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1、單擊此處編輯母版標題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,*,*,電視接收機原理,電子,07,2010,年,7,月,Wednesday,November 27,2024,1,第一章 廣播電視的基本知識,1.1,、圖像光電轉換的基本過程,1.2,、電子掃描原理,1.3,、重現(xiàn)電視圖像的基本參數(shù),1.4,、黑白全電視信號,1.5,、射頻全電視信號,11/27/2024,2,1.1,圖像光電轉換的基本過程,電視是用電信號來傳送活動圖像的，因此首先要把被傳送的圖像變?yōu)橄鄳碾娦盘?-,圖像的分解,(,光電轉換,),；,經過信號通道的傳輸后，再將電信號還原成圖像,-,圖像的

2、復合,(,電光轉換,),。,11/27/2024,3,一、圖像的分解,-,光電轉換的過程,如果用放大鏡仔細觀察報紙上刊登的傳真照片，就可以發(fā)現(xiàn)它們是由許多大小不等、疏密不同的黑點子組成，而且點子越小、越密，畫面越細膩、清晰。,1,、幾個基本概念,-,像素、,圖像幀、,掃描,電視屏幕上的圖像也是由許多相互關聯(lián)、彼此配合、亮度相同或不同的小單元組成，這些構成圖像的基本單元稱為,像素,。,（,1,）,像素,11/27/2024,4,一幅圖像要分解為多少個像素，才能使圖像具有令人滿意的清晰程度呢？,實際上，由于人眼視覺分辨力有一定的極限，一幅圖像大約有,40,萬,個像素時，就可以使圖像具有令人滿意的清

3、晰程度。,由于圖像是由像素構成的，因此就可以通過,順序傳遞像素,來達到傳送圖像的目的。,11/27/2024,5,（,2,）圖像幀,電視系統(tǒng)中把構成一幅圖像的各像素傳送一遍稱為進行了一個幀處理，或稱為傳送了一幀，每幀圖像由許多像素組成。,(3),掃描,將圖像變?yōu)轫樞騻魉偷碾娦盘枺驅㈨樞騻魉偷碾娦盘栔匦禄謴统晒鈭D像的過程稱為,掃描。,由于電視要傳送活動的圖像，即圖像各個像素的亮度是隨時間不斷變化的，所以必須在一秒鐘內傳送很多幅畫面，才會在屏幕上重現(xiàn)連續(xù)活動的圖像。,我國電視標準規(guī)定：一秒鐘傳送,25,幅畫面，既電視系統(tǒng)必須具有一秒鐘,1000,萬個像素的掃描能力。這樣高的掃描速度，只有通過,電

4、子掃描,的方法才能實現(xiàn)。,11/27/2024,6,2,、光電轉換的實現(xiàn),實現(xiàn)光電轉換的器件是發(fā)送端的攝像管。下圖是光電導攝像管實現(xiàn)光電轉換的示意圖。,它主要由光敏靶和電子槍兩部分組成。光敏靶是由光敏半導體材料制成的。景物通過光學系統(tǒng)成像在光敏靶上。由于光像各部分的亮度不同,靶上各相應部分的電導率發(fā)生了相應的變化,與亮像素對應的靶單元的電導較大,與暗像素對應的靶單元的電導較小,于是將景物各像素亮度不同變成了靶面上電導不同,光像變成了“,電像,”,。,11/27/2024,7,電子槍的任務是發(fā)射電子束，電子束在聚焦線圈和偏轉線圈產生的磁場的聯(lián)合作用下，按一定規(guī)律掃描靶上各點，當電子束接觸到靶面某

5、點時，使電子槍陰極與信號板、負載和電源構成一個回路，負載中有電流流過，其大小隨“光像”的亮暗而變化，完成了光電轉換過程。,11/27/2024,8,3,、正、負極性圖像信號,上述攝取的圖像信號，符合像素越亮，對應的輸出電平越低；像素越暗，對應的輸出電平越高的光電轉換規(guī)律，稱之為負極性圖像信號。反之，稱為正極性圖像信號。,11/27/2024,9,二、圖像重現(xiàn)的過程,-,電光轉換,1,顯像管與電光轉換,顯像管是在接收端重現(xiàn)圖像的電真空器件，主要由電子槍、熒光屏、偏轉線圈等組成。,由陰極發(fā)射出的電子束，在偏轉線圈所產生的磁場力作用下，按從左到右，從上到下的順序依次轟擊熒光屏。屏面上涂有熒光粉，在電

6、子束轟擊下熒光粉發(fā)光，其發(fā)光亮度正比于電子束攜帶的能量。,11/27/2024,10,若將攝像端送來的信號加到顯像管電子槍的陰極與柵極之間，就可以控制電子束攜帶的能量，使熒光屏的發(fā)光強度受圖像信號的控制，只要掃描速度足夠快,則利用熒光屏的余輝特性和人眼的視覺惰性,就可在屏幕上重現(xiàn)連續(xù)的圖像，實現(xiàn)電光轉換。,2,、同步,圖像重現(xiàn)時要求收發(fā)兩端保持同步的工作狀態(tài)。即要求收發(fā)兩端的掃描速率要相同，掃描位置一一對應。,11/27/2024,11,1.2,電視掃描原理,一、電子掃描,1,、,電子束偏轉的基本原理,電視機中的電子掃描是通過,電子束在偏轉磁場的作用下發(fā)生偏轉而實現(xiàn)的。為了使電子束順序地掃過整

7、個屏幕,顯像管的管頸上要安裝兩對偏轉線圈,一對是水平偏轉線圈,產生垂直磁場；一對是垂直偏轉線圈，產生水平磁場。,當他們分別通以不同頻率的鋸齒波電流時，電子束在垂直磁場作用下，沿水平方向偏轉，即水平掃描；在水平磁場作用下，沿垂直方向偏轉，即垂直掃描；電子束在,兩對偏轉線圈的共同作用下，完成從左到右、從上到下的全屏幕掃描，形成矩形光柵。,11/27/2024,12,11/27/2024,13,2,、電子掃描的,行,頻和幀頻,根據電影技術的實踐證明，傳送活動圖像至少要每秒放映,24,幅瞬時拍攝的畫面，才能使人對放映后的圖像獲得平穩(wěn)的連續(xù)圖像的感覺。過低的幅頻將使圖像產生抖動感。,在電視中，一幅圖像稱

8、為一幀，并規(guī)定每秒傳送,25,幀，即,幀頻為,25Hz,；,每幀圖像分成,625,行傳送，這樣每秒就傳送了,15625,行，即,行頻為,15625Hz,。,3,、電子掃描方式,-,逐行掃描和隔行掃描,在電視系統(tǒng)中，要使傳送的圖像清晰，并具有活動、連續(xù)而又無閃爍感，則要求傳送頻率大于臨界閃爍頻率,47Hz,。,在,逐行掃描時，因為掃描一幀的時間為,1/25s,，,時間較長，使人產生畫面的閃爍效應。為克服此現(xiàn)象，并且不增加信號帶寬，普遍采用,隔行掃描,的方法。,11/27/2024,14,隔行掃描,所謂隔行掃描，就是將每幀圖像分為兩場來傳送，這兩場分別稱為奇數(shù)場和偶數(shù)場。奇數(shù)場傳送,1,、,3,、

9、,5,、,奇數(shù)行；偶數(shù)場傳送,2,、,4,、,6,、,偶數(shù)行。世界各國均采用隔行掃描的掃描方式。,11/27/2024,15,隔行掃描的實現(xiàn),11/27/2024,16,二、我國廣播電視掃描參數(shù)（重點）,行頻,f,H,：,15625Hz,；,場頻,f,V,：,50 Hz,（,幀頻,25 Hz,）；,行周期,T,H,：,64s,場周期,T,V,：,20ms,行正程時間,T,HS,：,52s,場正程時間,T,VS,：,18.4 ms,行逆程時間,T,HR,：,12s,場逆程時間,T,VR,：,1.6 ms,每幀掃描行數(shù),Z,：,625,行,每場掃描行數(shù)：,312.5,行,11/27/2024,17

10、,1.3,、重現(xiàn)電視圖像的基本參數(shù),一、亮度、對比度和灰度,1,、亮度：就是人眼對光的明暗程度的感覺。,2,、對比度：客觀景物的最大亮度與最小亮度之比，稱為對比度。,對于重現(xiàn)的電視圖像，對比度不僅與顯像管的最大亮度和最小亮度有關，而且與環(huán)境亮度有關。顯然，環(huán)境越亮，對比度越低；環(huán)境越暗，對比度越高，圖像的黑白層次就越豐富。一般對比度達到,30-40,即可達到滿意的收看效果。,受到顯像管發(fā)光亮度的限制,，,重現(xiàn),的,圖像,無法,達到景物實際亮度,，,但只要能反映客觀景物的對比度和灰度，便可獲得滿意的效果。,11/27/2024,18,3,、灰度：圖像從黑到白之間的過渡色統(tǒng)稱灰色?；叶染褪菍⑦@一灰

11、色劃分成能加以區(qū)別的,層次數(shù),。,為了鑒別電視機所能恢復原圖像明暗層次的程度，電視臺發(fā)送一個十級灰度信號，電視機經過調整后，在圖像中能區(qū)分的從黑到白的層次數(shù)，稱為該機具有的相應級的灰度。一般只要達到六級即可。甲級和乙級電視機分別達到八級和七級灰度。,11/27/2024,19,1,4,黑白全電視信號,黑白全電視信號由,“,圖像信號,”,和確保掃描同步的,“,復合同步信號,”,以及消除掃描逆程回掃線的,“,復合消隱信號,”,等輔助信號而構成的。,一、主體信號,圖像信號,1,圖像信號,圖像信號是由攝像管將明暗不同的景像經過電子掃描和光電轉換而得的電信號。五條由白灰黑而變化的圖像的圖線信號如圖,1-

12、13,所示（有正負極性之分），所示波形為一個行正程的對應波形。一般來說，圖像信號是隨機的，圖,(c),給出了一行的隨機的圖像信號的波形。,11/27/2024,20,圖像信號具有直流成分，其數(shù)值確定了圖象的背景亮度，是單極性信號。,對于一般活動圖像，相鄰兩行或相鄰兩幀信號間具有較強的相關性，信號差別極小，可近似認為是周期信號。,2,、圖像信號的特征：,11/27/2024,21,二、,輔助信號,1復合消隱信號,在,圖像的分解,或,恢復,的,掃描逆程,中,，,若不采取措施，將出現(xiàn)行,、,場回掃線，這將對正程所傳送的圖像起干擾作用。消除回掃線的方法是在行、場掃描的逆程期間，在攝像管與顯像管中分別加

13、入能使掃描電子束截止的消隱脈沖,，即,復合消隱脈沖或復合消隱信號。,發(fā)送端在發(fā)送圖像信號的同時，在逆程期間將消隱信號也發(fā)送出去。行、場消隱信號的電平等于圖像信號的黑色電平；行、場消隱信號的周期應分別與行、場掃描周期相同；行、場消隱脈沖的寬度應分別等于行、場掃描的逆程時間。即行消隱脈沖寬度為12,s，,場消隱脈沖寬度為1612,s。,11/27/2024,22,11/27/2024,23,2復合同步信號,電視系統(tǒng)中,收、,發(fā)掃描必須嚴格同步，即收、發(fā)掃描對應的行、場起始和終止位置必須嚴格一致，否則就會出現(xiàn)畫面失真或不穩(wěn)定現(xiàn)象,。,為了收、發(fā)同步的需要，電視發(fā)送端每當掃描完一行時加入一個行同步脈沖

14、；每當掃描完一場時加入一個場同步脈沖，它們分別在行與場逆程期間傳送，其寬度分別小于行、場逆程時間。我國電視標準規(guī)定，行同步脈沖寬度為4.7,s，,脈沖前沿滯后行消隱信號前沿約1.3,s；,場同步脈沖寬度為160,s（2.5,個行周期），脈沖前沿滯后場消隱信號前沿160,s。,在接收端必須先將這些行、場同步脈沖分離出來，用以分別控制接收機中的行、場掃描鋸齒波電流的周期和相位。這就可保證收、發(fā)雙方掃描電流的頻率和相位都相同，即可保證同步。圖1-15(,a),中給出了行、場同步信號，通常將行、場同步信號合稱為復合同步信號。,11/27/2024,24,11/27/2024,25,三、,黑白全電視信,

15、號,1全電視信號,構成,將圖像信號、復合同步、復合消隱、槽脈沖和均衡脈沖等疊加，即構成黑白全電視信號，通常也稱其為視頻信號。我國現(xiàn)行電視標推規(guī)定：以負極性全電視的同步信號頂電平作為100；則黑色電平和消隱電平的相對幅度為75；白色電平相對幅度為1012.5；圖像信號電平介于白色電平與黑色電平之間。各脈沖的寬度為：行同步4.7,s；,場同步160,s(2.5,行，,H,表示行，,V,表示場)；均衡脈沖2.35,s；,槽脈沖4.7,s；,場消隱脈沖1612,s；,行消隱脈沖12,s。,11/27/2024,26,2全電視信號的頻譜,全電視信號具有在06,MHz,范圍內、離散分布的頻譜結構。為了分析

16、問題簡單，常以圖,l-21,表示全電視信號的頻譜。,11/27/2024,27,1.5,射頻全電視信號,一、射頻全電視信號的形成,視頻全電視信號,(,包括伴音信號,),只有經過調制，形成射頻全電視信號，才能發(fā)射出去。,1,、使用頻段。我國規(guī)定廣播電視系統(tǒng)選用的甚高頻（,VHF,）,頻率范圍為,48,223MHz,，,特高頻,(UHF),頻率范圍為,470,960MHz,。,2,、,調制方式。圖像信號的調制采用殘留邊帶調幅，伴音信號采用調頻方式,.,11/27/2024,28,圖像信號的殘留邊帶調幅。殘留邊帶調幅就是發(fā)送一個完整的上邊帶和一小部分下邊帶，抑制大部分的下邊帶。我國標準規(guī)定，伴音載頻,f,S,比圖像載頻,f,P,高,6.5MHz,，距,f,P,為,-1.25MHz,處的最小衰減量為,20 dB,。,11/27/2024,29,伴音信號的調頻。電視廣播中伴音信號的頻率范圍在,50Hz,到,15kHz,之間。為了提高伴音信號的接收質量，送往伴音發(fā)射機的伴音信號經過調頻,(FM),后變成寬帶信號。我國規(guī)定伴音己調信號的最大頻偏為,50kHz,（,調頻廣播為,75kHz,），,所以已