1 电视信号传输与接收的基础知识

38MHz中 频晶体振
荡
本机 振荡
双工器
伴音 伴音 输入 放大
6.5MHz 伴音混
频
伴音中 频混频
31.5MHz
图1－6 双通道电视发射机的组成框图
伴音 混频
伴音 功放
1 电视信号传输与接收的基础知识
射频信号是一种调幅波，即载波信号（fp）受视 频图像信号调制而形成的。调幅波有上下两个边带， 即（fp＋6MHz）和（fp－6MHz）,占有12MHZ的带宽。 这样，在有限的广播电视波段就容纳不了多少个频道。 另外，这样宽的频带使接收机的造价也大大增加。因 此，在保证图像信号不受损失的条件下，将下边带进 行部分抑制，以减少带宽，这就是残留边带方式，如 图1－7所示。可见，一个频道就只占8MHz的带宽了。
1 电视信号传输与接收的基础知识
幅度
8MHz
0.75MHz
6.5MHz
0.25MHz
fp-6
fp-1.25
fp
fp+6
fS
பைடு நூலகம்
图1－7 电视信号的频谱
f（MHz）
1 电视信号传输与接收的基础知识
我国的射频（RF）电视信号分为甚高频（VHF） 和超高频（UHF）两波段。甚高频包括1～12频 道，其中1～5频道称为低频段（VL），频率范围为 50～92MHz， 6～12频道称为高频段（VH），频 率范围为168～220MHz。超高频段包括频率范围为 13～56频道，频率范围为470～960MHz。
准
1 电视信号传输与接收的基础知识
1.3 电视信号的传输方式 1.3.1 数字卫星广播系统 1.3.2 数字有线传输系统 1.3.3 数字电视广播地面传输系统 1.3.4 网络传输系统
1.4 彩色电视机的种类和特点 1.4.1 CRT彩色电视机 1.4.2 LCD液晶平板彩色电视机 1.4.3 等离子彩色电视机
显示驱 动电路
信号解码处理部分
图1－15 数字电视广播传输系统的接收的系统框图
高清晰度 显示板
1 电视信号传输与接收的基础知识
1．信源编码：将信号源产生的信号（视频信号、 音频信号、图文数据信息等）进行数字编码处理的过 程叫信源编码。
（1）节目复用：把各个数据包（视频数据包、 音频数据包、其它数据包）用电路按比例合成一个数 据组作为一个节目的数据的过程叫节目复用。
（2）纠错解码：把纠错编码后的信号恢复 到纠错编码前的信号的过程。
（3）数据去解扰：把数据中加入的干扰信 号去除掉，恢复到数据加扰前的信号的过程。
信道编码的功能方框图如图1－19所示。
1 电视信号传输与接收的基础知识
有线 传输
电视节目发射前的图像和伴音信号的处理过程 如图1－1所示。
电视节目的接收过程如图1 － 2所示
1 电视信号传输与接收的基础知识
摄像机
视频图 像信号
视频放 大器
视频调 制器
残留边带 滤波器
同步 信号
载波信号 发生器
图像调 制信号
发 射 天 线
合 成 器
话筒
音频伴 音信号
音频放 大器
音频调 制器
伴音调 制信号
1 电视信号传输与接收的基础知识
除去色同步信号的色度信号，再由梳状滤波器 将两个正交信号U和V分离分离。梳状滤波器由延迟 线、加法器、减法器组成。由于使用延迟线，故这 部分电路又叫延迟解调器。经梳状滤波器输出U、V 信号分别加到B－Y及R－Y同步解调器（或称U、V 解调器）上，解调出两色差信号，再与亮度信号送 入解码矩阵电路中，输出三基色信号R、G、B。
－15所示
1 电视信号传输与接收的基础知识
音频 话筒
伴音音频信号
视频 摄像机
数据 计算机
视频图像信号
A／D变换 和信源编码
信道 编码
信号编码处理部分
发射 传输
辅助数据信号 图1－14 数字电视广播传输系统的发射的系统框图
有线 网络
1 电视信号传输与接收的基础知识
有线 网络
接
收
接
信道
口
解码
电
路
信源 解码
1 电视信号传输与接收的基础知识
1 电视信号传输与接收的基础知识
1.1 电视节目的采集和传输 1.1.1 电视信号的形成、发射和接收 1.1.2 模拟电视信号的调制和传输方式 1.1.3 电视信号的编码和解码的过程
1.2 数字电视信号的编码和解码方式 1.2.1 信源的编码和解码的过程 1.2.2 信道编码和解码的过程 1.2.3 数字电视信号处理的基本方法与技术标
频率相位分离 图1－13 U分量、V分量分离
1 电视信号传输与接收的基础知识
1.2 数字电视信号的编码和解码方式
1.2.1 信源的编码和解码过程 数字电视广播传输系统是采用数字信号处理技
术进行传输和处理的系统。 数字电视广播传输系统的发射的系统框图如图1
－14所示 数字电视广播传输系统的接收的系统框图如图1
数据 编码
形成数据包
节目2的数据压缩编码数据包
图1－16 典型的信源编码电路结构
节 目
节目1
复
用
节目2
传 输
复
TS
用
节 目 复 用
节目n
1 电视信号传输与接收的基础知识
2．信源解码：将传输的数据信源信号解调 出来的过程，叫信源解码。
（1）传输解复用：把传输到接收端的 数据流（TS）中的各个节目的数据进行分离的 过程叫传输解复用。
（2）节目解复用：将每个节目中的各 个数据包（视频数据包、音频数据包、其它数 据包）进行分离的过程叫节目解复用。
信源解码的电路结构如图1－17所示。
1 电视信号传输与接收的基础知识
视频 数据
节
节目1 目 解 复
音频 数据
传
用
输
TS
解
复
用
其它 数据
视频解压 缩处理
音频解压 缩处理
数据 解码
图像 处理
演播室
图像监控
图像监控 … 图像监控
视 频 切 换
字符叠加
彩色全电视信号 记录设备
波形监视
测试 信号
脉冲信 号源
副载波 发生器
中心控制室 图1－5 电视信号制作系统
1 电视信号传输与接收的基础知识
FBAS 放大 输入 箝位
微分相 位校正
图像中 频调幅
残留边 带滤波
群时延微 分增益校
正
图像 混频
图像 功放
1 电视信号传输与接收的基础知识
信源 编码
数据 加扰
纠错 编码
信道编码
数据 交织
数据 调制
图1－18 信道编码的功能方框图
输出
1 电视信号传输与接收的基础知识
2．信道解码是将经信道编码后的音频、视频等 信号的数字信号恢复到信道编码前的信源信号的过 程。以便进行信源解码。
（1）数据去交织：把数据交织后的信号恢 复到数据交织前的信号的过程。
（b）第二伴音载波
图1－4 音频信号的频率调制（FM）
1 电视信号传输与接收的基础知识
电视信号制作系统的过程如图1－5所示。 双通道电视发射机的组成框图如图1－6所示。
1 电视信号传输与接收的基础知识
卫星 接收
微波接 收
现场 接收
现场 直播
摄像 机1
摄像 机2
电影/电 视切换
灯光 设备
声音 设备
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1.1.3 电视信号的编码和解码过程 1．电视信号的编码方法
电视信号的编码各国有不同的方式，国 际上流行的有三种方式，即NTSC制、PAL制、 和SECAM制，我国采用的是PAL制。视频信 号的形成通常是由摄像机完成的，如图1－8 所示。
1 电视信号传输与接收的基础知识
色度信号的解码过程如图1－10所示。 亮度/色度信号的分离方法如图1－11所示。 色度/色同步信号的分离方法如图1－12所示。 U分量/V分量信号的分离方法如图1－13所示。
1 电视信号传陷波输器与接收的基础知识
亮度信号 梳状滤波器
延时
Y ER
带通滤波器4.43MHz
色
同
步
全电视 信号
消 隐
1行延迟
1 电视信号传输与接收的基础知识
CCD(B)
CCD(R)
CCD(G)
控制系 统
CCD驱动电路
同步信号发生 器
矩阵电 路
图1－8 摄像机分光棱镜的分光原理
1 电视信号传输与接收的基础知识
CCD(B)
视频预 放B
白平衡
信号处理 B 电路B
CCD(G) CCD(R)
视频预 放G
轮廓补 偿器
视频预 放R
视频摄像机所拍摄的景物的光信号通过镜头组 进入摄像机，通过分光棱镜将所摄的彩色图像分解 成红（R）、绿（G）、蓝（B）3幅基色图像，分 别送到3只CCD（或摄像管）摄像元件，CCD图像 传感器再把这3幅基色图像光信号转换成R、G、B 三个基色电信号。这三个基色电信号在矩阵电路经 编码组成一个复合视频信号。如图1－9所示。
波上（频率为4.43MHz）（U＝Ｂ－Y， V＝R－Y ） （3）将红色色差信号（V＝R－Y）的副载波逐
行反向 （4）将两个已调制在副载波上的色差信号间置
在亮度信号的间隙内
1 电视信号传输与接收的基础知识
3．彩色信号的解码过程 从中频通道中视频检波电路送出的视频信号，在
色度信号处理电路中，首先由带通滤波器 （4.43MHz±0.5MHz）阻止亮度信号进入，取出 色信号。色信号中包括两部分：色度信号和色同步 信号。在色度信号处理之前首先要将色度信号和色 同步信号分离，这里使用时间分离法，利用行同步 信号延迟后形成色同步选通脉冲将两者分离。
如图1－3所示为视频信号的幅度调制（AM） 如图1－4所示为音频信号的频率调制（FM） 。
1 电视信号传输与接收的基础知识
（a）视频信号
（c）视频幅度调制（AM）信号波形
（b）图像载波
图1－3 视频信号的幅度调制（AM）
1 电视信号传输与接收的基础知识
（a）伴音音频信号
（c）音频调频（FM）信号波形
号（音频信号）两大部分组成。图像信号的带宽0～ 6MHz，伴音信号的带宽20～20kHz。为了能进行远 距离传输，并避免两种信号的相互干扰，在发射台将 图像信号和伴音信号分别采用调幅（AM）和调频 （FM）方式调制在射频（RF）载波上，形成射频 （RF）电视信号从电视发射天线发射出去，供电视 机接收。
（2）传输复用：将各个节目用电路按比例合 成传输数据流的过程叫传输复用。
信源解码的电路结构如图1－17所示。 信源编码电路结构如图1－16所示。
1 电视信号传输与接收的基础知识
视频图像信号 伴音音频信号
计算机
A/D变 换
视频数据 压缩编码
形成数据包
A/D变 换
音频数据 压缩编码
形成数据包
其它 数据
＋
V信号
R－Y
R－Y同步解调
解 码 矩
EG
阵
U信号
EB B－Y
－
B－Y同步解调
4.43MHz
色同步选通器 色同步信号
PAL开关
90°
鉴相
晶振4.43MHz
图1－10 色度信号的解码过程
1 电视信号传输与接收的基础知识
彩色全电视信号的频谱
亮度信号
彩色全电视信号的频谱
梳状滤 波器
色信号
f
f
f
H
S
图1－11 亮度、色度分离
1 电视信号传输与接收的基础知识
色信号
色同步消隐
色度信号
行脉冲 色同步信号
用延迟行脉 冲进行色同 步与色度信 号的分离
色同步选通 图1－12 色度、色同步分离
1 电视信号传输与接收的基础知识
色度信号
FU信号
1/2行频
FV信号
用用延频迟率行和脉相 冲位进差行进色行同U 步分与量色和度V 信分 号量的的分分离离
1.4 本章习题及参考答案
1 电视信号传输与接收的基础知识
1.1 电视节目的采集和传输
1.1.1 电视信号的形成、发射和接收 电视系统传送活动景物分为摄像、传输、显像三
部分。 电视技术就是传送和接收图像的技术，由光电
转换原理实现电视图像的传送，而由电光转换原理 实现电视的接收显像，完成两种原理的关键器件是 传送端的摄像管和接收端的显像管。
音频 处理
数据 处理
节 节目2 目
解 复 用 节目n
数据解压 缩处理
图1－17 信源解码电路结构
驱动
图像显 示器
功放
扬声器
输出
1 电视信号传输与接收的基础知识
1.2.2 信道的编码和解码过程 1．信道编码是将音频、视频等信号经信源编码
后的数字信号进行进一步的处理，以便进行有效的 传输。
（1）数据加扰 （2）纠错编码 （3）数据交织 信道编码的功能方框图如图1－18所示。
图1－1 电视节目发射前的图像和伴音信号的处理过程
1 电视信号传输与接收的基础知识
接 收 天 线
高频放 大器
混频
中频放 大器
视频检 波器
视频处 理器
显像管
调谐器
本振
同步偏 转
伴音中 频检波
图1－2 电视节目的接收过程
FM解调低 频放大
扬声器
1 电视信号传输与接收的基础知识
1.1.2 模拟电视信号的调制和传输方式 电视信号主要由图像信号（视频信号）和伴音信
R 白平衡
矩
信号处理 G 阵
电路G
电
路
信号处理 R 电路R
CCD驱 动电路
摄像机 镜头
控制 系统
同步信号 发生器
图1－9 彩色电视信号的形成
视频编码 PAL/NTSC
视频 输出
1 电视信号传输与接收的基础知识
2．彩色信号的编码过程（PAL制） （1）传送的信号为： ①亮度信号Y ②蓝色的色差信号B－Y ③红色的色差信号R－Y （2）将两个色差信号调制相位差为90°的副载