电视原理-第5章-版式1

1、电视原理 第五章电视信号的传输与接收5.1 广播电视系统概述 电视电视系统可分为广播电视系统与应用电视系统、有系统可分为广播电视系统与应用电视系统、有线电视系统与无线电视系统、模拟电视系统与数字电视线电视系统与无线电视系统、模拟电视系统与数字电视系统、普通电视系统与高清晰度电视系统、单业务电视系统、普通电视系统与高清晰度电视系统、单业务电视系统与多业务电视系统等。系统与多业务电视系统等。 广播广播电视系统一般采用无线电方式进行信号传输电视系统一般采用无线电方式进行信号传输, ,因此因此, , 它也称为无线电视系统或开路电视系统。它也称为无线电视系统或开路电视系统。 电视电视系统利用信道可将某地

2、的景像和声音在异地再系统利用信道可将某地的景像和声音在异地再现。现。 节目 采编、制播远距离传输本地发射/分配接入本地用户接收广播电视技术系统基本构成示意图现场信号源现场信号源电台、电视电台、电视台台光缆干线网光缆干线网卫星卫星微波微波有线广播电视有线广播电视分配网分配网无线发射台无线发射台有线用户有线用户无线用户无线用户 广播电视系统可分为三大部分，即 电视发射系统； 电视传输系统； 电视接收系统。 本章以电视信号为主线，介绍广播电视系统中信号的产生、信号的处理、信号的形成、信号的发射、信号的传输及信号的接收这一全过程。2022-6-29地面广播过程演示地面广播过程演示 5.2 彩色电视摄像

3、机 l彩色电视摄像机的基本组成（彩色电视摄像机的基本组成（3 3大部分）大部分） 摄像机头摄像机头镜头、分光系统、摄像管、预放器、扫描电镜头、分光系统、摄像管、预放器、扫描电路、寻像器、摄像管电源及附属设备等。路、寻像器、摄像管电源及附属设备等。视频信号处理部分视频信号处理部分模拟视频信号处理：黑斑校正、增模拟视频信号处理：黑斑校正、增益提升、白平衡调节、杂散光校正、黑电平调整、益提升、白平衡调节、杂散光校正、黑电平调整、 校正校正和预弯曲等；数字信号处理：和预弯曲等；数字信号处理：A/DA/D转换、三维滤波、轮廓校转换、三维滤波、轮廓校正、彩色校正、正、彩色校正、 精细的精细的校正、白压缩等

4、。校正、白压缩等。编码器、同步机和彩条信号发生器（高级摄像机还有微处编码器、同步机和彩条信号发生器（高级摄像机还有微处理机单元）理机单元） 2022-6-29图像的摄取并转换为电信号的图像的摄取并转换为电信号的过程过程演示演示5.3 电视信号的处理电视信号的处理 5.3.1 校正处理 1.反杂波校正 由摄像管输出的信号非常微弱,需要在摄像机机头内紧靠摄像管处设置预放器,将微弱信号放大。通常在摄像机头内设置有杂波抑制电路或反杂波校正电路。 图58 视频电视信号的处理 2.电缆校正 摄像机头离控制台(调像台)往往比较远,从机头到调像台的传输电缆就比较长,其分布参数会使图像信号的高频分量跌落,影响图

5、像清晰度。 3.黑斑校正 由于多种原因,如摄像机镜头各区域亮度不均匀,投射在光电靶面的背景光不均匀及电子束在靶面边缘不能垂直上靶等,会使重现图像出现黑斑或色斑。 4.轮廓校正(孔阑校正)5.直流恢复6.灰度校正(校正) 7.彩色校正8.时基校正 5.3.2 切换及特技处理 1. 电子编辑 电子编辑的方式通常有两种,即插入和组合。 2. 特技处理 特技发生器的功能有: 切换 混合 划变 软键,主要是把黑白摄像机拍摄的图案插入到节目图像中去 键控,分为内键和外键两种 字幕叠加 底色变换 图样调制 边框与边线 定位。 此外,数字视频特技的应用也越来越广泛。下面介绍几种基本的特技处理方法。 (1) 切

6、换。 快切换。 慢切换。 (2)划变。 (3)键控。 (4)字幕叠加。 (5)数字特技。 图像的放大与缩小。 油画效果。 瓷砖效果。 画面冻结。 裂像效果。 镜像效果。 倒影。 多画面与画中画(PIP)。 三维特技效果。 5.4 电视信号的形成5.4.1 5.4.1 视频全电视信号的视频全电视信号的形成形成 摄像机摄像机输出的三基色信号，经过各项校正后与各种同步信号一输出的三基色信号，经过各项校正后与各种同步信号一起送入编码器，再经过一系列的处理后形成彩色全电视信号。起送入编码器，再经过一系列的处理后形成彩色全电视信号。 电视台电视台在进行节目联播或作实况转播时在进行节目联播或作实况转播时,

7、,本台的彩色电视同步本台的彩色电视同步机要产生七种同步信号：行推动机要产生七种同步信号：行推动H H、场推动、场推动V V、复合同步、复合同步S S、复合消隐、复合消隐A A、副载波、副载波F F、色同步脉冲、色同步脉冲K K和和PALPAL识别脉冲识别脉冲P P。由于本台的同步与外来的。由于本台的同步与外来的同步不一致同步不一致, ,将会造成图像翻滚将会造成图像翻滚, ,甚至丢失图像。解决这一问题有以下甚至丢失图像。解决这一问题有以下三种方法：三种方法： (1) (1) 帧同步器法帧同步器法-A/D-A/D转换转换, ,用本台同步信号。用本台同步信号。 (2) (2) 台从锁相台从锁相- -

8、本台同步机受外来信号锁定。本台同步机受外来信号锁定。 (3) (3) 台主锁相台主锁相- -将外来同步信号锁定在本台同步机上。将外来同步信号锁定在本台同步机上。 5.4.2 5.4.2 射频电视信号的形成射频电视信号的形成 广播广播电视系统中，视频全电视信号只有经过调制，形成射频电视系统中，视频全电视信号只有经过调制，形成射频全电视信号，才能发射全电视信号，才能发射出出 1. 1. 地面广播电视系统射频电视信号的形成地面广播电视系统射频电视信号的形成 (1) (1) 使用频段。超短波：使用频段。超短波： 甚甚高频高频（1515频道）频道）（612612频道）频道） 超高频超高频 U U （13

9、681368频道）频道） ( (2) 2) 调制方式。调制方式。 图像信号采用残留边带调幅方式。图像信号采用残留边带调幅方式。 就是发送一个完整的上边带和一小部分下边带。就是发送一个完整的上边带和一小部分下边带。 演示演示优点：在图像载波处的滤波器易实现(比单边带变化缓慢)。缺点：是一种不平衡调制，会使高频分量跌落1/2。图316 残留边带调幅的幅频特性（49.75）（56.25）单边带图317 接收机中放幅频特性3831.533.573833.5731.5 多数国家采用负极性射频图像信号. 负极性图像信号的优点：抗脉冲干扰；便于用同步头作基准电平进行自动增益控制（AGC）；发射功率大。图31

10、8图319 已调伴音信号的频谱 伴音信号采用调频方式。 带宽：B=2(fm+Fmax)=2(50+15)=130kHz (31)6.5fKfK6.5伴音鉴频（解调）曲线图320 射频全电视信号的频谱 (3) 射频全电视信号的频谱及频道划分。甚高频:（15频道） 图像49.75-82.25MHZ； 伴音56.25-91.75MHZ（612频道） 图像168.25-216.25MHZ； 伴音174.75-222.75MHZ 超高频： U（1368频道） 图像471.25-951.25MHZ； 伴音477.75-957.75MHZ5.5 电视信号的发射fp (a)双通道电视发射机fp+fpI形成残留

11、边带图像信号. 图321 电视发射机的组成框图 . 2. 2. 电视发射机的主要指标电视发射机的主要指标 我国的电视标准我国的电视标准, ,电视发射机有以下主要指标电视发射机有以下主要指标: : 标称射频频道宽度标称射频频道宽度：8MHz8MHz 伴音载频与图像载频的频距：伴音载频与图像载频的频距：6.5MHz6.5MHz 频道下限与图像载频的频距：频道下限与图像载频的频距：1.25MHz1.25MHz 图像信号主边带标称带宽：图像信号主边带标称带宽： 6MHz6MHz 图像信号图像信号VSBVSB标称带宽：标称带宽： 0.75MHz0.75MHz。 图像信号调制方式及调制极性：调幅制负极性图

12、像信号调制方式及调制极性：调幅制负极性 伴音调制方式伴音调制方式: :调频调频, ,最大频偏：最大频偏：50kHz,50kHz,预加重时间常数预加重时间常数为为 50s 50s。 图像发射机与伴音发射机的功率比：图像发射机与伴音发射机的功率比：101101151151。 3.5.2 3.5.2 电视发射天线电视发射天线 电视发射天线电视发射天线, ,根据频段的不同根据频段的不同, ,主要分为主要分为VHFVHF天线和天线和UHFUHF天天线两大类。线两大类。蝙蝠翼天线结构UHF频段常常使用双环天线。3.6电视信号的无线传输及扩大电视覆盖范围的方法 3.6.1 3.6.1 电视信号的无线传输电视

13、信号的无线传输 1.1.电视信号的传播特性电视信号的传播特性 ( (1)1)视距传播。视距传播。 视距视距( (最大直视距离最大直视距离) )与发射天线和接收天线的高度有与发射天线和接收天线的高度有关。设发射天线和接收天线的高度分别为关。设发射天线和接收天线的高度分别为h h1 1和和h h2 2, ,则视则视距距d d为为123 .5 7 ()()dhhk m 实际上实际上, ,大气层对电波有一定的折射作用大气层对电波有一定的折射作用, ,从而会改变从而会改变视距的大小。在正常折射时视距的大小。在正常折射时, ,有效传播距离有效传播距离dd比视距比视距会稍远些会稍远些, ,近似为：近似为：

14、(2) (2) 多径传播多径传播( (障碍物反射障碍物反射)造成右重影造成右重影。 (3) (3) 绕射传播（绕射能力弱）绕射传播（绕射能力弱）造成阴影造成阴影区（弱信号区）。区（弱信号区）。 124.12()()dhhkm (34) 2. 2. 电视信号场强的估算电视信号场强的估算 接收点场强由下式估算：接收点场强由下式估算：31 23462sin()10(/)PGhhEV mrr(35) 场强=20 E （dB） 彩电生产线上调试时，通常用60dB场强信号调高放AGC（即60dB时高放AGC起控）；用100dB场强信号检查图像是否失控。3.6.2 3.6.2 扩大电视覆盖范围的方法扩大电视

15、覆盖范围的方法1 1. .微波中继微波中继 微波微波中继又称微波接力中继又称微波接力, ,它是在电视广播传送它是在电视广播传送途中途中, ,建立多个微波中继建立多个微波中继( (接力接力) )站站, ,利用微波通利用微波通信信, ,把电视信号一站一站地传送。把电视信号一站一站地传送。 微波中继有以下优点微波中继有以下优点: : 直射直射性好。微波的波长非常短性好。微波的波长非常短, ,在在cmcm或或mmmm数量级数量级, ,因此因此, ,其直射性能很好。其直射性能很好。传输传输信号质量高。这是由于微波的性能稳定信号质量高。这是由于微波的性能稳定, ,抗干扰能抗干扰能力强。力强。双向传输双向传

16、输。可以实现台与台之间电视节目的双向交流。可以实现台与台之间电视节目的双向交流, ,且互不影响。且互不影响。 2. 2. 电视差转电视差转 电电视差转视差转就是电视差频就是电视差频转播。转播。电视差转的主要功能是电视差转的主要功能是将接收到的主台经过差转机的频率变换、放大后将接收到的主台经过差转机的频率变换、放大后, ,再用再用另一频道发射出去另一频道发射出去, ,从而扩大主台的覆盖范围或服务面从而扩大主台的覆盖范围或服务面积。积。 双通道差转机的特点双通道差转机的特点: :图像信号和伴音信号分开处理图像信号和伴音信号分开处理, ,互调失真小；互调失真小；分开处理的图像信号和伴音信号与原来的电

17、视信号相比分开处理的图像信号和伴音信号与原来的电视信号相比, ,频频带变窄带变窄, ,易于处理；易于处理；对功放的要求降低（双功放各司其责）；对功放的要求降低（双功放各司其责）；结构复杂结构复杂, ,造价高。造价高。 3. 3. 卫星电视广播卫星电视广播 覆盖面更大。覆盖面更大。 转播电视节目质量高。转播电视节目质量高。 费用低。费用低。 适应性强。适应性强。 (1) (1) 卫星地面站卫星地面站( (发射和测控站发射和测控站) )。 (2) (2) 卫星（同步卫星）。卫星（同步卫星）。 (3) (3) 地面接收网（转播；集体接收地面接收网（转播；集体接收；家庭；家庭接收）。接收）。 5.7 电视信号的接收 5.7.1 5.7.1 地面广播电视信号的接收地面广播电视信号的接收l地面地面广播电视信号的接收就是家用广播电视信号的接收就是家用广播电视接收机广播电视接收机。l广播广播电视接收机都具备兼容性电视接收机都具备兼容性, ,即彩色电视机可以接即彩色电视机可以接收黑白电视节目；黑白电视机可以接收彩色电视节目收黑白电视节目；黑白电视机可以接收彩色电视节目。l尽管尽管电视机正朝着数字化方向发展，但其基本的、主电视机正朝着数字化方向发展，但其基本的、主要的接收原理并未改变。要的接收原理并未改变