广播电视系统

场积累的时间为1/50S，而且具有以下特点：没有一场的延 迟、图象垂直边沿闪烁减小、宽的动态范围和抗弥散性好、但 垂直方向分辨率略有降低。
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图3―9 四相CCD的隔行扫描
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④ CCD彩色摄像机 ●单片CCD摄象机
镶嵌式滤色器，Green Field Checker Sequence
图3-10 采用GCFS滤色器的单片CCD彩色摄象机方框图
它一般采用无线电方式进行信号传输,因此,广播电视系统也可
称为无线电视系统或开路电视系统。目前,广播电视系统主要 是广播这一单一业务。图3-1是一个广播电视系统的组成方框
图。
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包括摄象机、标准信号发生器、电视电影、幻 灯、录像、现场转播、城际节目交换
图3-1 广播电视系统的基本框图
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3.2 电视信号的产生 3.2.1 彩色电视摄像机 摄像机是电视系统的最重要的信号源,其性能的优劣往往对 整个电视系统的质量有着举足轻重的作用。因此,对摄像机的要 求很高。对摄像机的性能要求主要有: ●分辨率要高。好的水平分辨率可达 750 线 ,差的也不能小于 300线。 ●彩色逼真,轮廓清晰,灰度分明。 ●失真与干扰要小。 ●灵敏度要高。较好的摄像机的灵敏度约在40lx左右。 ●镜头口径及变焦比要高。（如10~15倍的变焦镜头）。 ●使用特性好。要求调节简单,使用灵活方便及小型轻便等。
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3.光学系统 光学系统也是彩色摄像机的重要组成部分 , 它不仅对摄 像机的光谱响应特性有影响 , 而且也影响所摄取的景物及 其彩色。彩色摄像机的光学系统主要由变焦距镜头、分 色镜、中性滤光片和色温滤光片组成(图3―2)。
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3.2.2 飞点影片扫描器
在电视电影摄像机中,常常用到的一种设备叫飞点影片扫 描器,简称飞点扫描器FSS(Flaying Spot Scanner)。其组 成和工作原理如图3―14所示。
(a)FT
(b)IT
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图3―5 面阵CCD的几种结构形式
帧行间转移型CCD中电荷包从成像 区向存储区转移是在场消隐期间进 行的，而在光屏蔽和存储列中进行， 拖尾基本上不存在。
(c)FIT
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② CCD的工作原理。 要经过三个步骤，即光电转换、电荷积累、转移与读出 ●光电转换与电荷积累 当光射到P型硅晶体上，由于激发而产生电子空穴对，电 荷在电场作用下落入势阱中。电子的数目与光强成正比。 ●电荷转移
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三相时钟驱动信号 （寻址转移信号） 图3―6 CCD电荷转移原理图
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③ CCD的隔行扫描
图3-7 帧积累方式电荷转移 (a)奇数场；(b)偶数场
帧积累的时间是1/25S，上场的电荷保留在光敏区，出现在 下一场中，故有一场时间的延迟，这会引起动态分辨率降低。
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图3-8 场积累方式电荷转移 (a)奇数场；(b)偶数场
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图3―2 示出了三管式彩色摄像机的基本组成。
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2.摄像管 摄像管是摄像机中的光—电转换器件,也是摄像机的关键器 件之一。摄像管的质量、体积和种类决定着摄像机的质量、 体积和调节方式。
(1) 光电导摄像管。 (2) CCD(Charge Coupled Devices)摄像管。 ●寿命长、成本低、体积小、重量轻。 ●均匀性好、几乎没有几何失真。 ●机械性能好,耐震、耐撞,不怕强光照射。 ●重合精度高。摄像管与镜头固定牢固,匹配精确。 ●暂留特性好,适于拍摄运动图像。 ●CCD摄像管的缺点主要是存在垂直拖尾现象,但采用帧行 间转移(FIT)型CCD可以基本克服这种现象。
图3―14 飞点扫描器
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3.2.3 录放像机 视频记录就是把视频电视信号(电信号) 记录下来。 存储记录方式可以是模拟式 , 也可以是数字式。数字式有许多 优点,如失真、杂波小和复录对图像质量的影响小。 目前最广泛的视频记录有： ●磁带记录VTR（Video Tape Recording ) (1)U型机或称Umatic。它采用3/4英寸磁带,在电视广 播中用得较多。 (2)β型机或称β―max。它采用1/2英寸磁带。 (3)VHS。它也采用1/2英寸磁带。 ●激光视盘LD（Laser Disk) ●视频压缩视盘（Video Compact Disk) ●数字视盘（Digital Video Disk)
电视系统按应用特点划分： ●广播电视系统 ●应用电视系统 按传输方式划分： ●无线电视系统 ●有线电视系统 按传输信号划分： ●模拟电视系统 ●数字电视系统 一个电视系统的功能应包括电视信号的产生、变换、传 输、记录与重放、接收与显像等。
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3.1 广播电视系统概述
广播电视系统是一种用于广播的非专用电视系统。由于
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每行只有两 种基色
(a)
(b)
图 3-11 （a）GCFS滤色器；
（b）光敏单元与滤色器的相对位置关系
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第n行 延迟后 的n-1行
图 3-12 第n和n+1行上R、G、B电压信号分离 (a)第n行,(b)第n+1行
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●三片CCD摄象机
图3-13 三片CCD彩色摄象机方框图
三片CCD摄象机的分辨率要比单片CCD机好的多。因而 在广播电视中常用三片机。
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① CCD的构成。
也叫势阱， 电压越高， 势阱越深。
图3―3 CCD的一个电极结构图
CCD阵列可分为： ●线阵CCD—同时存储一行信号
●面阵CCD—同时存储完整的一副图像信号，包括以下类型。 帧转移（ Frame Transfer FT) 行转移（Line Transfer ，LT)、 行间转移（ Interline Transfer ，IT) 帧行间转移（ Frame Interline Transfer FIT).。
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1.彩色电视摄像机的基本组成
目前,实用化的彩色摄像机主要是三管彩色摄像机和单管 彩色摄像机两种。各种摄像机的构造类似,一般由以下几部 分组成: (1)摄像机头。包括镜头、分光系统、摄像管、预放器、 扫描电路、寻像器、摄像管电源及附属设备等。 (2)视频信号处理部分。主要包括视频放大、增益调整、 白电平调整、黑电平调整、电缆校正、黑斑校正、轮廓校 正、彩色校正、γ校正、杂散光补偿、矩阵电路及消隐电路 等。 (3)编码器、同步机和彩条信号发生器。
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光敏区
存储区
图3―4 (a) 一个面阵CCD的结构
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场正程期间积累，场消 隐期间转移，每行正程 期间从水平移位寄存器 读出一行，并在行消隐 期间向前推进一行。 容易产生拖尾
光敏部分和存储部分以垂直列相间的形式 组合，场正程期间在成像列积累信号电荷， 场消隐期间一次转移到相应存储列上。存 储列的信号在每一行消隐期间沿垂直方向 下移一个单元，在行正程期间由水 移位寄存器逐像素读出信号。