电视技术基础知识1

1、 电电视技术就是根据视技术就是根据人眼视觉人眼视觉的特性，以的特性，以一定的信号形式来传输一定的信号形式来传输活动景象活动景象（同时传输（同时传输伴音伴音）的技术。）的技术。 在要传输的活动景象中有在要传输的活动景象中有图像图像与与伴音伴音两两种信息，而在过去的收音机中，只有种信息，而在过去的收音机中，只有声音信声音信息息一种。一种。 要完成这些信息的传输，在电视技术发要完成这些信息的传输，在电视技术发展过程中有展过程中有模拟与数字两套电视系统模拟与数字两套电视系统。 无论是模拟电视系统，还是数字电视系无论是模拟电视系统，还是数字电视系统，活动景象的信息传输都包括统，活动景象的信息传输都包括三

2、个重要三个重要的的环节环节： 电视信号的电视信号的形成形成（发送端发送端） 电视信号的电视信号的传输传输（传输系统传输系统） 电视信号的电视信号的终端显示终端显示（接收端接收端） 电电视台完成电视信号的视台完成电视信号的形成形成（发送端发送端）、）、电视信号的电视信号的传输传输（传输系统传输系统），而电视信号），而电视信号的的终端显示终端显示（接收端接收端）在电视机中完成。）在电视机中完成。 显然后一个环节是我们学习的重点，但显然后一个环节是我们学习的重点，但是，由于它是前两个过程的是，由于它是前两个过程的逆过程逆过程，因此，因此，有必要对前面两个环节作一些概括性的了解。有必要对前面两个环节作

3、一些概括性的了解。 电视系统中图像信息的电视系统中图像信息的摄取摄取与与重现重现，实质上是实质上是光电转换光电转换和和电光转换电光转换过程，过程，它分别由它分别由摄像管摄像管和和显像管显像管来完成。来完成。电视系统示意图电视系统示意图、图像的分解与像素、图像的分解与像素 为了传输一系列的活动电视图像，首先为了传输一系列的活动电视图像，首先需要考虑怎样传输需要考虑怎样传输一幅完整的静止图像一幅完整的静止图像，通，通常的做法是先将这幅画面常的做法是先将这幅画面分解成许多小的单分解成许多小的单元元，这些这些组成图像的最基本的单元称为组成图像的最基本的单元称为“像像素素”。 一幅画面所含一幅画面所含像

4、素像素的的多少多少常成为描述该常成为描述该画面质量的一个重要参数，画面质量的一个重要参数，单位面积上的单位面积上的像素像素越多越多，该画面能提供的，该画面能提供的细节越丰富细节越丰富，图像层次图像层次越多越多，看起来，看起来越清晰越清晰，反之画面则显得比较粗，反之画面则显得比较粗糙。糙。 每个像素都具有两个特性，一个是每个像素都具有两个特性，一个是光特光特性性（亮度和色度亮度和色度），另一个是），另一个是空间特性空间特性（几何几何位置位置x x、y y） 以中字为例，先把中字进行图像分解，将以中字为例，先把中字进行图像分解，将期分解为期分解为9 X 12 = 108个像素，这些像素中有个像素，

5、这些像素中有黑有黑有白，它们白，它们之间颜色差异之间颜色差异反映了像素的反映了像素的光特性光特性；每个；每个像素在不同的像素在不同的行和列当中，行和列当中，不同的位置反不同的位置反映了像素的映了像素的空空间特性间特性接下来的问题就是看摄像机怎样通过光电接下来的问题就是看摄像机怎样通过光电转换和电子扫描将其传送出去。转换和电子扫描将其传送出去。作业：2、光电转换与电子扫描、光电转换与电子扫描摄像摄像管内管内部示部示意图意图 当摄像机的镜头对准拍摄的图像，并使当摄像机的镜头对准拍摄的图像，并使图图像像正好成像在摄像管内正好成像在摄像管内光电靶光电靶上时。由于靶面上时。由于靶面镀层的镀层的光敏效应光

6、敏效应，使对应图像，使对应图像亮点亮点位置的位置的导电导电率高率高、电阻小；而、电阻小；而暗点暗点的的导电率低导电率低、电阻大。、电阻大。摄像摄像管内管内部示部示意图意图 由此可把一幅由此可把一幅光的图像光的图像（各像素点的亮暗（各像素点的亮暗差别）变成差别）变成 一幅一幅电的图像电的图像（各像素的电阻值差（各像素的电阻值差别）。别）。光电靶光电靶上的图上的图像画面像画面摄像摄像管内管内部示部示意图意图 这时，摄像管内的电子枪会产生一束电子这时，摄像管内的电子枪会产生一束电子射线，叫做射线，叫做电子束电子束，电子束在偏转磁场的作用，电子束在偏转磁场的作用下，做下，做自左向右、从上到下自左向右、

7、从上到下的扫描运动，当电的扫描运动，当电子束由子束由左上角逐行扫到右下角左上角逐行扫到右下角时，一幅图像即时，一幅图像即被传输出去。被传输出去。摄像摄像管内管内部示部示意图意图 高速运动的电子射线，在偏转磁场作用下高速运动的电子射线，在偏转磁场作用下所做的自左向右，从上到下的扫描运动称为所做的自左向右，从上到下的扫描运动称为电电子扫描子扫描 电子扫描电子扫描是电视技术完成图像是电视技术完成图像分解分解与与合成合成的基本手段。的基本手段。 电子扫描的方式、格式等将影响到电视画电子扫描的方式、格式等将影响到电视画面的显示效果、长宽比例及图像清晰等问题，面的显示效果、长宽比例及图像清晰等问题，电子扫

8、描的方式有两种形式：电子扫描的方式有两种形式： 逐行扫描逐行扫描 隔行扫描隔行扫描 电子束沿画面由上至下，一行紧接一行地扫电子束沿画面由上至下，一行紧接一行地扫描称为描称为逐行扫描。逐行扫描。 逐行扫描逐行扫描电子束在水平方向电子束在水平方向的扫描称为的扫描称为行扫描。行扫描。电子束在垂直方向电子束在垂直方向的扫描称为的扫描称为帧扫描帧扫描或场扫描。或场扫描。 电子扫描如果在电子扫描如果在1秒钟秒钟内传送内传送25幅幅静止画静止画面，则画面中的人物动作就可以连贯并产生面，则画面中的人物动作就可以连贯并产生活动的感觉。这是由于人眼的活动的感觉。这是由于人眼的视觉惰性视觉惰性和荧和荧光屏上荧光粉的

9、光屏上荧光粉的余晖余晖现象，使人眼中呈现的现象，使人眼中呈现的图像是一幅幅完整的、连贯的、活动的图像。图像是一幅幅完整的、连贯的、活动的图像。 在电视技术中，把一幅完整的静止图像称为在电视技术中，把一幅完整的静止图像称为一帧，一帧，1S时间内必须传时间内必须传25帧帧，因此帧频为，因此帧频为25HZ，用，用fv表示。表示。 即：即： fv =25HZ 由此，可知传输一帧图像所需的时间是由此，可知传输一帧图像所需的时间是1/25S。 即即:帧周期帧周期TV = 40ms 电子束每秒沿画面作电子束每秒沿画面作水平扫描的行数水平扫描的行数称为称为行频行频，用用fH 表示。由于传输一帧画面要完成表示。

10、由于传输一帧画面要完成625次行扫描，次行扫描，由此可求出由此可求出行频行频 即：即： fH = 625 X 25HZ = 15625HZ 水平扫描一行所需要的时间称为水平扫描一行所需要的时间称为周期周期，用，用TH表示，表示，它是行频的倒数它是行频的倒数 即即:行周期行周期TH = 1/15625 = 64us 作业：摄像管内的电子枪会产生一束电子射线，叫摄像管内的电子枪会产生一束电子射线，叫做做_高速运动的电子射线，在偏转磁场作用下所高速运动的电子射线，在偏转磁场作用下所做的自左向右，从上到下的扫描运动称为做的自左向右，从上到下的扫描运动称为电子扫描是电视技术完成图像电子扫描是电视技术完成

11、图像_与与_的基本手段的基本手段 电子扫描有电子扫描有两种形两种形式式作业：5、电子束沿画面由上至下，一行紧接一行地扫、电子束沿画面由上至下，一行紧接一行地扫描称为描称为_。6、在电视技术中，把一幅完整的静止图像称为、在电视技术中，把一幅完整的静止图像称为_，1S时间内必须传时间内必须传_帧，因此帧频帧，因此帧频fv为为_HZ，帧周期，帧周期TV 为为_ms .7、电子束每秒沿画面作水平扫描的行数称为、电子束每秒沿画面作水平扫描的行数称为_，用，用_表示，行频为表示，行频为_ HZ。 以逐行扫描的方式每秒传输以逐行扫描的方式每秒传输25帧的图像，虽帧的图像，虽然解决了图像活动连贯的问题，但观看

12、电视节目然解决了图像活动连贯的问题，但观看电视节目时还是会有时还是会有闪烁闪烁的现象，如果用增加帧数的方式的现象，如果用增加帧数的方式解决，但电视信号的频带宽会增加，设备要求更解决，但电视信号的频带宽会增加，设备要求更高，技术难度更大。高，技术难度更大。 为此，电视技术借鉴了为此，电视技术借鉴了电影电影技术技术的处理方法，的处理方法，利用利用隔行扫描隔行扫描的办法把一帧画面变成两场扫描，的办法把一帧画面变成两场扫描，分奇数场分奇数场和和偶数场偶数场。 隔行扫描隔行扫描 隔行扫描隔行扫描分奇数场分奇数场 偶数场偶数场 隔行扫描隔行扫描分奇数场分奇数场 偶数场偶数场+ 隔行扫描隔行扫描 在隔行扫描

13、中，一帧画面中的两场内容完在隔行扫描中，一帧画面中的两场内容完全一样，相当于放了两次，由于两场之间间隔全一样，相当于放了两次，由于两场之间间隔很短，产生的视觉还是一幅完整的画面，但每很短，产生的视觉还是一幅完整的画面，但每秒映入人眼的画面变成了秒映入人眼的画面变成了50幅幅，因此连贯性更，因此连贯性更好。好。 如果用如果用f Z表示表示隔行扫描的场频隔行扫描的场频，则，则:f Z = fr 2 = 25 2 = 50 HZ TZ = 20ms 3、电视图像幅型比与扫描格式、电视图像幅型比与扫描格式幅型比：幅型比：指电子扫描所形成的光栅或电视指电子扫描所形成的光栅或电视 图像的宽高比例。图像的宽

14、高比例。例如：例如：4 ：3、 16 ：9图像格式：图像格式：指整幅图像水平方向与垂直方指整幅图像水平方向与垂直方 向有效像素点阵向有效像素点阵例如：例如：1280 720 、 1920 1080 4、电光转换图像重现、电光转换图像重现 在摄像管中，由光电转换得到的图像信在摄像管中，由光电转换得到的图像信号，经加工、处理、传输之后，在接收端必号，经加工、处理、传输之后，在接收端必须经过须经过相反的转换过程相反的转换过程，即由，即由电光转换电光转换，将，将电信号转换成反映实际景象的光信号，才能电信号转换成反映实际景象的光信号，才能得到得到“重现重现”的图像，这一任务主要由电视的图像，这一任务主要

15、由电视接收机中的接收机中的显像管显像管来完成。来完成。 显显像像管管内内部部结结构构图图 显像管是利用荧光效应原理制成的显像管是利用荧光效应原理制成的 。显像。显像管与摄像管一样也是一种管与摄像管一样也是一种电真空器件电真空器件。 显显像像管管示示意意图图 显像管内的主要组成部件是显像管内的主要组成部件是电子枪电子枪和和荧光荧光屏屏。由电子枪的阴极发射电子束，经聚焦后在。由电子枪的阴极发射电子束，经聚焦后在高压加速电场作用下，以很高的速度轰击荧光高压加速电场作用下，以很高的速度轰击荧光屏。荧光屏上涂有一层荧光粉，它在高速电子屏。荧光屏上涂有一层荧光粉，它在高速电子束的轰击下发光，此时在荧光屏上

16、将出现一个束的轰击下发光，此时在荧光屏上将出现一个亮点。亮点。且每一点亮暗程度与电子枪阴极发射的且每一点亮暗程度与电子枪阴极发射的电子束电流强度有关，控制电子束电流强度，电子束电流强度有关，控制电子束电流强度，便可控制荧光屏的亮度便可控制荧光屏的亮度。 若将一幅图像若将一幅图像亮暗度的电信号亮暗度的电信号接在显像接在显像管的管的阴极阴极，来控制电子束的，来控制电子束的电流强弱电流强弱，并让，并让显像管的电子扫描与摄像管保持同步，即可显像管的电子扫描与摄像管保持同步，即可在荧光屏上显现出发送端同样的图像画面，在荧光屏上显现出发送端同样的图像画面，从而从而完成图像的重现完成图像的重现。 显像管内部

17、电路示意图显像管内部电路示意图 静态时静态时，栅极对阴极的栅极对阴极的电压是电压是负的负的，用用UGK表示，此表示，此电压越大电压越大，阴，阴极发射出来的极发射出来的电子数目电子数目越少越少，电子束电流，电子束电流越弱越弱，荧光屏上的，荧光屏上的高亮就高亮就越暗越暗；反之反之则则越亮越亮。因此把。因此把G叫做控制叫做控制栅极，用收到的图像信号控制栅阴电压，就可栅极，用收到的图像信号控制栅阴电压，就可使电子束电流强弱随图像信号的大小而变。但使电子束电流强弱随图像信号的大小而变。但一般一般栅极接地栅极接地，而，而图像信号从阴极输入图像信号从阴极输入， 工作原理：工作原理：但一般但一般栅极接栅极接地

18、地，而，而图像信图像信号从阴极输入号从阴极输入，来控制电子束来控制电子束电流的强弱，电流的强弱，完成图像的重完成图像的重现。现。 但此同时，但此同时，W电位器会再给阴极提供一个电位器会再给阴极提供一个亮度信号，一同控制荧光屏的显示。亮度信号，一同控制荧光屏的显示。 必须注意，以此方法直接将图像信号接入必须注意，以此方法直接将图像信号接入阴极时，在屏幕上呈现的图像明暗度与原图像阴极时，在屏幕上呈现的图像明暗度与原图像是相反的。是相反的。 还必须将正极性的图像信号倒相，作为负还必须将正极性的图像信号倒相，作为负极性信号加到阴极，重现的图像才正常。极性信号加到阴极，重现的图像才正常。作业：电视技术利

19、用隔行扫描的办法把一帧画面变电视技术利用隔行扫描的办法把一帧画面变 成成_场扫描，分场扫描，分_和和_ 2、电子扫描所形成的光栅或电视图像的宽高比、电子扫描所形成的光栅或电视图像的宽高比 例称为例称为_。3、整幅图像水平方向与垂直方向的有效像素点、整幅图像水平方向与垂直方向的有效像素点阵称为阵称为_。4、显像管与摄像管一样也是一种、显像管与摄像管一样也是一种_器件。器件。5、显像管的栅极一般接、显像管的栅极一般接_，而阴极接，而阴极接 _信号信号5、全电视信号、全电视信号 通过光电转换和电子扫描我们清楚了亮度通过光电转换和电子扫描我们清楚了亮度信息的传输，也就是黑白电视中图像信号的传信息的传输

20、，也就是黑白电视中图像信号的传输，但它也仅仅是黑白电视信号中的一部分。输，但它也仅仅是黑白电视信号中的一部分。 要真正成为可供显示的电视信号，还必须要真正成为可供显示的电视信号，还必须加上加上消隐信号、同步信号消隐信号、同步信号，前、后均衡脉冲前、后均衡脉冲等等辅助信号辅助信号组成全电视信号组成全电视信号，没有这些辅助信号，没有这些辅助信号，荧光屏上不能呈现正常、稳定的画面。荧光屏上不能呈现正常、稳定的画面。5、全电视信号、全电视信号 全电视信号包括：全电视信号包括：图像信号、复合同步信图像信号、复合同步信号（行号（行/场同步信号）、复合消隐信号（行场同步信号）、复合消隐信号（行/场场消隐信号

21、）、均衡脉冲信号（前消隐信号）、均衡脉冲信号（前/后均衡脉后均衡脉冲）。冲）。 除图像信号以外的信号均为辅助信号，没除图像信号以外的信号均为辅助信号，没有这些信号，不能正常、稳定的显示。有这些信号，不能正常、稳定的显示。图像信号图像信号 图像信号由发送端的摄像管产生，反应了图像信号由发送端的摄像管产生，反应了各各像素像素的的亮暗信息，亮暗信息，它随图像内容的改变而改它随图像内容的改变而改变。变。位置：位置：图像信号必须在电子扫描的图像信号必须在电子扫描的正程传输。正程传输。 (行周期为：行周期为：64us，正程为：，正程为：52us；逆程：；逆程：12us） 必须在正程必须在正程52us52u

22、s传输传输图像信号图像信号幅度与波形：幅度与波形：图像信号是图像信号是单极性单极性的，只能是的，只能是正值正值， 或是或是负值负值，不能在零值不能在零值两边变化。两边变化。 我国规定传输时采用我国规定传输时采用负极性图像信号负极性图像信号 即：即：电平电平越高越高 图像图像越暗越暗 电平电平越低越低 图像图像越亮越亮 且只能在相对值的且只能在相对值的10%75%之间变化，之间变化，10%时时为白色，称为为白色，称为白色电平白色电平；75%时为黑色，称为时为黑色，称为黑色电黑色电平。平。图像信号图像信号75%10%Vt/us52us0白色电平白色电平灰色电平灰色电平黑色电平黑色电平例：例：图像信

23、号图像信号 如果传输的画面是规则的图像，则对应图如果传输的画面是规则的图像，则对应图像的信号波形也是规则变化的；如果传输的画像的信号波形也是规则变化的；如果传输的画面是不断的变化的，则对应的图像信号波形也面是不断的变化的，则对应的图像信号波形也会随机变化。会随机变化。Vt/us0例：例：52us频率：频率范围为频率：频率范围为MHZ 图像信号的图像信号的最低最低频率对应频率对应最简单最简单的图像（恒的图像（恒 定不变的背景）定不变的背景） 波形为直线，频率变化波形为直线，频率变化 为零。为零。 图像信号的图像信号的最高最高频率对应图像的频率对应图像的细节细节（细节（细节 越细，频率越高）越细，

24、频率越高）图像信号图像信号 图像信号（或视频信号）图像信号（或视频信号）的频率范围为的频率范围为MHZ，因图像信号是全电视信号中的主要成分，因图像信号是全电视信号中的主要成分（其它为辅助信号），有时它还代表（其它为辅助信号），有时它还代表全电视信号全电视信号频率频率。图像信号图像信号作用：作用：使电子束在逆程时，让显像管处于截使电子束在逆程时，让显像管处于截 止状态（消除行回扫线与场回扫线）。止状态（消除行回扫线与场回扫线）。分类：分类：行消隐信号、场消隐信号行消隐信号、场消隐信号消隐信号消隐信号 行消隐信号行消隐信号 在行扫描逆程期间传输，使电子束由右向在行扫描逆程期间传输，使电子束由右向左

25、回程时，显像管处于截止状态。左回程时，显像管处于截止状态。 信号电压幅度为信号电压幅度为75%的黑色电平，时间为的黑色电平，时间为12us， 场消隐信号场消隐信号 在场扫描逆期间传输，使电子束由荧光屏在场扫描逆期间传输，使电子束由荧光屏底部回到顶部时显像管处于截止状态。底部回到顶部时显像管处于截止状态。电平高度电平高度：均为：均为75%的黑色电平。的黑色电平。消隐信号消隐信号作用：作用：使使显像管显像管的电子扫描与的电子扫描与摄像管摄像管的电子的电子 扫描保持扫描保持严格同步严格同步。分类：分类：行同步信号、场同步信号行同步信号、场同步信号电平高度：电平高度：在消隐信号的肩上，在消隐信号的肩上

26、，75%100%同步信号同步信号75%10%Vt/us64us0白色电平白色电平灰色电平灰色电平黑色电平黑色电平100%12us行同步信号行同步信号行消隐行消隐信号信号图像信号、行同步信号、行消隐信号图图像信号、行同步信号、行消隐信号图作业：全电视信号包括：全电视信号包括：_、_、_、_ 图像信号必须在电子扫描的图像信号必须在电子扫描的_程传程传输。传输时间为输。传输时间为_。3、图像信号是、图像信号是_极性的，只能是极性的，只能是_值，值，或是或是_值，不能在值，不能在_值两边变化。我值两边变化。我国规定传输时采用国规定传输时采用_极性图像信号。极性图像信号。作业：4、图像信号的电平只能在相

27、对值的、图像信号的电平只能在相对值的10%75%之间变化，之间变化，10%时为白色，称为时为白色，称为_电平；电平；75%时为黑色，称为时为黑色，称为_电平。电平。5、消隐信号的作用在于电子束在逆程时，让显、消隐信号的作用在于电子束在逆程时，让显像管处像管处 _状态，以消除状态，以消除_回扫线与回扫线与 _回扫线。回扫线。6、同步信号的作用在于让、同步信号的作用在于让_管的电子扫描管的电子扫描与与_管的电子扫描保持严格同步。管的电子扫描保持严格同步。6、彩色全电视信号、彩色全电视信号 黑白全电视信号只传输被摄取物的黑白全电视信号只传输被摄取物的亮度亮度信信息，在电视系统的终端显示屏上只能呈现出

28、息，在电视系统的终端显示屏上只能呈现出 黑白图像黑白图像。可我们今天使用的都是彩色或液晶。可我们今天使用的都是彩色或液晶电视机，看到的都是电视机，看到的都是彩色画面彩色画面。 那么这些彩色图像电视信号又是怎样形成、那么这些彩色图像电视信号又是怎样形成、传输的呢？传输的呢？6、彩色全电视信号、彩色全电视信号 自然界彩色的基本概念与特性自然界彩色的基本概念与特性 三基色：三基色：红红、绿绿、蓝蓝 三基色是构成彩色的基色三基色是构成彩色的基色 任何任何彩色彩色都可以由都可以由三基色调成三基色调成，任何，任何彩彩色色也都可以分解成也都可以分解成不同比例的三基色不同比例的三基色。6、彩色全电视信号、彩色

29、全电视信号 彩色图像的分解与信号的产生彩色图像的分解与信号的产生 彩色图像的分解彩色图像的分解 由摄像机中的由摄像机中的分色光学系统分色光学系统，将拍摄的，将拍摄的彩色图像分解成彩色图像分解成红、红、绿、绿、蓝蓝三种光的图像三种光的图像，并分别投到摄像管内三个光电靶上，完成分并分别投到摄像管内三个光电靶上，完成分解。解。6、彩色全电视信号、彩色全电视信号 彩色图像的分解与信号的产生彩色图像的分解与信号的产生 三基色电视信号的形成三基色电视信号的形成 在摄像机内的在摄像机内的三个摄像管三个摄像管，分别有一束，分别有一束电子射线对光电靶进行电子扫描，形成反应电子射线对光电靶进行电子扫描，形成反应三

30、基色图像亮度变化的电信号三基色图像亮度变化的电信号UR、UG、UB。6、彩色全电视信号、彩色全电视信号 彩色图像的合成彩色图像的合成 三基色信号在电视机中的重现三基色信号在电视机中的重现 显像管中的三个电子束在显像管中的三个电子束在 UR、UG、UB 的控的控制下，分别轰击荧光屏上对应的制下，分别轰击荧光屏上对应的红、红、绿、绿、蓝蓝荧光粉，同步形成荧光粉，同步形成红、红、绿、绿、蓝蓝三种基色的图三种基色的图像画面，像画面，三种基色图像三种基色图像的的混合混合就就形成形成了了彩色彩色的视频的视频图像画面图像画面。6、彩色全电视信号、彩色全电视信号 在彩色电视开播的初期，黑白电视机在在彩色电视开

31、播的初期，黑白电视机在社会上已经拥有相当高的数量，这就要求新社会上已经拥有相当高的数量，这就要求新出来的出来的彩色电视彩色电视能与能与黑白电视黑白电视兼容兼容。要求：要求：彩色电视节目彩色电视节目能兼容能兼容黑白电视机黑白电视机； 彩色电视机彩色电视机能兼容能兼容黑白电视节目黑白电视节目。6、彩色全电视信号、彩色全电视信号 为了实现兼容，便把彩色视频信号分成了为了实现兼容，便把彩色视频信号分成了亮度信号亮度信号与与色度信号色度信号两部分来传输。两部分来传输。亮度信号亮度信号 亮度信号表示扫描像素的亮度信号表示扫描像素的亮度变化亮度变化，它，它与黑白电视机的视频图像信号一样，满足黑白与黑白电视机

32、的视频图像信号一样，满足黑白电视机呈现黑白图像。电视机呈现黑白图像。6、彩色全电视信号、彩色全电视信号 亮度信号形成亮度信号形成（用（用“Y Y”表示）表示） 白光可由白光可由红、红、绿、绿、蓝蓝三基色组成，可配出如三基色组成，可配出如下方程，形成白光：下方程，形成白光： 白光：白光：Y=0.30R + 0.59G + 0.11B可转换成电压：可转换成电压：U UY Y = 0.30UR + 0.59UG + 0.11UB6、彩色全电视信号、彩色全电视信号 亮度信号的特性亮度信号的特性 按照方程比例同时按照方程比例同时增加增加或或减小电压值减小电压值，则图像就会相应的则图像就会相应的变明、变暗

33、变明、变暗。6、彩色全电视信号、彩色全电视信号色度信号色度信号 色度信号表示扫描像素色度信号表示扫描像素色调色调与与色饱和度色饱和度的变化，它在彩色电视中能辅助亮度信号一起的变化，它在彩色电视中能辅助亮度信号一起呈现出彩色图像。呈现出彩色图像。6、彩色全电视信号、彩色全电视信号色度信号色度信号 色度信号可按照一定比例调整，可以用两色度信号可按照一定比例调整，可以用两个个信号信号来传输色度信号中的来传输色度信号中的色调色调与与色饱和度，色饱和度，通常通常把这个两种信号称为把这个两种信号称为色差信号色差信号。分别是：分别是：蓝色差信号蓝色差信号（PB） 红色差信号红色差信号（PR ）6、彩色全电视

34、信号、彩色全电视信号 因此在彩色电视系统中传输的视频图像因此在彩色电视系统中传输的视频图像信号应该是由信号应该是由2个色差信号个色差信号（PB、PR）和）和1个个亮度信号亮度信号（Y）组成。）组成。6、彩色全电视信号、彩色全电视信号 彩色全电视信号（彩色全电视信号（FBAS）即由）即由色度信号色度信号（F）、）、亮度信号亮度信号（B）、）、复合消隐信号复合消隐信号（A），），复合同步信号复合同步信号和和色同步信号色同步信号（S）组成。）组成。作业：、自然界任何彩色都可以由、自然界任何彩色都可以由_色调成，任色调成，任 何彩色也都可以分解成不同比例的何彩色也都可以分解成不同比例的_色。色。摄像机

35、中的分色光学系统，将拍摄的彩色摄像机中的分色光学系统，将拍摄的彩色 图像分解成图像分解成_、_、_三种光的图像，三种光的图像， 并分别投到摄像管内三个光电靶上，完成并分别投到摄像管内三个光电靶上，完成 _。3、为了实现彩色电视系统与黑白电视系统的兼、为了实现彩色电视系统与黑白电视系统的兼 容，便把彩色视频信号分成了容，便把彩色视频信号分成了_信号与信号与 _信号两部分来传输。信号两部分来传输。作业：4、在彩色电视机的显像管中有、在彩色电视机的显像管中有_个电子束，个电子束，它们分别在它们分别在 _、_、_三个基色信号的三个基色信号的控制下，轰击荧光屏上对应的红、绿、蓝荧光控制下，轰击荧光屏上对

36、应的红、绿、蓝荧光粉，形成三种基色的图像画面，三种基色图像粉，形成三种基色的图像画面，三种基色图像的混合就形成了的混合就形成了_色的视频图像画面。色的视频图像画面。5、在彩色电视系统中传输的视频图像信号应该、在彩色电视系统中传输的视频图像信号应该是由是由_个色差信号和个色差信号和_个亮度信号组成。个亮度信号组成。6、全电视信号（、全电视信号（FBAS）包括哪些信号？）包括哪些信号？7、数字电视信号、数字电视信号 数、模的区别数、模的区别 模拟模拟电视信号的特点电视信号的特点 图像信号的图像信号的电压高低电压高低变化与图像变化与图像亮度变化亮度变化存在一定的存在一定的比例关系比例关系。如：黑白、

37、彩色电视信。如：黑白、彩色电视信号号 数字数字电视信号的特点电视信号的特点 不是用这种连续的电压变化波形，而是由不是用这种连续的电压变化波形，而是由“0”与与“1”组成的组成的数字串来数字串来传送电视信号。传送电视信号。7、数字电视信号、数字电视信号 数字电视信号的产生数字电视信号的产生 数字电视信号的形成中，仍然需要先将活数字电视信号的形成中，仍然需要先将活动景象进行动景象进行光电转换光电转换，形成，形成模拟电视信号模拟电视信号，再，再经过放大后进行经过放大后进行数字化处理数字化处理，才能得到真正的，才能得到真正的数字电视信号。数字电视信号。7、数字电视信号、数字电视信号 数字电视信号的产生

38、数字电视信号的产生 模拟图像信号的数字化模拟图像信号的数字化第一步：取样第一步：取样 取样也称采样或抽样，是指用取样也称采样或抽样，是指用恒定频率恒定频率抽抽取模拟信号取模拟信号瞬时幅度值瞬时幅度值的过程。的过程。 模拟图像信号的数字化处理，有三个主要模拟图像信号的数字化处理，有三个主要环节：环节：取样、量化、编码取样、量化、编码。模拟模拟图像图像信号信号取取样样取样频取样频率信号率信号 亮度信号亮度信号的取样频率一般在的取样频率一般在13.5MHZ74.25MHZ，取样频率越高，精度越高，图像越取样频率越高，精度越高，图像越清晰。清晰。 色度信号色度信号的取样频率一般为亮度信号取样的取样频率

39、一般为亮度信号取样频率的频率的 1/4，在高清电视里面，甚至用亮度信号，在高清电视里面，甚至用亮度信号取样频率的取样频率的 ，清晰度则会更高。，清晰度则会更高。量化：量化：按照一定的精度按照一定的精度测量测量各样点幅值的过程。各样点幅值的过程。第二步：量化与编码第二步：量化与编码量化精度：量化精度： 图中将原本连续变化的模拟信号变换成一串图中将原本连续变化的模拟信号变换成一串不等幅不等幅的的脉冲脉冲，而每一个脉冲都对应，而每一个脉冲都对应07中的某中的某一量化数值，共用一量化数值，共用8个量化电平个量化电平值对该图像信号值对该图像信号进行了量化，量化级数为进行了量化，量化级数为“ 8”。 量化

40、级数量化级数用用“M”表示。表示。 即：即：M = 8 量化电平只是各个真实电平值的近似值，量化电平只是各个真实电平值的近似值，它是以它是以有限个离散值有限个离散值来表示来表示无穷多的连续量无穷多的连续量。 因此在量化过程中存在因此在量化过程中存在量化级数量化级数( M )与图与图像质量的关系问题：像质量的关系问题： 量化级数量化级数( M )越多，量化精度越高越多，量化精度越高，图像，图像在亮度或色度上非常微小的变化都能被精确地在亮度或色度上非常微小的变化都能被精确地量化出来，这样传送的量化出来，这样传送的图像质量越好图像质量越好。 编码：编码：将量化的每一级电平用固定的二进制代将量化的每一

41、级电平用固定的二进制代 码表示。码表示。第二步：量化与编码第二步：量化与编码量量 化化编编 码码量化时所用的二进制的量化时所用的二进制的位数位数称为称为量化量化bit数数 当量化级数当量化级数( M )为为8级级时，需要用时，需要用3位位二制二制数来进行数来进行编码编码，称为，称为3bit量化量化。“000、001、010、011、100、101、110、111”量化级数量化级数M与与量化量化bit数数的关系的关系: M=2的的bit次方次方如：如： M=8时，量化时，量化bit数为数为3，称为，称为3bit量化。量化。 在实际的数字电视系统中，量化精度是很在实际的数字电视系统中，量化精度是很

42、高的，高的，标清数字电视采用标清数字电视采用8bit量化量化，则量化级数，则量化级数( M )为为2的的8次方，即次方，即256级级；而；而高清数字高清数字电视一电视一般采用般采用16bit量化，量化，则量化级数则量化级数( M )为为2的的16次次方，即方，即65536级级。7、数字电视信号、数字电视信号 数字电视信号的产生数字电视信号的产生 模拟音频信号的数字化模拟音频信号的数字化 模拟音频信号的数字化，与图像信号的数模拟音频信号的数字化，与图像信号的数字化过程相同，一样要经历：字化过程相同，一样要经历：取样、量化、编取样、量化、编码码三个环节。三个环节。 音频信号的音频信号的bit数比图

43、像信号的要大，一般数比图像信号的要大，一般为为16bit 、 24bit 、 32bit ，这是因为人耳对频，这是因为人耳对频率的敏感度要比眼睛对频率的敏度高。率的敏感度要比眼睛对频率的敏度高。 模拟音频信号的数字化模拟音频信号的数字化7、数字电视信号、数字电视信号 数字电视信号的数据压缩数字电视信号的数据压缩 模拟的图像信号与音频信号经数字化处理模拟的图像信号与音频信号经数字化处理后生成的后生成的原始编码数据原始编码数据量是量是非常巨大非常巨大的，传输的，传输与处理都非常不便，因此，必须对原始编码数与处理都非常不便，因此，必须对原始编码数据进行据进行压缩压缩，把这一过程称为，把这一过程称为“

44、信源压缩编码信源压缩编码” 压缩方法压缩方法7、数字电视信号、数字电视信号 数字电视信号的数据压缩数字电视信号的数据压缩 在正确携带信息的前提下，通过符号重在正确携带信息的前提下，通过符号重组、删除原始编码中不含信息，或含信息量组、删除原始编码中不含信息，或含信息量非常低的部分，以达到尽量少的数码。非常低的部分，以达到尽量少的数码。 压缩的标准压缩的标准7、数字电视信号、数字电视信号 数字电视信号的数据压缩数字电视信号的数据压缩 目前的信源压缩编码标准有：目前的信源压缩编码标准有：MPEG2、 MPEG4、 MPEG7、 MPEG21和和AVS等。等。 压缩的标准压缩的标准7、数字电视信号、数

45、字电视信号 数字电视信号的数据压缩数字电视信号的数据压缩 其中其中MPEG2是世界各国广泛应用的一是世界各国广泛应用的一种压缩标准，我国也一直采用，并要求所有种压缩标准，我国也一直采用，并要求所有广播电视行业的数字传输与交换都要以此标广播电视行业的数字传输与交换都要以此标准进行，且被准进行，且被广泛应用到机顶盒中广泛应用到机顶盒中。作业：、模拟图像信号的数字化处理过程有三个主要、模拟图像信号的数字化处理过程有三个主要环节环节_、_、_ 。亮度信号的取样频率一般在亮度信号的取样频率一般在13.5MHZ 74.25MHZ，取样频率越，取样频率越_，精度越，精度越 _，图像越，图像越_。 3、量化是

46、指按照一定的精度、量化是指按照一定的精度_各样点幅值各样点幅值 的过程。的过程。4、量化级数用字母、量化级数用字母_表示，量化级数越多，表示，量化级数越多， 量化精度越量化精度越_，图像清晰度越，图像清晰度越_。作业：5、音频信号的、音频信号的bit数比图像信号的要大，一般数比图像信号的要大，一般 为为_bit 、 _bit 、 _bit ，6、编码是指将量化的每一级电平用固定的、编码是指将量化的每一级电平用固定的_进制代码表示的过程。进制代码表示的过程。7、请思考：、请思考： 为什么模拟图像信号与音频信号经数字化处为什么模拟图像信号与音频信号经数字化处理后，生成的原始编码数据需要进行压缩才行

47、？理后，生成的原始编码数据需要进行压缩才行？ 无论是模拟的视、音频信号，还是数字化无论是模拟的视、音频信号，还是数字化处理后的视、音频信号，都不适宜作远距离的处理后的视、音频信号，都不适宜作远距离的传输。传输。 要想把这些视、音频节目内容传到千家万要想把这些视、音频节目内容传到千家万户，还需要选择一个户，还需要选择一个载频信号载频信号，来运载图像和，来运载图像和伴音信号。伴音信号。 用来运载图像、伴音信号的用来运载图像、伴音信号的载波载波称为称为“射射频载波频载波”无、有线电视：无、有线电视：甚高频甚高频 ( VHF 30300MHZ ) 特高频特高频( UHF 3003000MHZ )卫星电

48、视：卫星电视：超高频超高频( SHF 330GHZ )1、载波频段划分：、载波频段划分： 目前最高的已经到了极高频目前最高的已经到了极高频 (EHF 30300 GHZ )，甚至更高的已经达到，甚至更高的已经达到3001000GHZ 射频载波的频率较高，且固定不变。按射频载波的频率较高，且固定不变。按照载波频率的高低可以分为不同的频段。照载波频率的高低可以分为不同的频段。 把装有视、音频电视信号的射频波称为把装有视、音频电视信号的射频波称为高频电视信号高频电视信号或或射频电视信号射频电视信号，用，用“RF”表表示。示。2、电视信号的调制、电视信号的调制 信号的调制方法有分：信号的调制方法有分：

49、调幅、调频、调调幅、调频、调相相三种，它们各有优劣，分别适用于不同的场三种，它们各有优劣，分别适用于不同的场合。合。 全电视信号的调制全电视信号的调制 全电视信号通常采用全电视信号通常采用调幅调幅方式进行，即方式进行，即载波的载波的幅度幅度随全电视信号波形振幅而改变。随全电视信号波形振幅而改变。载波信号载波信号负极性图像信号负极性图像信号+调幅波信号调幅波信号 音频信号的调制音频信号的调制 音频信号通常采用音频信号通常采用调频调频方式进行，即载方式进行，即载波的波的频率频率随音频信号波形振幅而改变。随音频信号波形振幅而改变。 这是因为调频方式具有较强的这是因为调频方式具有较强的抗干扰能抗干扰能力力，并可获得良好的音质。，并可获得良好的音质。全电视信号带宽：全电视信号带宽：6MHZ3、频带宽度、频带宽度高频电视信号带宽：高频电视信号带宽：8MHZ 高频载波可以在自由空间内传播，形成高频载波可以在自由空间内传播，形成无线电视广播、卫星电视广播、移动电视广播无线电视广播、卫星电视广播、移动电视广播，也可以束缚在有形的导电体或其他介质内（如也可以束缚在有