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1、【课题】第二章电视信信号的形形成和传传输第一节图像分分解与光光电转换换新授课【教学目目标】1知识识目标：了解电电视信号号形成和和传播的的基本过过程；理理解像素素、图像的分分解与光光电转换换、模拟信信号和数数字信号号等概念念。2能力力目标：能运用用所学知知识求解解答相关关问题，为为以后学学习视频频信号等等知识奠奠定基础础，培养养学生的的形象思思维能力力。3情感感目标：培养学学生的学学习兴趣趣和良好好的职业业道德。【教学重重点】图像的分分解与光光电转换换、模拟信信号和数数字信号号【教学难难点】对光电转转换过程程的理解解。【教学方方法】读读书指导导法、分分析法、演演示法、练练习法。【课时安安排】22
2、课时（990分钟钟）。【教学过过程】导入（1分分钟） 电视技术术就是根根据人眼眼视觉的的特性，以以一定的的信号形形式来传传输活动动景象的的技术。在在传统的的电视系系统中采采用模拟拟信号的的形式来来传输图图像信息息和伴音音信息，构构成了一一套完整整的模拟拟电视系系统；近近期开始始采用数数字信号号的形式式来传输输图像信信息和伴伴音信息息，将逐逐步形成成一套完完整的数数字电视视系统，从从而取代代传统的的模拟电电视系统统。无论论是模拟拟电视系系统还是是数字电电视系统统，对活动景景象的信信息处理理都离不不开图像像的分解解与光电电转换。读书指导法、分析法、演示。新课第一节图像分分解与光光电转换换首先来了了
3、解活动景象象的信息息传输过过程。如图所示示，直观观展示了了活动景景象信息息传输的的三个重重要环节节：电视视信号的的形成、电视信信号的传传播、电电视信号号的终端端显示。一、图像像的分解解与像素素像素：电电视系统统分解和和综合图图像的最最小单元元。顺序逐行行扫描传传输电视视图像产产生“中”字的过过程及相相应信号号如图所所示。（a）需需要分解解后的图图像（b）投映至至摄像管管上的图图像（c）第第1、22行的电电压波形形（d）第3行行的电压压波形（e）第第4、55行的波波形（f）第6行行的波形形（g）第7、88、9行行的波形形二、光电电转换和和顺序扫扫描1光电电转换：用摄像像管把图图像的光光信号转转变
4、成相相应的电电信号。电视方式式传送图图像采用用的是将将一幅图图像分解解成若干干个像素素按一定定顺序逐逐点转换换成电信信号传送送的。2扫描描：电视系系统中通通过电子子束有规规律的运运动，实实现电视视图像的的分解与与还原，称称电子束束有规律律的运动动为扫描描。3图像像信号：利用电电子束的的扫描进进行光电电转换，得得到反映映像素明明暗变化化的电压压信号。三、模拟拟信号高电平表表示图像像暗的部部分，低低电平表表示的是是图像亮亮的部分分。如果图图像的明明暗变化化不仅仅仅是黑白白两种，而而是由白白逐渐过过渡到灰灰、深灰灰、黑等等各种层层次，则则电压的的变化也也就会由由低逐渐渐升高，再再逐渐降降低而出出现各
5、种种幅度变变化，而而且是连连续的。我我们把这这种用电电压波形形模拟图图像亮度度信息变变化的信信号称为为“模拟信信号”。四、数字字信号1数字字信号如果传输输过程中中不是用用这种连连续的电电压变化化，而是是用“0”和“1”以及由由它们所所组成的的数字串串来传送送信息，则则称为“数字信信号”。数字字信号这这种方式式同样可可以用来来传输图图像中各各点像素素的亮度度信息和和空间位位置。2数字字信号可可用反映映高低电电平变化化的一组组二进制制代码表表示现仍以最最简单的的“中”字为例例对这种种传输方方式作非非常粗略略的介绍绍。如果果用“1”表示高高电平，用用“0”表示低低电平。则则图（cc）中第第1行的的电
6、压变变化可转转化为00 0 0 00 0 1 11 0 0 00 0 0；第第2行的的电压变变化同样样可转化化为0 0 00 0 0 11 1 0 00 0 0 00；第33行的电电压变化化可转化化为0 0 11 1 1 11 1 1 11 1 0 00；第44行的电电压变化化可转化化为0 0 11 1 0 11 1 0 11 1 0 00；第55行。这样样可得到到由“0”和“1”组成的的图像：第1行为为 00 0 0 00 0 1 11 0 0 00 0 0；第2行为为 00 0 0 00 0 1 11 0 0 00 0 0；第3行为为 00 0 1 11 1 1 11 1 1 11 0 0
7、；第4行为为 00 0 1 11 0 1 11 0 11 1 0 00；第5行为为 00 0 1 11 0 1 11 0 11 1 0 00；第6行为为 00 0 1 11 1 1 11 1 1 11 0 0；第7行为为 00 0 0 00 0 1 11 0 0 00 0 0；第8行为为 00 0 0 00 0 1 11 0 0 00 0 0；第9行为为 00 0 0 00 0 1 11 0 0 00 0 0。如果将这这些由“0”和“1”构成的的信号通通过信道道传送到到接收端端，又将将“1”还原成成高电平平，将“0”还原成成低电平平，并以以此为准准控制显显像管，似似然可以以在荧光光屏上得得到这
8、个个“中”字。练习法练习：22-1、22-2。小结：在在本次课课中分析析了电视视信号形形成和传传播的基基本过程程；着重重研究了了像素、图像的分分解与光光电转换换、模拟信信号和数数字信号号等概念念。希望望同学们们认真完完成课后后作业，将将学过的的知识灵灵活加以以运用。作业：22-3板书： 第一节 图像分分解与光光电转换换一、图像像的分解解与像素素1像素素2像素素的特征征二、光电电转换与与顺序扫描描1光电电转换2扫描描3图像像信号三、模拟拟信号四、数字字信号1数字字信号2数字字信号可可用一组组二进制制代码表表示【课题】第二节 电子子扫描与与图像清清晰度新授课【教学目目标】1知识识目标：理解逐逐行扫
9、描描、帧频频、帧周周期、行行频、行行周期、隔隔行扫描描、场频频、场周周期、图图像分辨辨率和清清晰度概概念；了了解电视视图像幅幅型比与与扫描格格式。2能力力目标：能运用用所学知知识求解解答相关关问题，为为以后学学习视频频信号等等知识奠奠定基础础，培养养学生的的形象和和逻辑思思维能力力。3情感感目标：培养学学生的学学习兴趣趣和创新新意识。【教学重重点】逐行扫描描、帧频、帧帧周期、行行频、行行周期；图像分分辨率和和清晰度度。【教学难难点】对帧频、帧帧周期、行行频、行行周期的的理解。【教学方方法】复习法、读读书指导导法、分分析法、演演示法、练练习法。【课时安安排】2课时（990分钟钟）。【教学过过程】
10、导入（3分钟）师生互动动：让学学生回答答下列问问答题1像素素？2图像像信号？3模拟拟信号？【教学过过程】新课第二节 电子子扫描与与图像清清晰度一、电子子扫描的的扫描方方式1逐行行扫描电子束水水平方向向的运动动称为行行扫描，电电子束垂垂直方向向的运动动称为场场扫描。电子束有有规律的的沿画面面自左至至右、自自上而下下一行行行移动称称为逐行行扫描。电电子束逐逐行扫描描如图所所示。每帧行数数6255；每场场行数为为6255/23122.5。行频，行行周期。2隔行行扫描理论分析析和实践践表明，满满足人眼眼的连续续感、不不闪烁感感和清晰晰度要求求，采用用逐行扫扫描方式式时，信信号带宽宽太宽。实实际中均均采
11、用隔隔行扫描描方式。隔行扫描描是把一一帧图像像分成两两场进行行扫描，一一场扫11、3、5、奇数数行，称称奇数场场；下一一场扫22、4、6、偶数数行，称称偶数场场。如此此反复。隔隔行扫描描重现图图像必须须保证两两场光栅栅正确镶镶嵌如图图所示。我国电视视制式：帧频，帧帧周期。场频；场场周期。二、电视视图像幅幅型比与与扫描格格式1电视视图像幅幅型比是指由电电子扫描描所形成成的光栅栅或电视视图像的的宽、高高比例。传传统模拟拟电视的的幅型比比为4：3，近期期开播的的高清晰晰度电视视的幅型型比为116：9。2扫描描格式通常用图图像水平平方向和和垂直方方向有效效像素的的乘积来来表示。我我国目前前用得比比较多
12、的的几种图图像格式式见表。我国目前前常用的的几种图图像格式式分类图像格式式（扫描格格式）电子扫描描总行数每行含有效像素素每帧图像像含有效行数数幅型比（宽、高高比）等效像数（万万）模拟标清清电视76657556257665754：344数字标请请电视72057666257205764：341.55数字增强强电视1280072007501280072016：9992.22数字高清清电视192001088011255192001080016：99207.4三、图像像分辨力力与电视视图像清清晰度图像分辨辨力与电电视图像像清晰度度是两个个关系非非常密切切但又完完全不同同的概念念。1电视视图像的的清晰度度
13、是主观感感觉到的的电视画画面细节节呈现的的清晰程程度，用用人眼所所能分辨辨的最大大电视线线数表示示。2图像像分辨力力是指电视视系统本本身分解解像素的的能力，用用水平方方向和垂垂直方向向的像素素点阵表表示，不不受主观观感觉的的影响。只只有当信信号源的的分辨力力与接收收终端成成像器件件固有分分辨力完完全相同同，而且且信号在在处理和和传输全全过程中中都不产产生失真真的情况况下，才才能在终终端显示示屏上显显示出所所有的像像素。一一般情况况下，我我们在电电视机显显示屏上上能够看看到的电电视画面面清晰度度会低于于其系统统分辨力力。模拟电视视系统：虽然规规定扫描描总行数数为6225行，但但其中只只有正程程的
14、5775行能能产生图图像，表表中称为为每帧图图像所含含有效行行数；按按照4:3的幅幅型比，则则水平方方向的图图像分解解力应为为57554/33 = 7666个像素素；所以以传统模模拟电视视系统的的图像分分辨力可可以认为为是76665755，这也也就是他他的图像像格式。数字标准准清晰度度电视的的图像格格式： 72005766，与模模拟电视视非常接接近。但但是，我我们不能能将5775线或或5766线作为为标准清清晰度电电视机的的清晰度度要求，实实际上是是达不到到的，规规定其电电视图像像清晰度度应 4550电视视线。高清晰度度电视机机：电视视图像清清晰度7200电视线线练习： 2-44小结：在在本次课课中着重重研究了了逐行扫扫描、帧帧频、帧帧周期、行行频、行行周期、隔隔行扫描描、场频频、场周周期、图图像分辨辨和清晰晰度等概概念。希希望同学学们认真真完成课课后作业业，将学学过的知知识灵活活加以运运用。作业：22-5板书：第二节电子扫扫描与图图像清晰晰度一、电子子扫描的的扫描方方式1逐行行扫描2隔行行扫描二、电视视图像幅幅型比与与扫描格格式1电视视图像幅幅型比2扫描描
