电视信号的形成和传输

第三章电视信号的形成和传输

【教学目的】

⒈知识目标：掌握彩色电视信号的拍摄及处理形成过程和熟记参数、PAL及NTSC制式的特点。

⒉能力目标：理解彩色电视信号的拍摄及处理形成过程。

【教学重点】光电转换原理、扫描制式、音视频信号的调制及两种制式彩色电视信号的形成。

【教学难点】音视频信号的调制及两种制式彩色电视信号的形成。

【教学方法】讲述法

【教学时数】15学时

【教学过程】

第一节光电转换与电子扫描

【教学目的】

⒈知识目标：掌握一幅图像的组成、光电转换的原理及两种扫描体制的参数和特点。

⒉能力目标：理解光电转换原理及图像在电视屏幕上的显示原理。

【教学重点】光电转换的原理、两种扫描体制的参数和特点。

【教学难点】光电转换原理及图像在电视屏幕上的显示原理。

【教学方法】讲述法、实验法

【教学时数】2学时

【教学过程】

新课导入:客观世界的事物是怎样形成电信号呢，电视屏幕上的图像又是怎样出现的呢，通过这一节课的学习我们要理解其实质。

听课问题:

1、电视信号的形成和发送经过了那些过程？

2、摄像机的光电转换原理是怎样的？

3、图像的分解于清晰度有什么关系？

4、扫描体制有几种，各有什么特点？

一、电视信号的形成和传送

从图中可以看出：

图像信号：调幅调制。

伴音信号：调频调制。

二、摄像机的光电转换

1、摄像机：是一种将我们眼前景物的光信号转换成电信号的光电转换电子设备。

2、摄像机的光电转换原理如下图

电子束在光电靶上从左到右，自上而下的扫描。在摄像管前方玻璃内壁上，镀有一层透明的金属膜，作为光的通路和信号的输出电极。在金属膜后面再敷有一层很薄的光电导层，它由灵敏度极高的光敏材料组成。光敏材料在光线强弱有微小变化时，它的电阻即随之变化。光强时电阻减小，光弱时电阻增大。当电子束扫到强光点时，由于电阻较小，整个回路的电流增大，在Rfz上的压降增大，输出电压小。相反，当电子束扫到暗点时，回路电流减小，在Rfz上的电压降小，输出电压较高。从而实现了电视信号的光电转换过程。

三、图像的分解与清晰度

1、观察电视图像我们会发现屏幕上的图像是由

很小的点构成的，这些点越小越多图像就越清晰。

2、构成图像上的每一个点我们称之为象素。

四、扫描体制

1、扫描体制指形成图像的扫描制式。

2、电视图像的概念

行：电子束自左向右扫描一次称之为一行；水平方向的扫描称为行扫描。

场：电子束一行一行扫描完一幅图像称之为一场。垂直方向称为场扫描。

一帧：指一幅完整的静止画面。

电视机的行扫描和场扫描是同时进行的，电子束的扫描稍向右下倾斜。

3、在电视机上我们看到的是连续的画面，其实是由一幅一幅的静止画面连续播放形成的，由于人眼的视觉惰性和屏幕荧光粉的余晖效应才感觉到连续的电视画面，

4、电视技术中要求1秒钟必须播放25帧图像，即帧频fv＝25Hz、帧周期Tv＝40ms；一帧图像625行，则行频fH＝15625Hz，行周期TH＝64µs。

5、常见的扫描体制有逐行扫描制和隔行扫描制。

（1）逐行扫描

电子束从左到右从上到下一行紧接一行扫描称

逐行扫描。电子束在显象管屏幕上的扫描轨迹称为

光栅。

电子束从左到右扫描的轨迹称为行正程，从右

回到左的轨迹称为行逆程。消去行逆程，只有行正

程光栅。

（2）隔行扫描

由于图像1妙播放25幅图像虽然解决了画面的连续问题，但在电视屏幕上播放出来任有闪烁现象，在隔行扫描中将一帧图像分成两场，即奇数场和偶数场；这时1妙就有50场，即场频fz＝50Hz场周期Tz＝20ms，从而消除了画面的闪烁现象。

为了不使奇数场和偶数场的扫描重合，要求每场必须有个半行，所有总行数必须是奇数，使两场的图像正好相补，原理如下图所示，我国电视制式规定一帧行数为625行，帧正程575行、帧逆程50行；因为一帧分成两场，即每一场是312.5行，场正程287.5行，场逆程25行。

【小结】回答课前问题

【作业布置】

1、完成光电转换的电子设备是，构成图像的每一个点称为，在电视技术中一幅图像指，场频是、行频是，常见的两种扫描制式是和；为了消除图像的闪烁感一帧图像被分成场和场。

2、摄像机是怎样实现光电转换的？

【本节反思与作业批阅情况记载】

第二节视频信号

【教学目的】

⒈知识目标：掌握全电视信号包括那些，各有什么作用，熟记它们的参数。

⒉能力目标：能熟练的画出全电视信号的波形，并能进行说明。

【教学重点】全电视信号包括那些，各有什么作用，它们的参数。

【教学难点】熟练的画全电视信号的波形，并能进行说明。

【教学方法】讲述法

【教学时数】2学时

【教学过程】

【复习】一幅图像多少行，其中正程多少行，逆程多少行，在隔行扫描中，一场共扫描多少行，正程多少行，逆程多少行？

新课导入: 我们从电视机屏幕上看到五彩缤纷的图像，但我们知道它的信号是怎样的吗？通过这一节课的学习我们就能清楚这个问题。

听课问题:

1、视频信号包括那些部分，它们各有什么作用？

2、能画出全电视信号的波形。

3、全电视信号各部分的参数有那些？

一、视频信号的构成及波形

1、全电视信号的波形如下图所示

2、全电视信号包括图像信号、消隐信号、同步信号和辅助信号。

（1）图像信号：包含我们看到的电视机屏幕上的所有内容。

（2）消隐信号：使电子束在行场扫描逆程期间截止。

（3）同步信号：使电视机的播放与发射完全同步。

（4）辅助信号：保证扫描的准确稳定。

3、从图中可以看出全电视信号有以下特点：

（1）脉冲性：全电视信号含复合同步和复合消隐脉冲。

（2）周期性：行场脉冲是周期重复的，而且两行间，两场间的信号有相似性。

（3）单极性：正极性，白电平高，黑电平低。负极性，白电平低，黑电平高。

二、图像信号

1、图像信号（负极性）的位置及特点（负极性）

从图中可以看出

（1）行周期64µs，其中正程52µs、

逆程12µs。

（2）图像信号的幅度相对值只能在

10％－75％之间变化。

2、图像信号的频率范围（带宽）：0——6MHz

（1）最小频率：图像全黑或全白时，即一幅图像内无变化，则频率为0。

（2）最高频率：图像垂直方向有575各象素，电视机的宽高比为4：3，则水平方向的象素为766个；那么图像信号的最高频率为6MHz。

3、在图像信号中低频代表轮廓，高频代表细节。

三、消隐信号（如右图）

1、行消隐信号：保证行消隐期间电子

束截止，脉宽为12µs，频率是15625Hz。

2、场消隐信号：保证行消隐期间电子

束截止，脉宽为1.6ms，一般以25个行周

期。