电视图像的形成及扫描形式课件.ppt
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1、浙江大学信电实验中心音像实验室 陈鹏飞1 第二章之一、电视图像电视图像 的形成及扫描形式的形成及扫描形式浙江大学信电实验中心音像实验室 陈鹏飞2 2.1 电视的基本知识电视的基本知识 2.1.1 电视的频段划分电视的频段划分 无线电广播电视信号的传送方式:无线电广播电视信号的传送方式:VHF(30300MHz)无线电波,有线电视信号两种形式。无线电波,有线电视信号两种形式。UHF(3003000MHz)中波中波:0.5MHZ1.6MHZ SHF(330GHz)短波短波:1MHZ30MHZ EHF(30300GHz)广播节目有调频、广播节目有调频、调幅两种方式:调幅两种方式:调幅中波波段:调幅中
2、波波段:525-1605KHZ 调频波段:调频波段:88-108MHZ 电波传输的路径浙江大学信电实验中心音像实验室 陈鹏飞3 电视频段划分:电视频段划分:模拟电视每个频道的带宽为模拟电视每个频道的带宽为8MHZ,频道划分见,频道划分见P30表表13。L段段15频道频道,频率范围:频率范围:48.5MHZ92MHZ 载波、调制(调幅、调频、调相)、发射、解调(振载波、调制(调幅、调频、调相)、发射、解调(振幅检波、鉴频、鉴相)幅检波、鉴频、鉴相)H段段612频道频道,频率范围:频率范围:167223MHZ U段段1324频道频道,频率范围:频率范围:470566MHZ;2568频道,频率范围:
3、频道,频率范围:606958MHZ 全频段电视在各频道之间增加了增补频道全频段电视在各频道之间增加了增补频道:在在111167MHZ之间,设置之间,设置Z-1Z-7共共7个增补频道个增补频道;在在223295MHZ之间增加了之间增加了Z-8Z-16共共9个增补频道个增补频道;在在295470MHZ之间增加了之间增加了Z17Z37共共21个有线电个有线电视增补频道。视增补频道。这样我们能够看这样我们能够看68个基本频道和个基本频道和37个增补频道的有线个增补频道的有线数字电视或全频道节目。数字电视或全频道节目。浙江大学信电实验中心音像实验室 陈鹏飞4 2.1.2 电视技术标准电视技术标准 有有黑
4、白电视和彩色电视技术标准。彩电黑白电视和彩色电视技术标准。彩电是是在黑白电视的基础上附加彩色量的色度信号,在黑白电视的基础上附加彩色量的色度信号,构成彩色全电视信号。构成彩色全电视信号。黑白电视机的技术标准包括电视系统的黑白电视机的技术标准包括电视系统的扫扫描方式、扫描行数、场频、行频、图象基带宽描方式、扫描行数、场频、行频、图象基带宽度、射频带宽、调制极性、伴音调制位置和方度、射频带宽、调制极性、伴音调制位置和方式式等等多种技术参数。等等多种技术参数。经国际无线电咨询委员会(经国际无线电咨询委员会(CCIR)规范)规范后,建议全世界采用后,建议全世界采用13种黑白电视技术标准,种黑白电视技术
5、标准,它们的代号分别为它们的代号分别为CCIR-A,M,N,C,B,H,G,I,D,K,L,E等。等。我国采用的是我国采用的是CCIR-D标准。标准。浙江大学信电实验中心音像实验室 陈鹏飞5 彩色电视是在黑白电视的基础上再传送彩色电视是在黑白电视的基础上再传送彩色信号形成的(兼容制),彩电全电视信彩色信号形成的(兼容制),彩电全电视信号的构成包括:号的构成包括:1、亮度信号、亮度信号Y2、色度信号、色度信号R-Y、B-Y3、色同步信号、色同步信号4、复合同步信号、复合同步信号5、复合消隐信号、复合消隐信号其中的亮度信号能为黑白电视机所接收、解其中的亮度信号能为黑白电视机所接收、解调,还原成黑白
6、图象。调,还原成黑白图象。浙江大学信电实验中心音像实验室 陈鹏飞6 2.1.3 彩色电视制式彩色电视制式国际无线电咨询委员会认可的三种彩电制国际无线电咨询委员会认可的三种彩电制式有:式有:NTSC制、制、PAL制和制和SECAM制。制。NTSC制是美国在制是美国在1953年研制成功的,它年研制成功的,它是国家电视体制委员会的缩写(是国家电视体制委员会的缩写(National Television Committe)。美国、日本、加拿)。美国、日本、加拿大、我国台湾等地采用。大、我国台湾等地采用。PAL制是联邦德国在制是联邦德国在1962年研制成功的一年研制成功的一种电视体制,是逐行倒相正交平衡
7、调幅制的缩种电视体制,是逐行倒相正交平衡调幅制的缩写,简称相位逐行正交(写,简称相位逐行正交(Phase Alternation Line)。中国、德国、意大利、新加坡等国)。中国、德国、意大利、新加坡等国采用此制式。采用此制式。浙江大学信电实验中心音像实验室 陈鹏飞7 SECAM制是法文制是法文“顺序传送彩色与存储顺序传送彩色与存储”的缩写,由法国在的缩写,由法国在1959年研制,年研制,1966年定型,年定型,具有较强的抗色失真能力,但兼容性较前两种具有较强的抗色失真能力,但兼容性较前两种制式差。目前法国、俄罗斯、波兰、埃及等国制式差。目前法国、俄罗斯、波兰、埃及等国采用。采用。我国的彩色
8、电视在我国的彩色电视在CCIR-D的基础上采用的基础上采用PAL制,所以又称为制,所以又称为CCIR-D/PAL制。制。英国也英国也采用采用CCIR-D/PAL制。制。美、日采用美、日采用CCIR-M/NTSC制。制。波兰采用波兰采用CCIR-D/SECAM制等等。制等等。浙江大学信电实验中心音像实验室 陈鹏飞8 2.2 彩色图像的摄像和显像原理彩色图像的摄像和显像原理2.2.1 彩色电视摄像及信号输出形式彩色电视摄像及信号输出形式 摄像时通过镜头系统和分色镜把彩色图像分摄像时通过镜头系统和分色镜把彩色图像分解成三幅三基色图像,分别投射到三个摄像管靶解成三幅三基色图像,分别投射到三个摄像管靶面
9、,拍摄下三幅图像画面。然后通过信号传送的面,拍摄下三幅图像画面。然后通过信号传送的方式把三基色信号传送出去。如果通过三个显象方式把三基色信号传送出去。如果通过三个显象管再经过光学系统把这三基色信号投射到屏幕上,管再经过光学系统把这三基色信号投射到屏幕上,就能够还原出彩色信号。见图就能够还原出彩色信号。见图16。实际上如果按照上述的原理需要三个传输通实际上如果按照上述的原理需要三个传输通道占据道占据18MHZ的带宽,且不能与黑白电视机兼容。的带宽,且不能与黑白电视机兼容。现在的彩电系统通过编码压缩信号频带,使传输现在的彩电系统通过编码压缩信号频带,使传输通道的宽度压缩为通道的宽度压缩为6MHZ,
10、并实现黑白电视的兼容。,并实现黑白电视的兼容。浙江大学信电实验中心音像实验室 陈鹏飞9浙江大学信电实验中心音像实验室 陈鹏飞10图图16b 遥控彩电接收机结构框图遥控彩电接收机结构框图浙江大学信电实验中心音像实验室 陈鹏飞11 2.2.2 显像管工作过程显像管工作过程 我们现在的彩电显像管是内部具有我们现在的彩电显像管是内部具有三三支电子枪的彩管,支电子枪的彩管,荧光屏上按一定规律涂荧光屏上按一定规律涂敷着紧密排列的红、绿、蓝三色荧光粉。敷着紧密排列的红、绿、蓝三色荧光粉。三注电子束在扫描过程中各自轰击相应的三注电子束在扫描过程中各自轰击相应的荧光粉,发出相应的单色光。将三基色电荧光粉,发出相
11、应的单色光。将三基色电信号分别加在彩色显像管三个阴极上,控信号分别加在彩色显像管三个阴极上,控制各自电子束的强弱,使彩色显像管屏幕制各自电子束的强弱,使彩色显像管屏幕上呈现三幅基色图像,由于它们紧密镶嵌上呈现三幅基色图像,由于它们紧密镶嵌在一起,依据在一起,依据空间相加混色原理空间相加混色原理,人眼感,人眼感觉他们是一幅彩色图像(见图觉他们是一幅彩色图像(见图1-11)。)。浙江大学信电实验中心音像实验室 陈鹏飞12浙江大学信电实验中心音像实验室 陈鹏飞13 2.2.3 自会聚彩色显象管及外围部件自会聚彩色显象管及外围部件 自会聚彩色显象管管颈外部有偏转线圈、六极磁自会聚彩色显象管管颈外部有偏
12、转线圈、六极磁环、色纯度磁环(二级磁环)、橡皮契、磁屏蔽罩和环、色纯度磁环(二级磁环)、橡皮契、磁屏蔽罩和消磁线圈等部件。现在都采用消磁线圈等部件。现在都采用单枪三束自会聚彩色显单枪三束自会聚彩色显象管象管(图(图112)。)。灯丝加热阴极使灯丝加热阴极使电子电子逸出,在阴极附近产生电子逸出,在阴极附近产生电子云。用加速极使电子加速,在高压,行、场偏转线圈云。用加速极使电子加速,在高压,行、场偏转线圈作业下使电子束在屏幕上扫描,形成逐行逐场的扫描作业下使电子束在屏幕上扫描,形成逐行逐场的扫描光栅,组成画面。光栅,组成画面。用栅极控制从阴极射向的电子数目,用聚焦极对用栅极控制从阴极射向的电子数目
13、,用聚焦极对电子束进行聚焦。电子束进行聚焦。行偏转、场偏转共同作用产生扫描功能,用偏转行偏转、场偏转共同作用产生扫描功能,用偏转线圈上的电流极性改变,使电子束偏转移动。线圈上的电流极性改变,使电子束偏转移动。浙江大学信电实验中心音像实验室 陈鹏飞14浙江大学信电实验中心音像实验室 陈鹏飞15附图:附图:一种彩电的显像管驱动电路一种彩电的显像管驱动电路浙江大学信电实验中心音像实验室 陈鹏飞16 图中图中第第6-7脚为加热灯丝脚为加热灯丝,3、8、12脚分别脚分别是蓝、红、绿三个电子枪的阴极是蓝、红、绿三个电子枪的阴极,三基色图像信,三基色图像信号从这里发射。号从这里发射。9脚为控制栅极脚为控制栅
14、极,第第10脚为加速脚为加速极极,加速极旁为,加速极旁为聚焦极聚焦极,最右边电极提供最右边电极提供2万多万多伏的阳极高压。伏的阳极高压。在显像管的管颈部位有行偏转线圈和场偏转在显像管的管颈部位有行偏转线圈和场偏转线圈,在流过偏转线圈的行、场扫描信号的共同线圈,在流过偏转线圈的行、场扫描信号的共同作用下,使电子束发生偏转,在屏幕上实现行、作用下,使电子束发生偏转,在屏幕上实现行、场扫描功能,产生画面图像。场扫描功能,产生画面图像。加热灯丝用来加热阴极,在阴极附近产生电加热灯丝用来加热阴极,在阴极附近产生电子云,阴极电位低,穿过栅极的电子多,屏幕亮子云,阴极电位低,穿过栅极的电子多,屏幕亮度高。度
15、高。浙江大学信电实验中心音像实验室 陈鹏飞17 2.3 电视扫描原理电视扫描原理 彩电图像是采用扫描的形式显示在荧光屏上,彩电图像是采用扫描的形式显示在荧光屏上,通过通过电子枪以一定的频率很快地在屏幕上逐点从左电子枪以一定的频率很快地在屏幕上逐点从左到右,逐行从上向下扫描形成图像。到右,逐行从上向下扫描形成图像。CRT自会聚显像管不需要会聚调整电路仍有自会聚显像管不需要会聚调整电路仍有良好的会聚。显像管内的良好的会聚。显像管内的灯丝在脉冲电压作用下升灯丝在脉冲电压作用下升温发亮,并加热阴极发射电子,其中部分电子通过温发亮,并加热阴极发射电子,其中部分电子通过阴极和栅极之间的电场被加速极加速,并
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