广播电视技术概论知识汇报

115/115《广播电视技术概论》第一章概述小结一、广播的定义：一种“定点发送、群点接收”的通信方式。“广播”的两层含义：1、泛指：通过无线电波或有线系统向宽敞听众或观众传送节目的过程。2、特指：声音广播。二、广播电视的特点：1、形象化：以声音和图像的形式来传递信息。2、及时性：以电波传播的速度来传送信息。3、广泛性：覆盖范围最广泛的一种传播媒介。三、广播电视的进展沿革1、三代广播：（第一代）AM-调幅声音广播，（第二代）FM-调频声音广播，（第三代）DAB-数字声音广播。2、三代电视：（第一代）黑白电视广播，（第二代）彩色电视广播，（第三代）数字电视和高清晰度电视广播。四、广播电视系统的差不多组成和作用1、节目制作与播出：利用必要的广播电视设备及技术手段制作出符合标准的广播电视节目信号，并按一定的时刻顺序（节目表）将其播出到发送传输端。2、发送与传输：将广播电视节目信号进行一定的技术处理（如编码、调制等）后，通过某种传输方式（如地面射频传输、卫星广播、有线传输等）传送到接收端。3、接收与重现：接收广播电视节目信号，并对其进行必要的处理和变换，最终还原成图像及声音。4、监测网：对广播电视链路中的各个环节进行信号的监测，及时了解播出安全的播出的质量情况。五、广播电视的差不多传输方式1、地面无线电开路传输：要紧业务有调幅中、短波广播、调频广播、VHF/UHF频段电视广播等。（1）调幅广播：中波MW调幅广播的频率范围是526.5～1605.5kHz，每个频道的带宽为9kHz，共划分为120频道；要紧是地波传播。短波广播SW的频率范围是2.3～26.1MHz，每个频道带宽是10kHz，；要紧是天波传播。（2）调频广播：频率范围为87～108MHz，每套调频节目所占带宽为200kHz空间波直线传播（视距）。（3）VHF/UHF地面电视广播：每个频道带宽是8MHz，共安排了68个标准频道，从DS-1到DS-68，其中，甚高频（米波）VHF的标准频道从DS-1到DS-12；特高频（分米波）的标准频道从DS-13到DS-68，空间波直线传播（视距）。2、有线网络传输：利用同轴电缆、光缆等媒介进行传输，通过一定的分配网络，为用户提供多套广播电视节目的网络系统。（1）CATV增补频道划分：111-167MHz有Z-1～Z-7的8个频道，223-463MHz有Z-8～Z-37的30个频道，566-606MHz有Z-38～Z-42的5个频道，合计42个增补频道。（2）双向HFC网波段划分表波段频率范围业务内容RRa：5.0-20.2MHz上行业务上行窄带数据业务、网络治理（上行）Rb：20.2-58.6MHz上行宽带数据业务Rc：58.6-65.0MHz上行窄带数据业务、网络治理（上行）X65-87MHz过渡带FM87-108MHz下行业务广播业务A110-1000MHz模拟电视及数字电视广播网络治理操纵（下行）下行宽带数据业务（3）现有CATV系统下行参数表上限频率标准频道增补频道可传模拟电视套数300MHzDS-6～DS-12Z-1～Z-1623450MHzDS-6～DS-12Z-1～Z-3542550MHzDS-6～DS-22Z-1～Z-3754750MHzDS-6～DS-42Z-1～Z-4279860MHzDS-6～DS-56Z-1～Z-42933、卫星传输：利用地球同步卫星上的转发器进行信号的传输。广播电视卫星传输要紧使用频段：（1）C频段（3.7～4.2GHz）：有24个频道。（2）Ku频段（11.7～12.75GHz）：有24个频道。4、增加两种新的传输方式：（1）因特网广播（2）移动多媒体广播六、广播电视制播设备和技术1、声音信号：录音室（或播音室）、传声器、拾音技术、调音台、录音设备、声音节目的编辑加工设备、高质量的监听系统等。2、图像信号：演播室、摄像机、录像机、编辑制作设备、视频切换台等。七、接收与重现1、接收设备：在接收端接收所传送的信号，并通过一定的处理及变换后送往显示器或扬声器进行音像重现的设备。2、三种差不多接收方式：有线接收、地面无线接收、卫星接收。3、终端设备：（1）扬声器：将音频信号转换成声音信号的电－声转换设备。（2）显示器：将视频信号转换成光图像的电－光转换设备。八、广播、电视监测1、监测方式：固定监测、流淌监测、遥控监测。2、传输方式：无线传输、有线传输、卫星传输。3、工作频段：中波广播、短波广播、调频广播、地面电视、有线电视、卫星电视。4、监测数据：开路监测（服务区内某接收点动态监测）、闭路监测（通路有限范围内信号传输的监测）。5、四个监测网：卫星数字电视监测网、有线广播电视监测网、无线广播电视监测网、海外广播电视监测网。第二章声音广播基础知识小结一、声音：物体振动产生的声波通过介质对人耳产生的感受。（一）声音产生和传播1、声音的产生：粒子波动运动的结果，由物体机械振动或气流扰动引起弹性媒质发生波动产生。2、声音的传播：必须通过空气或其它的媒质形成声波进行传播。3、声音的传播特性：（1）声源的方向性，（2）声波的反射和折射，（3）声波的衍射与散射。（二）描述声波的差不多参量1、频率：空气密度和压力每秒钟变化的次数，常用符号f表示，单位是赫兹（Hz）。2、周期：一个声波完成一次振动所需要的时刻，用符号T表示，单位为秒（s）。3、波长：声波在一个周期的时刻内传播的距离，用符号λ表示，单位通常为米（m）。4、传播速度：声波每秒内传播的距离，用符号υ表示，单位为米/秒（m/s）。（三）表征声音强弱的参量1、声压：声波引起的交变压强，单位是帕（Pa=1N/m2）基准声压=2×10-5Pa。2、声功率：声源在单位时刻内向外辐射的总声能，声源辐射功率。单位是瓦（W）。3、声强：声波能流密度，穿过垂直于声波传播方向上单位面积内的声功率，用符号I表示，单位是W/m2。基准声强（参考声强）=10-12W/m2。声强与声压的平方成正比关系。（四）声音的三要素1、响度（声音的大小）：人耳对声音强弱的主观感受。可用声压级表示。与声波的幅度紧密相关。2、音调（声音频率的高低）：人耳对声音高低的感受。与声波的基波频率紧密相关。人能听到声音的范围是20Hz~20kHz。3、音色（声音的特色）：人耳对各种频率、各种强度的声波的综合反应。与声波的频谱（波形）紧密相关。（五）电平和分贝的概念1、电平的定义：某点功率P1与选定基准功率P0之比的对数关系，用分贝表示。P1(dB)=10lg(P1/P0)[dB]2、电平的性质：描述功率的物理量。3、绝对电平：由于可采纳不同的基准电平P0，因此形成不同的分贝制。当P0=1[W]时，则称P1(dB)的值为以分贝瓦[dBW]为单位的绝对功率电平。当P0=1[mW]时，则称P1(dB)的值为以分贝毫瓦[dBm]为单位的绝对功率电平。在射频和视频系统中，若阻抗同为z=75Ω时，则电平P1(dB)=10lg(P1/P0)=10lg[(U22/z2)/(U12/z1)]=20lg(U2/U1)+10lg(z1/z2)=20lg(U1/U0)[dB]。当P0=(1mV)2/75Ω=0.0133μW时，则称P1(dB)的值为以分贝毫伏[dBmV]为单位的绝对电压电平。当P0=(1μV)2/75Ω=0.0133pW时，则称P1(dB)的值为以分贝微伏[dBμV]为单位的绝对电压电平。在音频系统中，若阻抗同为z=600Ω时，当P0=(0.775V)2/600Ω=1[mW]，则称P1(dB)的值为以分贝音频单位[dBu]为单位的绝对电压电平。4、相对电平：用分贝表示两个电平的相对大小。设测量点2和测量点1处的功率分不为P2和P1，电压分不为U2和U1，阻抗分不为z2和z1，则P2相关于P1的相对电平可表示为A[dB]=10lg(P2/P1)=10lgP2-10lgP1=P2[dB]-P1[dB]=10lg[(U22/z2)/(U12/z1)]=20lg(U2/U1)+10lg(z1/z2)当z2=z1时，A[dB]=20lg(U2/U1)[dB]A[dB]>0，放大器；A[dB]<0，衰减器；A[dB]=0，保持器。5、常用分贝制之间的转换：0[dBW]=30[dBmW]，0[dBmW]=48.75[dBmV]，0[dBmV]=60[dBμV]6、电信号分贝值的几种表示方法：（1）功率放大倍数=10lgPo/Pi(dB)（2）功率信噪比=10lgS/N(dB)（3）电压放大倍数=20lgUo/Ui(dB)（4）功率电平级=10lgP/Pr(dB)（5）电压电平级=20lgU/Ur（dB）7、分贝速算简表真数x10lgx[dB]20lgx[dB]10023634.759.54612571467.7515.578.517891899.519101020二、传声器和扬声器（一）传声器1、作用：将声音振动转变为相应的电流变化的换能器件。声能机械能电能2、常用：动圈传声器和电容传声器。3、原理：（1）声波接收器：感应外界的声波并将其转换成相应的机械振动（声能—机械能），（2）力/电换能器：将机械振动转换成相应的电信号（机械能—电能转换）。（二）扬声器1、作用：将按声音变化的电信号转换为声音信号的换能器件。电能机械能声能2、种类：电动式、压电式、舌簧式等。3、原理：（1）通过交变电流的音圈在电磁力作用下产生振动，电能—机械能转换，（2）振膜随着音圈振动，产生声音，机械能—声能转换。三、立体声原理（一）双耳听觉特性1、立体声：具有层次分明、具有立体感（方位感和深度感）的声音效果。2、人耳辨不声源方向的两个物理因素：（1）声音到达左右耳的时刻差（或相位差）；（2）声音到达左右耳的声级差（或强度差）。3、立体声广播中实际立体声效果实现方式：使用声级差方式实现，便于和单声道系统兼容。（二）立体声的拾音方式：（1）A-B方式，（2）X-Y方式，（3）M-S方式，（4）仿真头方式，（5）多声道拾音方式。（三）立体声的听声1、最佳听声位置：左右扬声器连线为底边的等腰三角形的顶点。2、双声道听声系统：利用两个扬声器的声级差产生的声像分布实现立体声效果。利用声级差的方法有利于立体声和单声道之间兼容。（四）多声道围绕声1、5.1声道（1）倾听者前面3个声道：L=左，C=中，R=右。（2）倾听者后面2个声道：LS=左围绕，RS=右围绕。（3）倾听者前面增加.1声道（大约150Hz以下超低音）：LFE=低音炮。2、6.1或7.1声道：在5.1声道基础上增加1或2个围绕声，放置在左围绕和右围绕之间。四、数字音频技术基础（一）数字音频差不多概念1、模拟信号和数字信号（1）模拟信号：在时刻和幅度上都连续变化的信号。（2）数字信号：在时刻和幅度上都离散的信号。2、模拟信号和数字信号两者之间的区不信号信号差不多特征信息表示方法模拟信号无限连续性：函数的取值为无限多个，信号的定义域和值域差不多上连续的。准确比例性：待传递的信息可准确表示且包含在信号的波形之中（比例关系）。数字信号有限离散性：函数的取值为有限多个，信号的定义域和值域差不多上离散的。近似对应性：待传递的信息只能近似表示，且包含在码元的不同组合之中（对应关系）。（二）声音信号数字化1、取样：将时刻轴上连续的信号成为时刻上离散的脉冲序列，立即信号在时刻域离散化。（1）奈奎斯特取样定理：要想取样后能够不失真地恢复出原信号，则取样频率必须大于信号最高频率的二倍。fs2fm①取样后的频谱中，各个周期之间相互不重叠。②采纳一个截至频率为fs/2的低通滤波器可将原始信号的频谱恢复。（2）数字音频取样频率：①数字卫星广播：32kHz，②CD：44.1kHz，③演播室：48kHz。2、量化：在幅度轴上将连续变化的幅度值用有限位的数字表示，立即信号幅度离散化。（1）量化比特数（n）与十进制的量化等级数（M）之间的关系：n=log2M量化比特数=log2量化等级数（2）数码率=取样频率（fs）×量化比特数（n）（bps,比特/秒）（3）存储量=（采样频率×量化比特数×声道数）/8（Byte,字节）（4）量化信噪比：①单极性的信号（如亮度信号）：SNR[dB]=10.76+6n[dB]②双极性的信号（如声音信号）：SNR[dB]=1.76+6n[dB]3、编码：将已量化的信号幅值用二进制或多进制数码表示。（1）信源编码（SourceEncoding）：解决模拟信号的数字化、降低冗余度和提高数字信号的有效性所进行的编码。要紧任务：①A/D变换，②压缩编码。（2）信道编码（ChannelEncoding）：提高数字传输可靠性、降低误码率、按一定规则加入冗余码元所进行的编码。要紧任务：①码型变换，②（2）差错操纵。（三）数字信号处理系统组成1、前置低通滤波器：将输入信号中高于某一频率（即取样频率的一半）的频谱重量滤除，以保证取样后不发生频谱重叠。2、模/数（A/D）转换器：对滤波之后的模拟信号进行取样、量化和编码，将模拟信号转换为数字信号。3、数字信号处理器：对数字信号按预定要求进行各种处理，包括滤波、变换、检测、谱分析、可能、压缩、识不等，以便获得人们所希望的信号。4、数/模（D/A）转换器：将处理之后的数字信号转换成模拟信号。5、模拟低通滤波器：滤除信号中不需要的高频重量，平滑成所需的模拟输出信号。（四）音频信源编码1、压缩机理：（1）去除信号中的“冗余”部分，包括在时域和频域都存在的信息冗余度；（2）去除声音中与听觉无关的“不相关”部分，关于人耳感受不到的不相关部分不编码、不传送。2、MPEG音频压缩标准（1）两种编码方法：①掩蔽型通用子频带集成编码与频分复用MUSICAM（MaskingPatternAdaptedUniversalSubbandIntegratedCodingAndMultiplexing）。②自适应频谱感知熵编码ASPEC（AdaptiveSpectralPerceptualEntroyCoding）。（2）三个层次（编码算法序列）：①MP1：简化的MUSICAM，②MP2：标准MUSICAM，③MP3：ASPEC算法与算法MUSICAM结合。3、MPEG-1音频编码标准（1）数据率：32kbps~384kbps，（2）四种声音模式：单声道、双声道、立体声、联合立体声。4、MPEG-2两种音频编码标准（1）MPEG-2BC：兼容MPEG-1音频压缩编码算法。应用层次：L1、L2、L3。工作模式：5.1声道围绕声。（2）MPEG-2NBC/MPEG-2AAC：与MPEG-1不兼容，结合使用多种最新技术，在极低数据率时实现广播级的音频质量。应用层次：要紧类型、低复杂度类型、可变化取样频率类型。工作模式：最高48声道。（3）MPEG-2音频编码标准进展和扩展①多声道围绕声编码（5.1声道）和多语言（7种）节目编码；②低（半）取样频率（LSF）低比特率编码。（16、22.05、24kHz）。5、MPEG-4音频编码标准（1）包含对人工合成和自然两种不同声音素材进行压缩编码的多种算法。①基于内容的编码：引入音频对象，实现基于内容的编码。②三种编码形式：传统的自然音频编码、结构音频缩码和合成/自然混合编码。（2）支持不同质量要求的信号等级：高保真、中等质量音乐、宽带语言、电话质量语言、专门低比特率语言、合成音乐、合成语言。MPEG-4支持的数据率为2～64kb/s。（3）增加了通信用途：用于各种传输线路和连接方式，能够各种数据率传送信息。（五）数字音频的信道编码1、差错操纵的三种方式：（1）前向纠错（FEC）：信源代码本身包含检错纠错能力，发送端发送的数据内包括信息码元以及供接收端自动发觉错误和纠正误码的监督码元。（2）自动请求重发（ARQ）：解码器对接收码组逐一按编码规则检测其错误。假如无误，向发送端反馈“确认”ACK信息；假如有错，则反馈回ANK信息，以表示请求发送端重复发送刚刚发送过的这一信息。（3）混合纠错（HEC）：上述两种方式的有机结合，发送端发出的信息内包含有给出检错纠错能力的监督码元，当误码量少在纠错能力内时，实行自动纠错；误码量超过纠错能力时，不论错码多少，接收端能通过反馈信道请求发送端重发有关信息，即利用ARQ方式进行纠错。2、数字音频常用信道编码（1）奇偶校验码：最简单的线性分组码。在每个分组后的信息码组后面附加上1bit监督码元作为奇偶校验位，使得总码长n（包括k个信息码元和1个监督码元）中的码重为偶数（偶校验）或奇数（奇校验）。（2）循环冗余校验码（CRC）：具有循环性的线性分组码。编码简单且误判概率专门低，在通信系统中得到了广泛的应用。（3）里德－所罗门码（RS）：一种适合于多进制的、具有强纠错能力的、非二进制纠错码；以符号为单位进行编译码和检纠错的循环码。（4）交错（Interwave）：为达到纠正突发错误，使差错分布均匀，将相邻信息单元在时域和频域上尽可能分开传送所采取的措施。本质上是一种将数据序列顺序进行变换，使突发差错信道变成独立随机突发差错信道的方法。（5）交叉交错理德-所罗门编码（CIRC）：不需要反馈信道且实时性好的理德-所罗门编码。（6）误码掩蔽：采纳数据替换掩错。利用连续信号的相关性，当误码范围过大而接收端无法纠正时，能够利用前面已接收、存储的相关数据来代替。第三章广播中心技术小结一、广播电台和广播中心1、广播系统差不多组成：（1）音源采集：各种声音的信号源。（2）自动化制播系统：由各种工作站、服务器、硬盘阵列、局域网组成，承担节目的制作和播出。（3）自动化监测系统：由各种工作站、服务器、局域网组成，完成各工艺节目质量的监测。（4）传音链路：采纳电缆、光缆、微波、卫星等，将所需的声音节目传送到节目发送部门。（5）发射台：将音频节目信号调制成频带信号，并完成向受众的传送。2、进展趋势：（1）内容信息化，（2）服务现代化，（3）渠道多元化。3、广播中心组成：（1）节目制作中心：制作各种符合要求的广播节目。①前期制作：通过素材采集、录音、摄录形成节目素材的工艺过程。②后期制作：对节目素材编辑、剪接、复制、配音、合成等制作成可供播出的完整节目成品的一系列工艺过程。（2）播控中心：按一定的时刻顺序将所需的声音节目播出，传送到节目传输部门。①节目播出：依照广播节目表的安排，按顺序进行编排，并按时播出各种节目。②节目传送：将节目信号通过电缆、光缆、微波、卫星传送到广播发射台等。相应的传音链路称为演播室至发射机链路STL（StudioTransmitterLink）。二、声音采集技术（一）录音技术：把声能转变为其它形式的能量而加以存储，以便在不同的场合和时刻进行重放的技术。1、三类存储媒介：（1）磁记录：磁性材料，如磁带、磁盘等，（2）光记录：感光材料，如光盘等。（3）固体记录：半导体存储器件。2、声音的猎取方式：（1）采访用传声器（话筒）；（2）采访机：包括磁带录音机、数字磁带录音机DAT、微型光盘MD、固态采访机（采纳闪存的小型数字采访机）。（3）电话采集系统：自动将电话通话内容记录在电脑硬盘上，以便剪接、整理，日后进行播出的专用系统。由计算机部分、语音压缩采集卡和录音软件组成。（4）CD抓轨系统：①CD抓轨：把一些不能直接复制的CD音频文件借助第三方软件复制到硬盘并成为计算机文件。②CD抓轨转换软件：专为电台开发的CD抓轨和音频格式转换软件，能够直接将CD上的歌曲抓取到软件界面中进行播放，同时能够专门方便的实现各种音频格式之间的转换。3、光盘记录技术（1）记录原理：声音电信号调制激光束照耀CD光盘的感光树脂留下由一个个记录标志组成的螺旋形光迹记录下数字声音信号。（2）读出原理：读出激光束照耀记录层的光迹扫过不同凹坑点反射光的密度强弱也随之相应变化形成一个连续的光信号流光电转换器件数字电流信号放大、整形和处理数字声音信号4、磁带录音机的差不多工作原理（1）消磁：超音频信号消音磁头产生磁场抹去磁带原有信息。（2）录音：输入的信号录音放大器放大+超音频信号录音磁头磁信号磁带记录。（3）放音：磁带信号放音磁头电信号放大器扬声器。5、磁带录音机两种消音方法：（1）恒磁场消音法，（2）交变磁场消音法（超声波消音法）。6、数字磁带录音特点：（1）所记录的电信号是数字信号，是比特，而不是信号波形；（2）不必考虑线性失真问题；（3）必须提高记录信息的密度，带宽是模拟式磁带录音机的30倍以上。7、广播转播车功能：（1）现场信号处理：话筒、调音台、录音机、音频处理器、周边设备。（2）现场扩音。（3）现场信号回传：微波、卫星。8、对播音室（录音室）的声学要求播音室：（1）应有适当的混响时刻，而且房间中声音扩散均匀。（2）应能隔绝不处的噪声。操纵室：有一定的空间和一定的混响时刻，以便工作人员逼真地监听节目的音质。9、混响和混响时刻（1）混响：声源停止发声后，在声场中由迟到的反射声形成的声音的“残留”现象。（2）混响时刻：当一个连续发声的声源，在达到稳态声场后声源突然停止发声，则从声源停止发声到室内声能密度衰减到原来的百万分之一（60dB）时所经历的时刻。（3）混响时刻的阻碍：混响时刻长，丰满度增加，清晰度下降。三、广播节目制作技术1、数字音频工作站DAW定义：以微型计算机为操纵设备，以硬磁盘为记录媒介的非线性数字音频系统。2、差不多原理：通过数字声卡，对输入的模拟音频信号进行模拟/数字取样，转换为计算机的数字声音文件，由计算机对声音进行各种处理，完成声音的加工功能。3、组成：（1）主机：核心中央处理器（CPU）和中央存储器（CM）。（2）硬磁盘：外部存储器。（3）数字信号处理器（DSP）：负责音频信号的数字化处理，并直接将数字信号送硬盘储存。在数字状态下对音频进行各种特技处理。（4）各种接口：A／D转换器接口、D／A转换器接口和操纵接口，以实现对各种功能的选择或操作。（5）相关软件模块：利用处理软件对声音数据进行操作。4、特点：（1）以专业的要求录入和播放声音；（2）良好的操作平台；（3）全面快捷的声音编辑功能；（4）具备声音效果处理功能。5、分类：（1）录制工作站；（2）编辑工作站；（3）播出工作站；（4）审听工作站；（5）广告工作站。四、节目处理技术1、音质评价术语：11个词汇描述。分成优、良、中、差、劣五个等级。清晰（模糊）；丰满（单薄）；圆润（尖硬）；明亮（粗糙）；柔和（灰暗）；融合（发散）；平衡（不平衡）；临场感（临场感差）；真实（失真）；立体效果明显（立体效果不明显）；总体音质效果理想（总体音质效果不理想）。2、声音的频谱特性：人耳的听音范围为20Hz～20KHz，可划分为三个频段：（1）低频段（500Hz以下）、（2）中频段（500Hz-7Hz），（3）高音频高频段（7KHz以上）。3、声音的处理（1）关于语言信号的处理：选择适当的传声器，确定传声器的数量、位置和角度，选择传声器的指向性。（2）关于音乐的声音信号处理：注意传声器的使用、拾音方式选择和调音技术三个方面。4、声音处理设备：对音频信号进行修饰、加工处理的设备。（1）压缩器：当输入信号超过称为阈值增益就下降，信号被衰减的自动音量操纵器。（2）限幅器：峰值限制（峰值切削）的声音处理装置。（3）噪声门：当输入信号电平超过了门限时电路导通，且门限能够调整的电子门电路。（4）均衡器：利用人的心理声学特性，对声音信号进行修饰和美化的谐波发生器。（5）听觉激励器：为更加逼真反映现场感而加入一定特定成分“失真”信号的谐波发生器。（6）延迟器：将主声延迟一定时刻后再送入声场的设备。（7）混响器：调节声音混响，增加音乐节目临场感和空间感的声音处理装置。5、满刻度电平FSD：数字音频网络保证信号转换不引起电平的变化规定的数字域信号电平。（1）０dBFS的定义：模拟域中Ａ/Ｄ转换器（ADC）最大的不削波信号电平所对应的数字域信号电平。（2）对应关系：大多数设备０dBFS对应于模拟电平的+24dBu。有些设备０dBFS对应于模拟电平的+15dBu。五、广播节目播出技术（一）节目的三种播出方式1、直播：节目不通过录音制作工序播出方式。“播录”：播音员在进行直播的同时，也可同时进行录音，以便日后多次重播。2、录播：事先录制好节目，需要时用放音机将节目播出方式。3、转播：（1）实况转播：节目源来自节目演出的现场，播音员在现场进行播音解讲的播出方式。（2）台际转播：节目源来自其它电台的播出方式。（二）调音操纵台1、作用：将多种输入信号按一定的要求进行加工处理、组合后输出。2、组成：（1）输入部分：对输入信号进行放大和处理。（2）输出部分：对各个输出通道的信号进行放大、主音量操纵等。（3）监听部分：监听调音或录音的质量。3、要紧技术指标：（1）增益：在80dB～90dB的范围之内。（2）频率特性：一般不均匀度应小于1.5dB。（3）非线性失真：一般应保持小于1％。（4）噪声：输入通道放大器为低噪声放大器。（5）串音率：一般应高于70dB。六、广播中心网络化（一）广播台网1、广播台网定义：以现代信息技术和广播数字技术为基础的，实现广播电台内容生产、运营和治理等综合业务的信息化网络平台。将整个广播中心以计算机网络为基础的传播方式，完成节目的录制、制作、播出工作。2、广播电台相对独立的四个网络：（1）广播制播网，（2）播控传输网，（3）综合业务网，（4）广播门户网。3、要紧系统：（1）节目制作播出系统，（2）新闻业务系统，（3）办公自动化系统。（二）网络化制播系统1、差不多功能：（1）音频节目录制；（2）音频节目播出；（3）音频节目治理。2、扩展功能：（1）节目录制监测；（2）广告节目治理；（3）异地节目传送。3、要紧特点：（1）高质量、高效率。（2）利用计算机技术进行节目制播。（3）保证不间断安全优质播出，制播成本较低。（4）完善的数据库功能。4、存储区域网络（SAN）：由盘阵以及光纤交换机设备构成的存储子网。SAN上的存储空间可由以太网主网上的每一系统所共享。5、廉价冗余磁盘阵列（RAID）：通过将多个存储设备按照一定的形式和方案组织起来，能猎取了比单个存储设备更高的速度、更好的稳定性、更大的存储能力的存储设备的解决方案。RAID磁盘阵列共分8级，常用为RAID0、RAID1、RAID3和RAID5。（三）节目数字存储与交换系统1、数字化转储系统设计目标：（1）音频资料高保真数字化。（2）高效可靠的批处理流程。（3）集中统一的转储质量操纵。（4）对生产过程进行完整记录。2、音频资料转储工作流程：（1）音频资料数据带和元数据预备。（2）老化录音磁带恢复处理。（3）加载音频磁带，启动数据采集。（4）转储质量审听。（5）生成输出数据包。（6）进行刻录。（7）生成日志文件。七、广播中心的安全播出1、保证数据的安全措施：（1）采纳双服务器群集技术；（2）采纳RAID容错磁盘阵列柜；（3）主干网交换机与服务器连接采纳双通道结构，互为备份；（4）应用软件设置相应权限；（5）建立严格的防病毒责任制；（6）防止非法操作及误操作，严禁安装和运行无关或来路不明的软件；（7）与外部网络互连时必须设置防火墙等措施。2、保证播出的安全措施：（1）播出工作站采纳双机热备份；（2）主站采纳网络播出，备站采纳本地硬盘播出；（3）备用播出工作站中始终保持3天的播出节目单和节目内容。3、环境安全中应该注意事项：（1）要注意广播中心的用电安全；（2）防雷接地系统应符合要求；（3）温湿度操纵适宜。第四章声音广播系统小结一、无线电广播基础知识（一）广播电视波段（频段）划分1、中波（中频）：526.5kHz（570m）至1605.5kHz（187m），国内声音广播。2、短波（高频）：2.3MHz（130m）至26.1MHz（11.5m），国外声音广播。3、米波（甚高频VHF）：48.7MHz（6.16m）至223MHz（1.35m），又分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个波段。4、分米波（特高频UHF）：470MHz（0.64m）至958MHz（0.31m），要紧用于地面电视广播，可容纳56个频道，它又分为Ⅳ、Ⅴ两个波段。（1）Ⅳ波段470MHz—566MHz，DS-13～DS-24（2）Ⅴ波段606MHz—798MHz，DS-25～DS-485、微波：可分为特高频UHF（分米波）、超高频SHF（厘米波）、极高频EHF（毫米波）。卫星广播通常使用波段：（1）C波段（3.9～6.2GHz），（2）Ku波段(11.7～12.2GHz)。（二）无线电波的传播特性1、电波的传播途径：（1）天波传播—通过电离层反射后到达接收点；（2）空间波传播—通过对流层在自由空间传播；（3）地波传播—沿地球表面传播。2、各波段电波传播的特点：（1）中波传播特点：白天要紧由地波传播。晚间D层消逝，天波由E电离层反射可传到较远距离。（2）短波传播特点：要紧由天波传播。有衰落现象。传播的距离专门远，可达上万公里。（3）超短波（米波和分米波）传播特点：只能靠空间波视距传播。传播距离一般只有几十公里。发射天线架得越高传播效果越好。（4）微波传播特点：只能靠视距传播。传播距离只有几十公里，可用中继形成微波链路传输。（三）覆盖网和传输网1、覆盖网：扩大节目覆盖范围的网络。由转播台、差转台和同步卫星实现。2、传输网：台际节目信号传输的网络。通常主用光纤链路，备用微波链路。（四）调制和解调1、调制：在发送端，将要传送的信息（调制信号）运载到高频率的交变电流（载波）上的过程。涉及到三种信号：（1）载波：受调制的高频交变电流信号。（2）调制信号：调制载波的信号。（3）已调波：调制后的载波信号。2、解调：在接收端，从已调波上将它运载的信息检取出来的过程。3、模拟调制方式：调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）。4、数字调制方式：幅度键控（ASK）、频移键控（FSK）和相移键控（PSK）。（五）调幅技术1、定义：用调制信号（音频信号或视频信号）去操纵改变高频载波信号的振幅，从而使高频载波的振幅随调制信号的变化而变化。调幅过程实质上是将调制信号的频谱进行“搬移”操作，搬至载频的两边。2、分类：（1）一般调幅AM：要紧应用于中波调幅广播（ＭＷ）。（2）平衡调幅DSB-AM：“只传两个边带，不传载波”。要紧应用于调频立体声广播副信道差信号（S=L-R）对38ｋＨz副载波的调制。彩色电视中的色度信号对彩色副载波的调制。（3）单边带调幅SSB-AM：只用一个边带依旧保持调制信号的特征，并可节约一半带宽。要紧用于短波广播中。（4）残留边带调幅VSB-AM：要紧用于电视广播中对图像信号对图像载波的调制。上边带0～6MHz全传，下边带0～0.75MHz全传，0.75～1.25MHz减传，1.25MHz～6MHz不传。发射总带宽为1.25+6.5+0.25=8MHz。3、频谱结构：（1）载波重量fc，（2）上边带fc-Fm～fc，（3）下边带fc～fc+Fm。4、两个重要参数：（1）调幅度ma：反映调幅波振幅变化的相对程度。（2）通频带B=2Fm：反映已调波的有效带宽（最高话音频率的两倍）。（六）调频技术1、角度调制：高频载波的相位受到调制信号的操纵的调制方式的统称。（1）角度调制分类：调频（FM）和调相（PM）两种；（2）角度调制共性：①高频已调波的振幅Uc稳定；②高频已调波的总相角Φ（t）随调制信号变化。3、调频定义：高频载波的瞬时频率按调制信号的变化而变化，而且幅度保持不变。4、调频指数：mf=Δωf/Ω=Δfm/F=最大频偏/调制频率mf实质是最大的相位偏离值，表示在调频过程中，瞬时相位Φ（t）变化幅度，反应了调制深度，单位是[弧度]。5、有效带宽:B=2(mf+1)F=2(△f+F)调频广播标准规定B=200kHz；电视广播中伴音标准规定B=250kHz。6、调幅和调频的要紧区不（1）高频载波振幅：调幅的振幅是变化的。调频是等幅波。（2）高频载波频率：调幅高频载波频率不变；调频频率变化。（3）已调波频带宽度：调频比调幅波宽得多。（4）声音质量：调频比调幅好。（5）传输距离：调幅的传输距离和覆盖范围比调频大。（七）广播发射台1、发射台的差不多任务：（1）产生高频振荡激励电能,由高频振荡器将电源的能量转换为高频振荡的能量，产生高频电流或电压；（2）操纵高频振荡电能,用传送的节目信号（基带信号）去调制高频振荡，使高频电能按所传送信号的变化而变化；（3）将受控高频振荡电能转换为空间电磁波，由天线向空间发射。2、广播发射台的构成：（1）发射机：用被传送的音频信号对其载波进行调幅，并放大到额定功率电平。（2）馈线和天线：馈线-将发射机输出的已调制的高频电流送到天线上去的装置。天线-将已调制的高频电流的能量转换成电磁波的形式辐射出去的设备。为了使天线输入阻抗与馈线阻抗相匹配，在天馈线之间一般装有调配装置。（3）节目传输分配系统：节目传输系统-经电缆、光缆、微波、卫星、短波、调频中继将电台节目信号送到发射台。节目分配系统-将STL送来的信号分配到发射机和监听、监测设备。（4）附属设备：冷却系统-采纳强制冷却使发射机耗散功率产生的热量尽快散发。假负载-当发射机调整和功率计校正时，为发射机提供一个标准的负载电阻，并能承受发射机送来的全部功率。监控、监测设备（调试检测）-测试发送设备技术指标，供监听、监测发射机工作状态。操纵台-切换被传送的信号到发射机的输入端；对发射机进行开、关机等要紧操作；对发射机要紧工作状态和运行质量进行监测。（5）变电配电系统-为了不间断地向各种设备供电，发射台一般都有两路电源，用一备一，并设有配电装置。二、中、短波广播发射技术1、板极调幅发射机的组成（1）激励器：产生发射机的发射频率（载频）。（2）高频放大器：对高频信号进行放大。（3）被调级（高末级）：用音频信号对高频载波进行幅度调制，并进行功率放大。（4）音频处理器：按发射机的要求，对音频信号进行加工处理。音频处理器三个作用：①压缩节目动态范围，提高平均调幅度。②防止过调制。③改善传输系统的信杂比。（5）音频放大器（调幅器）：把微弱的、通过加工处理的音频信号放大到所需的电平。2、脉宽调制PDM发射机的组成（1）数字编码器：把音频信号变成一系列用脉冲宽度反映音频信息的脉冲波。（2）开关放大器：经若干级开关放大器放大到所需功率电平。（3）低通滤波器：把音末调制级脉冲波还原为音频电压。（4）射频末级：再用还原后的音频电压对射频末级进行调幅。3、脉冲阶梯调制PSM发射机（1）脉冲阶梯调制：将音频模拟信号转换成数字信号，利用数字处理技术将它输出叠加成一种能反映音频信号变化规律的阶梯波形。（2）过程：音频信号串联电压源的数量阶梯输出电压低通滤波高末级板压板调。4、数字调幅DAM发射机（1）数字调幅发射机：将连续模拟信号转换成数字式开关脉冲信号，直接用数字化音频操纵信号在射频功率放大器末级实行高电平调幅，产生阶梯形已调波的发射机。（2）工作原理：①音频信号先经数字处理，变换为12比特数字流，并进行编码，用来操纵各射频功率放大器的开关。②通过接通射频功率放大器的数量多少，来操纵发射机输出射频电平。③经带通滤波器光滑处理滤除量化台阶和不需要的频谱重量后，就得到幅度调制的射频已调波输出。④最后经馈线、调配室传送到天线系统发射出去。三、调频广播发射技术1、导频制调频立体声广播系统（1）编码器：将立体声的左、右两路声音信号编码成一个复合信号。（2）调频器：将复合信号调频成高频已调波。（3）鉴频器：将高频已调波解调成复合信号。（4）解码器：将立体声复合信号解码成左、右两声道音频信号。2、导频制立体声广播制式：采纳“和差传送”方式和二重调制（AM-FM）方法以实现兼容性的立体声广播制式。3、导频制调频立体声编码器（1）由L和R信号形成主信道信号和副信道信号–主信道信号：M=L＋R，频谱范围：0Hz～15kHz–副信道信号：S=L－R，频谱范围：0Hz～15kHz（2）用差信号对38kHz的副载波信号进行平衡调幅，调制后的信号的频谱范围：23kHz～53kHz。（3）采纳平衡调幅方式抑制副载波，降低发射功率（副载波中不携带要传送的信息）。（4）将主信道信号和调制后的副信道信号相加，另外再加上导频信号P（19kHz），就得到了基带复合信号：U=（L＋R）+（L－R）M＋P4、调频多工广播：指在正常调频节目播出的同时，利用频谱所附加的副载波来增加声音和其它信息的一种扩大业务范围的广播方式。（1）辅助通信许可业务SCA：增加一路不同内容的单声道广播通道，基带信号中心频率：67kHz，基带信号频谱范围：61~73kHz。（2）广播数据系统RDS：为少数特定用户服务。用户购买专用附加接收设备可收听到附加节目广播。基带信号中心频率：57kHz，基带信号频谱范围：57kHz±2400Hz。5、调频同步广播：采纳多部发射机、具有相衔接的覆盖区域、使用相同的载波频率和广播节目以实现特定区域覆盖的技术手段。要紧技术要求（三同一保）：（1）保证多部发射机之间的同频；（2）保证在发射天线馈源端系统同相；（3）保证发射机有相同的调制度；（4）保证交叠区最低可用场强。四、广播接收技术（一）调幅广播接收机1、天线：感应电磁波信号并将其转换成电信号；2、高频调谐放大器：通过改变回路的谐振频率来进行频道选择，同时对所选频道的高频信号进行放大；3、本地振荡器：自行产生高频信号，其频率与调谐回路的谐振频率同步改变，且总是比后者高465kHz；4、混频器：将放大后的高频信号与本地振荡器产生的高频信号进行频率混合，并输出二者的差频信号；5、中频放大器：对混频器输出的中频信号（载波为465kHz）进行放大；6、检波器：对调幅信号进行解调，恢复原来的音频信号；7、低频放大器：对音频信号进行放大；8、扬声器：完成电－声转换，并以足够的强度辐射声波。（二）导频制调频解码器（1）利用低通滤波器得到复合信号中的主信道信号L+R；（2）利用带通滤波器得到已调的副信道信号（L-R）M；（3）利用选频电路得到导频信号P；（4）对（L-R）M进行平衡解调，得到副信道信号L-R；（5）将主信道信号和副信道信号相加、相减，得到立体声的左声道信号L和右声道信号R。五、数字音频广播（一）数字声音广播1、DAB技术要点：以数字技术为基础，采纳先进的音频数字编码、数据压缩、纠错编码及数字调制技术，在接收端可获得与原始发送信息相同质量的节目内容。2、国际上三种DAB系统：（1）欧洲的尤里卡147-DAB制式；（2）美国的带内同频道（IBOC）DAB制式；（3）日本的单路节目的DAB广播方案。3、DAB系统工作频段：30MHz～3GHz。4、DAB覆盖手段：地面单频同步网、本地电台、卫星和有线网络。5、DAB系统的发送端（1）音频编码器：利用MUSICAM算法进行音频信源编码，目的是压缩音频数据，降低数码率；（2）复用器：压缩后的信号送入多路复用器与数据业务一起复用；（3）信道编码：信道编码的作用是对传输信息码流进行纠错编码，使传输码流本身有一定的纠错检错能力，由此来提高传输的可靠性；（4）正交频分复用OFDM调制：OFDM是一种对多径传播不敏感的传输方法。另外，在OFDM调制过程中，还将通过复合器加入快速信息信道FIC（FastInformationChannel）符号、同步信号等。（5）发射机：经OFDM调制后的信号送到发射机进行载波调制和功率放大，然后通过天线发射出去。6、DAB系统的接收端（1）高频部分（又称调谐器）：通过天线选择出所需要的传送声音节目和数据业务的频率块，然后进行频率变换，将高频信号变成中频信号和基带信号；（2）OFDM解调：完成对OFDM信号各个载波的解调，恢复出分配在各个载波上的数据流。在这一过程中，还将通过解复合器把每个传输帧的比特流细分为同步信道（SC）、快速信息信道（FIC）和主业务信道（MSC）。（3）信道解码：对接收到的码流进行纠错解码，实现误码的纠错和检错；（4）解复用部分：将复用在一起的音频和数据分开；（5）MUSICAM信源解码：对音频数据进行去压缩，获得原始的音频数据。（二）DAB五项关键技术1、信源编码：采纳掩蔽型自适应通用子频带综合编码与复用MUSICAM，声音信号频谱分割为32个子频带，充分利用了人类听觉的心理声学现象和声音信号统计的内在联系。（1）减少冗余：尽量降低声音信号中冗余。（2）丢弃不相关：尽量降低声音信号中不相关（人耳不能感受到的部分），只对人耳能感受到的信号进行编码和传输。2、信道编码：（1）卷积编码：码率兼容删除型卷积码RCPC，（2）循环冗余校验码CRC：对声音辅助信息和比例因子（SCF）加入检测比特错误的校验。，（3）交错技术：时刻交错（相邻码元在时刻上分开传送）和频率交错（相邻码元在频率上分开传送）。3、传输方法：编码正交频分复用COFDM，一种对多径传播不敏感的多载波宽带传输方法。（1）编码（C）：信道编码采纳编码率可变的可删除卷积编码；（2）正交频分（OFD）：数据流分配到有相等间隔的、频谱关系彼此正交的大量副载波上传送，调制采纳四相差分相移键控DQPSK=4DPSK。（3）复用（M）：多套节目数据相互交错地分布在大量副载波上，形成DAB块复合在一起传送。COFDM基带信号或“DAB块”：在DAB信号传送时，经信道编码的信息要被分配到频谱成正交关系的许多副载波上传送，所有这些已调副载波叠加在一起形成包含数字信息的信号，“DAB块”的中心频率通常为2.048MHz，带宽为1.536MHz。4、插入爱护间隔：使彼此相继的符号即使在有反射时也相互独立。（1）阻止前一相邻符号对当前符号的交叉符号。（2）持续期防止反射波干扰。5、同步网技术：通过同步网实现覆盖。单频同步网SFN：（1）“单频”：发射频率相同，网内多台发射机使用中心频率相同、带宽为1.536MHz的DAB频率块；（2）“同步”：播出节目相同，调制信号在时刻上精确同步。单频网SFN特点。（1）网中所有发射机都必须同步。（2）可实现多套节目的大面积覆盖。（3）传输可靠性提高。（4）发射功率不需要专门大。（三）数字调幅广播（AM）系统1、工作频段：30MHz以下。2、DRM系统标准目标：通过协调保留一个世界有效的并自由提供使用的30MHz以下数字声音广播发射和接收标准。统一全世界数字AM（长、中、短波）广播的规范。3、两种传输系统:（1）多载波并行传输系统：利用多载波宽带系统同时传送数据。要点：①采纳编码正交频分复用（COFDM）调制技术，利用多载波宽带系统同时传送数据。②每个载波采纳低速率的QPSK、16QAM或64QAM。③音频编码采纳MPEG-4AAC（先进音频编码）方法。优点：抗干扰能力强，接收机简单；缺点：发射机的峰值系数较高，对发射机的非线性校刚要求较高。（2）单载波串行传输系统：使用单个载波，进行多状态的调制。要点：①使用单个载波，进行多状态数字调相（MPSK）或多个状态调幅调相（32/64-APSK）的调制方法，②9或10kHz带宽，在与模拟调幅广播同播时（各自占用相邻的独立频道），有用（净）数据率可达10～24kb/s。③音频编码采纳MPEG-4AAC（先进音频编码）方法。优点：数字AM发射时，仍然能够保持模拟发射时的高效率；缺点：要紧是接收机较复杂。4、数字AM系统（1）发射：①音频信号编码+数据流②复用③信道编码④交错⑤成帧⑥数字调制⑦调幅发射（2）接收：①射频接收②数字解调③帧解调④解交错⑤信道解码⑥解复用⑦数据流+编码音频信号音频信号（四）其它的数字声音广播系统1、卫星数字音频广播（1）组成：地球同步轨道卫星、广播上行站、数字接收机及地面操纵运营网。（2）优势：音质纯净、覆盖面积大、费用低、最经济选择带宽和移动接收。2、数字多媒体广播DMB（1）定义：从数字音频广播（DAB）技术优势（能在高速移动环境下可靠接收信号）的基础上进展而来的一种无线高速信息传输技术。（2）功能：传输音频信息、数据、文字、图形与视频等多种信息。3、网络广播（1）定义：数字化的音频视频信息以因特网为传播介质提供的音频服务的广播形态。（2）特点：①以“异步性”代替了以往的“同步性”，用户能够在自己合适的时刻进行收听收看；②以“窄播”代替了以往的“广播”，内容能够更加细化和专门化，完全针对特定的用户群；③以“互动”改变了受众以往的“被动”，向用户提供了信息的选择权以及用户与传播者之间更紧密更快捷的沟通。第五章电视广播基础知识小结一、电视1、电视定义：通过通信线路将现场或记录的活动景物（带伴音）在异地及时的以图像形式重现的技术，也确实是依照人眼视觉特性以一定的信号形式实时传送活动景物（或图像）的技术。2、电视系统：从对景物信息的摄取直到在显示设备上重现出景像构成完整的工作系统。3、电视基础：①可见光的特性，②人的视觉特性，③色度学基础知识。二、光的基础知识1、可见光谱：能够引起人眼的视觉反应的电磁波的光谱范围。（1）波长范围：380nm～780nm。（2）颜色表现：随着波长的减小，红、橙、黄、绿、青、蓝、紫连续分布。（3）人眼能够感知的三种光：①直射光，②透射光，③反射光。（4）单色光和复合光：①单色光（谱色光）：单一波长和波谱宽度小于5nm的光。②复合光（非谱色光）：含有两种或两种以上波长成分的光。（5）光和色的区不：光是一种客观存在的物质（电磁波）；色是人眼对可见光这种物质的视觉反应。2、光源与色温（1）光源：能发光的物理辐射体。（2）光源的光谱功率（辐射功率谱）：光源的辐射功率在各个波长的分布情况。ρ(λ)=dΦ(λ)/d(λ)[W/m]（3）光源的相对辐射功率：各个光源的光谱功率分布相关于黄绿光的光谱功率分布的比值。Φ(λ)=ρ(λ)/ρ(555)（4）绝对黑体：既不反射也不投射光线，而能完全汲取入射光的物体。（5）色温：当光源发射光的相对辐射功率谱及相应颜色与黑体在某一温度下辐射光色完全相同时黑体的绝对温度（K）。注意：色温并非光源本身的实际温度，而是表征光源波谱特性的参量。目的是进行色度的计算和白光的比较。规律：在几种标准白光中，温度升高，光色变化是从暗红橘红浅黄纯白浅蓝亮蓝。色温较低者，偏红；色温较高时，偏蓝。（6）标准光源：①A光源（A白）；2854K。②B光源（B白）；4800K。③C光源（C白）；6800K。④D65光源（D65白）；6500K。⑤E光源（E白）；5500K。色温较低，偏红；色温较高，偏蓝。3、光度量单位（1）光通量F：人眼感受度量的光辐射功率。光通量是在可见光范围内的定积分。单位：流明[lm]（2）发光强度I：单位立体角内发出的光通量。I=F/Ω[cd]。单位：坎德拉[cd]（3）亮度B：指定方向发光强度与垂直于指定方向的发光面面积之比。B=I/S。单位：坎德拉/平方米[cd/m2]（4）照度E：是光通亮与被照物体表面积的比值。E=F/S。单位：勒克斯[lx]三、视觉特性1、视敏特性：人眼对不同波长的光具有不同灵敏度的特性。（1）视敏函数：K（λ）=1/Pr（λ），光辐射功率的倒数。（2）相对视敏函数：V（λ）=K（λ）/Kmax=K（λ）/K（555）=Pr（555）/Pr（λ）2、亮度感受：人眼所能感受到的最大亮度与最小亮度的差不及在不同环境亮度下对同一亮度所产生的主观明亮程度的感受。辐射功率相同但波长不同的光给人眼的亮度不相同。（1）相对视觉阈（韦伯-费赫涅尔系数）δ=ΔBmin/B=0.005~0.05（2）对比度C（反差）：原景物或重现图像的最大亮度与最小亮度之比。C=Bmax/Bmin（3）亮度层次n（灰度级数）：在画面最大亮度与最小亮度之间可分辨的亮度感受差级数。n=lnC/δ+1=(2.3/δ)lnC，对比度越大，亮度层次越丰富。3、视觉惰性和闪耀感受（1）视觉惰性：描述主观亮度与光作用时刻的关系。视觉的建立和消逝都有一定的惰性。视觉惰性，特不是视觉暂留特性是现代电影和电视的基础。（2）临界闪耀频率（fc）：不引起视觉闪耀感的光源最低重复频率。fc=45.8Hz4、人眼的分辨力（1）人眼分辨力（视觉锐度）：人眼分辨景物细节的能力。分辨角（视敏角）：在被观看物体上，人眼能分辨出的最近两个相邻点对眼睛形成的张角。θ=3435（d/l）[分]（2）特点：①人眼对彩色细节的分辨力要远低于对黑白细节的分辨力。大面积着色原理在电视中的应用：用较宽的信号带宽（0～6）MHz传送亮度信息，用窄带宽（0～1.3）MHz或（0～1.5）MHz传送色度信息。②人眼对运动景物的分辨力要低于对静止景物的分辨力。四、色度学基础（一）物体的颜色和彩色三要素1、发光物体的颜色：取决于该物体对人眼入射光的光谱功率分布情况。2、决定不发光物体颜色的因素：①物体本身的反射特性或透射特性。②照明光源的光谱功率分布。3、彩色三要素：（1）亮度：彩色光作用于人眼而引起的视觉上的明亮程度。表征彩色光对人眼刺激程度的强弱，单位是坎德拉/平方米。照耀光源功率越大，物体反射（或透射）的能力越强，则物体越亮；反之，越暗。（2）色调：彩色的颜色类不，色调用波长表示。光源的色调由其光谱分布P（λ）决定；物体的色调由照耀光源的光谱P（λ）和物体本身反射特性r（λ）或者透射特性t（λ）决定，即取决P（λ）r（λ）或P（λ）t（λ）。（3）饱和度（色纯度）：彩色的深浅、浓淡程度。彩色光被白光冲淡的程度，用百分数表示。色调和饱和度合称为色度（Chromaticity）。各种单色光饱和度最高，单色光中掺入的白光愈多，饱和度愈低，白光的饱和度等于零。（二）人眼彩色视觉特性1、人眼视觉特性（1）波长定色：一定的光谱分布表现为一定的颜色，（2）同色异谱：同一种颜色则能够是不同的光谱分布。人眼无法辨不光的光谱成分及功率分布情况。彩色视觉效果等同原理：人眼无法辨不光的光谱成分及功率分布情况。在电视图像的重现过程中，不必重现原景物的光谱分布，只需使重现图像与原景物有相同的彩色视觉效果就行。2、人眼辨色能力（1）色调分辨阈：人眼能分辨出色调差不的最小波长。阈值随波长不同而不同。（2）饱和度分辨阈：人眼能分辨出饱和度差不的最小量值。（三）三基色原理：依照人眼彩色视觉特性总结出的重现彩色感受和混合的规律。用三种不同颜色的单色光（三基色光）按一定比例混合，可得到自然界中绝大多数的彩色。1、原理叙述：合成彩色的三个基色相互独立，合成彩色的亮度由三个基色亮度之和决定，合成彩色的色度由三个基色的比例决定。2、要紧内容：①彩色可分解和合成；②三基色相互独立；③色度取决于混合比例；④总亮度为分亮度之和。（四）混色法（1）相加混色法：①时刻混色法：应用于彩色电视机。②空间混色法：应用于彩色显象管。③生理混色法：应用于立体电视。（2）混色规律：红+绿=黄，红+蓝=品红，绿+蓝=青，红+绿+蓝=白。（3）补色：一种与该颜色以适当比例混合时，可产生白色或灰色的另一颜色。（4）互补规律：红+青=白，绿+品红=白，蓝+黄=白。（五）计色系统（1）配色方程：彩色光F=R[R]+G[G]+B[B]=三色重量之和方程含义：F色光可由R个红基色单位，G个绿基色单位和B个蓝基色单位混配而得。（2）RGB计色系统（物理计色系统）：利用物理三基色和规定的基色量[R]、[G]、[B]为单位量，用配色方程进行彩色量度和计算的系统。①色模：m=R+G+B，代表彩色光所含三基色单位的总量，即三色系数的总和；②相对色系数：r=R/m，g=G/m，b=B/m，也称色坐标，分不表示当三基色单位总量为1时，混配某一色光所需的[R]、[G]、[B]的系数。③相对色系数之和为1：r+g+b=1。（3）XYZ计色系统（标准计色系统）：选择一组假想的三基色单位（X）、（Y）、（Z），进行彩色量度和计算的系统。①方程：F=X(X)+Y(Y)+Z(Z)②三色系数：X、Y、Z。③特点：基色XYZ只是假想的三基色，三个色系数均应为正值；合成彩色光F的亮度应仅由Y[Y]项的系数Y决定，合成光F的色度仍由X、Y、Z的比例关系决定。X＝Y＝Z时，仍代表等能白光。（六）亮度方程：彩色光的亮度Y与三基色（R、G、B）的关系式。（1）SDTV亮度方程：Y=0.291R+0.587G+0.114B0.30R+0.59G+0.11B（2）HDTV亮度方程：Y=0.2126R+0.7152G+0.0722B（3）物理含义：①讲明红、绿、蓝各为一个单位时的亮度。白色光的亮度是三基色亮度的算术和。在配色实验中，红、绿、蓝三路基色光信号如按亮度公式加权求和，就能够得到用Y表示的混配色的亮度信息。②三基色亮度对白色光的亮度贡献不同。③彩色电视矩阵编码的依据。五、模拟电视基础（一）电视差不多工作原理1、在发送端，用电视摄像机拍摄外界景物，经摄像器件的光电转换作用将景物内容的亮度和色度信息按一定规律变换成相应的电信号，作适当的处理后通过无线电波或有线信道传输出去。2、在接收端，用电视接收机接收电信号，经显示装置的电光转换后，将电视信号按对应的空间关系转换成相应的景物画面，即在屏幕上重现原始景物的彩色画面。（二）图像分解与传送1、像素：组成图像的差不多单元。每个像素具有单值的光特性（亮度和色度）和几何位置。像素亮度既是空间（二维）函数，同时又是时刻函数。2、图像的传送（1）同时制传送（并行传输）：将构成一幅图像的所有像素同时转换成电信号，并同时传送出去。（无法实现）（2）顺序制传送（串行传输）：按一定顺序将一个个像素的光学信息轮流转换成电信号，用一条传输通道依次传送出去，在接收端的屏幕上再按同样的顺序将电信号在相应的位置上转换成光学信息。特点：①发送端和接收端各有一个转换开关。②转换开关用电子方法实现的，有专门高的接通速度。③收、发两端开关的接通要同步，保证图像的正确重现。3、同步：收发两端按照相同的规律进行扫描，收发双方扫描规律必须严格一致。同步两方面含义：（1）同频：收发两端的扫描速度相同；（2）同相：收发两端的时空对应关系一致。（三）电视扫描原理1、扫描：电视系统中顺序分解像素和综合像素的实现过程。将组成一帧图像的像素，按顺序转换成电信号的过程（或逆过程）。扫描是顺序制传送系统的核心。（1）两个扫描过程：①发送端光电转换过程中的扫描，②接收端电光转换过程中的扫描。（2）扫描实质：时空转换。（3）电视系统扫描特点：扫描轨迹为直线型的线性扫描。（4）扫描分类：①行扫描：水平方向正程自左至右，逆程自右至左。②场扫描：垂直方向正程自上至下，逆程自下至上。2、扫描方式：（1）逐行扫描：在对一帧（幅）画面进行光电转换及电光转换的过程中，一行一行从上到下依次进行的扫描方式。（2）隔行扫描：将一帧电视图像分成奇数场和偶数场两场来扫描，奇数场扫描画面的奇数行，偶数场扫描画面的偶数行，奇数场和偶数场图像嵌套在一起形成一幅完整的图像。奇数行和偶数行互不重叠、等距相嵌。（3）隔行扫描优点：①克服逐行扫描方式电视信号的带宽过宽。②能在不改变帧频的条件下克服闪耀现象。3、我国电视标准规定：（1）一帧扫描总行数为625行，其中，帧正程575行，帧逆程50行；（2）采纳隔行扫描方式，每场扫描312.5行，场正程287.5行，场逆程25行；（3）场频为50Hz，场周期为20ms；（4）行频为15625Hz，行周期为64μs，行正程时刻为52μs，行逆程时刻为12μs；（5）扫描光栅的宽高比为4:3。4、隔行扫描光栅的形成：（1）下一帧扫描起始点应与上一帧起始点相同，以保证各帧扫描光栅重叠（扫描行数Z必须为整数）；（2）相邻两场扫描光栅应精确镶嵌，以获得最高的清晰度（Z选为奇数，每场均须包含半行，这时虽相邻两场扫描的起点不相重合，但两场光栅却能精确镶嵌）。（四）彩色图像的摄取1、摄取过程：彩色光学图像分解三基色信号编码彩色全电视信号传输彩色图像的摄取的两个过程：①分解：彩色图像三基色光图像；②转换：三基色光图像三基色电信号。产生图像信号原理：基于电荷储能原理。2、重现过程：彩色全电视信号解码三基色信号混色原始光学彩色图像。3、理论依据：（1）人眼同色异谱特性，（2）三基色原理。4、摄像器件：（1）摄像管：利用了光电靶的作用和电子束的扫描来实现光电转换的摄像器件。（2）电荷耦合器件CCD：以电荷的多少代表图像信号的亮暗、以时钟信号操纵代替电子束扫描实现图像信号的摄取、光电变换和输出的摄像器件。5、CCD工作过程：光输入Þ电荷包存储Þ电荷包转移Þ信号电荷输出（1）在CCD的感光面上，分布有几十万甚至几百万个独立的铝电极，各自对应一个像素和势阱。（2）摄像时，外界的光学景物通过摄像机的光学镜头成像于CCD的感光面上，使CCD内部产生电子－空穴对。少数载流子被电场吸引到势阱中，形成电荷包。将光学图像变成了由电荷包中电荷的多少来描述的电子图像，完成了光像到电像的转换。（3）在外加时钟脉冲的驱动下，各个势阱中的电荷包按一定顺序从CCD中转移出去，形成图像信号输出到外电路。（五）彩色图像的显示1、彩色图像重现差不多原理（1）显示屏上紧密排列的红、绿、蓝三色发光点组成显示单元，每单元对应一个像素。（2）三色发光点强度分不受三基色信号强弱操纵。（3）三色发光点紧密镶嵌一起，人眼所感受到的依空间位置混合构成的彩色图像。2、显示彩色图像的共同特点：（1）都采纳空间混色法，（2）每个显示单元同红、绿、蓝三色光点组成，（3）三色光点的发光强度由三基色电信号操纵。3、显像器件（1）阴极射线管CRT：利用电子束的强弱随图像信号的大小变化，将一帧时域的图像信号在屏幕上变成一幅平面光学图像的显示器件。CRT的工作过程：三基色电信号通过栅极操纵三个电子束的强度，三条电子束穿过同一阴罩孔轰击各自的荧光粉点，使红、绿、蓝三色光强之比对应于三基色电信号之比，在这一像素上重现原来的色度和亮度。在偏转系统操纵下，三条电子束按相同规律在屏幕上进行水平和垂直方向的扫描，从而得到一幅幅彩色画面。（2）液晶显示器LCD：利用液晶材料的特性实现电光转换和图像显示的平板显示器件。（3）等离子显示器PDP：利用惰性气体放电时产生的紫外线辐射诱发荧光粉发光的平板显示器件。（六）黑白全电视信号1、组成：黑白全电视信号=正程传送的图像信号（S）+逆程传送的复合消隐信号（X）+逆程传送的复合同步信号（T）。2、图像信号极性（1）负极性图像信号：黑电平高、白电平低的图像信号。指图像信号的大小与景物的亮暗成反比，即景物越亮，信号电平越低。负极性调制优点：（1）工作效率高。（2）传输过程中干扰脉冲不被人眼察觉。（3）便于实现自动增益操纵。（2）正极性图像信号：白电平高、黑电平低的图像信号。指图像信号的大小与景物的亮暗成正比，即景物越亮，信号电平越高。3、图像信号波形三个要紧特点：（1）单向性，（2）脉冲性，（3）周期性。4、关于消隐信号的规定：（1）行消隐脉冲：脉宽：12μs，重复周期64μs。（2）场消隐脉冲：脉宽：25H＋12＝25×64＋12=1612μs。每场一个，重复周期20ms。（3）复合消隐脉冲：重复周期：40ms。5、复合同步信号：分不叠加在行、场消隐脉冲之上，与消隐脉冲信号一起在逆程期间传送的行同步信号和场同步信号。关于同步信号的规定：（1）行同步脉冲：宽度为4.7μs，叠加在行消隐脉冲之上，重复周期64μs。（2）场同步脉冲：宽度为160微秒（2.5TH）叠加在行消隐脉冲之上，重复周期20ms。6、均衡脉冲：（1）作用：保证奇偶场光栅的精确镶嵌。使两场场同步脉冲的积分波形几乎一致。（2）数量：在场同步前后各加入5个均衡脉冲。7、槽脉冲：（1）作用：保证在场同步期间不丢失行同步信息。（2）数量：在场同步期间内加入5个宽度为4.7微秒的槽脉冲。8、电视信号频谱结构特点：（1）离散性和成群性。频谱成分fmn=nfH+mfF；（2）信号能量并没有占满整个视频带宽，至少有三分之一的空隙能够利用。9、电视图像信号的带宽：图像信号最低频率到最高频率之间的频率范围。我国电视系统规定图像信号的带宽为6MHz。10、电视系统的分解力：（1）垂直分解力：电视系统沿垂直方向所能分解的黑白相间的横线条数或像素数目，它受扫描行数Z的限制。（2）水平分解力：沿着图像水平方向电视系统所能分解的像素数目(或黑白相间的条纹数目)。（七）彩色图像信号的传送1、彩色电视与黑白电视兼容差不多条件：（1）彩色电视信号中必须包含亮度信号和色度信号。（2）占用相同的频带宽度（6MHz）。（3）具有相同的扫描参数，如行频、场频、隔行扫描比、宽高比等。（4）应尽量减小亮度信号与色度信号的相互干扰。2、兼容制彩电传送的信号：（1）亮度信号：包含全部的亮度信息。（2）两个色差信号：红色差信号和蓝色差信号，包含全部的色度信息。3、大面积着色原理：人眼对颜色细节的分辨力远低于对亮度细节的分辨力。对过于精细的彩色细节，人眼无法分辨，也即“彩色细节失明”。因此，（1）亮度信号（景物的明细部分）用宽带（6MHz）高清晰度方式传送，以保证清晰度。（2）色度信号（景物的颜色差不）用窄频带（1.3MHz）低清晰度方式传输。色差信号通过频带压缩后用较窄的频带传送。4、恒定亮度原理：保证原亮度信号恒定不变，被摄景物的亮度，在传输系统是线性的前提条件下均应保持恒定，与色差信号失真与否无关，只与亮度信号本身的大小有关。5、高频混合原理：三基色信号的高频部分用相同的高频亮度信号来代替。在发送端从全频带的三基色中抽出亮度信息，单独用6MHz的宽带传输，留下的纯色度信息则用1.3MHz的窄带传送到接收端，亮度信息与色度信息合并，经处理后又复原成全频带的三基色信号。6、色差信号的三个处理：（1）频带压缩：依据“大面积着色原理”，亮度采纳全带宽传输，色差信号采纳1.3MHz窄带传输，以压缩色差信号的传输频带。既保持足够的色度信息，又节约频带。（2）频谱搬移：通过调幅方式实现亮度信号要紧占据视频频带的低端，已调色差信号要紧占据视频频带的高端。（3）频谱间置：依据亮度信号和已调色差信号的谱线簇在视频频带的高端正好错开半个行频的距离。在视频频带的高端通过频谱交错，以实现亮、色信号之间的频分复用。7、两个色差信号采纳正交平衡调幅：（1）采纳同步检波实现色差信号解调，两个已调的色差信号占据相同的频带，在接收端可利用同步检波技术将这两个色差信号解调出来。（2）大大减小色度信号对亮度信号的干扰，已调的色差信号中没有副载波重量。8、色同步信号：在彩色全电视信号中发送的一个能反映发送端基准副载波频率和基准相位的信号。色同步信号作用：（1）接收机恢复副载波提供一个相位基准，提供色副载波频率和相位信息，保证接收端恢复的副载波与发送端的副载波同频同相。（2）提供收、发两端PAL开关步调一致的相位信息，提供V信号切换极性信息。（3）接收机中的自动消色，自动饱和度操纵。（八）彩色全电视信号：1、组成：彩色全电视信号=亮度信号+已调色差信号+复合消隐信号+复合同步信号+色同步信号。2、亮度信号和已调色差信号：构成彩色图像信号，代表被摄图像的亮度和色度信息，用以在接收端重现彩色图像。3、复合消隐和复合同步信号：作用与特点与黑白电视完全相同。4、色同步信号：传送副载波的基准频率和相位信息，保证接收端恢复的副载波与发送端的副载波同频同相。（九）标准彩条信号：用电子方法产生的标准测试信号。1、标准彩条信号在屏幕上显示方式：按亮度递减顺序依次为白、黄、青、绿、品、红、蓝、黑。2、标准彩条信号的颜色：三基色、三补色及黑白两个中性色。3、标准彩条信号的分类：（1）（2）（十）彩色电视制式1、三种兼容制彩色电视制式：（1）NTSC制（正交平衡调幅制）（2）PAL制（逐行倒相正交平衡调幅制）（3）SECAM制（逐行轮换、储存、调频传色制）。2、共同点：（1）都传送了亮度信号和红色差信号及蓝色差信号，（2）都采纳以色差信号调制在彩色副载波上的方式实现频谱间置，以达到兼容的目的。3、要紧区不：色差信号调制载波的方式不同。4、PAL制彩色电视信号PAL制彩色全电视信号=彩色图像信号+同步信号=（亮度信号+色度信号）+（复合同步信号+消隐信号+色同步信号）=（亮度信号+U信号V信号）+（行同步信号+场同步信号+行消隐信号+场消隐信号+色同步信号）5、彩色电视信号的类型（1）复合电视信号：包含亮度信号、色差信号和所有定时同步信号的单一电视信号。（2）分离电视信号（S－Video信号）：亮度信号和色差信号分