的彩色全电视信号。三个摄像管上的扫描电流由同一个扫描电路供给，保证扫描完全一致。为了重现彩色图像，彩色电视接收机必须能够把收到的彩色全电视信号恢复成三基色电信号，再由显像管将三基色图像叠加，从而恢复原彩色图像。彩色显像管内，品字排列的三个电子枪分别受红、绿、蓝三个基色信号激励，发出的三条电子束会聚在荫罩板的小孔内，穿过小孔又分别轰击到对应的红、绿、蓝荧光点上，使之发光。由于三个点距离很近，而人眼的分辨力又有限，根据空间相加混色原理，每组发出的彩色光给人以三点混合色的感觉。而混合色的色调及饱和度则取决于三个电子束所携带能量的大小，也就是取决于由发送端送来的三个信号电压 UR、UG、UB 的大小。如果三色荧光点的亮度分别与被摄图像三基色光像的相应像素的亮度成比例，荧光屏上就能重现出发端的彩色图像。2. 采用隔行扫描方式的原因若采用逐行扫描的话，视频信号带宽将过宽。传送时不但会使设备复杂化，而且电视频道数目也将减少。为了减少带宽可以降低场频，但是会使重现的图像出现闪烁；也可以减少每场扫描行数，但会降低图像的清晰度。采用隔行扫描则可以解决带宽与闪烁感及清晰度的矛盾。隔行扫描是在每帧扫描行数仍为 625 行不变的情况下，将一帧图像分为两场来传送，这两场分别称为奇数场和偶数场。奇数场传送 1，3，5，…奇数行；偶数场传送 2，4，6，…偶数行。这样，每一帧图像经过两场扫描，所有像素就可全部扫完，奇数行和偶数行镶嵌在一起就能形成一幅完整的画面。隔行扫描的特点采用隔行扫描的方式，相邻两场的扫描光栅就必须均匀嵌套，且相邻两帧的光栅必定重合。为此，每一场必须包含半行扫描，即要求每一帧的扫描总行数为奇数行。 3. 彩色电视接收机的组成部分及各部分的作用彩色电视接收机由高频调谐器、中频电路、伴音电路、解码电路和扫描电路五部分组成。高频调谐器将天线或电缆线传送过来的 VHF／UHF 高频信号，经放大、选频、混频等处理后，以 38MHz 的固定图像中频和 31.5MHz 的第一伴音信号输出。中频电路将高频调谐器输出的 38MHz 的图像中频和 31.5MHz 第一伴音中频转换成6MHz 的视频信号和 6.5MHz 的第二伴音信号。伴音电路把中放电路输出的全电视信号经过高通滤波器，取出伴音调频信号，再送入调频解调电路，最后输出声音信号。解码电路将中放电路输出的全电视信号，经过亮度通道将亮度信号延迟，并进行4.43MHz 的副载波陷波；色度通道从全电视信号中取出色度信号，再变为正弦调制的蓝色差信号和余弦调制的红色差信号，然后分别转换为蓝色差信号和红色差信号。最后将亮度信号、蓝色差信号和红色差信号一起送到编码电路，即可得到红、绿、蓝三基色信号。将三基色信号送到显像管的三只电子枪，三束电子束分别打到涂有红、绿、蓝荧光粉的屏幕上，通过空间混色，即可重现原景物的彩色图像。色同步选通电路取出色同步信号，保证电视接收机输出的副载波信号与接收的电视信号的色度副载波频率、相位一致，这是解码的关键。扫描电路从中放电路输出的全电视信号中分离出行同步信号和场同步信号，用于产生行、场锯齿波电流，以驱动电子束的扫描。第四章 电视信号的传输与接收1. 闭路电视播放系统的四种形式闭路电视播放系统有单机播出系统和多机播出系统两大类，其中每一类又分为视频播出系统和射频播出系统，即闭路电视播放系统共有单机视频播出系统、单机射频播出系统多机视频播出系统及多机射频播出系统四种类型。单机视频播出系统有单机直播系统和单机重播系统两种，单机直播系统由一台摄像机和监示器组成，单机重播系统由一台录像机和监视器组成。 摄像机 监视器 录像机 监视器（a） （b）单机视频播出系统：(a)单机直播系统、(b)单机重播系统2. 共用电视天线系统的组成部分共用电视天线系统由信号接收与信号源、前端信号处理单元、干线传输分配部分、用户分配网络和用户终端组成。3. 广播电视播出系统的类型，每一种播出系统的工作原理，及其优缺点。广播电视播出系统有三种类型：地面电视广播系统、卫星电视广播系统、微波中继系统。地面广播电视系统，把图像信号和伴音信号经过发射机调制后，由电视塔的天线载到无线电波上发射出去；电视接收机收到该信号后，将其还原成图像和声音，供观众收看和收听。该系统对广播电视接收机的接收条件要求不太高，只要有电视机就可以收看，且不受数量的限制，只要在电视信号的覆盖范围内，就可以正常进行收看。由于电视信号是用 超短波来传播，它和光的性质相似，具有直线传播的特点。由于地球表面是球形的，凸起的地表面会阻挡电磁波的传播。所以，即使一般电视台的发射天线的高达 300m，其视距范围也只能达到约 100km 的范围。因此，地面广播电视系统中的电视信号不能传到大于100km 以外的地方。卫星电视广播系统利用地球同步卫星作为传递电视信号的中继站，扩大电视信号的覆盖范围、实现远距离电视传送的电视中继或转播。地球同步广播卫星，位于离地球赤道表面高度约 3.6 万公里的同步轨道上，如果在同步卫星轨道上每相隔 120°放置一颗卫星，那么只要三颗同步卫星就可覆盖全球。卫星电视广播系统不受高山、河流、海洋等地理条件限制，覆盖范围的各个地方都能以较高的仰角，同时接收卫星电视信号，收看到无重影的色彩鲜艳的高质量图像。卫星电视广播具有覆盖面大、转播电视节目质量高、费用低、适应性强、效率高等很多优点。卫星电视广播系统的缺点是卫星转发器的损坏将会使整个系统停止工作，卫星的寿命也比较短。微波中继系统采用接力的方式，即每隔五十公里左右设立一个微波中继站（接力站）。每个中继站都装有微波收、发天线和微波机，上一站传来的微波电视信号，由微波接收天线接收，然后由微波机将信号放大，再用微波发射天线发射出去，以传给下一站，由此扩大了电视的传播距离。微波中继具有直射性好、传输信号质量高、可双向传输等优点。微波中继的缺点主要表现在中继站数目多，中间环节多，中继设备复杂，造价昂贵。第五章 彩色电视摄像机1. 彩色电视摄像机的基本工作原理视频信号处理部分将摄像器件输出的电图像信号进行放大、补偿、校正和编码，作为标准的视频信号输出。预视放器是紧接在摄像管后面的第一级放大器，对信号进行放大，它的频响特性好，增益高。校正部分要对信号进行黑斑校正、彩色校正、γ 校正、轮廓校正、电缆校正以及白平衡调整等补偿和校正。编码器将补偿和校正后的 R、G、B 三路基色信号转换成全电视信号送出。辅助电路中的同步机产生各种内同步信号作为摄像管形成全电视信号的基准信号或者与外同步信号锁定，保证输出全电视信号的基准和外同步信号一致。聚集电路使电子束在光靶上会聚成一点。偏转电路使电子束在光靶上进行自上到下，自左到右的扫描。重合电路用来调整三个彩色摄像管的三束电子束的会聚状况。镜头伺服电路用来调整光圈和变焦电压。电源部分可输出几路不同的工作电压，供给摄像机的各个不同的工作点使用。第六章 彩色盒式磁带录像机1. 彩色盒式磁带录像机的组成部分及各部分的功能。彩色盒式磁带录像机主要包括：音频录放系统、视频录放系统、磁头系统、机械与控制系统、伺服系统。家用录像机还增设电视接收系统、定时系统和射频变换系统。在广播或专业录像机中有电子编辑系统。音频录放系统在记录时，从送入录像机的声音信号（话筒或线路）中选出一路，经放大及处理后送往声音录／放磁头，经电磁转换，以磁信号的形式记录在磁带上。重放时，音频磁头拾取磁带上的声音磁信号，经磁电转换得到微弱的音频信号，经一系列处理后输出。录像机可以录放两个声道以上的声音信号，以供不同的需求。视频录放系统在记录时，从送入录像机的视频信号（线路输入和复制输入）中选出一路，经复杂处理后送往旋转的视频磁头，以磁信号的形式记录在视频磁带上。重放时由视频磁头拾取磁带上的信号，经转换得到微弱的视频信号，经放大和一系列处理后，恢复为全电视信号从录像机输出。磁头系统录像机的磁头系统是录像机记录和重放视音频信号的关键部件。盒式螺 旋扫描录像机的磁头系统包括视频磁头、音／控磁头和全消磁头。机械与控制系统机械与控制系统的作用是建立走带路径，保证磁头与磁带有正确的位置关系；驱动磁带盘电机运转；进行工作状态的转换与控制；机械部件到位检测；工作异常检测和自动保护等。伺服系统伺服系统的作用是控制磁头鼓的转速和旋转位置（即相位），控制走带速度以及磁带行走时的张力。3. 录像磁带的分类、结构及各部分的作用录像磁带以磁带盒的外形即磁带的卷绕方式分，有开盘式磁带和盒式磁带；按磁带宽度分，有 1／2 英寸、3／4 英寸、1 英寸、2 英寸等几种规格；按录放时间分，有 10 分钟、20 分钟、30 分钟、60 分钟、120 分钟、180 分钟等规格。此外还有普通磁带和金属磁带之分。录像磁带一般由磁性层、衬底、带基和背涂层构成。磁性层磁带最上边涂有强磁材料的涂层为磁性层，它是磁带的表面。磁性层由磁粉、粘合剂和添加剂构成。通常在磁粉中添加碳黑，使其电阻减少，表面光滑，减少走带摩擦。衬底位于磁性层和带基中间。它主要是保证磁性层与带基有良好的胶着状态。带基是各层中较厚的一层，是各涂层的载体，从机械强度出发，一般采用聚乙烯对钛酸盐材料做带基。背面涂层最下边即磁带的背面涂有导电特性的石墨涂层，即背涂层。它主要是防止摩擦起电以及磁带在运行中打滑。第七章 教育电视节目制作系统1. 时基校正器的应用利用时基校正器叠加字幕方框图如果录像机的重放视频信号不经过时基校正器而接入特技切换器，由于时基变化较大，无法与接入特技切换器的其它视频信号进行同步锁相，因而不能作特技和叠加字幕处理。录像机信号经时基校正后，其输出信号与摄像机输出的字幕信号经特技切换器处理，可在记录录像机上完成字幕叠加的制作。2. 电子编辑的基本工作方式在电子编辑系统中，根据编辑的内容和要求不同，电子编辑通常分为组合编辑和插入编辑。——组合编辑 是把已拍摄完成的分散记录在各个磁带上的素材镜头，按要求依次组接成一个新的完整的电视录像节目。组合编辑法常用于原始素材的编辑。——插入编辑 是在编辑磁带上的某一部分插上新的节目内容，以代替原有的节目内容。进行插入编辑时，图像和声音可分别插入到不同的位置，多用于对组合编辑的磁带进行部分修改与后期配音。3. 线性编辑与非线形编辑方式非性线编辑采用硬盘或光盘作为记录媒体，用户可以完全抛弃原先磁带编辑顺序记录方式，可随机快速地检索、存取素材，并可随意将文字、声音、特技等溶入到自由创作的 方式中。在线性编辑过程中，信号在磁带上是顺序记录的，而非线性编辑的信号是以非连续的存储方式存储在硬盘或光盘介质上，通过地址码跳跃进行编辑。同时，编辑过程只是编辑点和技术效果的记录，而不是对图像、声音进行重新复制，因此，编辑过程更为简单，时间也大为缩短。在以往的线性编辑中需要对素材磁带上的内容不断地剪接、增加特技、复制等过程，不可避免地带来编辑损失，而非线性编辑对节目的制作非常简单。如想增加一段素材，只要查找到要增加处的编辑点，将其指向下一幅画面的地址码改为所要增加素材的地址码，再将素材中最后图像的地址指向此插入点的下一幅帧图像即可；如要删除一段素材，只要将删除点的前一帧图像的地址跳过这一段素材，直接指向不删除帧地址即可。可见这种编辑方法，不需对图像、声音信号进行重新的调整复制，只要将所需要的内容用地址码连接起来就可以，不仅定位准确，而且图像质量高。非线性编辑需要较大的硬盘存储空间，有时会出现素材的丢失以及死机等现象。第八章 教育电视系统的配置及应用1. 教育电视系统的分类根据组成的教育电视系统的功能，把电视系统分为三种类型：经济型、普及型和增强型。经济型具有最基本的配置，可以同时播放两套教学节目，节目的制作设备无编辑功能，仅能满足一般的观看需要，有一个观摩室。普及型具有非常简单的节目编辑功能，可同时播放 5 套电视节目，有一至两个观摩室和简易演播室。增强型具有较强的节目编辑功能，设备与配置齐全，能同时播放 7 路电视节目，具有很强的电视教学功能，有两个以上的观摩室及比较正规的演播室。2. 后期节目制作系统后期节目制作是指由节目素材制成节目成品的全部过程，包括图像与声音编辑、特技处理、字幕叠加及配音（音乐、对话、解说、拟音、效果）等。3. 后期配音系统后期节目制作中经编辑后的节目，往往需要全部重新配音或部分配音，而且要求准确的声、画同步。节目中所需配的音响整体包括解说、音乐和效果三个部分。上图是利用电子编辑系统和调音台相互配合达到准确的声、画同步；能进行音频信号插入编辑；可进行声道之间的转录；能进行两声道或三声道之间的混录功能的后期配音系统。 当编辑录像机的 CH2 声道处于插入方式时，CH1 声道处于放声状态，CH1 声道的声音可通过调音台处理后转录在 CH2 声道上，获得声道之间的转录。三、重点习题（一）简答题1. 请说明当人的眼睛对不发光的物体产生彩色感觉的时候，将受到哪些因素的影响？在下表中给出了在任意白光照射下各不透明物体所呈现的颜色，试讨论在不同的单色光源照射下各物体会呈现什么颜色?请将你的判断结果填入表中。光源 物体呈现的颜色任意白光 白 黄 青 绿 紫 红 蓝 黑单色光源蓝红黄青橙绿紫2. 请说出彩色电视接收机的组成部分，及各部分的作用，写出图像中频信号、第一伴音中频信号、视频信号和第二伴音信号的频率值。3. 后期节目制作系统包括哪几部分？请画出将 CH1 声道的声音通过调音台处理后转录在CH2 声道上，获得声道之间的转录时的后期配音系统方框图。四、重点习题参考答案（开卷考试只提供客观题的答案）说明：本门课为开卷考试，题目为主观题，因此不提供主观题答案，建议结合讲义或课程笔记中对题目相关知识点的描述，补充和完善内容并组织答题语言。说明：本考试指导只适用于 201803 学期 6 月期末考试使用，包括正考和重修。指导中的章节知识点涵盖考试所有内容，给出的习题为考试类型题，习题答案要点只作为参考，详见课程讲义或课程 ppt。在复习中有任何问题请到课程答疑区咨询。祝大家考试顺利！