电视基本知识

电视基本知识

1.电视系统的基本构成

电视是传送活动图象和声音的技术，电视系统通常有摄像、传输、显像三部分组成，基本电视系统如下图：摄像是通过摄像机将外界景物的光信号转变成电信号。

传输是将记录了景物光信号的电信号发送出去，发送的方式可以是无线的，即通过无线电波的方式，也可以是有线的，例如现在的有线电视的传输方式。

显像是将接受传输过来的记录有景物光信号的电信号，并将他通过电路和显象管还原成图象。

另外，在记录、传输、还原景物活动图象的同时还记录传输了声音。

早期的黑白电视机，只传送亮度信号，而现在的彩色电视机同时传送亮度和色度信号。

2.电视传像原理

电视记录和传输的主要是活动图象，而电信号是无法直接传输一幅平面图或活动图象，因此，电视只能根据人眼的视觉特性，采用时间分割和空间分割的方法传送，传像的要求是重现的图象与原景有等效的视觉效果。

（１）运动的分解与合成

电视与电影相似，它将连续运动的影象分解成一系列静止的图象以每秒种25帧的速度传送（电影是每秒种放映24幅画面）。再利用人的视觉生理与心理作用，产生出连续运动的视觉效果。

（２）图象的分解与合成

任何图象都使由众多的“像素”组成的，比如报纸上的图片，看仔细就是由一个一个的点组成，这些点越细小、越多则图象的细节越多，图象的清晰度也就越高。一幅35毫米的电影画面约有数百万个像素，目前一帧电视画面约有50万个像素。与电影不同的是，电视不是同时传送和再现图象的全部像素，而是将图象分解后一个一个像素的按一定顺序传送，即摄像是将像素逐个转换成电信号依次传输，显像时再将点信号依次转换成一个一个的像素，最终利用人眼的视觉特性合成完整的电视图象。

（３）电视扫描与光电转换

上述将图象的像素转变成有序传送的电信号以及将电信号按顺序转换成图象像素的过程是依靠电视扫描来实现的，扫描技术是获取和再现电视图象信号的关键技术。在图象有序传送的过程中，每个像素按照从左到右、自上而下的顺序进行发送和同步接收，如图所示，摄像和显像时都是电子枪发射电子，打向光敏靶或荧光屏，而且是从左到右、自上而下依次扫描，使一幅图象完整地传输和再现。

在图象的分解与合成过程中，扫描的同时还要完成光电转换，摄像时的光电转换主要由摄像管来完成，摄像管主要由电子枪、光敏靶和电路组成，摄像时，外界景物通过镜头在光敏靶上成像，光敏靶上各个部分的电阻受光照强弱的影响，因此光敏靶上各部分的电阻值反映了外界景物的亮度，电子枪发射电子扫描光敏靶，扫描到不同的部位，电路中的电流也会发生变化，因此通过电子扫描，光敏靶上的影象信号被拾取出来转变成电信号。该电信号与景物的亮度信号相对应（如图所示）。

显像时的光电转换是由显象管来完成的，显象管主要由电子枪和荧光屏组成，显像时，显象管的电子枪发射电子，轰击荧光屏使其上的荧光材料发光，电子束越强，荧光屏就越亮，将反映外界景物亮度的电信号送至显象管，控制显象管的电子枪发射电子的强度，因此通过显象管的电子扫描，电信号会转变成光信号，此时荧光屏上的亮度与电信号的强弱相对应，同时，也与外界景物的亮度相对应。电视正是通过电子扫描和光电转换实现图象的有序传送的。（如图所示）

（４）电视同步

在摄像和显像的电子扫描与光电

转换时，必须保证它们都是从左到

右、自上而下的扫描即同步，就是要

使图象的分解顺序与合成顺序保持

一致。为此电视信号不仅要传送图象

的亮度和色度信号，而且要传送其时

序信号即同步信号，这就是电视同步，同步信号强迫显像管的电子扫描与摄像扫描一致，如果没有电视同步，重现的图象将会发生畸变、滚动以至无法辨认。

3.电视信号的传输

摄像时，光信号转变成电信号，这种电信号就是电视信号，在传输时，并不是将该信号直接传输出去，它还必须经过一定的处理再进行传输。早期的黑白电

视只传送图象的亮度信息，而彩色电视却不同，它同时传送图象的亮度、色调、色饱和度三个信息，根据混色原理，可由红、绿、蓝三基色经过混色得到所有颜色，彩色电视通过红、绿、蓝三基色的分解与混合以及相应的三基色信号的传输，实现彩色图象的传送，再现原景物中千变万化的色彩。（如图所示）

但在实际应用中，为了解决用一个信道传输三个信息和与原有的黑白电视兼容的问题，彩色电视一般并不直接传送红、绿、蓝三基色信号，而先是将它们转变成一个亮度信号（它与原有的黑白电视兼容）和两个色差信号（R-Y/B-Y），然后再编码复合成一个全电视信号进行传送。信号编码复合的方式不同，其传输的方式也不一样。我们日常生活中常见的电视信号的传输方式有如下几种：

（１）视音频信号分开传输

这种方式是较为常见的一种方式，再连接影视设备时，必须用两根线，一根中传输视频信号，另一根中传输音频信号，视频信号是两个色差信号（R-Y/B-Y）线调制到一个副载波上，再与亮度信号混合，它用一个信道传输全部图象信号成分，其信号传输质量较高。目前，一般的影视设备均具有视频和音频接口，它们就是传输的视频和音频信号。这种传输方式信号不可能传得很远，而且一根线只能传送一套节目，因此，其传输效率较低，它常用于录象机、VCD、与电视机、监视器之间的连接。

（２）RF射频传输

我们用电视天线接受下来的信号，以及有线电视的输出接口输出的信号都是RF射频信号，射频信号是将记录了图象的视频信号与音频信号调制到一定频率的载波上而形成的。而接受机则是通过调谐装置，调节接受到一定频率的载波，再通过接受机内的解调器将载波上的视频信号和音频信号解调下来，分别送到各自的处理电路，处理之后送到显象管与扬声器，还原出图象与声音。（如图所示）

载波的频率是有一定的范围的，广播电视所使用的频率范围，其波段划分如表所示：

将视频信号和音频信号用一定的载波频率进行调制就得到相应频道的射频

信号。射频信号可用于无线广播电视发射与接收即开路传输，也可用于有线电视传输，上表中频率范围有些段是空着的，92MHz-167MHz，其间是不能用于无线电视的发送与接受的，该频段另有其他用途如航空、军事等领域的无线电发送与接收，电视用于该频段时容易受造成相互干扰，然而在有线电视中该频段就可以利用，因此，在有线电视中可传输的节目大大的增多，同时电视信号也稳定可靠，射频信号的最大优点是一个信道可以同时传输多套电视节目，传输效率较高，如我们家庭里的有线电视一根线中就可以传输二十多套不同的电视节目，如果全国的电视联网，那么有线电视的一根线中可传输上百套的电视节目，但是在使用过

程中，信号必须经过调制与解调的处理，它在还原图象与声音时，信号质量必然有所下降。不如视频信号和音频信号分开传输的质量高。

（３）S-VIDEO传输

它传输的是图象亮度信号和色度信号，色度信号由色差信号调制而成，其传输质量比射频传输和视音频传输都要高。一般专业影视设备上均带有此种信号接口，目前很多家用影视电器上也带有此类接口，为提高放映效果，我们应尽量选用这种接口，以提高放映画面的图象质量。

（４）分量信号传输

分量信号采用将亮度信号（Y）、色差信号（R-Y/B-Y）三个信号分开单独进行传输，它避免了信号之间的干扰，扩展了带宽，传输质量极高，但是它需要三个信道进行传输，远距离传输就更不实际了，目前这种传输方式主要用于电视制作系统内部图象信号的传输与处理，如专业或广播级的录象编辑系统之间的信号传输与记录均采用分量信号的方式，它能保证节目制作技术的高质量。