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电视是电视台发射信号和电视机接收信号的系统,电视广播是电视台将图像和声音向远处传播的过程.一台正常的电视机,在接通电源,调准所要接受的电视频道后,电视屏幕上就会出现一幅幅生动的画面和与之相配的声音.
一、将图像(光)信号和声音(机械波)信号分别变成电
信号并对加以处理
摄像机是完成将图像光信号转换为电信号的设备.它是用“摄像管”来进行转换的.摄像管的形式有很多,现以光电导型摄像管来说明它的构造和工作原理.光电导摄像管内部为真空,主要由光电靶和电子枪两部分组成,如下图.
1.光电靶
在摄像管的前方玻璃屏内壁上,镀有一层透明的金属膜,作为光的通路和信号输出电极,即信号电极.在金属膜的后面再镀上一层很薄的、具有灵敏度极高光敏特性的光电导层,称光电靶,当照射在它上面的光线强弱有微小变化时,其电阻随之变化.
2.电子枪
它是由装在一个真空玻璃管内的灯丝、阴极、控制栅极、加速极、聚焦极等组成.当给各电极施加正常电压时,在灯丝加热下,阴极发射出电子束,在加速极、聚焦极、信号极形成的电场和套在管外的偏转线圈的磁场作用下,将被加速且聚合成很细的电子束汇聚在光电靶上.电子束受到套在管外的偏转线圈磁场的作用,就会沿着靶面从左到右、从上到下运动.
通常把成于屏面上的图像看做是由很多明暗不同的光点组成,并把它们称为像素,一幅画面就看做是由从左到右、从上到下的一行行像素单元组成.一幅(帧)清晰度好的图像通常包含几十万个像素.摄像机采取了顺传送法,使电子束一行行地自上而下按一定规律在靶面上运动,使几十万个像素变成了一一对应的时序的电信号即视频信号,完成光到电的转换.我们把电子束水平方向的运动称为行扫描,垂直方向的扫描叫帧扫描.电子束在屏幕上的运动轨迹是水平向下倾斜的.
我国电视制式规定,每秒传送25帧画面.电子在从左到右行扫描时对应于图像内容的部分,称扫描正程;从右到左(以便进入下一行)的部分称逆程.无论屏幕尺寸大小,正程时间约52微秒,逆程时间约12微秒.同理,一帧正程共575行,逆程50行.事实上,每秒传送25帧图像会产生活动图像显示时有闪烁感.目前,普通电视技术处理措施是将一帧分两场,由1,3,5,…奇数行构成奇数场,由2,4,6…偶数行构成偶数场.先传送奇数场,再传送偶数场,传送两场之间的时间间隔极短,视觉上还是一个完整的画面.这种扫描方式为隔行扫描.类似于电影放映,放电影时每秒放24张画面,但每张画面放映时遮光一次,相当于每秒播放48张画面.我们在一些大屏幕电视机的产品介绍中看到“逐行扫描”字眼,实际是对隔行扫描的处理,每秒扫描的场数加倍,清晰度会高一些.
伴音则是由话筒完成声到电的转换形成音频信号.
二、电视信号的传输
在上面形成图像电信号过程中还要加入一些信号,对电视接收机做同步的还原起控制作用.所形成的视频、音频电信号频率低,因传输距离极其有限等原因,不能直接向远处传播.所以要经过放大、优化等加工处理.彩色电视中,以红、绿、蓝三种颜色为三基色,用三基色可以混合成其他彩色的原理称为三基色原理,摄像机的分色棱镜将一幅彩色画面分光为红、绿、蓝三色画面,类似上面形成三个视频电信号;不同国家采用不同方式对这三个信号进行处理,形成了不同“制式”下的彩色全电视信号,之后,再进行“调制”——加到高频载波上,称为图像调制,多采用调幅的方式.音频信号也要调制,多采用调频调制方式.这样,就形成高频图像和高频伴音信号.两者是“伴”在一起发射的,合称高频电视信号,也称为射频电视信号.不同频道在于有不同的载波.
三、电视信号的重现
电视广播其实是发射台和接收设备共同完成的.以地面广播为例,电视接收机也就是电视机,使用的频率范围分VHF(48.5~223MHz)和UHF(470~958MHz)两个频段.接收天线上会产生出各种无线电磁波的感应电流,只有通过调谐,才能选择出所要接收的电视节目,这一工作现在可以通过自动搜索功能自动完成.
一、将图像(光)信号和声音(机械波)信号分别变成电
信号并对加以处理
摄像机是完成将图像光信号转换为电信号的设备.它是用“摄像管”来进行转换的.摄像管的形式有很多,现以光电导型摄像管来说明它的构造和工作原理.光电导摄像管内部为真空,主要由光电靶和电子枪两部分组成,如下图.
1.光电靶
在摄像管的前方玻璃屏内壁上,镀有一层透明的金属膜,作为光的通路和信号输出电极,即信号电极.在金属膜的后面再镀上一层很薄的、具有灵敏度极高光敏特性的光电导层,称光电靶,当照射在它上面的光线强弱有微小变化时,其电阻随之变化.
2.电子枪
它是由装在一个真空玻璃管内的灯丝、阴极、控制栅极、加速极、聚焦极等组成.当给各电极施加正常电压时,在灯丝加热下,阴极发射出电子束,在加速极、聚焦极、信号极形成的电场和套在管外的偏转线圈的磁场作用下,将被加速且聚合成很细的电子束汇聚在光电靶上.电子束受到套在管外的偏转线圈磁场的作用,就会沿着靶面从左到右、从上到下运动.
通常把成于屏面上的图像看做是由很多明暗不同的光点组成,并把它们称为像素,一幅画面就看做是由从左到右、从上到下的一行行像素单元组成.一幅(帧)清晰度好的图像通常包含几十万个像素.摄像机采取了顺传送法,使电子束一行行地自上而下按一定规律在靶面上运动,使几十万个像素变成了一一对应的时序的电信号即视频信号,完成光到电的转换.我们把电子束水平方向的运动称为行扫描,垂直方向的扫描叫帧扫描.电子束在屏幕上的运动轨迹是水平向下倾斜的.
我国电视制式规定,每秒传送25帧画面.电子在从左到右行扫描时对应于图像内容的部分,称扫描正程;从右到左(以便进入下一行)的部分称逆程.无论屏幕尺寸大小,正程时间约52微秒,逆程时间约12微秒.同理,一帧正程共575行,逆程50行.事实上,每秒传送25帧图像会产生活动图像显示时有闪烁感.目前,普通电视技术处理措施是将一帧分两场,由1,3,5,…奇数行构成奇数场,由2,4,6…偶数行构成偶数场.先传送奇数场,再传送偶数场,传送两场之间的时间间隔极短,视觉上还是一个完整的画面.这种扫描方式为隔行扫描.类似于电影放映,放电影时每秒放24张画面,但每张画面放映时遮光一次,相当于每秒播放48张画面.我们在一些大屏幕电视机的产品介绍中看到“逐行扫描”字眼,实际是对隔行扫描的处理,每秒扫描的场数加倍,清晰度会高一些.
伴音则是由话筒完成声到电的转换形成音频信号.
二、电视信号的传输
在上面形成图像电信号过程中还要加入一些信号,对电视接收机做同步的还原起控制作用.所形成的视频、音频电信号频率低,因传输距离极其有限等原因,不能直接向远处传播.所以要经过放大、优化等加工处理.彩色电视中,以红、绿、蓝三种颜色为三基色,用三基色可以混合成其他彩色的原理称为三基色原理,摄像机的分色棱镜将一幅彩色画面分光为红、绿、蓝三色画面,类似上面形成三个视频电信号;不同国家采用不同方式对这三个信号进行处理,形成了不同“制式”下的彩色全电视信号,之后,再进行“调制”——加到高频载波上,称为图像调制,多采用调幅的方式.音频信号也要调制,多采用调频调制方式.这样,就形成高频图像和高频伴音信号.两者是“伴”在一起发射的,合称高频电视信号,也称为射频电视信号.不同频道在于有不同的载波.
三、电视信号的重现
电视广播其实是发射台和接收设备共同完成的.以地面广播为例,电视接收机也就是电视机,使用的频率范围分VHF(48.5~223MHz)和UHF(470~958MHz)两个频段.接收天线上会产生出各种无线电磁波的感应电流,只有通过调谐,才能选择出所要接收的电视节目,这一工作现在可以通过自动搜索功能自动完成.