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1、 电视技术是根据人眼的视觉特性，用电子学的方法，实时地远距离传送活动和静止图像的技术。彩色电视技术目目 录录电视信号接收原理、天线及高频调谐器 图像通道及伴音通道 广播电视理论基础彩色电视基本原理PAL解码器扫描电路模拟及数字电视图像显示器件平板电视技术数字电视原理数字电视标准数字电视信号的发射与接收IPTV 第 1 章 广播电视理论基础 1.1 电视信号传输与接收过程电视信号传输与接收过程 1.2 电视图像的传送原理电视图像的传送原理 1.3 图像的摄取与重现图像的摄取与重现 1.4 电视扫描电视扫描 1.5 重现图像的基本参数重现图像的基本参数 1.6 视频全电视信号视频全电视信号 1.7

2、 射频电视信号射频电视信号 1.8 电视信号的传输方式电视信号的传输方式 1.11.1 电视信号传输电视信号传输 与接收过程与接收过程 电视图像信号的传送电视图像信号的传送及接收及接收可分成四个步骤可分成四个步骤:1.1 电视信号传输与接收过程光光 把图像的光信号通过光电转换器件转换把图像的光信号通过光电转换器件转换成代表图像的电信号。成代表图像的电信号。将图像信号将图像信号“载载”到高频载波上，即用图像信到高频载波上，即用图像信号去调制高频载波，经过一系列处理以后，通号去调制高频载波，经过一系列处理以后，通过天线将调制后的信号向空中辐射出去。过天线将调制后的信号向空中辐射出去。1.1 电视信

3、号传输与接收过程 用电视信号接收天线，将用电视信号接收天线，将“载载”着图像和伴音信号着图像和伴音信号的高频载波同时接收下来，送入电视接收机进行放大、的高频载波同时接收下来，送入电视接收机进行放大、解调等一系列的处理。解调等一系列的处理。用电光转换器件（显像管）把图像电信号转换为光用电光转换器件（显像管）把图像电信号转换为光像；用电声转换器件（扬声器）把伴音电信号转换为像；用电声转换器件（扬声器）把伴音电信号转换为声音。声音。高频放大高频放大解调等解调等处理处理图像伴音1.1 电视信号传输与接收过程1.2 电视图像的 传送原理1.2.1 电视图像的组成电视图像的组成 电视图像是由明电视图像是由

4、明暗程度和彩色不同暗程度和彩色不同的像素组成。在我的像素组成。在我国现行的模拟电视国现行的模拟电视标准中，一幅电视标准中，一幅电视图像大约有图像大约有4050万个像素。万个像素。1.2 电视图像的传送原理1.2 电视图像的传送原理大约有4050万个像素 在发送端，在发送端，把一幅将要被传送的图像分割为几十万把一幅将要被传送的图像分割为几十万个像素，并转换成随时间变化的电信号，然后，按一定个像素，并转换成随时间变化的电信号，然后，按一定的顺序传送出去。的顺序传送出去。在接收端，在接收端，显像管再按同样的顺序将各个电信号转显像管再按同样的顺序将各个电信号转变为光像。变为光像。在电视技术中，发送端将

5、光像转换成电信号的任务是在电视技术中，发送端将光像转换成电信号的任务是由摄像管来完成。由摄像管来完成。1.2.2 图像顺序传送系统及原理图像顺序传送系统及原理1.2 电视图像的传送原理1.3 图像的摄取 与重现 1.摄像管摄像管 摄像管主要由电子枪和光电靶两部分组成，摄像管主要由电子枪和光电靶两部分组成，管外还有聚焦线圈、偏转线圈和校正线圈等。管外还有聚焦线圈、偏转线圈和校正线圈等。1.3.1 图像的摄取图像的摄取氧化铅光电导摄像管结构1.3 图像的摄取与重现（1）电子枪）电子枪 电子枪由灯丝、阴极、控制栅极、加速极和聚焦极组成。各部分的作用如下：用于加热阴极，使之发射电子。加热后发射电子。控

6、制阴极发射电子的多少。将阴极发来的电子聚焦成束。氧化铅光电导摄像管结构1.3 图像的摄取与重现（2）光电靶）光电靶光电靶的最外层是一层透明玻璃，在透明玻璃上蒸涂上一层很薄的透明金属导电膜，作为信号板，在金属导电膜上再蒸涂一层具有内光电效应的半导体光电导层，称为光电靶。1-1 光电靶的结构图1.3 图像的摄取与重现 我们知道半导体材料的电导率对光照很敏感，在无光照射时具有极高的电阻值(1012以上)；当有光照射时，电阻值急剧下降，且其电阻值的变化率与光的强弱成正比。图1-1（b）所示。被摄景物通过摄像机的光学系统在摄像管的光电靶上成像，与较亮光像对应的靶单元的电阻值较小，与较暗光像对应的靶单元的

7、电阻值较大，这样图像上不同的亮度就使靶面上各单元的电阻值不同。2.光电转换原理光电转换原理1.3 图像的摄取与重现 当电子束接通靶面上某个像素时，使摄像管阴摄像管阴极与信号板、负载电阻极与信号板、负载电阻RL和电源构成一个回路，在和电源构成一个回路，在RL中就有电流流过，而电中就有电流流过，而电流的大小随着光电靶上各流的大小随着光电靶上各个单元电阻值的大小而变个单元电阻值的大小而变化。化。于是在输出端就取得了大小不同的电压信号，我们称它为视频图像信号。电流1.3 图像的摄取与重现 1.黑白显像管的结构黑白显像管的结构 图1-2 黑白显像管的结构示意图 现代电视系统重现图像的器件主要是接收机中的

8、显像管。显像管主要有阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)、等离子体(PDP)显示器等。下面以黑白显像管(CRT)为例：黑白显像管由电子枪、玻璃外壳和荧光屏三部分组成。1.3.2 图像的重现图像的重现1.3 图像的摄取与重现（1）电子枪）电子枪 电子枪由灯丝、阴极、栅极、第一阳极、第二阳极、第三阳极和第四阳极构成。各电极都在管径末端用金属管脚引出，只有第二、四阳极的引出端在玻璃锥体上，如图1-2所示。图1-2 黑白显像管的结构示意图1.3 图像的摄取与重现 加热阴极。其上所加直流（或交流）电压为6.3V、11V或12V，不同的显像管有所不同。受热后向外释放电子。控制阴极发射电子的多少，达到

9、控制显像管亮度的目的。吸引电子束使其加速轰击荧光屏。高压阳极上所加电压为16kV（彩色电视26kV）左右，使电子束高速轰击荧光屏以使其发光。聚焦电子束，使荧光屏能显示清晰的图像。1.3 图像的摄取与重现 (2)玻璃外壳玻璃外壳 玻璃外壳由管颈、锥体和玻璃屏三部分组成。玻璃外壳锥体部分的内外壁上，都涂有一层导电的石墨层，因而这个导电的石墨层相当于电容的两个极板，玻璃相当于介质，其等效电容为5001000PF。此电容作为阳极高压滤波电容。锥体部分装有高压嘴，它与显像管内的高压阳极A2、A4通过内石墨层相连。1.3 图像的摄取与重现 荧光屏的内壁沉荧光屏的内壁沉积一层荧光粉。电积一层荧光粉。电子束以

10、很高的速度子束以很高的速度轰击荧光屏时，屏轰击荧光屏时，屏上荧光粉便会发光。上荧光粉便会发光。(3)荧光屏荧光屏电子束荧光粉1.3 图像的摄取与重现 电子枪的阴极被灯丝加热后发射电子，经聚焦后在高压加速电场的作用下，以很高的速度轰击荧光屏，在荧光屏上出现一个亮点，如果给电子束流施加一个偏转磁场，则电子束就会在磁场的作用下产生偏转，使荧光屏上的荧光粉点，顺序地发出均匀的亮光，这就是光栅。2.显像管显图像的过程显像管显图像的过程（1）显像管光栅的形成）显像管光栅的形成1.3 图像的摄取与重现 在显像管的屏幕上有了光栅并不等于有了图像，只是具备了显示图像的必要条件。实际电路中，图像信号通过耦合电容迭

11、加到栅栅阴阴之间，使电子束电流的强弱随图像内容的变化而变化，使屏幕各荧光粉点呈现不同的灰度，重现了原始的图像。（2）图像的形成过程）图像的形成过程视频视频图像信号图像信号GND1.3 图像的摄取与重现 显像管的调制特性：显像管的调制特性：压Vgk对阴极电流的控制关系，称为显像管的调制特性。荧光屏上形成图像的各点的灰度由栅阴电流的大小决定，而阴极电流的变化受栅阴电压的控制，我们把栅阴电压Vgk对阴极电流的控制关系，称为显像管的调制特性。3.显像管的调制特性显像管的调制特性图1-3 显像管的调制特性曲线1.3 图像的摄取与重现 图1-3 显像管的调制特性曲线从调制特性曲线上看，栅一阴电压的绝对值越

12、大，阴极电流越小，则荧光屏亮度越暗；反之，亮度越高。一般电视机都固定栅极电位（如栅极接地），所以，改变阴极电位的大小可以调节显像管的亮度。1.3 图像的摄取与重现 1.4 电视扫描 在发送端，通过扫描，将按平面空间分布的像素变换成仅与在发送端，通过扫描，将按平面空间分布的像素变换成仅与时间有关的图像电信号，这是一个图像分解过程。时间有关的图像电信号，这是一个图像分解过程。在接收端，通过扫描将按时间变化的电信号变换为按平面空在接收端，通过扫描将按时间变化的电信号变换为按平面空间分布的光学图像，这是一个图像合成过程。间分布的光学图像，这是一个图像合成过程。电视图像的分解与合成都是通过扫描来完成的。

13、电视图像的分解与合成都是通过扫描来完成的。电视系统中的扫描电视系统中的扫描-是指电子束以某种周期是指电子束以某种周期性规律，在摄像管的光电靶上或显像管的荧光屏上来回运性规律，在摄像管的光电靶上或显像管的荧光屏上来回运动的过程。动的过程。逐行扫描逐行扫描-电子束沿电子束沿水平方向从左到右、从水平方向从左到右、从上到下以均匀速度一行上到下以均匀速度一行紧跟一行地顺序扫描，紧跟一行地顺序扫描，称为逐行扫描。称为逐行扫描。电子束移动轨迹的集合，形成了扫描光栅。1.4.1 逐行扫描逐行扫描1.逐行扫描光栅逐行扫描光栅（a）有回扫线的光栅（b）消除回扫线的光栅 电子束水平方向的扫描叫做行扫描。电子束水平方

14、向的扫描叫做行扫描。行扫描的每一行又是由行扫描正程行扫描的每一行又是由行扫描正程和行扫描逆程组成。和行扫描逆程组成。行扫描正程行扫描正程 (1)行扫描行扫描 电子束沿水平方向从左到右的扫描过程，称为行扫描正程。电子束沿水平方向从左到右的扫描过程，称为行扫描正程。行扫描正程所需的时间，称为行正程时间，用行扫描正程所需的时间，称为行正程时间，用T THtHt表示。表示。行扫描逆程行扫描逆程 电子束沿水平方向从右至左的扫描过程，称为行扫描逆程。电子束沿水平方向从右至左的扫描过程，称为行扫描逆程。行扫描逆程所需要的时间，称为行逆程时间，用行扫描逆程所需要的时间，称为行逆程时间，用T THrHr表示。表

15、示。行扫描周期行扫描周期 行扫描周期行扫描周期T TH H=T=THtHt+T+THrHr 行扫描频率行扫描频率f=1/Tf=1/TH HEND 帧正程帧正程 电子束沿垂直方向从左上角开始到右下角为止的整个扫描过程称电子束沿垂直方向从左上角开始到右下角为止的整个扫描过程称为帧正程扫描，简称帧正程。为帧正程扫描，简称帧正程。帧正程所需的时间，称为帧扫描正程时间，用帧正程所需的时间，称为帧扫描正程时间，用表示。表示。帧逆程帧逆程 电子束从右下角返回到左上角的扫描过程称为帧逆程扫描电子束从右下角返回到左上角的扫描过程称为帧逆程扫描.帧逆程所需的时间称为帧扫描逆程时间，用帧逆程所需的时间称为帧扫描逆程

16、时间，用表示。表示。(2)帧扫描帧扫描 电子束垂直方向的扫描叫做帧扫描。电子束垂直方向的扫描叫做帧扫描。帧扫描的每一帧又是由帧正程扫描和帧逆程扫描两部分组成。帧扫描的每一帧又是由帧正程扫描和帧逆程扫描两部分组成。在电视设备中，行扫描与帧扫描是同时进行的，即电子束在进行行扫描的同时又在垂直方向移动，则电子束的运动轨迹就由这两个运动的合运动决定。由于电子束水平方向的运动速度远大于垂直方向的速度，这样电子束运动的轨迹稍有点向下倾斜，如图。帧扫描周期帧扫描周期 帧扫描频率帧扫描频率:f=1/TV 帧扫描周期：帧扫描周期：TV=TV t+TV r（3）行、帧逆程系数）行、帧逆程系数 行逆程系数行逆程系数

17、 帧逆程系数帧逆程系数我国电视标准规定：行逆程系数我国电视标准规定：行逆程系数=THr/TH=18%逆程系数指逆程系数指逆程时间所占扫描周期的百分比逆程时间所占扫描周期的百分比我国电视标准规定：帧逆程系数我国电视标准规定：帧逆程系数=TVr/TV=8%电视扫描行、场周期电视扫描行、场周期 电视行扫描周期为电视行扫描周期为:64S 根据我国电视标准规定：根据我国电视标准规定：正程时间为正程时间为:52S 逆程时间为逆程时间为:11.52S（约为12S）行扫描频率行扫描频率:fH=1/64S=15625 Hz 电视场扫描周期为电视场扫描周期为:20ms 场逆程时间为场逆程时间为:1.6S 即场扫描

18、频率为：即场扫描频率为：1/20ms 50Hz在电视系统中，图像只在扫描在电视系统中，图像只在扫描的正程期间传送，逆程期间不的正程期间传送，逆程期间不传送图像信号，只传送一些辅传送图像信号，只传送一些辅助信号。既然电子束在回扫时助信号。既然电子束在回扫时不传送图像信息，为了避免回不传送图像信息，为了避免回扫线干扰图像，在电视技术中扫线干扰图像，在电视技术中利用消隐脉冲截止扫描电子束，利用消隐脉冲截止扫描电子束，使逆程扫描线消失，如图使逆程扫描线消失，如图1-4（b）所示。）所示。（a）有回扫线的光栅（b）消除回扫线的光栅 逐行扫描虽具有简单、可靠等优点，但是逐行扫描虽具有简单、可靠等优点，但是

19、它占用的频带需要它占用的频带需要11.98MHz。而我国的电视。而我国的电视标准规定每个电视台只允许占用标准规定每个电视台只允许占用8MHz的频带的频带宽度，显然，逐行扫描不符合要求，要想办法宽度，显然，逐行扫描不符合要求，要想办法压缩频带宽度，因此，模拟广播电视系统采用压缩频带宽度，因此，模拟广播电视系统采用。2.逐行扫描的优缺点逐行扫描的优缺点隔行扫描隔行扫描-就是就是将一帧光栅分为两场将一帧光栅分为两场来扫描，先扫描来扫描，先扫描1、3、5、7、9、等奇等奇数行，再扫描数行，再扫描2、4、6、8、10、等偶等偶数行。数行。1.4.2 隔行扫描隔行扫描1.隔行扫描光栅的形成隔行扫描光栅的形

20、成135792468所有奇数行组成奇数场奇数场13579所有偶数行组成偶数场偶数场2468两场光栅互相交错，均匀镶嵌，合起来刚好是一帧（一幅）完整的光栅，这种扫描方式称为隔行扫描方式。315794268 所有奇数行组成奇数场，所有偶数行组成偶数场，所有奇数行组成奇数场，所有偶数行组成偶数场，两场光栅互相交错，均匀镶嵌，合起来刚好是一帧（一两场光栅互相交错，均匀镶嵌，合起来刚好是一帧（一幅）完整的光栅。这种扫描方式称为隔行扫描方式。幅）完整的光栅。这种扫描方式称为隔行扫描方式。隔行扫描每秒传送隔行扫描每秒传送25帧帧50场，占用的频带由逐行场，占用的频带由逐行扫描时的扫描时的11.98MHz 降

21、低了一半（降低了一半（5.99 MHz）。视频图像信号的最高频率为视频图像信号的最高频率为6MHz，足以满足图像，足以满足图像信号频带宽度和我国电视标准的要求。信号频带宽度和我国电视标准的要求。2.隔行扫描隔行扫描重现图像的过程重现图像的过程图1-5 隔行扫描光栅及扫描电流波形（1）隔行扫描光栅）隔行扫描光栅及扫描电流波形及扫描电流波形（2）重现图像的过程）重现图像的过程(a)奇数场的图像 (b)偶数场的图像 (c)两场合成的一帧图像 图1-6 隔行扫描重现图像的示意图 行扫描的优点是决了通频带与清晰度的矛盾采用行扫描的优点是决了通频带与清晰度的矛盾采用隔行扫描后，帧频可降低一半隔行扫描后，帧

22、频可降低一半(25Hz)，相同的情况下，相同的情况下，图像信号的频带宽度是逐行扫描带宽的一半。在隔图像信号的频带宽度是逐行扫描带宽的一半。在隔行扫描中，一帧扫描行数是两场扫描行数之和，仍行扫描中，一帧扫描行数是两场扫描行数之和，仍然和逐行扫描行数相同，所以仍可获得和逐行扫描然和逐行扫描行数相同，所以仍可获得和逐行扫描相当的图像清晰度。相当的图像清晰度。3.隔行扫描的优点隔行扫描的优点（1）并行现象）并行现象 在隔行扫描中，要求行、场扫描频率应保持严格的在隔行扫描中，要求行、场扫描频率应保持严格的关系，否则两场光栅不能均匀镶嵌，严重时两场光栅重关系，否则两场光栅不能均匀镶嵌，严重时两场光栅重合在

23、一起，这就是真实并行。这时真实扫描行数减少一合在一起，这就是真实并行。这时真实扫描行数减少一半，半，使图像质量下降。使图像质量下降。(2)存在行间闪烁现象存在行间闪烁现象 在隔行扫描中，虽然整个屏幕的亮度是按场扫描频在隔行扫描中，虽然整个屏幕的亮度是按场扫描频率重复的，高于临界闪烁频率率重复的，高于临界闪烁频率(48.25Hz)(48.25Hz)，而每行每秒，而每行每秒仅出现仅出现2525次，即每一行的亮度却以帧频重复的，低于临次，即每一行的亮度却以帧频重复的，低于临界闪烁频率，所以当我们仔细观看比较亮的细线时，就界闪烁频率，所以当我们仔细观看比较亮的细线时，就会感到有些闪光，这就是行间闪烁现

24、象。会感到有些闪光，这就是行间闪烁现象。4.隔行扫描的缺点隔行扫描的缺点1.5 重现图像 的基本参数 1.图像的几何相似性图像的几何相似性 电视接收机重现图像的形状、大小和相对位置，要和电视接收机重现图像的形状、大小和相对位置，要和发送端的景物保持其比例不变，即收发两端的图像要有发送端的景物保持其比例不变，即收发两端的图像要有很好的几何相似性，否则将会造成图像的失真。很好的几何相似性，否则将会造成图像的失真。图1-7 图像的几何失真(1)几何失真几何失真1.5 桶形失真桶形失真:偏转线圈中心磁场偏转线圈中心磁场、边缘磁场、边缘磁场造成的。造成的。枕形失真枕形失真:偏转线圈中心磁场偏转线圈中心磁

25、场、边缘磁场强造成的。、边缘磁场强造成的。水平和垂直梯形失真水平和垂直梯形失真:由于杂散磁场的存在，偏转线由于杂散磁场的存在，偏转线圈的绕制误差及装配误差等圈的绕制误差及装配误差等1.5（2）非线性失真）非线性失真 图1-8 图像非线性失真示意图引起图像的非线性失真的原因引起图像的非线性失真的原因是由于收、发两端扫描电流的非线性引起的。是由于收、发两端扫描电流的非线性引起的。1.5 电视的帧型比电视的帧型比一般一般为为 4:3或或16:9，特别是帧型比为，特别是帧型比为16:9的的电视屏幕更符合人眼的视觉特性，所以数字高清晰度电视电视屏幕更符合人眼的视觉特性，所以数字高清晰度电视（HDTV）的

26、宽高比都是）的宽高比都是16:9。观看模拟电视的最佳距离是观看模拟电视的最佳距离是45倍的屏幕高度，而且一般倍的屏幕高度，而且一般而言，屏幕尺寸越大，允许在相对较近的距离观看，因此，而言，屏幕尺寸越大，允许在相对较近的距离观看，因此，大屏幕电视观看距离为大屏幕电视观看距离为23倍的屏幕高度。倍的屏幕高度。2.帧帧 型型 比比帧型比帧型比-电视画面的宽高比，称为帧型比。电视画面的宽高比，称为帧型比。1.5 1.6 视频全电视信号1.6 视频全电视信号1.6 视频全电视信号黑白全电视信号黑白全电视信号包括五类七种：包括五类七种：彩色全电视信号彩色全电视信号包括七类九种：包括七类九种：图像信号图像信

27、号行、场同步信号行、场同步信号行、场消隐信号行、场消隐信号槽脉冲槽脉冲均衡脉冲均衡脉冲图像信号图像信号行、场同步信号行、场同步信号行、场消隐信号行、场消隐信号槽脉冲槽脉冲均衡脉冲均衡脉冲彩色信号和彩色同步信号彩色信号和彩色同步信号1.6 视频全电视信号 图像信号是全电视信号的主体，它是由发送端摄像机将亮暗不同的景象转换成强弱不同的电信号，这个电信号称为电视图像信号。1.6.1 图像信号图像信号1.图像信号图像信号图1-9 图像信号1.6 视频全电视信号由于自然界中绝大多数景物的亮度信号是随机的、非周期性的，但由于行、场扫描流的周期性，使得原本随机性的图像信号变成了周期性的信号。2.图像信号的周

28、期性图像信号的周期性1.6 视频全电视信号3.图像信号的极性图像信号的极性 实际景物只有亮暗的不同，因此由摄像机转换成的电信号，实际景物只有亮暗的不同，因此由摄像机转换成的电信号，也只有强弱不同，没有正负极性之分，但是为了叙述方便，我们也只有强弱不同，没有正负极性之分，但是为了叙述方便，我们人为地规定了图像信号的正、负极性。人为地规定了图像信号的正、负极性。如果景象越亮，产生的电信号幅度越大；景象如果景象越亮，产生的电信号幅度越大；景象越暗，产生的电信号幅度越小，称这种方式得到的越暗，产生的电信号幅度越小，称这种方式得到的电视图像信号为正极性的信号；电视图像信号为正极性的信号；如果景象越亮，产

29、生的电信号幅度越小，景象如果景象越亮，产生的电信号幅度越小，景象越暗，产生的电信号幅度越大，我们称这种方式得越暗，产生的电信号幅度越大，我们称这种方式得到的电视图像信号为负极性的信号。到的电视图像信号为负极性的信号。1.6 视频全电视信号1.6.2 复合同步信号复合同步信号1.同步信号的作用同步信号的作用 同步：收、发两端同频同相，称为同步。同步：收、发两端同频同相，称为同步。同步信号的作用：保证接收端显像管的行、场扫描电流的同步信号的作用：保证接收端显像管的行、场扫描电流的变化规律与发送端完全一致。变化规律与发送端完全一致。为了使接收机的行扫描与发送端同步，发射台在发射电为了使接收机的行扫描

30、与发送端同步，发射台在发射电视信号时，每一行加入一个行同步信号，其重复周期为视信号时，每一行加入一个行同步信号，其重复周期为64s，迭加在消隐信号之上。迭加在消隐信号之上。2.行同步信号行同步信号1.6 视频全电视信号 行同步脉冲的前沿，决定了接收机扫描正程的结束和逆程的开始时刻。一般要求行同步脉冲的前沿滞后行消隐脉冲前沿1.3s的时间。行同步脉冲的宽度为4.7s，如图所示。1.6 视频全电视信号 行同步信号如果在荧光屏上显示出来，它会干扰图像，所以，行同步信号是在行逆程期间传送，由于它迭加在行消隐脉冲之上，所以为了和行消隐信号有所区别，行同步信号电平比行消隐电平要高出25%。如图1-10(c

31、)所示。1.6 视频全电视信号 为了使接收机的场扫描与发送端同步，当电子束垂直扫描正程结束后，发送端向接收机发出一个场同步信号，即每扫完一场加入一个场同步信号，其周期为20ms。场同步脉冲滞后场消隐脉冲前沿，场同步脉冲的宽度为2.5H（行），场同步信号电平比场消隐电平也高出25%，即和行同步信号电平一样高，如图1-10(c)所示。1.6 视频全电视信号 3.场同步信号场同步信号 行、场同步信号迭加在一起称为复合同步信号。它们与图像信号一起被发送出去。在接收端，用幅度分离的方法将它们取出来，作为接收机的行、场同步信号，去控制接收机的行、场振荡器，产生在时间上与发送端严格一致的振荡信号，行、场同步

32、信号如图1-10(a)所示。1.6 视频全电视信号4.复合同步信号复合同步信号1.6 视频全电视信号5.收、发两端不同步引起图像的畸变收、发两端不同步引起图像的畸变图1-11 收、发两端行扫描不同步图1-12 收、发两端场扫描不同步图1-13收、发两端起始相位不同 消隐信号消隐信号-是指使回扫电子束截止的信号是指使回扫电子束截止的信号 行消隐信号行消隐信号-使行回扫电子束截止的信号使行回扫电子束截止的信号 场消隐信号场消隐信号-使场回扫电子束截止的信号使场回扫电子束截止的信号 复合消隐信号复合消隐信号-行、场消隐信号迭加在一起称复合消隐信号。行、场消隐信号迭加在一起称复合消隐信号。1.6 视频

33、全电视信号1.6.3 复合消隐信号复合消隐信号1.消隐信号的作用消隐信号的作用 消隐信号的作用就是消除掉行、场消隐信号的作用就是消除掉行、场回扫线，排除其对图像信号的干扰。回扫线，排除其对图像信号的干扰。2.消隐信号消隐信号具体实现方法，在电子束每扫描完一行加入一个行消隐信号；每扫描完一场加入一个场消隐信号，其幅度为整个视频信号幅度的75%，如图1-10(d)所示。行、场同步信号脉冲宽度差异较大，在场同步脉冲期间行、场同步信号脉冲宽度差异较大，在场同步脉冲期间失去了行同步信号，这将影响行扫描的严格同步。解决的办失去了行同步信号，这将影响行扫描的严格同步。解决的办法是将场同步脉冲信号开槽，用槽脉

34、冲信号代替行同步信号。法是将场同步脉冲信号开槽，用槽脉冲信号代替行同步信号。1.6 视频全电视信号1.6.4 槽脉冲和均衡脉冲槽脉冲和均衡脉冲槽脉冲信号的作用是解决在场同步期间的行同步问题。槽脉冲信号的作用是解决在场同步期间的行同步问题。1.槽脉冲的作用槽脉冲的作用 隔行扫描方式，每一场包含有半行，即奇数场与偶数场隔行扫描方式，每一场包含有半行，即奇数场与偶数场的场同步信号不重合，相差半行，若用此信号去同步接收机的场同步信号不重合，相差半行，若用此信号去同步接收机的场振荡电路，则两场的同步会出现时间误差，将严重影响的场振荡电路，则两场的同步会出现时间误差，将严重影响隔行扫描的精确度，导致扫描光

35、栅并行和分解力降低。为了隔行扫描的精确度，导致扫描光栅并行和分解力降低。为了消除时间误差，在场同步信号的前后若干行内，将行同步脉消除时间误差，在场同步信号的前后若干行内，将行同步脉冲的频率提高一倍并将这些脉冲的宽度减少到原来的一半，冲的频率提高一倍并将这些脉冲的宽度减少到原来的一半，它们分别被称为前均衡脉冲和后均衡脉冲。它们分别被称为前均衡脉冲和后均衡脉冲。1.6 视频全电视信号2.均衡脉冲的作用均衡脉冲的作用 均衡脉冲的作用是解决奇、偶两场同步脉冲的时间差问题。均衡脉冲的作用是解决奇、偶两场同步脉冲的时间差问题。我国现行模拟电视标准规定：图像信号采用负极性的，即景像越暗，产生的我国现行模拟电

36、视标准规定：图像信号采用负极性的，即景像越暗，产生的电信号幅度越大；反之，景像越亮，产生的电信号幅度越小。并且规定，消隐信电信号幅度越大；反之，景像越亮，产生的电信号幅度越小。并且规定，消隐信号迭加在图像信号之上，同步信号迭加在消隐信号之上，即同步信号电平最高，号迭加在图像信号之上，同步信号迭加在消隐信号之上，即同步信号电平最高，设它为设它为100%100%，消隐（最暗）信号的电平为，消隐（最暗）信号的电平为75%75%，最亮的信号的电平为，最亮的信号的电平为12.5%12.5%。1.6 视频全电视信号 1.6.5 视频全电视信号视频全电视信号视频全电视信号1.6 视频全电视信号 由于全电视信

37、号中，频谱最宽的是视频图像信号，其频谱宽度近似为由于全电视信号中，频谱最宽的是视频图像信号，其频谱宽度近似为5.6MHZ，其他所有信号的频谱都小于，其他所有信号的频谱都小于5.6MHZ，所以全电视信号又称为视频信号。，所以全电视信号又称为视频信号。彩色电视全电视信号除了包括上述黑白全电视信号以外，还包括色度信号彩色电视全电视信号除了包括上述黑白全电视信号以外，还包括色度信号和彩色同步信号。和彩色同步信号。视频全电视信号1.7 射频电视信号 要把视频全电视信号和音频伴音信号发送出去，不能直接发射，要分别选择一个比视频信号及音频信号频率高的多的高频信号作为载波，图像信号采用残留边带调幅方式，伴音信

38、号采用双边带调频方式，对高频载波进行调制，即相当于将视频全电视信号和音频信号“载”到高频载波上去。我们称经过调制的高频载波信号为射频信号。1.7 射频电视信号射频信号通过发射天线，以高频电磁波的形式辐射出去。1.7.1 射频信号射频信号1.7 射频电视信号图1-15视频图像信号、载波、已调信号及对应的频谱1.负极性的视频电视信号对载波的残留边带调幅负极性的视频电视信号对载波的残留边带调幅1.7 射频电视信号 节省图像发射机输出功率。节省图像发射机输出功率。迭加上干扰人的眼睛是感觉不到的，原因迭加上干扰人的眼睛是感觉不到的，原因是同步头朝上（黑色电平大）。是同步头朝上（黑色电平大）。有利于简化电

39、视接收机自动增益控制电路。有利于简化电视接收机自动增益控制电路。负极性的调制有三大优点：负极性的调制有三大优点：视频图像信号的频带宽度为视频图像信号的频带宽度为06MHz，因此，双边带调幅，因此，双边带调幅以后，总的频带宽度为以后，总的频带宽度为 12MHz，显然，双边带调幅的视频信号，显然，双边带调幅的视频信号的频带太宽，需要压缩频带。我国电视标准规定：用残留边带的频带太宽，需要压缩频带。我国电视标准规定：用残留边带调幅的方式来传送图像信号，即在电视信号发送系统中，采用调幅的方式来传送图像信号，即在电视信号发送系统中，采用滤波器将下边带的大部分滤除，只保留部分下边带与全部上边滤波器将下边带的

40、大部分滤除，只保留部分下边带与全部上边带，残留部分的频带宽度为带，残留部分的频带宽度为0.75MHz，还有，还有0.5 MHz的过度频带，的过度频带，因此，下边带频带最宽处为因此，下边带频带最宽处为1.25MHz。1.7 射频电视信号2.射频图像信号的频带压缩射频图像信号的频带压缩 1.7 射频电视信号1.7.2 射频伴音信号射频伴音信号 电视广播中伴音信号的频率范围为50Hz15kHz。伴音信号采用双边带调频方式。载波被伴音信号调频以后称为已调射频伴音信号。图1-16 已调高频伴音信号的频谱1.已调高频伴音信号的频谱已调高频伴音信号的频谱 调频波的频带宽度为：调频波的频带宽度为：（）为已调频

41、信号的最大频偏；为已调频信号的最大频偏；为调制信号的最高频率。为调制信号的最高频率。如果已知电视伴音信号的最高频率为如果已知电视伴音信号的最高频率为15kHz，我国电视标准规定，我国电视标准规定已调频信号最大频偏为已调频信号最大频偏为50 kHz，已调高频伴音信号的频带宽度为：，已调高频伴音信号的频带宽度为：B2（）2（5015）130kHz 1.7 射频电视信号2.伴音调频信号的频带宽度伴音调频信号的频带宽度maxFfmmfmaxFmaxFfm 1.7.3 射频全电视信号的频谱射频全电视信号的频谱 1.7 射频电视信号 已调幅的射频图像信号和已调频的伴音信号经过混已调幅的射频图像信号和已调频

42、的伴音信号经过混合，形成射频全电视信号，其幅频特性如图所示。合，形成射频全电视信号，其幅频特性如图所示。图1-17 射频全电视信号的幅频特性 我国电视标准规定：一个频道占8MHz，视频图像信号的频带宽度占6 MHz；伴音信号的频带宽度占0.5 MHz，再留一点余量；图像信号残留边带部分为1.25 MHz；伴音载频比图像载频高出6.5 MHz；彩色载频（副载波）比图像载波高出4.43 MHz，彩色对副载波的调制方式为双边带调幅，其上下边带宽度分别为1.3 MHz。1.7 射频电视信号1.8 电视信号的传输方式1.8 电视信号的传输方式电视信号的传输方式根据其特点分成两大类：电视信号的传输方式根据

43、其特点分成两大类：v 无线（开路）传输无线（开路）传输v 有线（闭路）传输有线（闭路）传输 微波接力微波接力 电视差转电视差转 卫星传输卫星传输 同轴电缆同轴电缆 光纤（光缆）光纤（光缆）总之电视信号的传输方式可分成三种1.8 电视信号的传输方式甚高频波段甚高频波段(VHF)特高频波段特高频波段(UHF)VL（I波段）波段）VH（波段）波段）我国地面无线(开路)电视广播使用米波段1.8 电视信号的传输方式波段频道频率范围（MHz）图像载频（MHz）伴音载频（MHz）I（米波）DS 1DS 2DS 3DS 4DS 548.556.556.564.564.572.57684849249.7557.

44、7565.7577.2585.2556.2564.2572.2583.7591.75增补频道Z1.Z7111.00 118.75.159.00 166.75112.25.160.25 118.75.166.75III（米波）DS 6DS 7DS 8DS 9 DS 10DS 11DS 12167175175183183191191199199207207215215223168.25176.25184.25192.25200.25208.25216.25174.75182.75190.75198.75206.75214.75222.75VHF波段电视频道的频率规定值 每个频道的中心频率及所对应的

45、中心波长，是估算天线尺寸和进行电视机调试时所依据的标准各频道的本机振荡频率始终比图像载频高38MHz，比伴音载频高31.5MHz。92167M留给了调频广播标准电视频道标准电视频道有线电视增补频道 我国无线电视频道的划分UHF波段电视频道的频率规定值 频道波 段频率范围（MHz）伴音载频（MHz）230.75.462.75图像载频（MHz）Z8.Z37224.25231.456.25463224.25.456.25IV（分米波）DS 13.DS 24470478.558566471.35.559.25477.75.565.75增补频道 Z38.Z42567.25574.599.25606567

46、.25.599.25573.75.605.75增补频道V（分米波）DS 25.DS 68606614.950958607.25.951.25631.75.957.75566606MHz留给了无线电通信224.25 463 MHz留给了气象和导航 我国无线电视频道的划分 电视信号的传输主要是靠直射波，它的传播距离在视距范围内，发射天线和接收天线越高，视距范围越大。电波的直线传播如图所示。1.8.1 地面无线传输地面无线传输 电视信号在空中的传播特性与光的传播特性较接近，即具电视信号在空中的传播特性与光的传播特性较接近，即具有直射、绕射、反射、折射等传播方式。有直射、绕射、反射、折射等传播方式。1

47、.视距传播视距传播发射天线接收天线甲乙图1-18 电波的直线传播1.8 电视信号的传输方式2.微波传输微波传输 电视信号的微波传输又称微波中继或微波接力，电视信号的微波传输又称微波中继或微波接力，它是目前各国的电视传输网中远距离传输的一种主它是目前各国的电视传输网中远距离传输的一种主要方式。要方式。微波传播具有直线性，但由于地球表面是椭圆微波传播具有直线性，但由于地球表面是椭圆形的，所以高频电视信号的传播距离受到地球的曲形的，所以高频电视信号的传播距离受到地球的曲率半径的限制，不能传得很远。要进行远距离传输率半径的限制，不能传得很远。要进行远距离传输就必须采取接力的方式，把电视信号向远方传送。

48、就必须采取接力的方式，把电视信号向远方传送。1.8 电视信号的传输方式1.8 电视信号的传输方式 每个中继站（接力站）把前一站送来的微波信号接收下每个中继站（接力站）把前一站送来的微波信号接收下来，经过放大并变换载波频率后再传向下一站。一般在平原来，经过放大并变换载波频率后再传向下一站。一般在平原地区，每隔地区，每隔50公里设置一个中继站，电视系统微波中继系统公里设置一个中继站，电视系统微波中继系统的组成如图的组成如图1-19所示。传输电视信号的微波中继站使用的频所示。传输电视信号的微波中继站使用的频率一般为率一般为4GHz和和6GHz，信号调制方式采用调频制，以保证，信号调制方式采用调频制，

49、以保证其抗干扰性能力较强。其抗干扰性能力较强。电视差转，是电视信号差频转播的简称，它也是一种电视电视差转，是电视信号差频转播的简称，它也是一种电视信号中继或转播方式。信号中继或转播方式。电视差转的主要功能是将接收到的主台某频道的电视节目，电视差转的主要功能是将接收到的主台某频道的电视节目，经过差转机的频率变换、放大后，再用另一频率发射出去，从经过差转机的频率变换、放大后，再用另一频率发射出去，从而扩大主台的覆盖范围或服务面积。而扩大主台的覆盖范围或服务面积。电视差转台可自办节目，也可转接微波干线信号或卫星广电视差转台可自办节目，也可转接微波干线信号或卫星广播信号。播信号。3.电视差转电视差转1

50、.8 电视信号的传输方式 利用地球同步卫星作为传递电视信号的中继站，实现远利用地球同步卫星作为传递电视信号的中继站，实现远距离电视信号的传送。距离电视信号的传送。同步卫星处于赤道上空大约同步卫星处于赤道上空大约36000公里的同步轨道上。公里的同步轨道上。卫星上装有转发器，它接收地面发射站发送来的电视信号，卫星上装有转发器，它接收地面发射站发送来的电视信号，经过处理后再向地面预定的地域转发电视信号。经过处理后再向地面预定的地域转发电视信号。地面站主要由天线、低噪声放大器、下变频器和接收机地面站主要由天线、低噪声放大器、下变频器和接收机等组成。这就像地面差转台的功能一样，只不过是把这个差等组成。