电视原理课件

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二、电视技术的开展历程三、我国电视事业的开展四、应用电视系统

五、学习中的本卷须知

0.

绪论一、电视技术是20世纪人类最伟大的创造之一

1．电视是人类进行信息传播变革中影响最大的研究成果

〔1〕电视是最具活力的群众传媒的主要载体。

它兼容了电影、戏剧、雕塑、音乐、绘画、建筑、舞蹈、文学等各类空间艺术形式和时间艺术之所长，通过电子编辑手段进行再加工、再创造，已形成了独特的“电视文化〞。

〔2〕在某种程度上改变了人们的思想观念和生活方式。

人们通过电视，可以得到与世界、与社会的某种联系，可以得到新的信息、新的知识，对根本不可能亲历的事件可以目睹，对终身难以涉足的异域可以一览无余。

〔3〕在电视时代，观众时刻面临着理性与感性的考验。

电视商业化倾向严重；电视降低人与人之间进行交流和沟通；在电视时代，观众时刻面临着理性与感性的考验：是否翻开电视机；翻开电视机看什么；能否果断关上电视机。

2．电视技术是现代科学技术最先进研究成果的集合体

〔1〕现代电视技术集电子学、大规模集成电路、光学、电磁学、材料科学、卫星技术、数字信号处理、色度学、人类视觉科学等多学科成果于一身的综合性技术。〔2〕电视技术的开展速度在很大程度上取决于国家的工业化水平和社会的经济状况。

〔3〕电视技术的进步和开展不仅依赖于这些学科的进步和开展，同时还极大的推动着这些学科的进步和开展。

〔4〕在我们国家和一些兴旺国家，电视技术产业已经成为国民经济中的支柱产业之一。

电视已伴随人类进入了21世纪，并将继续发挥它的巨大作用。二、电视技术的开展历程

1．电视的诞生

19世纪末，少数先驱者设想并开始研究设计图像的传送技术。1873年英国科学家约瑟夫·梅发现硒元素的光电特性，为后来电视技术的的创造奠定了基础。

“尼普柯夫圆盘〞上螺旋形排列着一些孔洞，当这个盘子旋转时，通过每个孔洞可以浏览一幅图像的一行，光线透过这个孔洞照在这幅图像便完成了一次行扫描，硒光电池将图像的反射光转变成电信号，下一个孔洞顺序扫描紧挨着的那局部图像，直到完整的图像全部被扫描。

1883年圣诞节〔一说为1884年〕，德国电气工程师尼普柯夫〔P.Nipkow〕用他创造的“尼普柯夫圆盘〞使用机械扫描方法，作了首次发射图像传送的实验。每幅画面有24行扫描线，图像相当模糊。

1923年，美籍俄国人兹沃尔金〔V.K.Zworykin〕创造静电积贮式摄像管，后来又创造电子扫描式显像管，这是近代电视摄像术的先驱。在1929年11月18日，Zworykin示范他的全部电子电视接收器。V.K.Zworykin1939年前后使用电视显象管和摄像管

1908年，英国肯培尔.斯文顿、俄国罗申克夫提出电子扫描原理，奠定了近代电视技术的理论基础。

1927～1929年，贝尔德通过电缆首次进行机电式电视试播，并进行短波电视试验，英国播送公司开始试验播发电视节目。

1936年11月2日是一个值得纪念的日子，位于英国市郊的亚历山大宫的英国播送公司电视台开始正式播出。这是世界上第一座正式开播的电视台，人们把这一天作为电视事业的开端。英国正式开播的电视在开始时仍为机电系统，4个月后被电子系统取代。

1925年，英国的贝尔德〔J.L.Baird〕，根据“尼普科夫圆盘〞进行了新的研究工作，创造机械扫描式电视摄像机和接收机。当时画面分辨率仅30行扫描线，扫描器每秒只能5次扫过扫描区，画面本身仅有2英寸高、1英寸宽。1926年，贝尔德向英国报界作了一次播发和接收电视的表演，开创了电视技术研究的先河。

J.L.Baird的机械扫描电视系统MZTV博物馆的J.L.BairdTelevisor

1941年，国家电视标准会确定的电视技术标准为每秒30帧、每帧525行。〔就每帧行数和场频来说，现行电视标准主要有525行/60帧和625行/50帧两种〕同年7月1日，联邦通信会正式批准建立第一座电视台全国播送公司的纽约WNBT电视台。RCATRK91939〔

〕RCATRK121939〔RCA:无线电公司〕

2．电视图像的彩色化

电视也同电影一样，经历了一个由黑白到彩色的开展过程，是世界上最早播出彩色电视节目的国家。

1953年，国家电视制式会提出NTSC〔NationalTelevisionSystemmittee〕制。1954年全国播送公司、哥伦比亚播送公司，采用NTSC制式首次播出彩色电视节目。、加拿大分别于1957、1966年采用同一制式播出。1956年，法国提出SECAM〔SEquentialCouleurAvecMemoire〕制。1960年，联邦德国提出PAL〔PhaseAlternationLine-by-Line〕制。为便于转播和交换节目，各国曾屡次讨论统一电视制式问题，但由于政治及经济等方面的原因，始终未能达成一致。于是，国际上便形成了3种彩色电视制式同时并存的局面。彩色电视机在哪国使用必须符合该国的黑白体制、彩色制式及频道划分，还要注意电源标准〔有110伏/60赫与220伏/50赫之分〕，这样才能保证接收机安全可靠地接收到良好的彩色图像和伴音。目前世界上采用PAL制的国家最多。中国所采用的电视制式为PAL/D，国家标准为：每帧扫描625行，每秒25帧。

3．卫星播送电视的出现

1962年，发射“电星一号〞通信卫星，进行了横跨大西洋的电视节目传送实验，这是一颗低轨道卫星，使用起来受到许多限制。1963年发射了世界第一颗同步通信卫星“同步二号〞。

1964年，国际通信卫星组织的第一颗商用通信卫星“国际通信卫星一号〞启用，使世界正式进入了卫星通信时代，国际间进行电视节目的传送和转播成为现实。1969年7月20日阿波罗11号的整个登月过程就是通过卫星传送49个国家，有7.2亿人同时收看到了这个节目。

4．高清晰度电视〔HDTV〕

电视已深入了我们的日常生活，成了我们日常生活的一局部，但是我们日常观看的电视画面同电影〔35mm〕相比还显得很粗糙，这是因为目前构成电视画面的像素较少的缘故。因而，人们又开发研制出了高清晰度电视〔HDTV〕。高清晰度电视的“高清晰度〞指与现行电视相比，其水平和垂直两个方向的图象分辨率都要求提高一倍以上，使用大屏幕显示器近距离观看时，图象细腻逼真，无闪烁和粗糙感，并配以数字环绕音响伴音。但凡曾欣赏过HDTV视听效果的人们，无一例外会感慨“这才是真正的家庭影院系统〞！

我国HDTV标准为1920×1080i，每帧图像有207万个像素。

在HDTV的开展进程中，经历了一个由模拟向数字转化的过程。是高清晰度电视研究与开发起步最早的国家，早在1985年就建立了1125线、每秒60帧的MUSE制式〔全视频带宽30MHz〕的HDTV。遗憾的是，人在把所有的精力放在努力去完善模拟电视的清晰度、梦想建立一个全球性的高清晰度电视标准的同时，却无视了数字技术开展的大趋势，并为此付出沉重的代价。不仅花费了巨额的资金，更重要的是耽误了无可挽回的时间。目前，的数字电视技术要比和欧洲落后大约四、五年。

数字电视〔DTV〕包括普及型数字电视〔DPTV，352×288i，约300电视线〕、标准清晰度数字电视〔SDTV，704×576i或720×480i，约500电视线，相当于DVD标准〕和高清晰度数字电视〔HDTV，1920×1080i，约1000电视线〕，均采用MPEG-2/1数字压缩技术。标准清晰度电视的图像和伴音的质量都比目前模拟电视有所提高，并且其频道利用率高，在目前模拟电视的一个频道内可以同时播4套〔或更多〕标准清晰度节目。目前我国各省级电视台的通过卫星传送的电视节目均是采用MPEG-2数字压缩的标准清晰度数字电视〔SDTV〕电视节目。5、数字电视〔DTV〕

全数字高清晰度电视能实现在现有地面传输系统中传输高清晰度电视信号。的全数字高清晰度电视已到达实用化，2006年后，停止播送模拟电视节目。

1998年9月8日至12日的5天时间里，中央电视台利用我国研制成功第一套数字高清晰度电视系统试验发射了数字高清晰度电视节目，成为继、欧洲和之后世界上第四个拥有数字高清晰度电视地面播送传输系统的国家。1999年1月7日至10日，在拉斯维加斯举行的消费电子展览会〔CES〕上，康佳集团展示了第一代全数字高清晰度电视机〔HDTV〕T3298，T3298是由康佳集团深圳总部和硅谷康佳开发中心利用国际领先技术开发出来的全数字电视接收机。国庆50周年庆典上，我国在北京试播了高清晰度数字电视，试验播出所用发送设备由欧美进口，这次试播的接收设备是我国数字电视产业联盟试制的第二代高清晰度电视，并在技术标准上实现了ATSC和DVB〔美、欧两大阵容〕标准兼容。

我国已于1998年11月组成了DTVIA〔中国数字电视产业联盟〕，联合开发我国的DTV。广电总局已制定了我国推广和应用DTV的时间方案表和相关标准，在“十五〞期间首先实现SDTV〔标准清晰度数字电视系统〕的卫星播送，通过SDTV的过渡阶段完成HDTV〔高清晰度数字电视系统〕的产业化准备，牢牢掌握国内以及周边巨大的DCTV〔数字彩色电视〕市场，抵御国外同类产品的打入和竞争〔中国的国内市场完全有能力支撑起一个独立的数字电视标准〕。方案明确指出：2003年公布我国自主制定的DTV标准和详尽细则，并在2010年全国实现DTV播送，与兴旺国家〔除外〕的开展是同步的。根据我国国情，中国的DTV将会走DPTV、SDTV和HDTV三者并举、长期共存、逐步过渡的开展道路。

6．其它相关技术的开展与应用

电视问世之初，新闻性节目大量采用电影胶片拍摄，其传递、洗印、编制过程同新闻的时效要求距离很大。60年代初期，所有电视新闻影片从35毫米改进为16毫米，并且能做到声象同时收录，但电视新闻的基本录制状况没有改变。

1956年安培公司研制成功了录像机，电视节目的制作与保存辞别对电影胶片的依赖，使电视节目的制作发生了根本性的变化。可以说，这是电视技术开展史上的一次革命，提高了电视新闻的时效性，使电视真正发挥了声像兼备、传播迅速的现代化新闻报道工具的作用。双向有线电视系统及HFC〔Hybridfibercoax〕光纤同轴电缆混合有线电视系统。在这种系统中，用户不仅可以收看播送电视和SDTV节目、还可以利用线缆调制解调器〔CableModem〕将PC机等设备连接到互联网上〔上行带宽可达10M，下行带宽可达100M，共享〕，拨打IP，进行视频点播〔VOD〕等。

三、我国电视事业的开展

1958年5月1日，中国第一座电视台中央电视台〔早期称北京电视台，1978年5月1日改称现名〕使用二频道试播黑白电视，9月2日正式播出。当时发射天线加设在播送大厦的塔楼顶上，高度为80米。覆盖半径25公里。1958年7月，又研制出中国第一辆3信道电视转播车。中央电视台开播后不久，从苏联进口了200部黑白电视机，以后天津播送器材厂很快试制出“北京〞牌电视机。继中央电视台开播后，一些大城市也相继开办黑白电视播送。1958年10月1日上海电视台开始试播，12月20日哈尔滨电视台〔即今天的黑龙江电视台〕开始试播。到1961年底，全国共建地方电视台19座。1959年，无锡市建立中国第一座电视转播台，用差转的方式转播上海电视台的节目。

1960年5月1日在北京建成了第一个彩电试验台，用NTSC制进行了试播。但后来也由于国民经济暂时困难而“下马〞。1969年彩电研究二度开展并决定暂用PAL制〔1982年正式决定PAL/D制为中国彩色电视的标准制式〕。1973年5月1日，中央电视台用8频道在北京地区试播，同年10月1日正式播出。从1977年7月25日起，中央电视台的第一套节目全部改为彩色播出。

到1997年，我国已形成年产彩色电视机3000万台的生产能力，出口量500万台。产品质量和技术水平已进入国际先进行列，平均无故障工作时间已达1.5万小时。彩电总体国产化率到达80%以上，国内市场占有率已超过90%。到2000年，我国拥有电视机2.5亿台，8亿多固定电视观众，电视人口覆盖率到达90%。1999年10月1日，中央电视台高清晰度电视试播成功。

四、应用电视系统

“应用电视〞是一个专业术语，除了专业人士，一般人知道的并不多。从专业技术上来说，电视分为播送电视〔BroadcastingTelevision--BTV〕和应用电视〔AppliedTelevision--ATV〕两大类。我们把用于播送的电视称为“播送电视〞，它的主要用途是作为群众传播媒介，向群众提供电视节目，丰富人们的文化生活，我们天天看的就是播送电视。另一类电视就是“应用电视〞则是播送电视之外的所有电视的统称，也称为非播送电视〔Non-BroadcastingTelevision--NBTV〕，有时也称为闭路电视〔ClosedCircuitTelevision--CCTV〕。早期主要在工业中应用，多称为工业电视，进入二十世纪九十年代以后，大量普及地使用于商场、饭店、银行、车站等地，用于安全防范、监视控制的目的，并为广阔公众所熟知，遂被称为监控电视，因此，约定俗成，不仅普通人而且专业人士也把绝大多数的应用电视叫做监控电视了。

1．应用电视的构成实际的应用电视都是一个完整的系统，一般由三个基本局部构成：①产生图像的摄像机或成像装置。②图像的传输与控制设备。③图像的处理与显示设备。其中摄像机是系统的核心局部，一个系统的规模大小往往用摄像机的数量来衡量。

2．应用电视的分类应用电视包含的内容多，应用范围广，因此种类繁多。通常根据技术原理、使用目的、环境条件、要求的功能等因素，把应用电视分为四大类：通用型应用电视、特种成像方式应用电视、特殊环境下使用的应用电视，以及具有特种功能的应用电视。

⑴通用型应用电视即人们所说的“监控电视〞或“闭路电视〞。

⑵特种成像方式应用电视用X射线成像的医学检查和工业探伤的X光电视；近红外线成像的主动式和被动式红外电视；用远红外线〔热辐射〕成像的夜视电视和热释电电视〔可用于夜间事侦察、乳腺癌普查、火灾现场搜救等〕；这几种电视摄像机的扫描原理基本上是采用常规的电视扫描制式。

⑶特殊环境下使用的应用电视

它往往是用通用型摄像机根据具体的环境配上必要的防护装置构成，有时也采用特殊设计的摄像机。属于这类应用电视的有以下几种：高温电视、低温电视、水下电视、防爆电视、在核反响装置中工作的摄像机、医用和工业用的电子窥镜电视摄像机等等。

⑷具有特种功能的应用电视

这种电视的主要特点是，它的功能不仅仅是获取景物的图像，更重