电视原理课件剖析

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1、 一、电视技术是20世纪人类最伟大的发明之一 二、电视技术的发展历程 三、我国电视事业的发展 四、应用电视系统 五、学习中的注意事项 0. 绪 论 一、电视技术是20世纪人类最伟大的发明之一 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）电视是最具活力的大众传媒的主要载体。 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

2、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：是否打开电视机；打开电视机 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）电视技术的发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）电视技术的进步和发展不仅依赖于这些学科的进步和发展，同 时还

3、极大的推动着这些学科的进步和发展。 （4）在我们国家和一些发达国家，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、电视技术的发展历程 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发明奠定 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部分图像，直到完整的

4、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）用他发明的“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）发明静电 积贮式摄像管，后来又发明电子扫描式显像管，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.Zworykin 1939 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。 192

5、71929年，贝尔德通过电话电缆首次进行机电式电视试播，并进 行短波电视试验，英国广播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 的英国广播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，发明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

6、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.Baird Televisor 1941年，美国国家电视标准委员会确定美 国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 ，美国联邦通信委员会正式批准建立美国第一 座电视台全国广播公司的纽约WNBT电视台。 RCA TRK 9 1939( 美国) RCA TRK 12 1939 (RCA: 美国无线电公司) 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

7、发展过程，美国是世界 上最早播出彩色电视节目的国家。 1953年，美国国家电视制式委员会提出NTSC（National Television System Committee）制。1954年美国全国广播公司、哥伦比亚广播公司，采 用NTSC制式首次播出彩色电视节目。日本、加拿大分别于1957、1966年采用 同一制式播出。1956年，法国提出SECAM（SEquential Couleur Avec Memoire）制。1960年，联邦德国提出PAL（Phase Alternation Line-by- Line）制。为便于转播和交换节目，各国曾多次讨论统一电视制式问题，但 由于政治及经济等方

8、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卫星广播电视的出现 1962年，美国发射“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年美国 发射了世界第一颗同步通信卫星“同步二号”。 1964年

9、，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部分，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

10、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。凡是曾欣赏过 HDTV视听效果的人们，无一例外会感叹“这才是真正的家庭影院系统”！ 我国HDTV标准为19201080i，每帧图像有207万个像素。 在HDTV的发展进程中，经历了一个由模拟向数字转化的过 程。日本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，日本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，却忽视了数字技术发展的大趋势，并为此付出沉 重的代价。不仅花费

11、了巨额的资金，更重要的是耽误了无可挽 回的时间。目前，日本的数字电视技术要比美国和欧洲落后大 约四、五年。 数字电视(DTV)包括普及型数字电视(DPTV， 352288i， 约300电视线)、标准清晰度数字电视(SDTV ，704576i或 720480i，约500电视线，相当于DVD标准)和高清晰度数字电 视(HDTV ，19201080i，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

12、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。 美国的全数字高清晰度电视已达到实用化，2006年后，美国停止播 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，成为继美 国、欧洲和日本之后世界上第四个拥有数字高清晰度电视地面广播传输系 统的国家。1999年1月7日至10日，在美国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） T3

13、298，T3298是由康佳集团深圳总部和美国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的时间计划表和相 关标准，在“十五”期间首先实现SDTV（标准清晰度数字电视系 统）的卫星广播，通过SDTV的过渡阶段完成HDTV（高清晰度

14、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 ）。计划明确指出：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广播，与发达国家（美国除 外）的发展是同步的。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、逐步过渡的发展道路。 6其它相关技术的发展与应用 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

15、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年美国安培公司研制成功了录像机，电视节目的制作与保存告别 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 是电视技术发展史上的一次革命，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（Hybrid fiber coax）光纤同轴电缆混合有 线电视系统。在这种系统中，用户不仅可以收看广播电视和SDTV节目、还 可以利用线缆调制解调器（Cable Modem）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），

16、拨打IP电话，进行视 频点播（VOD）等。 三、我国电视事业的发展 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 发射天线加设在广播大厦的塔楼顶上，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，以后天津广播器材厂很快试制出“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广播。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