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1、模块1 电视信号的传送 学习目标掌握：黑白全电视信号的组成理解：电视扫描的基本原理，电视信号的发送。了解：电视频道的划分。1.1 图像传送的基本概念电视系统的基本组成 电视图像传送系统主要由摄像设备、传输信道、显像设备以及同步系统组成，如图1-1所示。 图2-1电视系统基本组成图像的分解与顺序传送 1.图像的分解 电视系统中将一幅图像分解成四十多万个像素。 2.顺序传送 图1-2单信道顺序传送电视系统光和电的转换1.光电摄像管的结构图1-3摄像管的结构由光电靶、电子枪和玻壳等组成。在管外装有聚焦，偏转和校正线圈。电子枪包括灯丝、阴极、控制栅极、加速极（第一阳极）和聚焦极。 2.光电摄像管的工作
2、原理 被摄景物通过光学镜头成像于光电靶上，各部分亮度不同，使光靶上各部分的电阻值不同。与光像较亮部分对应的靶像素电阻较小；与光像较暗部分对应的靶像素电阻较大。可以将光图像（亮度分布）变换成了电图像（各像素不同电阻值的分布）。 当扫描电子束有规律地扫过靶上各像素时，对应亮像素电流大，对应暗像素电流小，负载上输出负极性图像信号。图像信号传送到接收端，扫描完全同步，可通过显像管的电-光转换还原出与被摄景物相同的光图像。 1.2 电视扫描原理 电子束有规律地扫动称为扫描。 水平方向的扫描-行扫描 垂直方向的扫描-场（帧）扫描逐行扫描 一行紧跟一行的扫描方式称为逐行扫描。同时进行水平和垂直方向的偏转，需
3、要给两对相应的偏转线圈分别通以锯齿波电流。 1.行扫描 t1-t2偏转电流线性增大，电子束在受到自左向右的作用力，左向右作匀速扫动，行扫描正程 。 t2-t3偏转电流线性减小，电子束受到自右向左的作用力迅速从右向左运动，行扫描逆程 。 电子束在水平方向往返扫描一次所需的时间称为行扫描周期THTHtTHr。行扫描频率fH=1/TH。只在行偏转线圈中通以锯齿电流时，在屏幕中间出现一条水平亮线。图1-4逐行扫描锯齿电流波形图 2.场扫描 在垂直偏转线圈里通以场锯齿波电流，电子束将在垂直方向上受到作用力，产生先自上而下，再自下而上的运动，分别形成场扫描正程和逆程。 TVTVtTVr，场扫描频率fV=1
4、/TV。若只在场偏转线圈里通以锯齿波电流，则荧光屏上就只出现一条垂直亮线。 当把TVTH时，电子束将同时受到水平和垂直两个方向上的作用力，在屏幕上将显示出一幅光栅。 所谓光栅，是指电子束在屏幕上扫描的轨迹。图1-5逐行扫描光栅隔行扫描 逐行扫描缺点：图像信号有较宽的频带。 隔行扫描：在不增加带宽的条件下，既保证有足够的清晰度，又避免产生闪烁现象。 隔行扫描就是把一帧图像分成两场来扫，偶数场扫描线嵌在奇数场扫描线的中间。 我国电视标准规定，一帧图像的总行数为625行，每秒传送25帧，每场应包含312.5行，每秒钟扫描50场，即场频fV=50HZ。图1-6 隔行扫描光栅及扫描电流波形图图1-7 隔
5、行扫描重现图像示意图频率范围： （06 MHZ ） 我国电视扫描行数为625行，正程575行，逆程50行，一帧图像由575行像素组成。屏幕的宽高比为4:3，一帧图像的总像素个数约为而我国电视规定1秒传送25帧图像，因此最高频率为MHZ 我国广播电视采用隔行扫描：行频15625HZ ；场频50HZ；行周期64s；场周期20ms；行正程时间52s； 场正程时间18.4ms；行逆程时间12s；场逆程时间1.6ms；帧频25HZ；每帧行数625（显示575）；帧周期40ms ；每场行数312.5（显示287.5）； 1.3 黑白全电视信号图像信号 图像信号反映了电视系统所传送图像的信息，在场扫描正程期
6、的行扫描正程期内传送的。图1-9 图像信号图像信号的幅度在电视信号相对幅度的12.5%75%之间。复合消隐信号 消隐脉冲信号作用：消除显像管在行、场扫描逆程产生的回扫线。 相对电平为75%，行消隐脉宽为12s，周期为64s，场消隐脉宽为1600s（25TH），周期为20ms。 采用了隔行扫描，所以相邻两场的场消隐起点与行消隐相差半行。 图1-10相邻两场的复合消隐信号复合同步信号 作用：保证重现的图像与拍摄的图像方位完全一致，即扫描的频率和相位完全相同。 行、场同步信号，合称为复合同步信号。 行同步信号为了使接收端行扫描与发射端行扫描同步，行同步信号置于行消隐脉冲出现后1.3s，其宽度为4.7
7、s。 场同步信号为了使接收端场扫描与发射端场扫描同步，其电平与行同步电平一致，脉宽为2.5TH，即160s，场同步脉冲前沿滞后场消隐脉冲前沿2.5 TH。图1-11行消隐脉冲和行同步脉冲图1-12行、场电视信号开槽脉冲与均衡脉冲 1、开槽脉冲 场同步脉冲宽度为2.5 TH，遮盖23个行同步信号，造成行不同步现象。为了保证行同步依然有效，于是在场同步信号内开了几个小凹槽，利用凹槽的后沿作为行同步的前沿叫做开槽脉冲，其宽度为4.7s。图1-13场同步脉冲开槽后复合同步信号的分离 2、前后均衡脉冲 在场同步脉冲期间及其前、后若干行内，将行同步脉冲的频率提高一倍，使偶数场与奇数场的同步脉冲波形完全相同
8、，消除了时间差t。窄脉冲分别称为前、后均衡脉冲。我国电视标准规定，前、后均衡脉冲各为5个，各占2.5TH时间。场同步脉冲内开5个槽。图1-14均衡后的同步脉冲信号全电视信号（视频信号） 将上述各种信号进行叠加，即构成全电视信号。 各种周期性的辅助信号的最高频率不超过图像信号的最高频率，全电视信号的频带宽度6MHZ。特点：1脉冲性 图像信号是随机的，可以是连续渐变的，也可以是脉冲跳变的，但辅助信号均具有脉冲性质，这使得全电视信号成为非正弦的脉冲信号。 图1-15黑白全电视信号2周期性主频谱为线状离散性质，各主频谱处在行频及其谐波频率上。3单极性 全电视信号的数值总是在零值以上或以下的一定电平范围
9、内变化，而不会同时跨越零值上下两个区域，为单极性。1.4电视信号的发送 将图像信号与伴音信号分别调制在各自的高频载波上，再合成高频电视信号（或称射频电视信号），经天线以电磁波的形式辐射出去。 双工器的作用是防止干扰。 图1-17电视发送示意图图像信号的调幅 调幅是指用待传送的调制信号去控制高频载波的振幅，使其按调制信号的变化规律而变化。用负极性的图像信号对载频进行调制，称为负极性调制；用正极性的图像信号对载频进行调制，称为正极性调制。图1-18负极性调制与正极性调制采用负极性调幅优点： 1节省发射功率 一幅图像中亮的部分比暗的部分面积大，负极性调幅波的平均电平比正极性的低，平均功率比正极性调制
10、小得多。 2抗干扰能力强 信号在传输过程中所受的干扰通常是以脉冲形式叠加在信号上，因负极性波的高电平为黑，在屏幕上显示为黑点，不易被人眼察觉。3便于实现自动增益控制 对负极性调制来说，调幅波的同步顶电平就是峰值电平，便于用作基准电平进行信号的自动增益控制。 残留边带方式发送发送上边带的全部和下边带中00.75MHZ部分，0.75MHZ1.25MHZ为过渡带。也就是0.75MHZ以内的图像信号采用双边带传送，0.75MHZ6MHZ的图像信号采用单边带传送。图1-20残留边带信号频谱伴音信号的调频 调频就是将欲传送的伴音信号作为调制信号去控制载波的频率，使载波的频率随伴音信号的幅度变化而变化。图1
11、-21单频信号调频 在伴音信号发送时采取“预加重” ，人为地提高高音频分量的振幅，以加大频偏，提高高音频段的调频指数，改善抗干扰性能。接收端再进行“去加重”处理，恢复原伴音信号中高、低频分量振幅的比例，使声音不失真。图1-22预加重与去加重射频电视信号 已调全电视信号和已调伴音信号，形成射频电视信号。波形是两者的叠加，频谱相互错开。我国电视标准规定，一个电视频道带宽为8MHZ，伴音载频fs比图像载频fp高6.5MHZ，伴音载频两侧留有0.25MHZ的频带供已调伴音信号的之用。图1-23射频电视信号振幅频示意图电视频道的划分（一）无线广播电视频道的划分 全电视信号的带宽为6MHZ，载频为30MH
12、Z以上的超高频，射频电视信号的传输使用甚高频（VHF）和特高频（UHF）频段。目前，在我国使用的广播电视频道在VHF频段（米波段）设置112频道，在UHF频段（分米波段）设置1368频道。（二）无线电视增补频道的划分 波段为15频道，频率范围为48.592MHZ。波段为612频道，频率范围为167223MHZ。、波段为1368频道，频率范围为470958MHZ。 在、频段之间110167MHZ定为增补A频段，共有7个增补频道Z1Z7；在、频段之间，223295MHZ范围定为增补B1频段，增补频道为Z8Z16；295447MHZ范围定为增补B2频段，增补频道为Z17Z35；447470MHZ范围
13、定为增补B3频段，增补频道为Z36Z38。全部增补频道范围共38个增补频道。 本章小结本章小结l1.电视传像系统主要由摄像、传输通道和显像三部分组成。摄像是光电转换的过程，显像是电光转换的过程。电视系统采用单通道顺序传送像素的方法来传送景物图像。l2.电视扫描分行扫描和场扫描，其中行扫描又由逐行扫描和隔行扫描组成，隔行扫描有行间闪烁效应和并行现象等缺点。l3.黑白全电视信号由图像信号、复合同步信号和复合消隐信号组成。其中图像信号在扫描正程期间传送；复合同步信号和复合消隐信号在扫描逆程期内传送。我国电视标准规定，视频传输通道的带宽为6MHZ。l4.全电视信号采用负极性调幅制，并以残留单边带方式发送；而伴音信号则采用调频制。
