第1章電視機(jī)課件

第一篇電視的基礎(chǔ)知識(shí)第一章電視信號(hào)第二章電視機(jī)的基本結(jié)構(gòu)

第一章電視信號(hào)學(xué)習(xí)要點(diǎn)：1.了解電視信號(hào)基本知識(shí)2.掌握彩色三要素和三基色原理3.了解黑白電視信號(hào)基本知識(shí)4.了解光電轉(zhuǎn)換有關(guān)概念5.理解掃描體制、視頻信號(hào)有關(guān)概念6.理解亮度信號(hào)與色差信號(hào)、彩色電視制式有關(guān)概念7.了解數(shù)字電視信號(hào)基礎(chǔ)知識(shí)8.理解視頻信號(hào)的調(diào)制、伴音信號(hào)的調(diào)制、電視信號(hào)的傳輸有關(guān)概念第一節(jié)光與色電視屏幕能夠把光芒四射的朝霞、萬(wàn)紫千紅的鮮花、琳瑯滿目的商品、色彩繽紛的廣告一一呈現(xiàn)出來(lái)，電視屏幕能夠把千里之外發(fā)生的事情展現(xiàn)在我們面前，在對(duì)電視機(jī)的組成和電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析之前，我們先來(lái)學(xué)習(xí)和了解電視的基礎(chǔ)知識(shí)。一、光的本質(zhì)特性光是一種客觀存在的物質(zhì)，它以電磁波的形式傳播，因此從傳播特性來(lái)說(shuō)，光波和無(wú)線電波本質(zhì)上是相同的，都是電磁波。電磁波的波譜范圍很廣，包括無(wú)線電波、紅外線、可見(jiàn)光譜、紫外線、X射線、宇宙射線等。如圖1-1所示，其中只有人們眼睛可看到的那一小部分稱為光，準(zhǔn)確地說(shuō)稱為可見(jiàn)光。可見(jiàn)光的光波波長(zhǎng)非常短，只有380～780nm(1nm=m)，與無(wú)線電波比較，它的頻率非常高。只含有單一波長(zhǎng)的光稱為單色光(或稱譜色光)，包含有兩種或兩種以上波長(zhǎng)的光稱為復(fù)合光。復(fù)合光給人眼的刺激呈現(xiàn)混合色，太陽(yáng)輻射出來(lái)的是包含有各種單色光的波譜帶，給人以白光的感覺(jué)。二、景物的顏色1、某一景物的彩色電視機(jī)所描述的景物，絕大多數(shù)本身不發(fā)光，某一景物的彩色，是該景物在特定光源照射下，反射的一定可見(jiàn)光譜成分作用于人眼而引起的視覺(jué)效果。2、景物呈現(xiàn)什么彩色取決于兩個(gè)條件：①景物表面的光學(xué)屬性，即它對(duì)不同波長(zhǎng)的光吸收、反射、或透射的特性。②光源的光譜成分。如陽(yáng)光下紅花綠葉，光源都是白色的太陽(yáng)光，由于紅色花瓣具有吸收紅色以外的光僅反射紅光的性質(zhì)，因此呈現(xiàn)出紅色；而葉子具有吸收綠色以外的各種光，僅反射綠光的性質(zhì)，因此葉子呈現(xiàn)綠色。如果在晚上，用一束紅光照射綠色的樹(shù)葉，樹(shù)葉不是呈現(xiàn)綠色而是黑色。三、彩色三要素任何一種彩色，都可由亮度、色調(diào)和色飽和度三個(gè)基本參量來(lái)確定，這三個(gè)參量稱為彩色三要素，見(jiàn)表1-1所示。表1-1彩色三要素彩色三要素說(shuō)明備注亮度光作用于人眼時(shí)引起的明亮程度的感覺(jué)。色調(diào)指光的顏色。紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫等不同的顏色分別表示不同的色調(diào)。色調(diào)是決定彩色本質(zhì)的基本參量，是彩色最重要的屬性。色飽和度又稱色濃度，指彩色光所呈顏色的深淺程度。越高顏色越深，反之則越淺。平時(shí)所說(shuō)的色度，是指色調(diào)和色飽和度的合稱。四、三基色原理1．三基色在電視技術(shù)中，從自然界的各種色彩中選擇三種顏色，將它們按不同比例進(jìn)行組合，以引起不同的色彩感覺(jué)，這三種彩色就是三基色。電視技術(shù)選用的三基色為紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)。按國(guó)際統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電視技術(shù)的三基色分別定義為：R——紅光，波長(zhǎng)為700nmG——綠光，波長(zhǎng)為546.1nmB——藍(lán)光，波長(zhǎng)為435.8nm2．三基色原理電視技術(shù)中選擇三基色來(lái)進(jìn)行彩色的配色和合成，必須符合三基色原理的要求，三基色原理的內(nèi)容為：⑴三種基色必須是獨(dú)立的，任一基色不能由另兩種基色合成。⑵自然界的所有彩色幾乎都可以用三種基色按一定比例混合而成；相反，任何彩色也可以分解為不同比例的三基色。⑶混合色的亮度等于參與混色的三基色的亮度的總和。⑷三基色混合成的彩色，其色調(diào)和色飽和度由三基色的比例決定。

第二節(jié)黑白電視信號(hào)一、光電轉(zhuǎn)換與圖像信號(hào)1、圖像的分解如圖1-3所示是報(bào)紙上的一幅黑白傳真照片，用放大鏡觀察，會(huì)發(fā)現(xiàn)整幅照片是由很多深淺不同的小光點(diǎn)組成，光點(diǎn)的深淺代表該點(diǎn)圖像的亮度信息。我們把組成圖像明暗不同的小光點(diǎn)稱為像素，像素是組成圖像的基本單元。通過(guò)對(duì)傳真照片的比較可看出：?jiǎn)挝幻娣e上的像素越多，它所提供的細(xì)節(jié)越豐富，層次越多，

看起來(lái)越清晰，反之越粗糙。在目前所用的電視制式中，將圖像分解成575×766≈44萬(wàn)個(gè)像素。圖1-3傳真照片的像素2．光電轉(zhuǎn)換光電轉(zhuǎn)換由攝像機(jī)來(lái)完成，攝像機(jī)的關(guān)鍵部件是“攝像管”，其作用是將圖像的光信號(hào)轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的電信號(hào)。攝像管的種類(lèi)很多，但主要結(jié)構(gòu)和工作原理大致相似，其原理示意圖如圖1-4所示。攝像管內(nèi)電子槍發(fā)射出的一束電子射線投射到光電靶上，該電子射線叫做電子束。鏡頭對(duì)準(zhǔn)所要拍攝的圖像，使圖像正好落在攝像管的光電靶上，由于靶面鍍層的光敏效應(yīng)，使對(duì)應(yīng)于圖像的亮點(diǎn)導(dǎo)電率高、電阻值小；而對(duì)應(yīng)于圖像的暗點(diǎn)導(dǎo)電率低、電阻值相對(duì)較大，則回路中的電流也相應(yīng)發(fā)生變化，耦合電容輸出電壓也發(fā)生變化。由此就把一幅光的圖像（各像素的亮暗差別）轉(zhuǎn)變成了一幅電的圖像信號(hào)輸出（各像素對(duì)應(yīng)的電信號(hào)差別）。光電轉(zhuǎn)換可分為兩個(gè)步驟，見(jiàn)表1-2所示。表1-2光電轉(zhuǎn)換的兩個(gè)步驟3、模擬圖像信號(hào)圖像信號(hào)的電壓高低與圖像亮度正好成反比，即高電平表示的是圖像暗的部分，低電平表示的是圖像亮的部分，這種圖像信號(hào)叫負(fù)極性圖像信號(hào)。如果圖像的明暗變化不僅僅是黑白兩種，而是由白逐漸過(guò)渡到灰、深灰、黑等各種層次，則電壓的幅度變化也會(huì)是一個(gè)逐漸變化的過(guò)程，而且是連續(xù)的。這種用電壓波形模擬信息變化的信號(hào)稱為模擬信號(hào)。二、掃描體制1．我國(guó)電視掃描體制的相關(guān)概念掃描體制相關(guān)的概念見(jiàn)表1-3所示。表1-3掃描體制隔行掃描偶數(shù)場(chǎng)奇數(shù)場(chǎng)兩場(chǎng)合成后的圖像圖1-5隔行掃描

2．我國(guó)電視標(biāo)準(zhǔn)中的掃描參數(shù)我國(guó)電視標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)掃描參數(shù)的規(guī)定見(jiàn)表1-4所示。表1-4我國(guó)電視標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)掃描參數(shù)的規(guī)定

三、視頻信號(hào)1．組成：圖像信號(hào)、復(fù)合消隱信號(hào)、復(fù)合同步信號(hào)及輔助信號(hào)。2．特點(diǎn)：圖像信號(hào)、復(fù)合消隱信號(hào)、復(fù)合同步信號(hào)的特點(diǎn)見(jiàn)表1-5所示。表1-5視頻信號(hào)的特點(diǎn)3、視頻信號(hào)的波形一個(gè)行周期視頻信號(hào)的波形如圖1-6所示。第三節(jié)彩色電視信號(hào)

一、彩色圖像的分解和三基色電信號(hào)的產(chǎn)生自然界的景物五彩繽紛，電視廣播不可能對(duì)其完全如實(shí)地加以傳播，必須首先進(jìn)行分解，分解成能夠合成它們的最少的“基色”。分解的根據(jù)是三基色原理，由彩色攝像機(jī)實(shí)現(xiàn)將彩色圖像分解為紅、綠、藍(lán)三基色圖像。彩色畫(huà)面的分解如圖1-7所示，通過(guò)光電轉(zhuǎn)換和3支攝像管中電子束的同步掃描，形成了反映三基色圖像亮度變化的電信號(hào)VR、VG、VB。就每一個(gè)基色圖像的電信號(hào)形成過(guò)程而言，與黑白電視信號(hào)的形成過(guò)程基本一樣。圖1-7彩色畫(huà)面的分解二、兼容性和逆兼容性1．兼容和逆兼容所謂兼容是指：黑白電視機(jī)能正常接收彩色電視廣播，彩色電視機(jī)也能正常接收黑白電視廣播，但都呈現(xiàn)黑白圖像，如圖1－8所示。圖1－8兼容制電視畫(huà)面2．兼容的條件（1）彩色電視信號(hào)應(yīng)包括亮度信號(hào)（Y）和色度信號(hào)（C）兩部分，并且易于分開(kāi)，以適應(yīng)黑白電視機(jī)只需要亮度信號(hào)的要求。（2）彩色電視的掃描體制、調(diào)制傳輸體制要與黑白電視相同。三、亮度信號(hào)和色差信號(hào)為了達(dá)到兼容的要求，各種彩色電視制式在處理信號(hào)上有很多相似之處，其共同點(diǎn)為：?都傳送一個(gè)亮度信號(hào)Y和兩個(gè)色差信號(hào)R－Y與B－Y。?為了實(shí)現(xiàn)兼容，要對(duì)兩色差信號(hào)進(jìn)行頻帶壓縮和幅度壓縮。?兩個(gè)色差信號(hào)都是先調(diào)制在副載波上，再與亮度信號(hào)疊加，合成彩色電視信號(hào)。1．亮度信號(hào)根據(jù)三基色原理可知，由紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)三基色按一定的比例混合，就可以得到亮度信號(hào)(Y)，其合成表達(dá)式為：Y=0.30R+0.59G+0.11B(式2-1)上式被稱為亮度方程。如果將亮度方程都轉(zhuǎn)換為用電壓信號(hào)來(lái)表示，則變?yōu)椋?/p>

VY=0.30VR+0.59VG+0.11VB(式2-2)式2-2稱亮度電壓方程，它表示三基色電壓信號(hào)按一定的比例可以合成亮度電壓信號(hào)。2．色度信號(hào)根據(jù)兼容的要求，色度信號(hào)中只包含色度信息，不再包含亮度信息。從三個(gè)基色信號(hào)中減去亮度信號(hào)，就得到三個(gè)色差信號(hào)，三個(gè)色差信號(hào)電壓方程為：VR-Y=0.70VR-0.59VG-0.11VBVG-Y=-0.30VR+0.41VG-0.11VB(式2-3)VB-Y=-0.30VR-0.59VG+0.89VB式中負(fù)號(hào)表示倒相后相加。上式的三個(gè)色差信號(hào)就是色度信號(hào)，它們不是完全獨(dú)立的,每個(gè)色差信號(hào)都可以由其它二個(gè)色差信號(hào)合成而得到，所以發(fā)射時(shí)只傳送兩個(gè)色差信號(hào)，第三個(gè)色差信號(hào)在接收端通過(guò)電路合成來(lái)得到。通常是傳送VR-Y和VB-Y。在傳送過(guò)程中，還會(huì)對(duì)VR-Y和VB-Y信號(hào)進(jìn)行壓縮，V是VR-Y的壓縮信號(hào)，U是VB-Y的壓縮信號(hào)。四、彩條信號(hào)1．彩條信號(hào)的作用電視臺(tái)發(fā)出的彩條信號(hào)，作為一種常用的標(biāo)準(zhǔn)彩色測(cè)試信號(hào)，可以用來(lái)測(cè)試和調(diào)整彩色電視系統(tǒng)的傳輸特性，以及用來(lái)鑒定彩色電視機(jī)的性能技術(shù)指標(biāo)。2．彩條信號(hào)的組成標(biāo)準(zhǔn)彩條信號(hào)由8個(gè)豎直彩條組成，包括三個(gè)基色、三個(gè)補(bǔ)色以及白色和黑色。標(biāo)準(zhǔn)彩條按亮度遞減規(guī)律排列，依次為白、黃、青、綠、紫、紅、藍(lán)、黑，如圖1-9所示。五、頻帶壓縮與頻譜間置黑白電視只傳送亮度信號(hào)，其頻帶寬為6MHz。而彩色電視傳送的是一個(gè)亮度信號(hào)和兩個(gè)色差信號(hào)，其總帶寬將變?yōu)?MHz×3＝18MHz，為了實(shí)現(xiàn)“兼容”，在與黑白電視廣播相同的頻帶下（6MHz）傳送彩色信息，必須要對(duì)彩色電視信號(hào)進(jìn)行處理，其方法就是進(jìn)行頻帶壓縮與頻譜間置。1．頻帶壓縮所謂頻帶壓縮是指對(duì)彩色電視信號(hào)中的色度信號(hào)（即兩個(gè)色差信號(hào)）進(jìn)行頻帶壓縮。由于人眼分辨黑白圖像細(xì)節(jié)的能力強(qiáng)，分辨彩色圖像細(xì)節(jié)的能力弱，因此可以對(duì)色度信號(hào)進(jìn)行頻帶壓縮。壓縮后，亮度信號(hào)仍用6MHz的帶寬傳送，而兩色差信號(hào)各用1.3MHz的帶寬傳送。2．頻譜間置經(jīng)過(guò)頻帶壓縮后，雖然將兩色差信號(hào)的頻帶壓窄了許多，但由于亮度信號(hào)的頻帶不能壓縮（為了不降低圖像清晰度），這樣，一個(gè)亮度信號(hào)和兩個(gè)色差信號(hào)仍然要占用8.6MHZ的頻帶，仍然不能滿足兼容的要求，還必須采取第二個(gè)措施：對(duì)亮度信號(hào)和色度信號(hào)進(jìn)行頻譜間置。為此，我們先來(lái)對(duì)亮度信號(hào)和色度信號(hào)的頻譜進(jìn)行分析。（1）亮度信號(hào)的頻譜亮度信號(hào)的頻譜如圖1－10所示。1－10亮度信號(hào)的頻譜圖從圖中可以看出,亮度信號(hào)頻譜不是連續(xù)的,而是一些分離的、一群一群的線狀譜線，各群譜線之間存在著大量空隙。圖像信號(hào)的能量大部分集中在以行頻及各次諧波為中心的主譜線附近，而且頻率越高，能量越弱，中間的間隙越大。（2）色度信號(hào)的頻譜由于色度信號(hào)與亮度信號(hào)采用了同樣的掃描方式，因此，色度信號(hào)的頻譜分布與亮度信號(hào)的頻譜具有相同的規(guī)律，它也是以行頻為中心、以行頻和場(chǎng)頻為間隔，向兩邊展開(kāi)的分離譜線族，而且能量集中在行頻附近。色度信號(hào)的頻譜圖如圖1－11所示。圖1－11色度信號(hào)的頻譜圖（3）頻譜間置由于亮度信號(hào)與色度信號(hào)的頻譜不連續(xù)性并且具有相等的間隔，因此，可以將色度信號(hào)與亮度信號(hào)的頻譜相互錯(cuò)開(kāi)使其相加，則可在不增加帶寬的前提下同時(shí)傳送亮度信號(hào)和色度信號(hào)兩個(gè)信息。為了實(shí)現(xiàn)頻譜間置，在無(wú)線電技術(shù)中采用了“移頻”技術(shù)，即將色度信號(hào)的頻譜向高端移動(dòng)，移到亮度信號(hào)頻譜的間隙中間，再與亮度信號(hào)相加，具體方法是：選擇一個(gè)“副載波”，使副載波頻率落在亮度信號(hào)頻譜的間隙中間，再將色差信號(hào)調(diào)制在該副載波上以后與亮度信號(hào)疊加。如圖1－12所示。圖1－12亮度信號(hào)與色度信號(hào)的頻譜間置關(guān)系圖（4）副載波的選擇選擇原則：實(shí)現(xiàn)頻譜交錯(cuò)和減小干擾。在NTSC制中的選取方法：選半行頻的奇數(shù)倍，且盡量選在亮度信號(hào)頻帶的高端，但不能讓色度信號(hào)超出亮度信號(hào)的頻帶范圍。色副載波的頻率為：fsc=（n-1/2）fH,所以NTSC制為1/2行頻間置。若n=284則可算出：fsc=（n-1/2）fH＝（284－0.5）×15625HZ=4.4296875MHZ≈4.43MHz。六、彩色電視制式現(xiàn)在世界上流行的彩色電視制式主要有三種：NTSC制、PAL制、SECAM制，中國(guó)采用的是PAL制。下面對(duì)NTSC制和PAL制進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹。1．NTSC制

NTSC制的全稱是正交平衡調(diào)幅制，它是正交調(diào)幅與平衡調(diào)幅的結(jié)合。⑴平衡調(diào)幅平衡調(diào)幅是調(diào)幅中的一種，又叫抑制載波調(diào)幅，它是將調(diào)幅波中的純載波分量抑制掉，從而提高發(fā)射效率。對(duì)平衡調(diào)幅波信號(hào)進(jìn)行解調(diào)不能采用一般的檢波器，而需要采用同步檢波器。⑵正交平衡調(diào)幅制所謂“正交”是指相互垂直的意思，在彩色電視信號(hào)的傳輸中，需要傳送亮度信號(hào)Y和兩個(gè)色差信號(hào)的壓縮信號(hào)V、U。正交平衡調(diào)幅制就是將兩個(gè)彩色信號(hào)(V、U)分別調(diào)制在相位相差90o的兩個(gè)4.43MHZ的色副載波上，得到FV和FU兩個(gè)平衡調(diào)幅波信號(hào)，再將這兩個(gè)信號(hào)相加后輸出色度信號(hào)F，這種方式就是正交平衡調(diào)幅制(即NTSC制)。輸出的色度信號(hào)的表達(dá)式為：F＝FV＋FU（式2－4）⑶NTSC制的特點(diǎn)NTSC制的主要特點(diǎn)見(jiàn)表1-6所示。表1-6NTSC制的特點(diǎn)2．PAL制⑴PAL制的特點(diǎn)PAL制也稱逐行倒相制，是NTSC制的改進(jìn)制式。它是在NTSC制的基礎(chǔ)上增加了一個(gè)逐行倒相措施，以克服NTSC制相位失真敏感的缺點(diǎn)。PAL制對(duì)NTSC制中的FV信號(hào)進(jìn)行逐行倒相，即如果前一行的FV信號(hào)為“+FV”，則后一行就為“-FV”，再下一行又為“+FV”，如此反復(fù)。FV信號(hào)取“+”號(hào)的行是不倒相行，即NTSC行，簡(jiǎn)稱N行；FV信號(hào)取“-”號(hào)的行是倒相行，即PAL行，簡(jiǎn)稱P行。PAL制的色度信號(hào)表達(dá)式為：F＝FU±FV（式2－5）⑵PAL制色副載波的選擇在PAL制中，為了使Y、FU、FV三種信號(hào)錯(cuò)開(kāi)，其色副載波必須采用1/4行頻間置。并增加半場(chǎng)頻（25HZ）分量來(lái)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)每場(chǎng)倒相。所以PAL制的色副載波的頻率為：fsc=[284-1/4×15625+25]HZ=4.43361875MHZ≈4.43MHZ。⑶色同步信號(hào)在彩色電視信號(hào)的傳送中，無(wú)論是NTSC制還是PAL制，為了保證彩色的同步，都必須傳送色同步信號(hào)，如圖1-13所示。色同步信號(hào)的特性見(jiàn)表1-7。表1-7色同步信號(hào)的特性七、彩色全電視信號(hào)彩色全電視信號(hào)是各種信號(hào)進(jìn)行組合編碼后得到的信號(hào)，用FBAS(或CCVS)表示，其含義為：F代表色度信號(hào)，B代表亮度信號(hào)，A代表復(fù)合消隱信號(hào)，S代表復(fù)合同步信號(hào)和色同步信號(hào)。第四節(jié)數(shù)字電視信號(hào)一、數(shù)字電視系統(tǒng)定義在電視信號(hào)的獲取、產(chǎn)生、處理、傳輸、接收和存儲(chǔ)的全過(guò)程中使用數(shù)字處理方式的設(shè)備稱為數(shù)字電視系統(tǒng)。數(shù)字電視就是指從演播室到發(fā)射、傳輸、接收的所有環(huán)節(jié)都是使用數(shù)字電視信號(hào)，或?qū)﹄娨曄到y(tǒng)所有的信號(hào)傳播都是通過(guò)由0、1數(shù)字串所構(gòu)成的數(shù)字流來(lái)傳播。數(shù)字信號(hào)的傳播速率是每秒19.39MB（即碼率為19.39MBPS），如此大的數(shù)據(jù)流的傳遞保證了數(shù)字電視的高清晰度，克服了模擬電視的先天不足。二、數(shù)字電視信號(hào)的產(chǎn)生在數(shù)字電視系統(tǒng)中，如何產(chǎn)生數(shù)字電視信號(hào)，并將其傳播出去，是構(gòu)成數(shù)字電視完整體系的基礎(chǔ)。數(shù)字電視信號(hào)在作長(zhǎng)距離傳輸、多次復(fù)制時(shí)的性能比模擬信號(hào)優(yōu)越得多，因?yàn)?，它不?huì)累加噪聲，同時(shí)也不會(huì)造成信號(hào)損失。數(shù)字電視信號(hào)，在影視畫(huà)面的特技制作上，在同等帶寬通道內(nèi)的信息量傳輸上，也都比模擬電視信號(hào)要方便、經(jīng)濟(jì)得多。隨著當(dāng)今數(shù)字技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字處理攝像機(jī)、數(shù)字切換臺(tái)、數(shù)字特技機(jī)、硬盤(pán)編輯、記錄系統(tǒng)等數(shù)字電視設(shè)備的使用越來(lái)越多，在不久的將來(lái)，數(shù)字電視設(shè)備將取代模擬電視設(shè)備，從而使數(shù)字電視徹底取代模擬電視。不過(guò)，目前我國(guó)各地電視臺(tái)所采用的電視設(shè)備，還普遍為模擬方式，其傳輸、存儲(chǔ)、節(jié)目交換都是模擬信號(hào)，要實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，還需一個(gè)過(guò)渡階段。所謂數(shù)字電視，就是將圖像畫(huà)面的每一個(gè)像素、伴音的每一個(gè)音節(jié)都用二進(jìn)制數(shù)編碼，并以非常高的比特率進(jìn)行數(shù)碼流發(fā)射、傳輸、接收的一個(gè)系統(tǒng)工程。在數(shù)字電視這個(gè)系統(tǒng)工程中，發(fā)射臺(tái)發(fā)射的電視信號(hào)是一種高比特率的數(shù)碼脈沖串，空中或有線電纜中傳輸?shù)碾娨曅盘?hào)也是高比待率的數(shù)碼脈沖串，電視接收機(jī)從接收到視頻放大、色度解碼、音頻放大等所有過(guò)程均為數(shù)碼流處理過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中沒(méi)有數(shù)/?；蚰?數(shù)轉(zhuǎn)換，僅在顯像管激勵(lì)終端經(jīng)數(shù)/模轉(zhuǎn)換為負(fù)極性圖像信號(hào)，使顯像管熒屏顯示高清晰畫(huà)面。同時(shí)在揚(yáng)聲器功率推動(dòng)終端將信號(hào)經(jīng)數(shù)/模轉(zhuǎn)換為模擬音頻信號(hào)，使揚(yáng)聲器還原出近似現(xiàn)場(chǎng)的立體聲或麗音效果。三、數(shù)字電視系統(tǒng)的分類(lèi)數(shù)字電視系統(tǒng)的分類(lèi)見(jiàn)表1-8所示。表1-8數(shù)字電視系統(tǒng)的分類(lèi)四、數(shù)字電視的優(yōu)點(diǎn)1．收視效果好，圖像清晰度高，音頻質(zhì)量高，滿足人們感官的需求。2．抗干擾能力強(qiáng)。數(shù)字電視不易受外界的干擾，避免了串臺(tái)、串音、噪聲等影響。3．傳輸效率高。利用有線電視網(wǎng)中的一個(gè)模擬頻道可以傳送8—10套標(biāo)準(zhǔn)清晰度數(shù)字電視節(jié)目。4．兼容現(xiàn)有模擬電視。通過(guò)在模擬電視機(jī)前加裝數(shù)字機(jī)頂盒即可收視數(shù)字電視節(jié)目。5．提供全新的業(yè)務(wù)。借助雙向網(wǎng)絡(luò)，數(shù)字電視不但可以實(shí)現(xiàn)用戶點(diǎn)播節(jié)目、自由選取網(wǎng)上的各種信息，而且可以提供多種數(shù)據(jù)增值業(yè)務(wù)。五、數(shù)字電視的基本原理將電視的音視頻信號(hào)數(shù)字化后，其數(shù)據(jù)量是很大的，非常不利于傳輸，因此數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)成為關(guān)鍵。常用的數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)有兩種：一是在信源編碼過(guò)程中進(jìn)行壓縮，不同的壓縮標(biāo)準(zhǔn)可以得到不同的電視圖像等級(jí)質(zhì)量；二是信道編碼中的數(shù)據(jù)壓縮，通過(guò)發(fā)展新的數(shù)字調(diào)制技術(shù)，提高單位頻寬數(shù)據(jù)傳送速率。六、電視信號(hào)數(shù)字化的三個(gè)步驟電視信號(hào)數(shù)字化需要三個(gè)步驟：取樣、量化、編碼，見(jiàn)表1-9所示。表1-9電視信號(hào)數(shù)字化的三個(gè)步驟七、數(shù)字電視的前景電視數(shù)字化是電視發(fā)展史上又一次重大的技術(shù)革命。數(shù)字電視不但是一個(gè)由標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)備和節(jié)目源生產(chǎn)等多個(gè)部分相互支持和匹配的技術(shù)系統(tǒng)，而且將對(duì)相關(guān)行業(yè)產(chǎn)生影響并促進(jìn)其發(fā)展。

隨著美國(guó)、歐洲、日本、韓國(guó)和中國(guó)陸續(xù)開(kāi)播數(shù)字電視，并強(qiáng)制規(guī)定模擬電視終結(jié)時(shí)間表，使數(shù)字電視市場(chǎng)快速崛起。我國(guó)主要的數(shù)字電視開(kāi)發(fā)商和制造商都在全力設(shè)計(jì)個(gè)性化的高性能數(shù)字電視產(chǎn)品，主要努力的方向有幾個(gè)：支持多種數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)、大屏幕、高清化、互聯(lián)網(wǎng)DTV、DTV+PVR、支持更豐富的互聯(lián)接口，這就很清晰地給我們描繪出數(shù)字電視的未來(lái)發(fā)展藍(lán)圖。1.多標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電視由于目前歐洲、北美、韓國(guó)和中國(guó)等大多數(shù)地區(qū)仍處于模擬電視與數(shù)字電視的轉(zhuǎn)換過(guò)渡時(shí)期，因此市場(chǎng)上仍然有不少希望既能接收模擬電視節(jié)目又能接收數(shù)字電視節(jié)目的多功能電視機(jī)，當(dāng)然，數(shù)字電視開(kāi)發(fā)商和制造商也不一定非要把這兩項(xiàng)功能都做在一部電視機(jī)中，也就是所謂的數(shù)字電視一體機(jī)，他們也可以采用機(jī)頂盒+模擬電視的解決方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。此外，美國(guó)市場(chǎng)要求從2007年3月1日起，所有新上市的模擬電視機(jī)和電視接收設(shè)備均必須安裝數(shù)字調(diào)諧器，這意味著數(shù)字電視一體機(jī)將在美國(guó)市場(chǎng)占據(jù)統(tǒng)治性地位，而中國(guó)的數(shù)字電視的增量市場(chǎng)也對(duì)一體機(jī)有著巨大的需求。因此，未來(lái)數(shù)字電視一體機(jī)會(huì)占據(jù)越來(lái)越大的市場(chǎng)份額。2．大屏幕數(shù)字電視隨著現(xiàn)代人生活水平的提高，用戶市場(chǎng)對(duì)大屏幕數(shù)字電視的需求也在不斷增長(zhǎng)。目前，總體上講，液晶（LCD）數(shù)字電視是業(yè)界的發(fā)展主流，但受屏幕尺寸的制約，一旦尺寸大到某一限度，液晶（LCD）屏幕的成本就會(huì)急劇上升，一般情況下，業(yè)界認(rèn)為42英寸是液晶和等離子（PDP）電視的分界點(diǎn)，液晶電視更專注于42英寸以下領(lǐng)域，而等離子電視則適合42英寸以上的顯示需求。隨著技術(shù)的進(jìn)步，近年來(lái)，隨著大屏幕液晶（LCD）顯示器的生產(chǎn)能力的提高，業(yè)界逐步把液晶和等離子電視的分界點(diǎn)提高到50英寸。3.高清化隨著高清節(jié)目源的增多，圖像水平清晰度大于800線的高清數(shù)字電視(HDTV)越來(lái)越成為數(shù)字電視的主流，相應(yīng)的數(shù)字電視機(jī)頂盒以及編解碼芯片也要適應(yīng)這一發(fā)展的要求。4.互聯(lián)網(wǎng)數(shù)字電視數(shù)字電視的下一個(gè)重要發(fā)展方向就是連接互聯(lián)網(wǎng)，未來(lái)的消費(fèi)者不必再為了檢查郵箱、發(fā)送電子郵件、在線玩網(wǎng)絡(luò)游戲、下載和播放網(wǎng)絡(luò)視頻、甚至收看流媒體視頻（即IPTV），而必須跑到書(shū)房去獨(dú)自呆在PC或筆記本電腦之前，而可以直接在客廳舒適的沙發(fā)上用無(wú)線鼠標(biāo)或無(wú)線鍵盤(pán)體驗(yàn)上述PC的所有功能。從技術(shù)上講，設(shè)計(jì)師可以考慮采用多種無(wú)線或有線技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)字電視與互聯(lián)網(wǎng)的連接，當(dāng)然它們都必須在數(shù)字電視中再增加一塊應(yīng)用處理器或多媒體處理器。5.DTV+PVRDTV-PVR（個(gè)人數(shù)字視頻錄像機(jī)）也是未來(lái)數(shù)字電視的一個(gè)重要發(fā)展方向，隨著未來(lái)的數(shù)字電視集成DSP或多媒體處理器的推廣，DTV-PVR功能將逐步融合到未來(lái)基于硬盤(pán)或微硬盤(pán)的數(shù)字電視產(chǎn)品中。6.支持更豐富的互聯(lián)接口未來(lái)的數(shù)字電視還將支持更多的互聯(lián)接口，如USB2.0等，以無(wú)縫實(shí)現(xiàn)與數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)、移動(dòng)硬盤(pán)、PC、筆記本電腦、智能手機(jī)、數(shù)碼打印機(jī)等數(shù)字設(shè)備的連接，共享相互之間的音視頻信息。第五節(jié)高頻電視信號(hào)一、視頻信號(hào)的調(diào)制1．視頻信號(hào)的調(diào)制信號(hào)的調(diào)制方式有調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相三種，不同的電視傳輸方式所采用的調(diào)制方式是不同的，見(jiàn)表1-10所示。表1-10視頻信號(hào)的調(diào)制方式2．視頻調(diào)幅波的頻譜用一個(gè)固定頻率信號(hào)F對(duì)載波fC進(jìn)行調(diào)幅后，得到的頻譜除了載波fC外，還包括上邊頻fc+F和下邊頻fc-F兩個(gè)頻帶分量，如圖1－14（a）所示。視頻信號(hào)的頻率范圍為0～6MHZ，用視頻信號(hào)對(duì)高頻載波fC進(jìn)行調(diào)幅后，其頻譜應(yīng)包括三部分：載波fC、6MHZ寬的上邊頻帶和6MHZ寬的下邊頻帶。視頻調(diào)幅波頻譜總帶寬為12MHZ，如圖1－14（b）所示。在該頻譜中，上邊頻帶和下邊頻帶的寬度相等，它們所包含的內(nèi)容也相同。3．殘留邊帶發(fā)送在視頻調(diào)幅波的頻譜中，由于上下邊頻帶所包含的內(nèi)容相同，為了節(jié)約頻帶資源，我國(guó)電視體制規(guī)定采用殘留邊帶方式發(fā)送，即只發(fā)送視頻調(diào)幅波頻譜的上邊頻帶，而下邊頻帶只發(fā)送0.75MHZ（因?yàn)榈皖l分離不容易，所以殘留一點(diǎn)），其頻譜要求如圖1-15所示。二、伴音信號(hào)的調(diào)制為了保證有較強(qiáng)的抗干擾能力和良好的音質(zhì)，電視的伴音信號(hào)采用調(diào)頻方式發(fā)送。高頻伴音調(diào)頻波的頻譜帶寬為每邊0.25MHZ，如圖1－15所示。三、電視頻道的劃分及多種電視信號(hào)傳輸方式1．電視頻道的帶寬電視信號(hào)主要用VHF頻段和UHF頻段來(lái)傳送，VHF頻段的頻率范圍為30-300MHz，UHF頻段的頻率范圍為300-3000MHz。電視使用的VHF頻段為47-230MHz的范圍，UHF為470-985MHz的范圍。每個(gè)頻段可分為若干頻道，至于分成多少頻道，則由采用的電視制式而定。我國(guó)采用PAL制式，每個(gè)頻道的帶寬為8MH。VHF頻段包含低段（L）6個(gè)頻道，高段（H）6個(gè)頻道，共12個(gè)頻道（1～12頻道）；UHF頻段包含56個(gè)頻道（13～68頻道），VHF頻段和UHF頻率共設(shè)置68個(gè)頻道，見(jiàn)表1-11所示。此外，有線電視還有增補(bǔ)頻道35個(gè)，見(jiàn)表1-12所示。載有圖像信息的高頻圖像信號(hào)與載有聲音信息的高頻伴音混合，從而形成一個(gè)總帶寬為8MHZ的電視發(fā)射頻道，每一套電視節(jié)目的頻譜圖都與圖1-15一樣。2．多種電視信號(hào)傳輸方式⑴無(wú)線電視由電視發(fā)射臺(tái)發(fā)射出電視信號(hào)，用戶采用天線進(jìn)行電視信號(hào)的接收。在這電視信號(hào)傳輸方式中，每個(gè)頻道的圖像載頻和伴音載頻只能在表2-1中選擇。⑵有線電視(CATV)有線電視是指采用有線電路網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行電視信號(hào)傳輸?shù)姆绞?，也就是我們平常說(shuō)的“閉路電視”。在有線電視傳輸方式中，圖像載頻和伴音載頻不僅能在表1-11中選擇，還可以在表1-12中選擇(增補(bǔ)頻道)。⑶衛(wèi)星電視衛(wèi)星電視是指利用地球同步衛(wèi)星作為電視信號(hào)的中轉(zhuǎn)站，電視臺(tái)先將電視信號(hào)傳到衛(wèi)星上，再由衛(wèi)星向其覆蓋的地球區(qū)域內(nèi)發(fā)送，在地面上進(jìn)行接收的方式。采用衛(wèi)星電視傳輸方式時(shí)的圖像載頻和伴音載頻會(huì)更高一些，每個(gè)電視頻道的頻帶寬度也會(huì)有所增加。表1-11正規(guī)電視頻道（DS1-DS68）頻率配置表表1-12CATV增補(bǔ)頻道頻率配置表本章小結(jié)1．介紹光的本質(zhì)特性，景物的顏色條件，彩色三要素，三基色原理和混色法。2．講解黑白電視號(hào)，光電轉(zhuǎn)換，掃描體制，視頻信號(hào)，彩色電視信號(hào)，亮度信號(hào)與色差信號(hào)。3．彩色電視NTSC制和PAL制的特點(diǎn)。4．?dāng)?shù)字電視信號(hào)介紹，數(shù)字信號(hào)的攝取，數(shù)字化描述。5．高頻電視信號(hào)，視頻信號(hào)的調(diào)制，伴音信號(hào)的調(diào)制，電視信號(hào)的傳輸。練習(xí)與習(xí)題一一、填空：1．光是一種客觀存在的物質(zhì)，它以_________________的方式傳送?？梢?jiàn)光的波長(zhǎng)范圍為_(kāi)________________，只含有單一波長(zhǎng)的光稱為_(kāi)_______________光，含有兩種以上波長(zhǎng)的光稱為_(kāi)________________光。2．在彩色三要素中，彩色最重要的屬性是_________________，彩色三要素中的色調(diào)和色飽和度合稱為_(kāi)________________。3．彩色電視中選用的三基色為_(kāi)________________。4．寫(xiě)出相加混色效果：紅＋綠＝__________，綠＋藍(lán)＝__________，紅＋藍(lán)＝__________，紅＋綠＋藍(lán)＝__________。5．?dāng)z像機(jī)的作用是將圖像的__________信號(hào)轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的__________信號(hào)。6．我國(guó)采用的是負(fù)極性圖像信號(hào)，圖像信號(hào)中的高電平表示圖像__________的部分，低電平表示圖像__________的部分。7．電子束在熒光屏上從左到右，從上到下有規(guī)律的運(yùn)動(dòng)稱為_(kāi)________________，電子束在水平方向的掃描稱為_(kāi)________________，電子束在垂直方向的掃描稱為_(kāi)________________。8．行掃描正程是指電子束_________________的運(yùn)動(dòng)，場(chǎng)掃描正程是指電子束_________________的運(yùn)動(dòng)。9．填充下表中的掃描參數(shù)。10．在視頻信號(hào)中，圖像信號(hào)的幅度為_(kāi)_____________，消隱信號(hào)的幅度為_(kāi)_____________，同步信號(hào)的幅度為_(kāi)_____________。11．場(chǎng)消隱信號(hào)的脈沖寬度為_(kāi)_____________，場(chǎng)同步信號(hào)的脈沖寬度為_(kāi)_____________；行消隱信號(hào)的脈沖寬度為_(kāi)_____________，行同步信號(hào)的脈沖寬度為_(kāi)_____________。12．為了實(shí)現(xiàn)兼容，彩色電視信號(hào)應(yīng)包括______________信號(hào)和______________信號(hào)這兩部分。13．在彩色電視信號(hào)的傳輸中，需要傳送一個(gè)亮度信號(hào)和兩個(gè)色差信號(hào)，所傳送的兩個(gè)色差信號(hào)是___________和___________，在傳送前還會(huì)對(duì)這兩個(gè)信號(hào)進(jìn)行壓縮，V是___________的壓縮信號(hào)，U是___________的壓縮信號(hào)。14．亮度信號(hào)的帶寬為_(kāi)______________，色度信號(hào)的帶寬為_(kāi)_____________。15．色副載波的頻率為_(kāi)______________，NTSC制的色副載波采用___________行頻間置，PAL制的色副載波采用___________行頻間置。16．現(xiàn)在世界上流行的彩色電視制式主要有三種，它們分別是___________制、___________制和___________制，中國(guó)采用的是___________制。17．NTSC制是指_____________________制，它是___________與___________的結(jié)合。18．PAL制也稱_