模拟电视伴音信号
模拟电视制式与系统
TV SYSTEM
模拟电视制式与系统
TV SYSTEM
模拟电视制式与系统
NTSC
• National Television System Committee(美国国家电视委 员会),是美国于1953年研制成功的一种兼容彩色电视制 式
• 按色度信号的构成特点,又称为正交平衡调幅制 • NTSC制采用平衡调幅方式和频谱交错原理
color burst位于水平同步信号的结尾和blanking脉冲结尾之间。TV 接收端有一个本地振荡器用来同步color burst。根据这个Color burst， 色彩译码器就能够知道如何去译码色彩信息，译码器也能够决定什么 是蓝色，洋红等等，以及分辨出哪些是正确的颜色。
TV SYSTEM
模拟电视制式与系统
色彩以3.58MHz副载波调制后 不同色彩会有不同的相位关系
TV SYSTEM
75% color bar vector diagram
模拟电视制式与系统
NTSC: Composite Video
• CVBS = Composite Video Blanking Sync 复合视频同步消隐
TV SYSTEM
NTSC解码
NTSC: Luminance & Chrominance
• Luminance
• Chrominance
TV SYSTEM
模拟电视制式与系统
NTSC: Color Bar
TV SYSTEM
模拟电视制式与系统
NTSC: Color Modulation
• Modulated by 3.58 MHz
模拟电视制式与系统
75% color bar waveform
模拟发射机改造成数字发射机的办法
模拟发射机改造成数字发射机的方法作者：庞杰单位：梅河口市播送电视管理局1概述数字电视技术是近年来广电总局大力推进的高新技术，这一技术的开展引发了一场播送电视领域的技术革命，随着人们对播送电视产品的广泛使用，其依赖性与日俱增，对高清晰度、高画质的追求日益增强，这就更进一步促进了播送电视技术的迅速开展。
技术的更新免不了要淘汰一些老旧设备，但如果能经过改进或改造继续服役将是我们求之不得的，我台的模拟发射机就面临这种状况，我台现在有5个频道，使用5部发射机对外播出，根据我们的实际情况，要想一次将5部发射机全部更换成数字电视发射机，不仅经济上承受不起，而且势必造成长时间的停播，因此必须寻求其他解决方法。
2模拟电视发射机与数字电视发射机的区别模拟电视发射机所传输的信号是模拟电视信号，它是将电视图像信号与伴音信号分别调制到规定的射频载波上，并且放大到规定的发射功率送入天线进展无线电发射，模拟电视发射设备按对图像与伴音的放大形式，可分为单通道与双通道两种。
2．1双通道与单通道模拟发射机双通道发射机就是将图像与伴音分别进展放大的电视发射机，它是把已调制的图像载波和伴音载波分别用两个放大器进展放大，然后再用一个双工器把这两路载波信号进展合成送入天线发射出去，其原理如图1所示。
随着高增益、高线性功率放大器件的开展及非线性校正技术的进步，将已调制的图像信号与伴音信号合成后在一个放大器通道中同时进展放大已成为可能，因此出现了单通道电视发射机，其原理如图2所示。
从图2看出，单、双通道发射机鼓励器的前半局部根本相同，所不同的是:单通道发射机的鼓励器中包括图像与伴音的合成器、互调校正器，因为在分放时只对微分增益(DG)、微分相位(DP)及群时延等进展非线性校正，而合放时，由于伴音的参加，伴音载频、图像载频及彩色负载波三者在通过非线性器件放大时，会相互作用形成许多互调分量，因而必须采取措施予以滤除，因此参加互调校正电路，而单通道发射机的输出端还加有带通滤波器，双通道电视发射机的输出端有双工器，声级的输出端也加有滤波器。
电视信号的标准说明
电视信号的标准也称为电视的制式。
目前各国的电视制式不尽相同，制式的区分主要在于其帧频（场频）的不同、分解率的不同、信号带宽以及载频的不同、色彩空间的转换关系不同等等。
电视制式就是用来实现电视图像信号和伴音信号，或其它信号传输的方法，和电视图像的显示格式，以及这种方法和电视图像显示格式所采用的技术标准。
严格来说，电视制式有很多种，对于模拟电视，有黑白电视制式，彩色电视制式，以及伴音制式等；对于数字电视，有图像信号、音频信号压缩编码格式（信源编码），和TS流（Transport Stream）编码格式（信道编码），还有数字信号调制格式，以及图像显示格式等制式。
电视可用不同的方式来实现。
实现电视的一种特定方式，称为电视的一种制式。
在黑白电视和彩色电视发展过程中，分别出现过许多种不同的制式。
黑白电视制式黑白电视制式的主要内容为：图像和伴音的调制方式、图像信号的极性、图像和伴音的载频差、频带宽度、频道间隔、扫描行数等等。
目前世界各国所采用的黑白电视制式有：A、B、C、D、E、F、G、H、I、K、K1、L、M、N等，共计13种（其中A、C、E已不采用），我国为其中的D、K制。
黑白电视制式通常是按其扫描参数、视频信号带宽以及射频特性的不同而分类的。
目前世界上的黑白电视制式大致分为13种，我国黑白电视属于D/K制（6.5）。
黑白电视制式使用时间最长，现在的彩色电视制式也是在黑白电视制式上发展起来的，并且向下兼容，因此黑白电视制式到现在还具有非常重要的意义。
彩色电视制式彩色电视制式，是在满足黑白电视技术标准的前提下研制的。
为了实现黑白和彩色信号的兼容，色度编码对副载波的调制有三种不同方法，形成了三种彩色电视制式；即NTSC制、SECAM制和PAL制（对于NTSC制，由于选用的色副载波的频率不同，还可分为NTSC4.43和3.58两种），以上是从技术的角度对制式的概括介绍。
彩色电视机的制式种类严格来说，彩色电视机的制式有很多种，例如我们经常听到国际线路彩色电视机，一般都有21种彩色电视制式，但把彩色电视制式分得很详细来学习和讨论，并没有实际意义。
浅析数字发射机与模拟发射机的区别
图像 功放
伴音 信号
伴音 放大
38MHz 中频 晶体振荡器
6.5MHz 伴音中 31.5MHz 伴音调频 频混频
本机 振荡
双工器
伴音 混频
伴音 功放
图 2 双通道电视发射机原理框图 作者简介：刘淑文，辽宁省广播电视技术保障中心，高级工程师，主要从事广播电视无线发射技术工作。
·39·
第1期
1.输入信号不同 与模拟发射机不同，数字发射机的输入信 号不是通常的视频和音频信号，而是将视频、 音频信号进行压缩编码，并与其他数据信号复 用打包的TS流，是一路输入。数字发射机一般 都是单通道发射机，模拟发射机包括单通道和 双通道两种。 2.激励器不同 在信号的处理方式上，数字激励器首先把 输入TS流进行数字处理，转换成数字正交基带 信号，再对数字正交基带信号进行均衡和线性 预校正，然后转换成模拟基带信号，最后送到 调制器直接调制在所需的射频载频点上，送到 功率放大器单元进行放大输出。 数字激励器一般包含信道编码、均衡、调 制、变频处理。信道编码使传输系统具有一定 的纠错能力，在接收端解码后，不仅可以检测 错误，还能判断错误码元所在的位置，并自动 纠错。均衡可以实现对数字基带信号进行预校 正，并对基带信号进行数模转换（D/A转换）， 然后进入调制器按照数字电视传输标准进行调 制与射频转换。 模拟激励器的工作原理是 3.放大方法不同 功率放大器决定了发射机的功率输出能 力，是发射机中成本最高的部分。数字电视发 射机和模拟电视发射机都采用大功率横向扩散 金属氧化物半导体晶体管（LDMOSFET）。模拟 电视发射机功率放大器又分为图像和伴音功率 放大器，而数字电视发射机功率放大器是同一 个功率放大器。数字电视发射机对功率放大器 的线性要求比模拟电视发射机高，除了在激励 器中加预校正电路进一步提高性能之外，输出 功率必须适当下降。所以，模拟电视发射机的 放大效率高达30%，而数字电视发射机放大效率 只有10%~20%。 4.非线性预校正 数字电视发射机一般用非线性预校正实现 非线性补偿控制，改善发射机输出信号的频谱
. 论述题 从我国收音机电路的发展历史谈通信电路的进展
论述题从我国收音机电路的发展历史谈通信电路的进展中国人对收音机亦有刻骨铭心的记忆。
因为收音机不依赖电网，可免电池或用干电池，价格较便宜，上世纪60年代在中国普及，并有了“话匣子”“戏匣子”“半导体”（晶体管时代）等昵称。
而电视机因依赖电网和工业基础，到上世纪80年代才普及。
而回首收音机的历史，它经历了从奢侈品，到必需品，再到收藏品的演变，这是电子技术进步的活标本，经历了矿石检波器、电子管、晶体管、集成电路四次演变。
可以说，一部中国收音机的百年史，其背后也是电子管、晶体管、集成电路的发展史。
中国电台和收音机起源于上海滩1895年，意大利工程师马可尼发明了无线电报，1896年赴英国获得无线电报专利。
1897年5月2日出版的第25册《时务报》即刊出译文“无线电报”，提到“无论水陆，随时随地可以通信。
”1874年karl ferdinand braun发现了一些天然矿石具有单向导通的特性，这是人类第一次发现半导体的整流特性，这就是最早的二极管了。
利用他的发现，1894年，jagadish chandra bose利用方铅矿的单向导电性，制成了世界上第一个检波器——矿石检波器。
当时人们并没有理解这个现象的内在机理，直到20世纪30年代，人们才意识到矿石检波器实际上是利用金属-半导体接触点形成的肖特基势垒具有的单向导电性进行检波的。
1920年11月2日由美国匹兹堡西屋电气公司开办的kdka广播电台，是世界上第一个正式每天播出的广播电台。
当时有报道写道：“在日伪统治时期，虽然对于无线广播电台的设置及播音内容等实施了严格的管制措施，但上海各类无线电台仍极为活跃，尤为值得一提的是许多各具背景的‘地下电台’，它们的播音令日伪头痛不已。
”亚美代表中国本土收音机产业起步祖籍福建的上海滩苏家实在是非同凡响、“富延三代”。
第一代苏升是上海商界领袖。
1903年，第二代的苏本炎和几个兄弟在上海创立了民立中学，1905年再创立民立幼童学校。
第二章 模拟电视信号的形成和传输1
第四节 高频电视信号的构成及传输
三、电视频道的划分及多种传输方式
3．卫星电视广播 用于远距离传输高频电视信号。 图为卫星广播电视系统任务表示图。
• 黑色电视基础—第三章
第五节 黑色电视信号
一、黑色图像的分解和三基色点信号的发生 二、兼容性和逆兼容性 三、亮度信号和色差信号
第五节 黑色电视信号
第一节 图像分解与光电转换
四、数字信号
用〝0〞和〝1〞以及由它们所组成的数字串来传送信息，那么称为〝数 字信号〞。数字信号这种方式异样可以用来传输图像中各点像素的亮度信息 和空间位置。
第二节 电子扫描与图像明晰度
一、电子扫描的扫描方式 二、电视图像幅型比与扫描格式 三、图像分辨力与电视图像明晰度
导入
电视信号的构成和传达
2．电视信号的传达 低频视频信号，调制 到射频载波上变成射频电 视信号，经有线电视网络、 广播电视发射系统或卫星 电视系统等不同方式传输 到用户家中。其主要物理 进程是调制和发射(相似 于装载和运输)，关键设 备是调制器。
导入
电视信号的构成和传达
3．电视信号的终端显示 射频信号经解调(检波)
第三节 视频信号
全电视信号
视频信 号又称全电 视信号，黑 色全电视信 号包括图像 信号、复合 消隐信号、 复合同步信 号。全电视 信号波形如 图 所示。
第三节 视频信号
一、图像信号
1．图像信号的位置 图像信号出现内行 正程时期。含有行同步、 行消隐信号的视频信号 波形及相互关系如下图。 图中为行正程时间。
黑色电视图像中低频局部(表现为大面积)，既有亮度信号也有色度信号； 高频局部(图像细节)，只要亮度信号没有色度信号，即没有黑色，称这种处 置为大面积着色原理。它浪费了带宽又不影响重现图像的质量。
模拟电视信号介绍
NTSC 59.94 Hz
行扫描线 行频 亮度信号带宽
525条 15,734.264 Hz 4.2 MHz
声音载波
4.5 MHz (System-M)
色度信号
I、Q
色信号载频 (455/2)fH = 3.579545MHz
色信号调频方 式 色差信号带宽
彩色同步频率
相位及振幅正交调变
I=1.3 MHz Q=0.6 MHz 3.58 MHz
行同步信号：保持发送端与接收端行信号一致，在行逆程发出，叠加在行消隐之上。宽度：4.7μs，脉冲前沿滞后行消隐信号前沿 1.3μs，电平幅度25%，周期：64μs。
场同步信号：保持发送端与接收端场信号一致，在场逆程发出，叠加在场消隐之上。宽度：160μs，前肩160μs，电平幅度：25%。
复合同步信号：将行场同步信号复合在一起，称为复合同步信号。
残留边带图像频带：B1=1.25+6.25=7.5MHz伴音频带：B2=0.5MHz 每个频道分配：8MHz，图像载频与伴音载频相差6.5MHz
4 电视彩色制式
1．NTSC制式 NTSC(National Television Systems Committee)彩色电视制是1952年美国国家电视标准委员会定义的彩色电
复合消隐和复合同步信号叠加如下图
2.4 行场扫描参数
PAL扫描参数
NTSC扫描参数 在模拟电视技术中，由于黑白与彩色电视的兼容性，扫描设定是一致的。
2.5 视频信号的频带
图像信号的频带宽度，对电视频道的设置很重要。一般图像信号的频宽决定了视频信号的宽度。图像信号频带宽度是最高频率与最 低频率之差，即B= fmax—fmin 。 当图像信号背景不变时：fmin=0 当图像像素黑白相间变化，如图：设n为每行分解的像素（黑白相间的条纹数），取n=583，行扫描正程时间T正= 52µs，在显示 一行图像扫描中，黑白间隙每秒的变化次数最大为n/2，则最高频率fmax 为：
数字电视与高清晰度电视
●空间冗余。视频图像在水平方向相邻像素之间、垂直方向相 邻像素之间的变化一般都很小，存在着极强的空间相关性。 从而产生了空间冗余。
●时间冗余。在相邻场或相邻帧的对应像素之间，亮度和色度 信息存在着极强的相关性。当前帧图像往往具有与前、后两 帧图像相同的背景和移动物体，只不过移动物体所在的空间 位置略有不同，对大多数像素来说，亮度和色度信息是基本 相同的，称为帧间相关性或时间相关性。
9
6.2 电视信号的编码
6.2.1 电视信号的数字化 模拟电视信号转换为数字电视信号的过程是一个编码过程。
也称为PCM调制(脉冲编码调制)。
图6―2 电视信号的编码与解码
10
图6―3 PCM的编码与解码过程
取样信号 fs>2fm
11
取样后的PAM信号经过量化,变为幅度取有限个离散 值的PAM信号。然后,再根据取样点的离散值,编为n位的 二进制数字码。设离散值的最大个数为M,n与M的关系为
每帧取样次数为：
625 851.2548＝532034.25
可见四帧才能重复。而相邻两行 差
313 851.2548＝262442.7524
约1/4个周期。因此 常采用fs=4fsc
16
(2)编码位数。 图像信号的编码位数n是由所需的量化层数决定的。 设单极性图像信号的变化范围为0到1,分为2n个量化层,每
6.1 数字电视概述
6.1.1 数字电视的概念 数字电视(Digital TV)指的是将模拟的电视信号变换为数字
形式的电视信号,然后进行传输、处理或进行存储的系统。
(a)
1
(b)
图6―1 数字电视系统
2
数字电视分为： ●标准清晰度电视(Standard Definnition
第2章 模拟电视信号基础.ppt
信号频带宽度是最高频率与最低频率之差，即B= fmax—
fmin 。 当图像信号背景不变时：
f min 0
当图像像素黑白相间变化，如图2-5所示：设n：为每行分 解的像素，取n=583，T正：行扫描正程时间= 52µs，在 显示一行图像扫描中，黑白间隙每秒的变化次数最大为n/2， 正程扫描时间为52µs，则最高频率fmax 为：
1）正程期间发出，电平幅度12.5%～75%之间。 2）负极性信号，即电平越高，图像越暗。采用负极性信号
的优点是：一是节省发生功率，由于图像信号大多是亮电平， 将亮电平规定在低电位，可节省大量的发射功率；二是抗干 扰能力强，由于在传送信号时，大多数干扰是叠加在高电平 上的，而高电平是设定为黑电平，使干扰显示不出来，即减 少了干扰信号对图像的影响。所以，大多数图像信号都设计 为负极性。
2.2射频电视信号
d1 3.57( h1 h2 ) （km） （2.1）
如果电视信号调制在微波段，一般在1GHz以上，传播距离 可以远些，近似为d2
d2 4.12( h1 h2 ) （km） （2.2）
2） 多径传播
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2.2射频电视信号
电视信号经地面或遇障碍物会产生反射，直射信号和反射信 号在接收天线上互相干扰，形成多径传播，表现为出现重影。
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2.2射频电视信号
2.2.2 射频电视信号的形成
在2.1节中，介绍的电视信号是视频电视信号，这种信号只 能在室内或近距离传输，而电视信号由电视台发出后，一般 要经过长距离的传输才能送到用户终端。为使电视信号在自 由空间传播的更远，并实现多个电视台节目同时传送，电视 信号要经过高频调制后，才能有效地发射出去发射。即将视 频电视信号变成射频电视信号，也称为对电视信号的调制。 这里分析一下，为什么要对电视信号进行调制，主要考虑有 两个原因：
电视机模拟信号搜台详解
一、国内机搜台简介频道：频道号范围为1－200，共可存储200个频道频率范围：43.7MHz－865.25MHz彩色制式：PAL/NTSC/SECAM..,能够搜到厂信号所有频道，并能够自动识别彩色制式伴音制式：D/K、B/G、I、M，详见自动（手动）搜台内的说明搜台方式：自动搜台，手动搜台其他：不能出现漏台现象，假台的个数不能超过3个。
菜单内一般有自动搜台，手动搜台，微调，伴音制式，彩色制式项。
自动搜台:从当前频道以最小频率开始搜台，当达到最大频率或节目号超过200后自动搜台结束。
搜台时彩色制式要求能自动识别并记忆识别后的制式，识别不到记忆为PAL；伴音制式如果能自动识别则记忆识别后的制式，能自动识别但识别不到记忆为D/K；不支持自动识别则记忆为用户在菜单内设置的伴音制式。
搜台结束或者用户中途退出后，从最后一个记忆频道以后到第200频道节目的“跳越”数据设置为“开”，然后返回开始搜台时的频道。
手动搜台：根据用户选择的方向从当前频率开始向上或向下搜台，如果向上搜台频率超过最大频率则继续从最小频率开始向上搜；同样向下搜台时小于最小频率时则继续从最大频率开始向下搜，直至搜到信号。
手动搜台时彩色制式以及伴音制式记忆为用户在菜单内设置的制式，如果用户菜单内设置为auto则需要自动判断相应制式并记忆，如果自动判断不到则分别记忆为PAL,D/K。
搜到信号后将搜到的数据存储到当前频道号的数据内，并结束手动搜台。
后台微调：搜台结束后，换台到任意一个搜到的频道，都会在后台进行AFT动作，以便在信号频率发生偏离后能够后台跟随到最佳频率。
如果在该频道上执行过用户菜单内的“微调”操作，则自动关闭该频道的后台AFT动作。
开机自动搜台：如果有开机自动搜台功能，硬开机从1频道开始搜台，完成时自动关闭。
在清空母块和按OK键后，开机要求自动搜台。
二、美洲机搜台简介美洲机与国内机搜台方面最大的区别就是美洲机每个频道的频点是固定的。
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3.FM调制度
FM调制度反应的是载波频率受调制信号控制的程度，常 用频偏（Frequency deviation）值表示。 GB3174-PAL-D制电视广播制式规范1995中规定，伴音信号 调制的最大频偏为50kHz。
在PAL制的电视机伴音电性能测试中，调制度也用百分数来 表示，参考就是50kHz。例如54%调制度指的是27kHz的频偏。 以下为不同伴音制式的额定频偏与最大频偏的关系。
导频制立体声基带信号频谱图
5.立体声广播
ß
BTSC system——美国
5.立体声广播
ß
FM-FM——日本
播出模式 MONO STEREO BILIGUAL 音频信号 Mono (L+R) (L-R) 2fh A B 2fh
5.立体声广播
ß
Two-carrier system——A2 （双调频）
PAL DK NICAM
6.不同国家和地区的ATV伴音
伴音制式 1.FM Mono 2.AM Mono 3.FM mono/Nicam 4.AM mono/Nicam 5.FM-Stereo(A2,IGR) 6.BTSC(MTS) 7.EIA-J 调频单声道 调幅单声道 调频单声道+数字丽音 调幅单声道+数字丽音 德国立体声 美国立体声 日本立体声 适应地区 全球(欧美等) 法国 欧洲(英,意等) 法国 德国 美国,加拿大等 日本
5.立体声广播
5.立体声广播
ß
AM-FM导频制立体声广播
美国联邦通信委员会（FCC）与1961年确定美国立体声调频广播的
制式为导频制（AM-FM）。用音频的差信号（S信号）对副载频（选用 38kHz）进行抑制载频的调幅，再与和信号（M信号）以及频率为副载 频频率二分之一的导频信号（19kHz）合成后形成基带信号（导频制立 体声复合信号），然后用基带信号对主载频进行调频，实现立体声广 播。目前导频制立体声广播在欧、美、日等国家得到广泛应用。
NICAM 728是一种使用32kHz采样 频率和14bit解析度的数字制式。它使用 728kbit/s，所以命名NICAM 728。 NICAM 728数据以帧传输，每帧包含 1ms音频。数据流对载波进行“差分编码 正交移相键控调制”（DQPSK）后进行广 播。 NICAM可以提供三种普通电视用户 可用的传输模式: 单声道(MONO)，立体 声(STEREO),双语(BILINGUAL)。
播出模式 MONO STEREO BILIGUAL
FM1(通道1) Mono (L+R)/2 LANGUAGE A Mono
FM2BG) LANGUAGE B
5.立体声广播
ß
NICAM 丽音
数字立体声音频使用NICAM 728(near-instantaneously companded audio multiplex 准瞬时压扩音频复用) 标准，由BBC和IBA共同研发，以 提高伴音音质，提供多个数字伴音和数据通道，降低串扰。丽音广播是 在图像载波与伴音载波之外插入附加的第三个独立载波，比图像载波高 5.85Mhz(BG/DK/L)或6.552Mhz(I)。
50 0 2000 1.45
100 0 3000 2.76
200 0.02 4000 4.11
300 0.04 6000 6.58
500 0.11 8000 8.64
800 0.27 10000 10.36
1000 0.41 12000 11.82
1500 0.87 15000 13.66
将3dB对应的频率点记为Fs，则 t＝50uS 对应Fs＝3.18kHz t＝75uS 对应Fs＝2.12kHz TG39说明书中对预加重的描述如右图所示。
ATV伴音信号
主要内容
1.
ATV伴音载波 FM广播 FM调制度 预加重 立体声广播 不同国家和地区的ATV伴音
2.
3.
4.
5.
6.
1.ATV伴音载波
模拟电视接收到每个电视频道 的RF信号包含一个图像载波和一个 伴音载波。 除了SECAM L/L’制式的伴音使 用调幅（AM）广播外，其他制式 的伴音载波均使用调频（FM）广 播。 ATV伴音有单音广播和立体声 广播。单音广播均采用单载波，立 体声广播有单载波，也有双载波; 有模拟制式，有数字制式。
4.1调频广播的预加重和去加重
4.1调频广播的预加重和去加重
将原调制信号高音成分预先加以提升的措施成为预加重 （Pre-emphasis）。
在发射端对声音进行预加重后，必须在接收机端相应地对 声音的高频成分进行对等的衰减，这种处理叫做去加重（Deemphasize）。
4.2预加重时间常数
频率（Hz） 振幅提升值 （dB） 频率（Hz） 振幅提升值 （dB）
参考资料
维基百科 TG39BCManual 《视频技术手册（第5版）》 《TV软件基础知识》 《电视与调ono
图像载波
伴音载波
TG39立体声设置区域
2.FM（Frequency Modulation）
ß
调频（FM）是一种以载波的瞬时频率变 化来表示信息的调制方式。
ß
在模拟应用中，载波的频率跟随输入信 号的幅度直接成等比例变化。
ß
国标《米波调频广播技术规范》GB/T 4311-2000中规定，对单声调频广播用 30Hz~15kHz音频信号对射频载波进行 调制，预加重时间常数为50us，100% 调制时的频偏为±75kHz。