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1、四川省宣汉职业中专学校电视机原理与维修教案项目二电视信号的形成和传输任务一图像分解与光电转换新授课【教学目标】1 知识目标：了解电视信号形成和传播的基本过程；理解像素、图像的分解与光电转 换、模拟信号和数字信号等概念。2. 能力目标：能运用所学知识求解答相关问题，为以后学习视频信号等知识奠定基础，培养学生的形象思维能力。3情感目标：培养学生的学习兴趣和良好的职业道德。【教学重点】图像的分解与光电转换、模拟信号和数字信号【教学难点】对光电转换过程的理解。【教学方法】 读书指导法、分析法、演示法、练习法。【课时安排】2课时（90分钟）。【教学过程】导入（1分钟）电视技术就是根据人眼视觉的特性，以一
2、定的信号形式来传输活动景象的技术。在传统的电视系统中采用模拟信号的形式来传输图像信息和伴音信息，构成了一套完整的模拟电视系统；近期开始采用数字信号的形式来传输图像信息和伴音信息，将逐步形成一套完整的数字电视系统，从而取代传统的模拟电视系统。无论是模拟电视系统还是数字电视系统，对活动景象的信息处理都离不开图像的分解与光电转换。新课读书指导法、分任务一图像分解与光电转换析法、演示。首先来了解活动景象的信息传输过程。如图所示，直观展示了活动景象信息传输的三个重要环节：电视信号的形成、 电视信号的传播、电视信号的终端显示。电子与信息技术专业部向宋理-# -四川省宣汉职业中专学校电视机原理与维修教案-#
3、 -St-1肌电子束-.:母!心 I攝像菅%T、图像的分解与像素像素：电视系统分解和综合图像的最小单元。顺序逐行扫描传输电视图像产生“中”字的过程及相应信号如图所示。(a)需要分解后的图像(b )投映至摄像管上的图像电子与信息技术专业部向宋理四川省宣汉职业中专学校电视机原理与维修教案电子与信息技术专业部向宋理-# -e(0（c）第1、2行的电压波形（d）第3行的电压波形（e）第4、5行的波形（f）第6行的波形 （g）第7、8、9行的波形、光电转换和顺序扫描1 光电转换：用摄像管把图像的光信号转变成相应的电信号。电视方式传送图像采用的是将一幅图像分解成若干个像素按一定顺序逐点转换成电信 号传送的
4、。2. 扫描：电视系统中通过电子束有规律的运动，实现电视图像的分解与还原，称电子 束有规律的运动为扫描。3. 图像信号：禾U用电子束的扫描进行光电转换，得到反映像素明暗变化的电压信号。三、模拟信号高电平表示图像暗的部分，低电平表示的是图像亮的部分。如果图像的明暗变化不仅仅 是黑白两种，而是由白逐渐过渡到灰、深灰、 黑等各种层次，则电压的变化也就会由低逐渐 升高，再逐渐降低而出现各种幅度变化， 而且是连续的。我们把这种用电压波形模拟图像亮 度信息变化的信号称为“模拟信号”。四、数字信号1数字信号如果传输过程中不是用这种连续的电压变化，而是用“0”和“ 1”以及由它们所组成的数字串来传送信息，则称
5、为“数字信号”。数字信号这种方式同样可以用来传输图像中各点 像素的亮度信息和空间位置。2. 数字信号可用反映高低电平变化的一组二进制代码表示现仍以最简单的“中”字为例对这种传输方式作非常粗略的介绍。如果用“1 ”表示高电平，用“ 0”表示低电平。则图（c）中第1行的电压变化可转化为 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 ； 第2行的电压变化同样可转化为 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 ;第3行的电压变化可转化为 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0;第4行的电压变化可转化为 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 ;第5行。这样可得到由“ 0 ”和“
6、 1”组成的图像：第1行为0 0 000 11 0 0 00 0 ;第2行为0 0 000 11 0 0 00 0;第3行为0 0 111 11 1 1 10 0;第4行为0 0 110 11 0 1 10 0;第5行为0 0 110 11 0 1 10 0;第6行为0 0 111 11 1 1 10 0;第7行为0 0 000 11 0 0 00 0 ;第8行为0 0 000 11 0 0 00 0 ;第9行为0 0 000 11 0 0 00 0。如果将这些由“ 0”和“ 1”构成的信号通过信道传送到接收端，又将“1 ”还原成高电 平，将“ 0”还原成低电平，并以此为准控制显像管，似然可以
7、在荧光屏上得到这个“中” 字。练习法练习：2-1、2-2。小结：在本次课中分析了电视信号形成和传播的基本过程；着重研究了像素、图像的分解与光电转换、模拟信号和数字信号等概念。希望同学们认真完成课后作业， 将学过的知识 灵活加以运用。作业：2-3板书：任务一图像分解与光电转换一、图像的分解与像素1 像素2. 像素的特征二、光电转换与顺序扫描1. 光电转换2扫描3. 图像信号三、模拟信号四、数字信号1. 数字信号2. 数字信号可用一组二进制代码表示任务二电子扫描与图像清晰度新授课 【教学目标】1知识目标：理解逐行扫描、帧频、帧周期、行频、行周期、隔行扫描、场频、场周 期、图像分辨率和清晰度概念；了
8、解电视图像幅型比与扫描格式。2. 能力目标：能运用所学知识求解答相关问题，为以后学习视频信号等知识奠定基础， 培养学生的形象和逻辑思维能力。3. 情感目标：培养学生的学习兴趣和创新意识。【教学重点】逐行扫描、帧频、帧周期、行频、行周期；图像分辨率和清晰度。【教学难点】对帧频、帧周期、行频、行周期的理解。【教学方法】复习法、读书指导法、分析法、演示法、练习法。【课时安排】2课时（90分钟）。【教学过程】导入（3分钟）师生互动：让学生回答下列问答题1. 像素？2. 图像信号？3. 模拟信号？【教学过程】新课任务二电子扫描与图像清晰度、电子扫描的扫描方式1.逐行扫描电子束水平方向的运动称为行扫描，电
9、子束垂直方向的运动称为场扫描。电子束有规律的沿画面自左至右、自上而下一行行移动称为逐行扫描。电子束逐行扫描如图所示。（町逐行担描（C）偶数场每帧行数625;每场行数为 625/2 = 312.5。行频 fH =15625 Hz，行周期 Th =1/15 625(s) = 64 ys2隔行扫描理论分析和实践表明，满足人眼的连续感、不闪烁感和清晰度要求，采用逐行扫描方式 时，信号带宽太宽。实际中均采用隔行扫描方式。隔行扫描是把一帧图像分成两场进行扫描，一场扫1、3、5、 奇数行，称奇数场；下一场扫2、4、6、偶数行，称偶数场。如此反复。隔行扫描重现图像必须保证两场光 栅正确镶嵌如图所示。Il il
10、l rill liliiiuiiii ri我国电视制式：帧频 fv =25Hz，帧周期 Tv =1/2540 ms。场频 fZ =50 Hz ；场周期 TZ 二 T/ 2 = 40/2 s = 20 ms。、电视图像幅型比与扫描格式1电视图像幅型比是指由电子扫描所形成的光栅或电视图像的宽、高比例。传统模拟电视的幅型比为4:3, 近期开播的高清晰度电视的幅型比为16： 9。2 扫描格式通常用图像水平方向和垂直方向有效像素的乘积来表示。我国目前用得比较多的几种图像格式见表。我国目前常用的几种图像格式分类图像格式（扫描格式）电子扫描总行数每行含有效像素每帧图像含有效行数幅型比（宽、高比）等效像数（万
11、）模拟标清电视766X 5756257665754: 344数字标请电视720X5766257205764: 341.5数字增强电视1280X 720750128072016： 992.2数字高清电视1920X108011251920108016： 9207.4三、图像分辨力与电视图像清晰度图像分辨力与电视图像清晰度是两个关系非常密切但又完全不同的概念。1.电视图像的清晰度是主观感觉到的电视画面细节呈现的清晰程度，用人眼所能分辨的最大电视线数表示。2 图像分辨力是指电视系统本身分解像素的能力，用水平方向和垂直方向的像素点阵表示，不受主观感觉的影响。只有当信号源的分辨力与接收终端成像器件固有分辨
12、力完全相同，而且信号在处理和传输全过程中都不产生失真的情况下，才能在终端显示屏上显示出所有的像素。 一般情况下，我们在电视机显示屏上能够看到的电视画面清晰度会低于其系统分辨力。模拟电视系统：虽然规定扫描总行数为625行，但其中只有正程的 575行能产生图像，表中称为每帧图像所含有效行数；按照4:3的幅型比，则水平方向的图像分解力应为575X4/3 = 766个像素；所以传统模拟电视系统的图像分辨力可以认为是766X 575,这也就是他的图像格式。数字标准清晰度电视的图像格式：720X 576，与模拟电视非常接近。但是，我们不能将575线或576线作为标准清晰度电视机的清晰度要求，实际上是达不到
13、的，规定其电视图像清晰度应 450电视线。高清晰度电视机：电视图像清晰度720电视线练习：2-4小结：在本次课中着重研究了逐行扫描、帧频、帧周期、行频、行周期、隔行扫描、场 频、场周期、图像分辨和清晰度等概念。希望同学们认真完成课后作业，将学过的知识灵活加以运用。作业：2-5板书：任务二电子扫描与图像清晰度一、电子扫描的扫描方式1 逐行扫描2 隔行扫描二、电视图像幅型比与扫描格式1 电视图像幅型比2 扫描格式三、图像分辨力与电视图像清晰度1. 电视图像的清晰度2 图像分辨力任务三视频信号新授课 【教学目标】1 知识目标：理解视频信号、图像信号、行场消隐信号、行场同步信号的概念以及图 像信号的幅度与波形的关系。2能力目标：能运用所学知识求解答相关问题，为以后学习高频电视信号等知识奠定 基础，培养学生的形象思维能力。3情感目标：培养学生的学习兴趣和创新意识。【教学重点】图像信号、行场消隐信号、行场同步信号。【教学难点】对视频信号波形的识读、行同步与行消隐信号的异同。【教学方法】复习法、读书指导法、分析法、演示法、练习法。【课时安排】2课时（90分钟）。【教学过程】导入（3分钟）师生互动：让学生回答下列问答题1 逐行扫描？复习法2 行周期？3场周期？4 隔行扫？【教学过程】新课任务二视频信号视频信号又称全电视信
