廣播電視技術(shù)基礎(chǔ)

廣播電視技術(shù)基礎(chǔ)第1頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)電視的產(chǎn)生和發(fā)展一、電視的產(chǎn)生和發(fā)展

1、1817年，瑞典科學(xué)家布爾茲列斯發(fā)現(xiàn)了化學(xué)元素“硒”。2、1865年，英國(guó)工程師約瑟夫.梅在測(cè)量海底電纜性能時(shí)，發(fā)現(xiàn)測(cè)量結(jié)果變化不定，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，這是由于“硒”材料的光電作用的影響。據(jù)此原理，19世紀(jì)末期就有少數(shù)先驅(qū)者開(kāi)始研究設(shè)計(jì)傳送活動(dòng)影像的技術(shù)。第2頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)電視的產(chǎn)生和發(fā)展3、1884年，美國(guó)的全電子式電視通過(guò)電纜把圖像和伴音從華盛頓傳到紐約。4、1928年，英國(guó)科學(xué)家貝爾德運(yùn)用機(jī)械掃描方式成功地進(jìn)行了倫敦與紐約之間的開(kāi)路播出實(shí)驗(yàn)，傳出了靜止圖像。5、1930年，美國(guó)的茲沃雷金發(fā)明了具有光電轉(zhuǎn)換和電子掃描雙重功能的攝像管，把電視廣播向?qū)嶋H應(yīng)用又推進(jìn)了一步。同一時(shí)期，德國(guó)、法國(guó)、蘇聯(lián)、日本等都進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。一、電視的產(chǎn)生和發(fā)展

第3頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)電視的產(chǎn)生和發(fā)展6、1936年，英國(guó)廣播公司在倫敦亞力山大宮建立世界上第一個(gè)大眾電視臺(tái)，并且從當(dāng)年的11月2日開(kāi)始定期播送電視節(jié)目，其圖像在當(dāng)時(shí)各國(guó)進(jìn)行的電視實(shí)驗(yàn)中具有最高的清晰度。7、1939年，美國(guó)、蘇聯(lián)開(kāi)始進(jìn)行電視實(shí)驗(yàn)廣播。8、1941年，美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)確定美國(guó)的電視技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。同年7月1日，美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)正式批準(zhǔn)建立美國(guó)第一座電視臺(tái)——全國(guó)廣播公司的紐約WNBT電視臺(tái)。一、電視的產(chǎn)生和發(fā)展

第4頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)電視的產(chǎn)生和發(fā)展9、第二次世界大戰(zhàn)前開(kāi)辦電視的國(guó)家還有德國(guó)、法國(guó)、意大利等國(guó)。戰(zhàn)爭(zhēng)期間這些國(guó)家的電視臺(tái)或完全停播，電視技術(shù)也處于停滯狀態(tài)。10、50年代末期，發(fā)達(dá)國(guó)家?guī)缀跞坑辛穗娨暸_(tái)，20多個(gè)亞、非、拉國(guó)家也開(kāi)辦了電視廣播，全世界開(kāi)辦電視廣播的國(guó)家達(dá)50個(gè)。11、70年代，大多數(shù)國(guó)家建立了電視臺(tái)。一、電視的產(chǎn)生和發(fā)展

第5頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)電視的產(chǎn)生和發(fā)展電視問(wèn)世之初，新聞性節(jié)目大量采用電影片來(lái)拍攝，其傳遞、洗印、編制過(guò)程同新聞的時(shí)效性要求距離很大。60年代初期，所有影片從35mm改進(jìn)為16mm，并能做到聲像同時(shí)收錄，但電視新聞的基本錄制狀態(tài)沒(méi)有改變。直到錄像機(jī)應(yīng)用于電視，70年代后制成電子新聞攝錄機(jī)（ENG）等設(shè)備，提高了電視新聞的時(shí)效性，使電視真正發(fā)揮了聲像兼容、傳播迅速的現(xiàn)代化新聞報(bào)道工具的作用。一、電視的產(chǎn)生和發(fā)展

第6頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)電視的產(chǎn)生和發(fā)展1940年，美國(guó)無(wú)線電廣播公司試制成功彩色電視機(jī)。1953年，美國(guó)國(guó)家電視制式委員會(huì)提出NTSC（NationalTelevisionSystemCommittee）制。1054年，美國(guó)全國(guó)廣播公司首先正式播送NTSC制彩色電視節(jié)目。日本、加拿大分別于1957、1966年采用同一制式播出。1956年，法國(guó)提出SECAM（SequentielCouleuraMemoire）制。1960年，聯(lián)邦德國(guó)提出PAL（PhaseAlternationLine-by-Line）制。為便于轉(zhuǎn)播和交換節(jié)目，各國(guó)曾經(jīng)多次討論統(tǒng)一電視制式問(wèn)題，但始終未能達(dá)在協(xié)議。目前世界上采用PAL制的國(guó)家最多。一、電視的產(chǎn)生和發(fā)展

第7頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)電視的產(chǎn)生和發(fā)展二、中國(guó)電視事業(yè)的發(fā)展

1、1958年5月1日，中國(guó)第一座電視臺(tái)——北京電視臺(tái)（1978年5月1日改名為中央電視臺(tái)）使用二頻道試播黑白電視，9月2日正式播出。除了某些關(guān)鍵器件外，均為國(guó)產(chǎn)。2、1958年10月1日，上海電視臺(tái)開(kāi)始試播，12月20日哈爾濱電視臺(tái)。到1961年底，全國(guó)共建立地方電視臺(tái)19座。第8頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)電視的產(chǎn)生和發(fā)展3、1959的，無(wú)錫市建立了中國(guó)第一座電視轉(zhuǎn)播臺(tái)，用差轉(zhuǎn)的方式轉(zhuǎn)播上海電視臺(tái)的節(jié)目。4、60年代初，中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)遇到嚴(yán)重困難，大部分電視臺(tái)紛紛“下馬”。在“文革”中，一些電視臺(tái)又被迫停播。5、1968年起，停播的電視臺(tái)陸續(xù)恢復(fù)播出，到1971年全國(guó)已建有電視臺(tái)32座。二、中國(guó)電視事業(yè)的發(fā)展

第9頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)電視的產(chǎn)生和發(fā)展二、中國(guó)電視事業(yè)的發(fā)展

電視事業(yè)發(fā)展初期，一般每個(gè)電視臺(tái)只有一個(gè)發(fā)射臺(tái)，在省會(huì)城市才能看到電視。60年代末到70年代初，調(diào)頻廣播作為節(jié)目傳送手段得到發(fā)展，各省大都建立了高山調(diào)頻發(fā)射臺(tái)，加設(shè)電視射機(jī)和天線，迅速建成一批電視轉(zhuǎn)播臺(tái)，擴(kuò)大了電視的覆蓋面。1973年5月1日，中央電視臺(tái)用8頻道在北京地區(qū)試播彩色電視，1977年7月25日起，中國(guó)電視完成了由黑白向彩色的過(guò)渡。第10頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)電視廣播過(guò)程電視廣播是根據(jù)人眼的視覺(jué)特性，利用光學(xué)原理及無(wú)線電原理遠(yuǎn)距離地傳送靜止圖片和活動(dòng)影像的系統(tǒng)。電視是利用電的方法傳輸光學(xué)信息的方式。電視系統(tǒng)通常由攝像、傳輸、顯像三部分組成。電視廣播之關(guān)鍵是如何將活動(dòng)的圖像變成電信號(hào)和如何將電信號(hào)復(fù)原成活動(dòng)圖像。第11頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)電視廣播過(guò)程一、圖像的傳送

電視廣播中，被傳送的是圖像和伴音，其中伴音的傳送相當(dāng)于調(diào)頻無(wú)線電廣播。而圖像的傳輸是光-—電—光的變換過(guò)程。一幅畫(huà)像是由許多亮暗不同的細(xì)小點(diǎn)子組成，這些細(xì)小的點(diǎn)子稱(chēng)為像素。像素越小，單位面積上的像素?cái)?shù)目越多，圖像越清晰。35mm電影片一幅圖像約有100萬(wàn)個(gè)像素，電視圖像約40萬(wàn)個(gè)像素。第12頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)電視廣播過(guò)程一、圖像的傳送

在實(shí)際的電視廣播中把被傳送圖像的各像素按一定順序轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，并依次傳送出去。在接收端的熒光屏上，再按同樣順序?qū)⒏鱾€(gè)電信號(hào)在相應(yīng)位置上轉(zhuǎn)變?yōu)楣?，只要這種順序進(jìn)行得足夠快，由于人眼的視覺(jué)暫留現(xiàn)象和熒光屏發(fā)光材料的余輝特性，就會(huì)使眼睛感到整幅圖像同時(shí)發(fā)光而沒(méi)有順序感，這種方法稱(chēng)為順序傳送方式，它只需要一個(gè)信道。第13頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)電視廣播過(guò)程一、圖像的傳送

將圖像轉(zhuǎn)變成順序傳送的電信號(hào)的過(guò)程在電視技術(shù)中稱(chēng)為掃描。掃描是從左至右（行掃描或水平掃描），自上而下（幀掃描或垂直掃描）的順序進(jìn)行的。在發(fā)送端將景物的光信號(hào)變換為電信號(hào)的過(guò)程稱(chēng)為攝像。主要依靠攝像器件來(lái)完成。第14頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)電視廣播過(guò)程二、圖像的重現(xiàn)

在接收端將景物的電信號(hào)變換為光信號(hào)叫做顯像，也稱(chēng)圖像的重現(xiàn)。電視接收機(jī)（電視）是接收系統(tǒng)的終端設(shè)備，核心器件是用來(lái)重現(xiàn)圖像的顯像管。主要由熒光屏、電子槍組成，它與偏轉(zhuǎn)線圈構(gòu)成一體。在顯像管屏幕玻璃內(nèi)壁上涂敷有一層熒光粉，這種熒光粉在電子槍發(fā)出電子束轟擊下會(huì)發(fā)光。電子槍產(chǎn)生的電子束在偏轉(zhuǎn)線圈作用下從左至右，自上而下不斷運(yùn)動(dòng)并轟擊熒光屏，結(jié)果使熒光屏發(fā)光。第15頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)電視廣播過(guò)程三、活動(dòng)圖像的傳送

由電影放映的啟發(fā)，傳送活動(dòng)的圖像只要將運(yùn)動(dòng)的物體圖像連續(xù)分為若干幅稍有變化的靜止圖像，然后將這些靜止的圖像順序地快速傳送，只要每?jī)煞g的時(shí)間小于人眼的視覺(jué)惰性時(shí)間（相應(yīng)24幅/秒），人眼就會(huì)有連續(xù)動(dòng)作的感覺(jué)，即實(shí)現(xiàn)了活動(dòng)圖像的傳送。第16頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)電視廣播過(guò)程三、活動(dòng)圖像的傳送

理論與實(shí)踐證明，如果圖像的傳送速度不少于每秒鐘傳送48幅圖像，則人眼就能有不閃爍的活動(dòng)圖像的感覺(jué)。如傳送圖像的速度低于此標(biāo)準(zhǔn)，人眼會(huì)有明顯的閃爍感，過(guò)高則會(huì)感到圖像重疊。電影技術(shù)中，每秒鐘放映24幀圖像，為使人眼不產(chǎn)生閃爍感，在實(shí)際放映中每幅圖像連續(xù)出現(xiàn)兩次，相當(dāng)于每秒鐘放映了48幅圖像。在電視技術(shù)中，也采用類(lèi)似的方法，每秒鐘傳送25幀圖像，每幀分兩次來(lái)傳送，這樣每秒鐘傳送50場(chǎng)圖像，即相當(dāng)于每秒傳送了50副圖像。第17頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)電視基礎(chǔ)知識(shí)一、電子掃描和電視圖像的分解力1、電子掃描

第18頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)電視基礎(chǔ)知識(shí)一、電子掃描和電視圖像的分解力2、我國(guó)廣播電視掃描參數(shù)

每幀圖像的總掃描行數(shù)：625行（顯示575行）；每場(chǎng)圖像的掃描行數(shù)：312.5行（顯示287.5行）；每場(chǎng)正程行數(shù)：287.5行；每場(chǎng)逆程行數(shù)：25行；行周期：64μs；行正程時(shí)間：52μs；行逆程時(shí)間：12μs；場(chǎng)周期：20ms；場(chǎng)正程時(shí)間：18.4ms；場(chǎng)逆程時(shí)間：1.6ms；場(chǎng)頻率：50Hz；行頻率：15625Hz。

第19頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月補(bǔ)充：掃描行數(shù)Z的確定

掃描行數(shù)的確定，主要考慮圖象的清晰度與圖象信號(hào)帶寬兩方面的因素。當(dāng)行數(shù)Z增加時(shí)，圖象清晰度增加。由于圖象信號(hào)帶寬Δf與行數(shù)Z的平方成正比，行數(shù)增加會(huì)使帶寬急劇增加，視頻帶寬的增加會(huì)使在一定波段中可安排的電視頻道數(shù)目減少；同時(shí)，視頻帶寬的增加將導(dǎo)致電視設(shè)備的復(fù)雜化。第20頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月補(bǔ)充：掃描行數(shù)Z的確定

當(dāng)屏幕的高度h與觀看距離L等于1：4時(shí)，整個(gè)屏幕（幅型比為4：3）恰好落入垂直視線角為15°、水平視線角為20°的區(qū)域，此時(shí)人眼分辨力最高。前面已經(jīng)指出，當(dāng)人眼分辨角為1′、1.5′和2′時(shí)，電視圖象垂直方向（對(duì)應(yīng)視線角為15°）極限的清晰度應(yīng)為900線、600線和450線。為了折中考慮，目前的廣播電視一般取525行和625行，我國(guó)廣播電視采用625行。掃描行數(shù)的確定就如采用隔行掃描、掃描幀頻定為25的原理都根據(jù)人眼的特性及其它原因綜合而得而來(lái)。第21頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、電視圖像的分解力和清晰度電視系統(tǒng)傳送圖像細(xì)節(jié)的能力稱(chēng)為該系統(tǒng)的分解力。相應(yīng)地表現(xiàn)在人對(duì)圖像細(xì)節(jié)清晰程度的感覺(jué)則稱(chēng)為清晰度。兩者的含義是一致的，統(tǒng)稱(chēng)分解力。分解力通常以能分辨的黑白相間的線數(shù)（或線對(duì)）表示。例如，設(shè)分解力為600線，表示系統(tǒng)在對(duì)應(yīng)的方向上能分辨黑白線條各300條。第三節(jié)電視基礎(chǔ)知識(shí)第22頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、電視圖像的分解力和清晰度指沿圖像垂直方向系統(tǒng)能分解的像素?cái)?shù)（水平線數(shù)），以M表示。它受每幀屏幕顯示行數(shù)Z′的限制，在最佳情況下，M=Z′?？紤]到圖像的隨機(jī)性，垂直分解力M可表示為：Ｍ=KZ′，Ｋ取0.5～１之間；一般情況下取K=0.76，已知Z′=575，則垂直分解力Ｍ=437線。垂直分解力除具有隨機(jī)性外，還與隔行掃描的性能有關(guān)，就根本原理上講，隔行掃描的垂直分解力是不及逐行掃描的。1、垂直分解力第23頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、電視圖像的分解力和清晰度指沿圖像水平方向系統(tǒng)能分解的像素?cái)?shù)（垂直線數(shù)），以N表示。水平分解力與電子束孔徑相對(duì)于圖像細(xì)節(jié)的大小有關(guān)，亦即是說(shuō)，電子束孔徑的大小將影響圖像的水平分解力，通常把這種現(xiàn)象稱(chēng)為孔闌效應(yīng)。理論上：孔徑越小，分解力越高。實(shí)踐證明：以在同等長(zhǎng)度內(nèi)水平分解力等于垂直分解力時(shí)，圖像質(zhì)量為最佳，即像素長(zhǎng)寬比為１：1最好。所以，當(dāng)屏幕長(zhǎng)寬為4：3時(shí)，垂直分解力已由掃描行數(shù)決定了，當(dāng)垂直方向的像素值為576時(shí)，水平方向的像素值就設(shè)為576*4/3=768。2、水平分解力第24頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、電視圖像的分解力和清晰度與分解力雖然意義一致，分解力一般更具有專(zhuān)業(yè)稱(chēng)呼的性質(zhì)，而清晰度則更為通俗，使用率更高。它是指人主觀感覺(jué)到的圖象重現(xiàn)景物細(xì)節(jié)的可懂與逼真的程度。分別用人眼在水平方向或垂直方向所能分辨的象素?cái)?shù)來(lái)定量描述，相對(duì)應(yīng)的稱(chēng)為水平清晰度和垂直清晰度；并用“級(jí)數(shù)”或“行數(shù)”作單位。

3、圖像清晰度第25頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、電視圖像的分解力和清晰度

清晰度既與電視系統(tǒng)本身的分解力有關(guān)，也與觀察者的視力狀況有關(guān)。在評(píng)價(jià)圖象清晰度時(shí)，應(yīng)由一批視力正常的觀眾或?qū)＜襾?lái)進(jìn)行?，F(xiàn)在的電視分解力——垂直分解力為437線，這相當(dāng)于視力只有0.5（即視敏角為2′）的人所能分辨的線數(shù)，故目前的電視圖象是不夠清晰的，要實(shí)現(xiàn)高清晰度電視，增加行數(shù)勢(shì)在必行。3、圖像清晰度第26頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、電視圖像的分解力和清晰度電視技術(shù)中對(duì)圖像清晰度的定義與攝影及電影技術(shù)不同，在電視技術(shù)中400線是指400條（即200對(duì)，一黑一白為一對(duì)，算2條線），而攝影及電影技術(shù)中400線指400對(duì)。我國(guó)現(xiàn)行的SDTV的圖像水平清晰度在500線左右，相當(dāng)于DVD，其清晰度是與現(xiàn)行電視體制下數(shù)字分量信號(hào)的清晰度相對(duì)應(yīng)的。而HDTV的圖像水平清晰度則在800線以上。3、圖像清晰度第27頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、視頻信號(hào)的頻帶寬度

圖像信號(hào)的最高頻率=它的帶寬

各水平方向出現(xiàn)圖像細(xì)節(jié)時(shí)將確定信號(hào)最高頻率，這時(shí)N值就代表在行掃描正程期（52μs）內(nèi)掃過(guò)的像素?cái)?shù)，于是掃過(guò)每個(gè)像素所需時(shí)間為:52×10-6/N；圖像信號(hào)最高頻率對(duì)應(yīng)的周期為掃過(guò)兩個(gè)像素所用時(shí)間，周期與頻率呈反比則：最高頻率fmax=N/(2*52×10-6),按水平分解力N=583可得到fmax=5.6MHz。1、圖像信號(hào)的最高頻率與頻帶第三節(jié)電視基礎(chǔ)知識(shí)第28頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、視頻信號(hào)的頻帶寬度全電視信號(hào)的頻帶寬度與一幀圖像的象素個(gè)數(shù)有關(guān)，像素個(gè)數(shù)越多，全電視信號(hào)的頻帶越寬。圖像的最高頻率是由像素為基本單元，一個(gè)像素亮、一個(gè)象素暗，交替出現(xiàn)時(shí)，其相應(yīng)的電信號(hào)的頻率為最高。即4/3×575×575×1/2×25≈5.5MHz?？紤]到其他因素的影響，可認(rèn)為圖像信號(hào)的最高頻率約為6MHz，這樣圖像信號(hào)的頻帶寬度為6MHz。全電視信號(hào)的頻帶寬度就為6MHz。2、全電視信號(hào)的頻帶寬度第29頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、視頻信號(hào)的頻帶寬度電視信號(hào)由全電視信號(hào)與伴音信號(hào)組成。為了使它們能發(fā)向遠(yuǎn)方，需要將它們分別調(diào)制到頻率比它們高得多的載波信號(hào)上，使之變成高頻電視信號(hào)（全射頻電視信號(hào)）。全電視信號(hào)采用調(diào)幅方式，伴音信號(hào)采用調(diào)頻方式。全電視信號(hào)的頻帶寬度為6MHz，用它調(diào)制載波，形成上下邊帶，其調(diào)幅波寬為12MHz。由于上下邊帶所包含的信號(hào)內(nèi)容完全一致，因此理論上發(fā)送一個(gè)邊帶就行了，但實(shí)踐中，靠近載頻的低頻信號(hào)部分很難濾除，因此在電視中是采用殘留邊帶發(fā)送方式——即發(fā)送上邊帶全部?jī)?nèi)容及下邊帶殘留部分的內(nèi)容。3、全射頻電視信號(hào)的頻帶寬度

第30頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、視頻信號(hào)的頻帶寬度將已調(diào)幅的高頻圖像信號(hào)與已調(diào)頻的伴音信號(hào)加在一起組成高頻電視信號(hào)，我國(guó)電視標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定伴音載頻比圖像載頻高6.5MHz，伴音調(diào)頻信號(hào)兩邊各留有250KHz的帶寬。如圖所示，這樣整個(gè)高頻電視信號(hào)的頻帶寬度為8MHz，其中圖像部分占7.25MHz，伴音占0.5MHz。所以我國(guó)電視標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定各頻道間隔為8MHz。3、全射頻電視信號(hào)的頻帶寬度

第31頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月無(wú)線電信號(hào)的發(fā)射與接收第32頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月無(wú)線電信號(hào)的發(fā)射與接收第33頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月全電視信號(hào)的組成1、圖像信號(hào)2、行消隱、同步信號(hào)3、場(chǎng)消隱、同步信號(hào)4、槽脈沖和前后均衡脈沖第34頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月四、電視圖像清晰度和碼率（帶寬）的關(guān)系電視畫(huà)面的垂直清晰度主要由電視制式規(guī)定的有效掃描行數(shù)決定，而水平清晰度主要取決于電視系統(tǒng)的傳輸帶寬。在SDTV系統(tǒng)中，6MHz的視頻帶寬對(duì)應(yīng)的最大水平清晰度為480線（相對(duì)清晰度）；在HDTV系統(tǒng)中，30MHz的視頻帶寬對(duì)應(yīng)的最大水平清晰度為870線（相對(duì)清晰度）。因此受傳輸帶寬的限制，ITU-R601和SMPTE274M數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的720和1920水平方向的有效樣點(diǎn)（像素）并不意味著系統(tǒng)的絕對(duì)清晰度可以達(dá)到720線和1920線。第35頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月清晰度是指人眼宏觀看到的圖像的清晰程度，是由系統(tǒng)和設(shè)備的客觀性能的綜合結(jié)果造成的人們對(duì)最終圖像的主觀感覺(jué)。圖像清晰度＝信號(hào)源的圖像質(zhì)量×處理電路的處理水平×顯示方式的顯像質(zhì)量這三個(gè)要素都同等重要地決定最終的圖像質(zhì)量，一個(gè)都不能少。四、電視圖像清晰度和碼率（帶寬）的關(guān)系第36頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

帶寬、象素、電視線都是用來(lái)標(biāo)稱(chēng)圖像清晰度的方法。

帶寬是主要側(cè)重于電路處理部分。

象素是延用顯示分辨率的稱(chēng)呼方法。

電視線是延續(xù)傳統(tǒng)的稱(chēng)呼方法。第37頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

分辨率是指在攝錄、傳輸和顯示過(guò)程中所使用的圖像質(zhì)量記錄指標(biāo)，圖像信號(hào)的分辨率和顯示設(shè)備的分辨率是制式和規(guī)格決定了的，都是用“水平像素×垂直像素”來(lái)表達(dá)的，其單位不是“線”，而是“點(diǎn)”，是固定不變的。清晰度是因條件而可改變的。清晰度的線數(shù)永遠(yuǎn)小于圖像信號(hào)分辨率像素所連成的線數(shù)。

分辨率和清晰度（有著本質(zhì)的區(qū)別）第38頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)彩色電視基礎(chǔ)知識(shí)一、彩色原理1、光與彩色

2、三基色原理

3、彩色三要素

第39頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、彩色電視信號(hào)1、圖像的分解和三基色電信號(hào)的產(chǎn)生與還原根據(jù)三基色原理，要實(shí)現(xiàn)彩色電視的發(fā)送需要首先將一幅彩色畫(huà)面分解為紅、綠、藍(lán)三基色圖像，由分色光學(xué)系統(tǒng)完成，再分別用三個(gè)攝像管來(lái)攝取，從而獲得三個(gè)相應(yīng)的基色電信號(hào)ER、EG、EB，最后這些信號(hào)經(jīng)過(guò)加工處理組合成一個(gè)合成信號(hào)進(jìn)行傳送。第40頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、彩色電視信號(hào)2、信號(hào)的加工、處理與合成——兼容制傳送方式為方便傳送并能與黑白電視“兼容”，目前世界上三種彩色電視制式都實(shí)現(xiàn)了與黑白電視的兼容。三個(gè)基色電信號(hào)ER、EG、EB被轉(zhuǎn)換成一個(gè)亮度信號(hào)EY和兩個(gè)色差信號(hào)ER-Y、EB-Y。亮度信號(hào)包含了三基色電信號(hào)中的亮度信息，色差信號(hào)包含了三基色電信號(hào)中的色度信息。第41頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

亮度信號(hào)是根據(jù)亮度方程由三基色信號(hào)按一定比例組合而成。即：EY=0.3ER+0.59EG+0.11EB

由公式中可以看出：自然光中白光中三種色光的組成比例。

（1）亮度信號(hào)：第42頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（2）色差信號(hào)：只包含色度信息的色度信號(hào)，是在基色信號(hào)中減去亮度信號(hào)即為色差信號(hào)。根據(jù)亮度方程可導(dǎo)出各色差信號(hào)與三基色信號(hào)的關(guān)系：ER-Y=ER-（0.3ER+0.59EG+0.11EB）=0.7ER-0.59EG-0.11EBEG-Y=EG-（0.3ER+0.59EG+0.11EB）=-0.3ER+0.41EG-0.11EBEB-Y=EB-（0.3ER+0.59EG+0.11EB）=-0.3ER-0.59EG+0.89EB

三個(gè)色差信號(hào)不是完全獨(dú)立的，每個(gè)色差信號(hào)都可由其他兩個(gè)色差信號(hào)合成得到，因此，彩色電視傳送的圖像信號(hào)只需包含一個(gè)亮度和兩個(gè)色差信號(hào)（R與B）。第43頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（3）大面積著色法：由于人眼對(duì)顏色細(xì)節(jié)的分辨力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于對(duì)亮度細(xì)節(jié)的分辨率，所以可以壓縮色差信號(hào)的頻帶寬度，僅傳送色差信號(hào)的低頻分量，即只保留了低頻端寬度為1.3MHz的信號(hào)。第44頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（4）頻譜交錯(cuò)法：亮度信號(hào)和色差信號(hào)都是由三基色信號(hào)而來(lái)，所以它們具有相同的頻譜結(jié)構(gòu)和相等的頻帶寬度。對(duì)亮度信號(hào)的頻譜分析表明，在0—6MHz范圍內(nèi)，亮度信號(hào)沒(méi)有完全占滿(mǎn)這6MHz的頻帶，且頻譜分布不是連續(xù)的，色差信號(hào)也有這樣的特性，這樣就可將色差信號(hào)以某種方式安插在亮度信號(hào)的空隙中，與亮度信號(hào)一起傳送。第45頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（4）頻譜交錯(cuò)法：將色差信號(hào)調(diào)制到一個(gè)較高的載頻上（叫色副載波，NTSC制的為3.58MHz，PAL制的為4.43MHz），然后再與亮度信號(hào)混合。如頻譜交錯(cuò)圖所示：這樣彩色電視信號(hào)的總頻帶寬度仍為6MHz，與黑白電視相同。第46頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、彩色電視信號(hào)3、彩色電視的制式完成彩色電視的發(fā)送與接收總要采取某種特定的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，這種特定的方式叫彩色電視制式。NTSC制：1954年在美國(guó)首次正式使用?，F(xiàn)在主要采用的國(guó)家有日本、加拿大等美洲。（525行，29.97幀/秒）

PAL制：1967年西德和英國(guó)首先采用。我國(guó)也采用這個(gè)制式。（625行，25幀/秒）SECAM制：1966年首先由法國(guó)正式使用。后蘇聯(lián)、東歐國(guó)家也采用這種制式。（625行，25幀/秒）第四節(jié)彩色電視基礎(chǔ)知識(shí)第47頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、什么是高清晰度電視

第五節(jié)高清晰度電視黑白電視為第一代電視；彩色電視為第二代電視；稱(chēng)高清晰度電視為第三代電視。高清晰度電視簡(jiǎn)稱(chēng)HDTV（HighDefintionTelevision），確切的定義是：是一個(gè)透明系統(tǒng)、一個(gè)視力正常的觀眾在距該系統(tǒng)顯示屏高度的三倍距離上所看到的圖像質(zhì)量應(yīng)具有觀看原始景物或表演所得到的印象。第48頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、什么是高清晰度電視

第五節(jié)高清晰度電視

ITU（國(guó)際電信聯(lián)盟）在其801報(bào)告中明確了：HDTV是一個(gè)系統(tǒng)，即一個(gè)具有正常視覺(jué)的觀眾，在距該系統(tǒng)顯示屏高度的三倍距離上所看的圖像質(zhì)量——即視頻必須至少具備1080i或720p電視線，顯示屏寬高比為16：9，水平視角30度（超過(guò)20度方有臨場(chǎng)感）；信息是常規(guī)電視的五倍多，圖像質(zhì)量可與35mm電影質(zhì)量媲美；伴音則采用多聲道（如5.1），每個(gè)聲道的收聽(tīng)質(zhì)量與CD相當(dāng)。第49頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、什么是高清晰度電視

第五節(jié)高清晰度電視國(guó)家廣播電影電視總局發(fā)布的《高清晰度電視節(jié)目圖像、制作及交換標(biāo)準(zhǔn)》中明確規(guī)定了我國(guó)HDTV節(jié)目的圖像分辨率為1920×1080，頻率為24p、25p和50i三種。國(guó)家數(shù)字電視接收設(shè)備和性能標(biāo)準(zhǔn)制定工作組，對(duì)HDTV接收機(jī)的要求是：能接收地面HDTV的射頻信號(hào)，其圖像的垂直分辨率不小于720線、圖像顯示模式為1920×1080i、寬高比為16:9、向下兼容DTV等。國(guó)家信息產(chǎn)業(yè)部公布的《數(shù)字電視接收設(shè)備——顯示器標(biāo)準(zhǔn)》中，明確了“等離子和液晶電視的圖像垂直清晰度和水平清晰度必須達(dá)到720線以上才算高清”。第50頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、高清晰度電視的發(fā)展

第五節(jié)高清晰度電視日本是高清晰度電視起點(diǎn)最早的國(guó)家，1972年就向國(guó)際無(wú)線電咨詢(xún)委員會(huì)（CCIR，現(xiàn)為國(guó)家電信聯(lián)盟分會(huì)ITV—R）提出HDTV的提案，首先開(kāi)發(fā)了1125行、60場(chǎng)、基帶8.1MHz、壓縮比為3：1的基于模擬調(diào)頻技術(shù)的高清晰度電視系統(tǒng)MUSE（多重亞抽樣編碼）制式。1988年又用高清晰度電視成功地對(duì)漢城奧運(yùn)會(huì)進(jìn)行了實(shí)況轉(zhuǎn)播。第51頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、高清晰度電視的發(fā)展

第五節(jié)高清晰度電視歐洲于20世紀(jì)80年代開(kāi)始研究HDTV，并推出了1250行、50場(chǎng)、基帶為10.125MHz、壓縮比為4：1的HD-MAC（多工模擬分量）制式的模擬數(shù)字混合的HDTV系統(tǒng)。1992年通過(guò)衛(wèi)星進(jìn)行了巴塞羅拉奧運(yùn)會(huì)的實(shí)況轉(zhuǎn)播。第52頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、高清晰度電視的發(fā)展

第五節(jié)高清晰度電視美國(guó)利用冷戰(zhàn)結(jié)束軍事技術(shù)向民用技術(shù)轉(zhuǎn)化的時(shí)機(jī)，提出了全數(shù)字高清晰度電視的提案。因此，在1991年—1996年間經(jīng)過(guò)測(cè)試、報(bào)告等，在最后決定采用ATSC數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)作為美國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。從普通電視向數(shù)字電視過(guò)渡方面，美國(guó)采取了強(qiáng)制的過(guò)渡方式。但美國(guó)的數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)即包括高清晰度電視又包括了普通清晰度電視，后者比前者普及快。第53頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、高清晰度電視的發(fā)展

第五節(jié)高清晰度電視歐洲和日本受到美國(guó)全數(shù)字高清晰度電視制式及過(guò)渡方案的極大沖擊。歐洲終于放棄了模擬過(guò)渡制式，由德國(guó)通信部建議成立了歐洲開(kāi)發(fā)小組，并在150多個(gè)組織間簽署了理解備忘錄，共同開(kāi)發(fā)全數(shù)字電視系統(tǒng)。與美國(guó)不同的是，歐洲的全數(shù)字電視系統(tǒng)包括從地面廣播、衛(wèi)星傳播和直播、有線電視中使用的所有普通數(shù)字電視和數(shù)字視頻廣播項(xiàng)目。基于MPEG-2的DVB普通數(shù)字電視在1995年使用數(shù)字電視方式開(kāi)通了數(shù)字有線電視業(yè)務(wù)。第54頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、高清晰度電視的發(fā)展

第五節(jié)高清晰度電視最后形成的歐美之爭(zhēng)實(shí)質(zhì)上是選普及普通數(shù)字電視再普及高清晰度電視還是同時(shí)普及普通數(shù)字電視和高清晰度電視的戰(zhàn)略路線之爭(zhēng)。我國(guó)的高清晰度電視是基于數(shù)字電視基礎(chǔ)上的，也即是說(shuō)我國(guó)現(xiàn)在傳送的高清標(biāo)準(zhǔn)的電視信號(hào)都是數(shù)字的，沒(méi)有模擬的。我國(guó)會(huì)在今年（2008）利用北京奧運(yùn)會(huì)轉(zhuǎn)播之機(jī)全面推廣數(shù)字電視和HDTV，2015年停止模擬電視的播出。第55頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第六節(jié)數(shù)字電視一、數(shù)字電視及相關(guān)概念1、數(shù)字電視

數(shù)字電視是一個(gè)從節(jié)目攝制、編輯、制作、存儲(chǔ)、發(fā)射、傳輸?shù)叫盘?hào)接收、處理、顯示都完全數(shù)字化的電視系統(tǒng)。第56頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第六節(jié)數(shù)字電視一、數(shù)字電視及相關(guān)概念2、數(shù)字電視節(jié)目3、數(shù)字電視的技術(shù)結(jié)構(gòu)4、數(shù)字電視廣播系統(tǒng)的類(lèi)型節(jié)目?jī)?nèi)容技術(shù)角度

用戶(hù)收視角度

系統(tǒng)技術(shù)

（CAS、復(fù)用/解復(fù)用技術(shù)、SMS、PMS）應(yīng)用技術(shù)數(shù)字衛(wèi)星電視數(shù)字地面電視數(shù)字有線電視第57頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第六節(jié)數(shù)字電視一、數(shù)字電視及相關(guān)概念5、數(shù)字電視的種類(lèi)(1)按信號(hào)傳輸方式分類(lèi)：(2)按產(chǎn)品類(lèi)型分類(lèi)：

(3)按清晰度分類(lèi)：ⅰ低清晰度數(shù)字電視(圖像水平清晰度200-300線)；ⅱ標(biāo)準(zhǔn)清晰度數(shù)字電視(圖像水平清晰度500線，簡(jiǎn)稱(chēng)SDTV）；ⅲ數(shù)字增強(qiáng)清晰度電視（EDTV，水平掃描行數(shù)500線-700線）；ⅳ高清晰度數(shù)字電視(HDTV，水平掃描行數(shù)至少為720行）。(4)按顯示屏幕幅型分類(lèi)：(5)按掃描線數(shù)分類(lèi)：

第58頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第六節(jié)數(shù)字電視二、數(shù)字電視技術(shù)1、視頻信號(hào)數(shù)字化技術(shù)與音頻信號(hào)數(shù)字化的過(guò)程是一樣的：采樣、量化和編碼，只是采樣更復(fù)雜一些，加上視頻信號(hào)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于音頻信號(hào)編碼也要復(fù)雜很多。CCRI601標(biāo)準(zhǔn)（4：2：2）幀內(nèi)壓縮與幀間壓縮（MPEG-2）第59頁(yè)，課件共79頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月補(bǔ)充：在非編系統(tǒng)中NTSC制和PAL制的圖