第2章 電視傳送圖像原理課件

《電視機(jī)原理及應(yīng)用》

電子教案胡津津第2章電視傳送圖像原理學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握：黑白、彩色全電視信號的組成、彩色電視制式。理解：電視掃描的基本原理，電視信號的發(fā)送。了解：彩色電視信號的傳輸。2.1圖像傳送的基本概念2.1.1電視系統(tǒng)的基本組成電視圖像傳送系統(tǒng)主要由攝像設(shè)備、傳輸信道、顯像設(shè)備以及同步系統(tǒng)組成，如圖所示。

電視系統(tǒng)基本組成廣播電視傳像過程演示通過彩色攝像機(jī)中的分色光學(xué)系統(tǒng)來完成圖象三基色分解彩色圖像的分解彩色圖像分解演示彩色圖像的復(fù)原在接收端，利用彩色顯像管使三基色光像混合成原彩色圖像彩色圖像復(fù)原演示2.1.2圖像的分解與順序傳送

1、圖像的分解

電視系統(tǒng)中將一幅圖像分解成四十多萬個(gè)像素。?像素(pixel)：由Picture和Element組合而成，像素是傳送圖像的基本單元，它的集合代表圖像的總信息。根據(jù)人眼對細(xì)節(jié)分辨力有限的視覺特性，可以將平面圖像看成由許多的小單元組成，即像素；像素越小，單位面積上的像素?cái)?shù)目越多，圖像越清晰。我國電視標(biāo)準(zhǔn)是每幀圖像約有44萬個(gè)以上的像素，看起來才清晰。若采用同時(shí)制傳送方式，一幀圖像則需要至少44萬個(gè)信道，這顯然是不可能的同時(shí)制演示

2、順序傳送

單信道順序傳送電視系統(tǒng)順序傳送原理(收發(fā)端靠同步保持一致)將圖像分解成像素，并按照順序一個(gè)一個(gè)傳送；接收端按照同樣規(guī)律重現(xiàn)像素，只要時(shí)間足夠快(約50～200ms)根據(jù)人眼視覺惰性，人的主觀感覺就是完整的圖像。

順序制演示條件1：傳輸速度快2：嚴(yán)格同步靜止圖像的傳送：在發(fā)送端把靜止圖像分解為若干像素，然后把圖像上各像素的亮度信息按從左到右、從上到下的順序一個(gè)一個(gè)地轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號發(fā)射出去；電視接收機(jī)按發(fā)送端的順序依次將電信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)亮度的像素，重現(xiàn)圖像。運(yùn)動(dòng)圖像的傳送：將活動(dòng)圖像分解成一幅幅靜止圖像，利用人眼的視覺惰性和有限分辨力，只要在0.04s時(shí)間內(nèi)（每秒25幀），發(fā)送端依次對一幅（幀）圖像所有像素的亮度信息進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，接收端再依次重現(xiàn)相應(yīng)亮度的像素，就可完成活動(dòng)圖像的傳輸。?幀：構(gòu)成一幅圖像的各像素傳送一遍稱為進(jìn)行一個(gè)幀處理，幀是構(gòu)成活動(dòng)圖像的最小單元。2.1.3光和電的轉(zhuǎn)換◆圖像的攝取和重現(xiàn)圖像的攝取和重現(xiàn)：就是由光電轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)器件分別為光電攝像管和光電顯像管?！锕怆姅z像管：應(yīng)用光電效應(yīng)，將被攝景物分割成若干個(gè)小單元，順序?qū)⒏飨袼氐牧炼绒D(zhuǎn)變成與之成比例的隨時(shí)間變化的電脈沖信號?！锕怆婏@像管：利用電光效應(yīng)，由于熒光屏發(fā)光強(qiáng)弱取決于沖擊電子數(shù)量和速度，則根據(jù)代表圖像的電信號來控制電子束的強(qiáng)弱，采用和電視攝像管相同的掃描規(guī)律來掃描熒光屏，完成光電轉(zhuǎn)換，重現(xiàn)電視圖像。信號處理與傳輸通道電視圖像光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)簡圖鏡頭攝像管景物圖像電信號顯像管圖像電信號重現(xiàn)圖像

攝像端光→電轉(zhuǎn)換顯像端電→光轉(zhuǎn)換RL（一）光電攝像管的結(jié)構(gòu)

被攝景物通過光學(xué)鏡頭成像于光電靶上，各部分亮度不同，使光靶上各部分的電阻值不同。與光像素較亮部分對應(yīng)的靶像素電阻較小；與光像素較暗部分對應(yīng)的靶像素電阻較大?？梢詫⒐鈭D像（亮度分布）變換成了電圖像（各像素不同電阻值的分布）。

當(dāng)掃描電子束有規(guī)律地掃過靶上各像素時(shí)，對應(yīng)亮像素電流大，對應(yīng)暗像素電流小，負(fù)載上輸出負(fù)極性圖像信號。圖像信號傳送到接收端，掃描完全同步，可通過顯像管的電-光轉(zhuǎn)換還原出與被攝景物相同的光圖像。VcRLEVs視頻信號景物鏡頭光電靶電子束電子槍玻璃真空管偏轉(zhuǎn)線圈主要部件的作用：電子槍：發(fā)射電子束，使其轟擊光電靶。偏轉(zhuǎn)線圈：產(chǎn)生水平和垂直偏轉(zhuǎn)磁場，以保證電子束掃遍整個(gè)光電靶。光電靶：其上有許多靶單元，每個(gè)靶單元受光照的強(qiáng)弱其阻值會發(fā)生變化。i束R靶電子槍RLVcVs圖像信號亮暗toVS光越強(qiáng)R靶越小i束越大uRL越大Vs越小結(jié)論：是負(fù)極性視頻信號，即光線的強(qiáng)弱與視頻信號的電平高低成反比，我國采用負(fù)極性視頻信號。光電攝像管演示陰極：發(fā)射電子，用K表示；柵極：調(diào)制極，控制電子的發(fā)射量，用G1表示加速極：加速電子、定向，用G2表示

高壓陽極：進(jìn)一步加速電子束，使其高速轟擊熒光屏，用G3、G5表示聚集極：改變電子束大小，用G4表示

顯像過程演示2.2電視掃描的基本原理

電子束有規(guī)律地掃動(dòng)稱為掃描。2.2.1逐行掃描1、概念：

電子束在熒光屏上一行接一行地掃完整個(gè)畫面，這種掃描方式稱為逐行掃描，同時(shí)進(jìn)行水平和垂直方向的偏轉(zhuǎn)，需要給兩對相應(yīng)的偏轉(zhuǎn)線圈分別通以鋸齒波電流。如圖所示：

A1

2

34

5

.

.

.

.

nB行掃描：水平方向的掃描

從左到右（行正程：顯示圖像）

從右到左（行逆程：要消隱）場掃描：垂直方向的掃描

從A到B（場正程：顯示圖像）

從B到A（場逆程：要消隱）2、掃描過程逐行掃描演示2.2.2隔行掃描奇數(shù)場偶數(shù)場1、隔行掃描的原理把一幅圖像分解成兩場，即由奇數(shù)行（1、3、5……）構(gòu)成的奇數(shù)場，由偶數(shù)行（2、4、6…..）構(gòu)成的偶數(shù)場，掃描時(shí)先掃奇數(shù)場，全部奇數(shù)行掃完后，再掃偶數(shù)場，然后把偶數(shù)場相嵌在奇數(shù)場中，完成一幅圖像的掃描。隔行掃描演示隔行掃描重現(xiàn)圖像示意圖

（a）奇數(shù)場（b）偶數(shù)場（c）合成圖像隔行掃描要求第一場結(jié)束于最后一行的一半，不管電子束如何折回，它必須回到顯示屏頂部的中央，這樣就可以保證相鄰的第二場掃描恰好嵌在第一場各掃描線的中間。正是這個(gè)原因，才要求總的行數(shù)必須是奇數(shù)。

2、隔行掃描的實(shí)現(xiàn)條件：一幅圖像的總行數(shù)z為奇數(shù)行。（1）行掃描參數(shù)：每秒鐘掃描多少行稱為行頻fH

行頻fH

：15625Hz(625×25)行周期TH：64μs

行正程時(shí)間THS：52μs行逆程時(shí)間THR：12μs（2）場掃描參數(shù)：每秒鐘掃描多少場稱為場頻fV

場頻fV

：50Hz（幀頻25Hz）場周期TV：20ms

場正程時(shí)間TVS：18.4ms場逆程時(shí)間TVR：1.6ms3、電子掃描參數(shù)（PAL制）

我國電視掃描行數(shù)為625行，正程575行，逆程50行，一幀圖像由575行像素組成。兩場為一幀（3）行數(shù)：

每幀掃描行數(shù)：625行每幀顯示行數(shù)Z：575行

每場掃描行數(shù)：312.5行每場顯示行數(shù)：287.5行（4）一幅圖像的像素?cái)?shù)：X57534屏幕總像素=575×(575×4/3)≈44萬

(575×4/3)/2=766/2=383(一行內(nèi)信號變化次數(shù)）575×25×383=5.5(1s內(nèi)的信號變化次數(shù)）

則頻率為：5.5MHz，PAL制中實(shí)際取6MHz。每個(gè)方格代表一個(gè)像素電子束掃描一個(gè)黑塊和一