第1章電視機(jī)課件

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

第一章電視信號學(xué)習(xí)要點(diǎn)：1.了解電視信號基本知識2.掌握彩色三要素和三基色原理3.了解黑白電視信號基本知識4.了解光電轉(zhuǎn)換有關(guān)概念5.理解掃描體制、視頻信號有關(guān)概念6.理解亮度信號與色差信號、彩色電視制式有關(guān)概念7.了解數(shù)字電視信號基礎(chǔ)知識8.理解視頻信號的調(diào)制、伴音信號的調(diào)制、電視信號的傳輸有關(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，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，我們先來學(xué)習(xí)和了解電視的基礎(chǔ)知識。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，因此從傳播特性來說，光波和無線電波本質(zhì)上是相同的，都是電磁波。電磁波的波譜范圍很廣，包括無線電波、紅外線、可見光譜、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)確地說稱為可見光?？梢姽獾墓獠úㄩL非常短，只有380～780nm(1nm=m)，與無線電波比較，它的頻率非常高。只含有單一波長的光稱為單色光(或稱譜色光)，包含有兩種或兩種以上波長的光稱為復(fù)合光。復(fù)合光給人眼的刺激呈現(xiàn)混合色，太陽輻射出來的是包含有各種單色光的波譜帶，給人以白光的感覺。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，反射的一定可見光譜成分作用于人眼而引起的視覺效果。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，即它對不同波長的光吸收、反射、或透射的特性。②光源的光譜成分。如陽光下紅花綠葉，光源都是白色的太陽光，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葉，樹葉不是呈現(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)基本參量來確定，這三個(gè)參量稱為彩色三要素，見表1-1所示。表1-1彩色三要素彩色三要素說明備注亮度光作用于人眼時(shí)引起的明亮程度的感覺。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，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)。按國際統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)對電視技術(shù)的三基色分別定義為：R——紅光，波長為700nmG——綠光，波長為546.1nmB——藍(lán)光，波長為435.8nm2．三基色原理電視技術(shù)中選擇三基色來進(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)黑白電視信號一、光電轉(zhuǎn)換與圖像信號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。通過對傳真照片的比較可看出：單位面積上的像素越多，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轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的電信號。攝像管的種類很多，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)，使對應(yīng)于圖像的亮點(diǎn)導(dǎo)電率高、電阻值小；而對應(yīng)于圖像的暗點(diǎn)導(dǎo)電率低、電阻值相對較大，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輸出（各像素對應(yīng)的電信號差別）。光電轉(zhuǎn)換可分為兩個(gè)步驟，見表1-2所示。表1-2光電轉(zhuǎn)換的兩個(gè)步驟3、模擬圖像信號圖像信號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，這種圖像信號叫負(fù)極性圖像信號。如果圖像的明暗變化不僅僅是黑白兩種，而是由白逐漸過渡到灰、深灰、黑等各種層次，則電壓的幅度變化也會是一個(gè)逐漸變化的過程，而且是連續(xù)的。這種用電壓波形模擬信息變化的信號稱為模擬信號。二、掃描體制1．我國電視掃描體制的相關(guān)概念掃描體制相關(guān)的概念見表1-3所示。表1-3掃描體制隔行掃描偶數(shù)場奇數(shù)場兩場合成后的圖像圖1-5隔行掃描

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

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

一、彩色圖像的分解和三基色電信號的產(chǎn)生自然界的景物五彩繽紛，電視廣播不可能對其完全如實(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。彩色畫面的分解如圖1-7所示，通過光電轉(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VR、VG、VB。就每一個(gè)基色圖像的電信號形成過程而言，與黑白電視信號的形成過程基本一樣。圖1-7彩色畫面的分解二、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兼容制電視畫面2．兼容的條件（1）彩色電視信號應(yīng)包括亮度信號（Y）和色度信號（C）兩部分，并且易于分開，以適應(yīng)黑白電視機(jī)只需要亮度信號的要求。（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、亮度信號和色差信號為了達(dá)到兼容的要求，各種彩色電視制式在處理信號上有很多相似之處，其共同點(diǎn)為：?都傳送一個(gè)亮度信號Y和兩個(gè)色差信號R－Y與B－Y。?為了實(shí)現(xiàn)兼容，要對兩色差信號進(jìn)行頻帶壓縮和幅度壓縮。?兩個(gè)色差信號都是先調(diào)制在副載波上，再與亮度信號疊加，合成彩色電視信號。1．亮度信號根據(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(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)換為用電壓信號來表示，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按一定的比例可以合成亮度電壓信號。2．色度信號根據(jù)兼容的要求，色度信號中只包含色度信息，不再包含亮度信息。從三個(gè)基色信號中減去亮度信號，就得到三個(gè)色差信號，三個(gè)色差信號電壓方程為：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)號表示倒相后相加。上式的三個(gè)色差信號就是色度信號，它們不是完全獨(dú)立的,每個(gè)色差信號都可以由其它二個(gè)色差信號合成而得到，所以發(fā)射時(shí)只傳送兩個(gè)色差信號，第三個(gè)色差信號在接收端通過電路合成來得到。通常是傳送VR-Y和VB-Y。在傳送過程中，還會對VR-Y和VB-Y信號進(jìn)行壓縮，V是VR-Y的壓縮信號，U是VB-Y的壓縮信號。四、彩條信號1．彩條信號的作用電視臺發(fā)出的彩條信號，作為一種常用的標(biāo)準(zhǔn)彩色測試信號，可以用來測試和調(diào)整彩色電視系統(tǒng)的傳輸特性，以及用來鑒定彩色電視機(jī)的性能技術(shù)指標(biāo)。2．彩條信號的組成標(biāo)準(zhǔn)彩條信號由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，其頻帶寬為6MHz。而彩色電視傳送的是一個(gè)亮度信號和兩個(gè)色差信號，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，必須要對彩色電視信號進(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彩色電視信號中的色度信號（即兩個(gè)色差信號）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，因此可以對色度信號進(jìn)行頻帶壓縮。壓縮后，亮度信號仍用6MHz的帶寬傳送，而兩色差信號各用1.3MHz的帶寬傳送。2．頻譜間置經(jīng)過頻帶壓縮后，雖然將兩色差信號的頻帶壓窄了許多，但由于亮度信號的頻帶不能壓縮（為了不降低圖像清晰度），這樣，一個(gè)亮度信號和兩個(gè)色差信號仍然要占用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：對亮度信號和色度信號進(jìn)行頻譜間置。為此，我們先來對亮度信號和色度信號的頻譜進(jìn)行分析。（1）亮度信號的頻譜亮度信號的頻譜如圖1－10所示。1－10亮度信號的頻譜圖從圖中可以看出,亮度信號頻譜不是連續(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）色度信號的頻譜由于色度信號與亮度信號采用了同樣的掃描方式，因此，色度信號的頻譜分布與亮度信號的頻譜具有相同的規(guī)律，它也是以行頻為中心、以行頻和場頻為間隔，向兩邊展開的分離譜線族，而且能量集中在行頻附近。色度信號的頻譜圖如圖1－11所示。圖1－11色度信號的頻譜圖（3）頻譜間置由于亮度信號與色度信號的頻譜不連續(xù)性并且具有相等的間隔，因此，可以將色度信號與亮度信號的頻譜相互錯(cuò)開使其相加，則可在不增加帶寬的前提下同時(shí)傳送亮度信號和色度信號兩個(gè)信息。為了實(shí)現(xiàn)頻譜間置，在無線電技術(shù)中采用了“移頻”技術(shù)，即將色度信號的頻譜向高端移動(dòng)，移到亮度信號頻譜的間隙中間，再與亮度信號相加，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頻譜的間隙中間，再將色差信號調(diào)制在該副載波上以后與亮度信號疊加。如圖1－12所示。圖1－12亮度信號與色度信號的頻譜間置關(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頻帶的高端，但不能讓色度信號超出亮度信號的頻帶范圍。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，中國采用的是PAL制。下面對NTSC制和PAL制進(jìn)行簡單的介紹。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。對平衡調(diào)幅波信號進(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，在彩色電視信號的傳輸中，需要傳送亮度信號Y和兩個(gè)色差信號的壓縮信號V、U。正交平衡調(diào)幅制就是將兩個(gè)彩色信號(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，再將這兩個(gè)信號相加后輸出色度信號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NTSC制中的FV信號進(jìn)行逐行倒相，即如果前一行的FV信號為“+FV”，則后一行就為“-FV”，再下一行又為“+FV”，如此反復(fù)。FV信號取“+”號的行是不倒相行，即NTSC行，簡稱N行；FV信號取“-”號的行是倒相行，即PAL行，簡稱P行。PAL制的色度信號表達(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三種信號錯(cuò)開，其色副載波必須采用1/4行頻間置。并增加半場頻（25HZ）分量來自動(dòng)實(shí)現(xiàn)每場倒相。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色同步信號在彩色電視信號的傳送中，無論是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，如圖1-13所示。色同步信號的特性見表1-7。表1-7色同步信號的特性七、彩色全電視信號彩色全電視信號是各種信號進(jìn)行組合編碼后得到的信號，用FBAS(或CCVS)表示，其含義為：F代表色度信號，B代表亮度信號，A代表復(fù)合消隱信號，S代表復(fù)合同步信號和色同步信號。第四節(jié)數(shù)字電視信號一、數(shù)字電視系統(tǒng)定義在電視信號的獲取、產(chǎn)生、處理、傳輸、接收和存儲的全過程中使用數(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，或?qū)﹄娨曄到y(tǒng)所有的信號傳播都是通過由0、1數(shù)字串所構(gòu)成的數(shù)字流來傳播。數(shù)字信號的傳播速率是每秒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，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)字電視信號在作長距離傳輸、多次復(fù)制時(shí)的性能比模擬信號優(yōu)越得多，因?yàn)?，它不會累加噪聲，同時(shí)也不會造成信號損失。數(shù)字電視信號，在影視畫面的特技制作上，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、數(shù)字特技機(jī)、硬盤編輯、記錄系統(tǒng)等數(shù)字電視設(shè)備的使用越來越多，在不久的將來，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，目前我國各地電視臺所采用的電視設(shè)備，還普遍為模擬方式，其傳輸、存儲、節(jié)目交換都是模擬信號，要實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，還需一個(gè)過渡階段。所謂數(shù)字電視，就是將圖像畫面的每一個(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)射臺發(fā)射的電視信號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)碾娨曅盘栆彩歉弑却实臄?shù)碼脈沖串，電視接收機(jī)從接收到視頻放大、色度解碼、音頻放大等所有過程均為數(shù)碼流處理過程。在這個(gè)過程中沒有數(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，使顯像管熒屏顯示高清晰畫面。同時(shí)在揚(yáng)聲器功率推動(dòng)終端將信號經(jīng)數(shù)/模轉(zhuǎn)換為模擬音頻信號，使揚(yáng)聲器還原出近似現(xiàn)場的立體聲或麗音效果。三、數(shù)字電視系統(tǒng)的分類數(shù)字電視系統(tǒng)的分類見表1-8所示。表1-8數(shù)字電視系統(tǒng)的分類四、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、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質(zhì)量；二是信道編碼中的數(shù)據(jù)壓縮，通過發(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、電視信號數(shù)字化的三個(gè)步驟電視信號數(shù)字化需要三個(gè)步驟：取樣、量化、編碼，見表1-9所示。表1-9電視信號數(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)，而且將對相關(guān)行業(yè)產(chǎn)生影響并促進(jìn)其發(fā)展。

隨著美國、歐洲、日本、韓國和中國陸續(xù)開播數(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)字電視市場快速崛起。我國主要的數(shù)字電視開發(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、韓國和中國等大多數(shù)地區(qū)仍處于模擬電視與數(shù)字電視的轉(zhuǎn)換過渡時(shí)期，因此市場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實(shí)現(xiàn)。此外，美國市場要求從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)將在美國市場占據(jù)統(tǒng)治性地位，而中國的數(shù)字電視的增量市場也對一體機(jī)有著巨大的需求。因此，未來數(shù)字電視一體機(jī)會占據(jù)越來越大的市場份額。2．大屏幕數(shù)字電視隨著現(xiàn)代人生活水平的提高，用戶市場對大屏幕數(shù)字電視的需求也在不斷增長。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，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)上用無線鼠標(biāo)或無線鍵盤體驗(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)）也是未來數(shù)字電視的一個(gè)重要發(fā)展方向，隨著未來的數(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基于硬盤或微硬盤的數(shù)字電視產(chǎn)品中。6.支持更豐富的互聯(lián)接口未來的數(shù)字電視還將支持更多的互聯(lián)接口，如USB2.0等，以無縫實(shí)現(xiàn)與數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)、移動(dòng)硬盤、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)高頻電視信號一、視頻信號的調(diào)制1．視頻信號的調(diào)制信號的調(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，見表1-10所示。表1-10視頻信號的調(diào)制方式2．視頻調(diào)幅波的頻譜用一個(gè)固定頻率信號F對載波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。視頻信號的頻率范圍為0～6MHZ，用視頻信號對高頻載波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傳輸方式1．電視頻道的帶寬電視信號主要用VHF頻段和UHF頻段來傳送，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，見表1-11所示。此外，有線電視還有增補(bǔ)頻道35個(gè)，見表1-12所示。載有圖像信息的高頻圖像信號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．多種電視信號傳輸方式⑴無線電視由電視發(fā)射臺發(fā)射出電視信號，用戶采用天線進(jìn)行電視信號的接收。在這電視信號傳輸方式中，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)行電視信號傳輸?shù)姆绞剑簿褪俏覀兤匠Ｕf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)星作為電視信號的中轉(zhuǎn)站，電視臺先將電視信號傳到衛(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更高一些，每個(gè)電視頻道的頻帶寬度也會有所增加。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，光電轉(zhuǎn)換，掃描體制，視頻信號，彩色電視信號，亮度信號與色差信號。3．彩色電視NTSC制和PAL制的特點(diǎn)。4．?dāng)?shù)字電視信號介紹，數(shù)字信號的攝取，數(shù)字化描述。5．高頻電視信號，視頻信號的調(diào)制，伴音信號的調(diào)制，電視信號的傳輸。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。可見光的波長范圍為_________________，只含有單一波長的光稱為________________光，含有兩種以上波長的光稱為_________________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_________________。3．彩色電視中選用的三基色為_________________。4．寫出相加混色效果：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__________信號轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的__________信號。6．我國采用的是負(fù)極性圖像信號，圖像信號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_________________，電子束在水平方向的掃描稱為_________________，電子束在垂直方向的掃描稱為_________________。8．行掃描正程是指電子束_________________的運(yùn)動(dòng)，場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．在視頻信號中，圖像信號的幅度為______________，消隱信號的幅度為______________，同步信號的幅度為______________。11．場消隱信號的脈沖寬度為______________，場同步信號的脈沖寬度為______________；行消隱信號的脈沖寬度為______________，行同步信號的脈沖寬度為______________。12．為了實(shí)現(xiàn)兼容，彩色電視信號應(yīng)包括______________信號和______________信號這兩部分。13．在彩色電視信號的傳輸中，需要傳送一個(gè)亮度信號和兩個(gè)色差信號，所傳送的兩個(gè)色差信號是___________和___________，在傳送前還會對這兩個(gè)信號進(jìn)行壓縮，V是___________的壓縮信號，U是___________的壓縮信號。14．亮度信號的帶寬為_______________，色度信號的帶寬為______________。15．色副載波的頻率為_______________，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，中國采用的是___________制。17．NTSC制是指_____________________制，它是___________與___________的結(jié)合。18．PAL制也稱_