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文檔簡介
1、電視原理課程教案 第49頁 共49頁PAGE PAGE 49電 視 原 理 課 程 教 案(51學(xué)時)電視原理概論(1學(xué)時)電視傳像原理(8學(xué)時)模擬電視信號的產(chǎn)生(10學(xué)時)模擬電視信號的傳輸和接收(8學(xué)時)電視圖像的顯示(5學(xué)時)電視信號數(shù)字化原理(8學(xué)時)數(shù)字視音頻壓縮編碼(8學(xué)時)數(shù)字電視傳輸與接收系統(tǒng)(4學(xué)時)電視原理概論電視技術(shù)的發(fā)展歷史:黑白電視時代:20世紀30年代出現(xiàn),采用電子管技術(shù),我國采用D/K制式,即場頻50Hz、行頻15625Hz。其重要意義在于通過掃描分解、合成了一幅圖像,使圖像通過無線電傳播成為可能。彩色電視時代:20世紀50年代出現(xiàn),采用電子管、晶體管技術(shù),形成
2、NTSC、PAL、SECAM,我國采用PAL-D/K,即色度信號逐行倒相、色度付載波4.43MHz。其重要意義在于通過三基色原理,使得彩色圖像信號拾取、傳輸、顯示成為可能。改良電視時代:20世紀80年代出現(xiàn),采用中小規(guī)模集成電路,形成了日本的IDTV/EDTV、歐洲的MAC、德國的I-PAL等等,主要目的提高分辨率、降低亮色干擾。其意義在于大量的研究和所采用的技術(shù)為數(shù)字電視的發(fā)展和成熟作了有益的鋪墊。數(shù)字電視時代:20世紀90年代出現(xiàn),采用大規(guī)模集成電路,有美國的ATSC、歐洲的DVB、日本的ISDB-T,我國采用了DVB,計劃在2015年全面過渡到數(shù)字電視。其重要意義在于突破了模擬電視的弊端
3、,在節(jié)目制作、播出、傳輸和多媒體接收都有極大的改善。全息立體電視時代:研究起步階段,可以從不同角度觀看到立體畫面。電視傳輸方式的發(fā)展:地面廣播:區(qū)域覆蓋、節(jié)目套數(shù)少,電視機通過開路天線直接接受。要區(qū)分頻道與序號的差別,調(diào)諧時顯示的VL、VH、U是什么意思。衛(wèi)星電視:覆蓋區(qū)域廣、節(jié)目套數(shù)多,要架設(shè)“鍋”、并通過衛(wèi)星接收機接受后再給電視機。有C波段、Ku波段直播衛(wèi)星之分。有線電視:區(qū)域覆蓋,節(jié)目套數(shù)多,電視機通過與用戶盒連接直接接收。有同軸電纜、光纖和MMDS微波傳輸方式。明白HFC、750M、550M、300M系統(tǒng)是什么意思手機電視:區(qū)域覆蓋,節(jié)目套數(shù)少,通過手機可以移動接收。3G是電信進入廣電
4、行業(yè)一種途徑。網(wǎng)絡(luò)電視:簡稱IPTV,計算機或機頂盒通過電話網(wǎng)、以太網(wǎng)或HFC有線網(wǎng),隨時點播電視節(jié)目。IPTV是電信與廣電競爭強有力的武器,IPV4發(fā)展到IPV6。電視原理課程的特點:跨度大、覆蓋面廣:包含了近80年的電視發(fā)展史,壓縮了“黑白電視原理”“彩色電視原理”“電視接收機書”“數(shù)字電視原理”4門課程,內(nèi)容多、信息量廣。課堂時間少,課下多看參考書。有行業(yè)特點、實用性很強:是廣播學(xué)院的特色課程,招聘人員時都會考到,與日常生活息息相關(guān),實用性很強;目前與計算機技術(shù)結(jié)合緊密,是大有作為的行業(yè)。看些專業(yè)書籍,參觀專業(yè)展覽;測試卡??陀^測量、主觀評價相結(jié)合:電視實際上是人眼與實現(xiàn)的經(jīng)濟成本的折衷
5、,評價電視產(chǎn)品既有客觀測量、也有人眼的主觀評價,一定要相輔相成。理論與實踐相結(jié)合,客觀參數(shù)與主觀評價相結(jié)合;廣播級、專業(yè)級、家用級;5分、4分、3分、2分、1分。圖像信息記錄、傳輸、再現(xiàn)的基本原理1 1、電影: Y 膠片 T X 電影膠片24幅/秒 光源 T透射光源2次/幅記錄:滿足人眼對一般運動景物的連續(xù)感,同時為節(jié)約膠片,在時間軸上抽樣24幅/秒, 每幅畫面中的亮度、色調(diào)、色飽和度、X/Y信息均靠膠片上的感光材料記錄,清晰度取決于感光顆粒的大小。傳輸:發(fā)行拷貝,以膠片的形式傳輸,無法以無線電方式實時傳輸。再現(xiàn):每幅畫面投射2次,投射光源每秒亮48次,高于人眼的臨界閃爍頻率46Hz,每幅畫面
6、中的亮度、色調(diào)、色飽和度、X/Y信息被線性的投射在屏幕上。2、電視: Y 原始 畫面 X攝像機電信號 T新畫面開始標(biāo)記 新行開始標(biāo)記 新行開始標(biāo)記 寬(場同步) 窄(行同步) 窄(行同步)電視機 Y顯示 畫面 X記錄:滿足人眼對一般運動景物的連續(xù)感,同時為節(jié)約頻譜資源,在時間軸上抽樣50幅/秒, 每幅畫面中利用人眼分辨力提出了像素的概念,對XY軸進行抽樣,然后依次傳輸(掃描)每一個像素的信息。傳輸:每幅畫面經(jīng)過掃描后由f(x,y,t)函數(shù)變成了U(t)函數(shù),由行場同步信號隱含了XY的空間位置信息,三維光信號變成了一維的電信號,實現(xiàn)無線電方式實時傳輸。再現(xiàn):接收機對收到的電信號進行判斷,特別是通
7、過行場同步信息,將U(t)函數(shù)重新拼接為f(x,y,t)函數(shù),每秒重現(xiàn)50幅畫面,高于人眼的臨界閃爍頻率46Hz,實現(xiàn)了電光轉(zhuǎn)換。特點:與電影相比電視的清晰度、對比度下降,而且有閃爍感,畫面質(zhì)量下降;由于觀看環(huán)境變化,畫面視角變小,缺乏臨場感。優(yōu)點是實現(xiàn)了無線電實時傳輸。復(fù) 習(xí) 要 點電視發(fā)展的幾個時期:黑白電視、彩色電視、改良電視、數(shù)字電視、立體電視電視傳輸方式的種類:地面無線傳輸、衛(wèi)星傳輸、有線傳輸、微波傳輸電視原理課程特點:跨度大、覆蓋面廣;專業(yè)性、實踐性強;客觀測量、主觀評價結(jié)合電影、電視傳輸圖像基本原理:電影24幅/秒、投射48次/秒;電視提出了像素概念、行場同步人眼的視覺特性:視敏
8、特性、亮度感覺、亮度層次、視覺惰性、閃爍感、分辨力 人眼特性在電視原理中的應(yīng)用利用人眼的亮度感覺絕對范圍大、相對范圍小、并與環(huán)境有關(guān)。 只傳輸實際景物的相對亮度層次,不傳遞實際景物的絕對亮度信息,大大降低了亮度信號的傳輸難度。利用人眼的對比度靈敏度特性通常在0.005-0.05之間。只要傳輸100級左右的亮度層次,更黑更白的亮度無需傳輸,大大減少了亮度信號的傳輸量。利用人眼的視覺惰性和閃爍感臨界閃爍頻率46Hz。掃描場頻為50Hz,高于臨界閃爍頻率,人眼觀看電視只有輕微閃爍感。利用人眼的靜止畫面分辨力1到1.5分。 提出了像素的概念,將一幅畫面分解成數(shù)以萬計的像素,通過掃描使圖形信號以無線電方
9、式傳輸成為可能。利用人眼的運動分辨力不超過7.5分。電視的換幅頻率為25Hz,對于一般運動物體人眼可以產(chǎn)生連續(xù)感。利用人眼對色調(diào)的感覺主觀感覺一樣、實際頻譜可以不一樣。不恢復(fù)原景物光的光譜成分,用同色異譜色獲得主觀上相同感覺。利用人眼對色調(diào)的分辨性能200多種色。電視只需傳輸200多種色調(diào)即可,降低了傳輸數(shù)量。利用人眼對飽和度的分辨力15-20級。只要傳輸15-20級的飽和度變化即可,總共4000種顏色。利用人眼對色調(diào)細節(jié)的分辨力黑白分辨力的3到5倍。用0-6MHz傳輸亮度信號,用0-1.3MHz傳輸色度信號,節(jié)約頻譜資源。利用人眼的混色特性空間混色或時間混色。電視機在顯像管、等離子、液晶中采
10、用空間混色;在光顯背投DLP中采用時間混色。人眼的彩色視覺模型感光細胞 視覺神經(jīng) 主觀感覺彩色圖像拾取、傳輸、重現(xiàn)的模型分色棱鏡分色棱鏡原始景物 攝像機 傳輸 顯像管 重現(xiàn)圖像 三基色 三基色發(fā)光(相當(dāng)于秤砣計量) (空間或時間混色) 三基色傳輸?shù)脑瓌t: 不要求傳輸原景物輻射光的光譜成分,重要的是獲得與景物相同的彩色感覺。最關(guān)鍵的是顏色如何計量?不傳輸絕對亮度,只要求相對亮度層次不失真。彩色度量的基本依據(jù):人眼只能分辨顏色的三種變化:亮度、色調(diào)、色飽和度。任何顏色均可以用三種不同的顏色混合得到。合成彩色光的亮度是各個分量亮度之和。彩色光的合成符合替代率。色A=色B 色C=色D 色A+色C=色B
11、+色D兩種成分組成的光,其中一種成分連續(xù)變化,其合成光也將連續(xù)變化。光源符合三基色相加原理、景物符合三基色相減原理。彩色度量的RGB基本單位:選擇三基色的原則:要求三者線性無關(guān),合成的顏色范圍盡可能大。選擇RGB的原因:RGB三基色光容易獲得、合成的顏色范圍最大。RGB三基色的單位: 1(R)+1(G)+1(B)=E白1(R)為1W 的700nm 的紅光;1(G)為4.59W 的546.1nm的綠光;1(B)為0.0601W的435.8nm的蘭光。彩色度量的RGB實驗方法與數(shù)據(jù)(分布色系數(shù)):試驗裝置:見74頁。試驗方法:F1w()=r()(R)+g()(G)+b()(B)按從380-780n
12、m均按1w進行混色試驗,得到RGB的單位數(shù),形成77頁右側(cè)的分布色系數(shù);畫圖形成76頁的RGB混色曲線。彩色度量的RGB數(shù)據(jù)處理(相對色系數(shù)):變化方法:F1w()=r()(R)+g()(G)+b()(B),在不考慮亮度的情況下,進行歸一化變化,即m=R+G+B色模 r=R/m g=G/m b=B/m r+g+b=1 這樣只要選擇r-g-b中的兩個即可,一般只選擇r-g兩個參量,形成77頁左側(cè)的相對色系數(shù)。優(yōu)點:不考慮亮度,通過r-g兩個參數(shù)就能對色度進行簡單定量的描述。彩色度量的RGB(r-g)計色系統(tǒng)色度圖:畫圖:按表77頁表左側(cè)相對色系數(shù)中r-g 系數(shù)畫出76頁的RGB(r-g)計色系統(tǒng)
13、色度圖。圖的含義:譜色軌跡是飽和度100%的各種色調(diào)。r=g=b=1/3的點是基準點E白、飽和度為0%,從E白向四周伸展,飽和度逐漸增加。坐標(biāo)原點: r=0、g=0、b=1是單位蘭;r=0、g=1、b=0是單位綠;r=1、g=0、b=0是單位紅。三角形內(nèi)為物理三基色三角形,r、g、b為正值;舌形曲線內(nèi)、三角形外,r、g、b為負值,表示有其中某一基色光必須移到待配色一側(cè);舌形曲線外是自然界不存在的顏色。彩色度量的RGB計色制的缺點:在色度圖上不能表示出亮度、彩色光通量仍須計算。r()、g()、b()系數(shù)有負值,計算容易出錯。譜色軌跡不會全在第一象限,作圖不便。CIE標(biāo)準三基色XYZ計色系統(tǒng)的要求
14、:配出實際彩色時,三個色系數(shù)X、Y、Z均為正值。亮度僅為Y的系數(shù)決定。當(dāng)X=Y=Z,代表等能白。CIE坐標(biāo)變化方法:確定三條線:光通量為零的XZ線、通過倆點確定XY線、確定切線的YZ線。確定三個點:上述三條線連立解方程,得到XYZ的坐標(biāo)。確定X、Y、Z的系數(shù):F=X(X)+Y(Y)+Z(Z)=R(R) +G(G)+B(B)也就是說同一個顏色可以用兩套坐標(biāo)表示,通過實驗得到的RGB系數(shù)可以轉(zhuǎn)換為XYZ系數(shù)。畫圖得到83頁的XYZ標(biāo)準三基色混色曲線。歸一化得到x、y、z系數(shù):F=mx(X)+y(Y)+z(Z) x+y+z=1,畫圖得到81頁的XYZ(x-y)色度圖。XYZ(x-y)色度圖的含義:譜
15、色軌跡是飽和度100%的各種色調(diào)。x=y=z=1/3的點是基準點E白、飽和度為0%,從E白向四周伸展,飽和度逐漸增加。十一、XYZ(x-y)計色系統(tǒng)中的色度表示方法:用x-y的坐標(biāo)值表示,只能表示色調(diào)和色飽和度,不能表示亮度。用x-y色度圖中的主波長和等飽和度線來表示;在WRB內(nèi)的彩色不存在主波長,反向延長后的主波長對應(yīng)的波長表征它的補色波長。彩色電視中三基色提出的原因:彩色電視用的三基色是由紅、綠、蘭熒光粉發(fā)出的,熒光粉無法發(fā)出物理三基色的譜色光。彩色電視中三基色選取的原則:電視三基色實際就是熒光粉三基色,基色熒光粉的光色應(yīng)盡可能接近物理三基色,使顯像三基色構(gòu)成的三角形面積足夠大,即重現(xiàn)的色
16、域盡量大。應(yīng)選擇三基色熒光粉的發(fā)光效率足夠高,使圖像亮度高。彩色電視中三套熒光粉的色度坐標(biāo):上述條件折中后選取熒光粉的坐標(biāo)見84頁表6-2。電視三基色在標(biāo)準三基色色度圖中的位置、以及構(gòu)成的三角形見85頁圖。電視三基色構(gòu)成的三角形比舌形曲線小,不能重現(xiàn)的彩色光主要是自然界中少見的高飽和度的光、以及人眼分辨力較低的綠光區(qū)。彩色電視中的亮度公式:把Re、Ge、Be、C白當(dāng)作待配色,用標(biāo)準三基色混配表示見86頁6-33。標(biāo)準三基色中亮度只由Y的系數(shù)表示,則C白=0.299Re + 0.114Ge + 0.587Be 為C白的亮度公式(我國使用)。D白=0.222Re + 0.707Ge + 0.071
17、Be 為D白的亮度公式(美國使用)。選擇的熒光粉不同,亮度信號組成也不相同。不同國家之間交換節(jié)目,亮度層次會略有失真,但是觀眾無原始景物對比,故不容易察覺到。彩色電視中三基色的混色曲線:可以用電視三基色按照74頁實驗裝置從380-780nm逐一試驗,也可以用物理三基色的實驗數(shù)據(jù)通過數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)得到。由于熒光粉三基色的三角形小于舌形曲線,故混色曲線三個系數(shù)中至少有一個為負值,表明必須有一個基色光必須在待配色一邊。電視上所說的100%飽和度,在色度學(xué)上來說為非飽和度。 2.3電視傳像原理電視傳像的基本過程:利用人眼,使得要傳輸?shù)男畔⒘肯陆担築=Fb(x,y,t), 亮度只傳輸相對值,不傳輸絕對值,
18、且只有100級;=F(x,y,t) 只能分辨200種顏色,采用同色異譜色傳輸;S=Fs(x,y,t) 只能分辨15-20級別 。提出像素概念,把一幅原來連續(xù)的X、Y平面畫分解成可數(shù)的像素,使得以無線電方式傳輸圖像成為可能。每個像素由RGB三個點組成,三基色的系數(shù)不同合成了不同的顏色。分色棱鏡分色棱鏡原始景物 攝像機 傳輸 顯像管 重現(xiàn)圖像 三基色 三基色發(fā)光(相當(dāng)于秤砣計量) (空間或時間混色) 圖像的順序制傳輸:像素傳輸方式:同時制(需要幾十萬通道)、順序制(一個通道)。順序制傳輸方式:是唯一可行的方式,只要一個通道,只要傳輸速度足夠高,再利用人眼視覺惰性和熒光粉的余輝特性,主觀感覺連續(xù)無閃
19、爍。順序制特定的問題:要求收發(fā)兩端掃描規(guī)律嚴格一致,發(fā)端插入“行場同步信號”隱含XY坐標(biāo),收端判斷“行場同步信號”重建XY坐標(biāo)。 Y 原始 畫面 X攝像機電信號 T新畫面開始標(biāo)記 新行開始標(biāo)記 新行開始標(biāo)記 寬(場同步) 窄(行同步) 窄(行同步)電視機 Y顯示 畫面 X順序制傳輸?shù)膶崿F(xiàn)方法:順序制傳輸要求:勻速、單向、直線。實現(xiàn)方法:現(xiàn)代的用尋址方式,如等離子、液晶電視。傳統(tǒng)的用電子束掃描,如顯像管式;電子束掃描:電子束在磁場的作用下會發(fā)生偏轉(zhuǎn),垂直磁場電子束左右偏轉(zhuǎn)(X);水平磁場電子束上下偏轉(zhuǎn)(Y),當(dāng)水平、垂直磁場交變時,合成的力可以讓電子束在二維空間內(nèi)任意運動。逐行掃描的原理:電視要
20、求的掃描軌跡(光柵):行場掃描電流與光柵的關(guān)系:掃描參數(shù):水平運動(行):行周期TH電子束由左到右、再回到左邊的時間;行正程THt電子束由左到右、并傳輸圖像信息;行逆程THr電子束由右向左、不傳輸圖像信息;行逆程系數(shù) =THr/TH垂直運動(場):場周期TV電子束由左到右、再回到左邊的時間;場正程TVt電子束由左到右、并傳輸圖像信息;場逆程TVr電子束由右向左、不傳輸圖像信息;場逆程系數(shù) v=TVr/TV掃描頻率的選擇:幀頻選擇:對靜止景物,為使圖像有連續(xù)感,換幅頻率高于20Hz對運動景物,運動物體前后兩幀夾角小于7.5分,高于20Hz。為使圖像不閃爍,換幅頻率高于48Hz。為去處交流電源對圖
21、像干擾,換幅頻率與當(dāng)?shù)亟涣麟娡l。結(jié)論:交流電為50Hz的國家采用50Hz;交流電為60Hz的國家采用60Hz;掃描行數(shù)選擇:清晰度。行數(shù)的選擇與清晰度有關(guān),行數(shù)越多、像素越小,清晰度越高。頻帶寬度。頻帶寬度與行數(shù)有關(guān),行數(shù)越多、像素越小,頻帶越寬。行數(shù)的確定。只能在清晰度和頻帶寬度之間折中,在4-6倍屏高的距離,要求相鄰兩行的夾角小于1.5分,算得570行左右。結(jié)論:50Hz換幅頻率的國家采用625行;60Hz換幅頻率的國家采用525行。我國采用50Hz、625行,簡稱D/K制。 2.3電視傳像原理圖像信號的帶寬:聲音信號的帶寬:麥克風(fēng)把機械震動轉(zhuǎn)換成了電信號,最低頻率20Hz、最高頻率15
22、KHz,所以聲音信號帶寬15KHz。圖像信號的帶寬:攝像機通過掃描把光信號轉(zhuǎn)換成了電信號,最低靜止畫面近似0Hz,最高是每一個像素黑白相鄰排列,如12頁所示,則fmax=1/2x (lv/lh x Z) x Z x Ff=0.5x1.33x600 x600 x50=12MHz兩個像素一個周期 水平像素 垂直像素 每秒幀數(shù) 考慮水平和垂直逆程系數(shù)后:fmax=12MHz x (1-)(1-)=13.56MHz則圖像帶寬 f= fmax-fmin=13.56MHz隔行掃描提出的原因:圖像信號帶寬太大,傳輸有困難,所以在不降低圖像分解力前提條件下,盡量降低圖像帶寬,觀察1-33式,只有幀頻Ff可以降
23、低,故提出隔行。隔行掃描實現(xiàn)的方法:主要難點是奇偶場掃描光柵重合問題采用偶數(shù)行法: 即一幀中有偶數(shù)2n行,分奇、偶兩場掃描,每場掃n行,為了使奇偶場光柵能夠精確鑲嵌,要求奇偶場的場掃描電流幅度不同,電路實現(xiàn)非常復(fù)雜。采用奇數(shù)行法: 即一幀中有奇數(shù)2n+1行,分奇、偶兩場掃描,每場掃n+1/2行。在奇偶場的場掃描電流幅度一致的情況下,妙利用奇偶場的半行關(guān)系,實現(xiàn)光柵精確鑲嵌。優(yōu)點:電路簡單、光柵重合精度高。我國電視系統(tǒng)標(biāo)準:(必須記?。〥/K制: 幀 fF=25hz TF=40ms場 fV=50hz TV=20ms TVr=1.6ms =0.08行 fH=15625hz TH=64us THr=
24、12us =0.1875 行序的規(guī)定:按掃描行出現(xiàn)的前后時間順序排列,而不是按空間位置排列的。見14頁。隔行掃描的優(yōu)缺點:優(yōu)點:在不降低分解力的前提條件下,圖像信號帶寬降低一半,可以傳輸了,節(jié)約了頻譜資源。缺點:行間閃爍、并行現(xiàn)象和運動物體垂直邊緣有鋸齒現(xiàn)象。掃描波形對重現(xiàn)圖像的影響:(了解)第三章 模擬電視信號的產(chǎn)生3.1 黑白圖像的采集和重現(xiàn)CCD固體攝像器件的工作原理:光電轉(zhuǎn)換原理CCD的結(jié)構(gòu)和電荷存儲:CCD是電荷耦合器件的簡稱,與傳統(tǒng)攝像器件有兩點不同:以電荷包為圖像信號載體,而不是電流或電壓;以電荷包有規(guī)律的運動分解圖像,而不是電子束偏轉(zhuǎn)掃描。CCD器件勢阱深度:與加的電壓有關(guān),電
25、壓越大、勢阱越深;與絕緣層厚度有關(guān),厚度越厚、勢阱越淺。CCD器件電荷注入:光注入法,收集勢阱周圍的光致電子,利用這個特點可以完成光-電轉(zhuǎn)換;電注入法,由相鄰的勢阱轉(zhuǎn)移而來,利用這個特點可以完成圖像信號轉(zhuǎn)移,實現(xiàn)圖像分解。CCD信號電荷的注入:光電轉(zhuǎn)換原理:光子激發(fā)出數(shù)量與光強成正比的電子空穴對,多數(shù)載流子空穴被排斥走,少數(shù)載流子電子被收集到該像素下面的勢阱內(nèi),成為光電荷注入;成千上萬勢阱有規(guī)律排列,完成圖像光電轉(zhuǎn)換。光電轉(zhuǎn)換關(guān)系:電荷量與該像素的光強成正比、與光照時間成正比。 信號電荷的轉(zhuǎn)移:三相時鐘驅(qū)動CCD:鋁電極厚度一致,三條時鐘線交替排列,加周期性信號,讓電荷包有規(guī)律的移動,可以雙向
26、轉(zhuǎn)移。兩相時鐘驅(qū)動CCD:鋁電極厚度不一致,兩條時鐘線交替排列,加周期性信號,讓電荷包有規(guī)律的移動,驅(qū)動簡單,只能單向轉(zhuǎn)移。四相時鐘驅(qū)動CCD:鋁電極厚度一致,四條時鐘線交替排列,加周期性信號,讓電荷包有規(guī)律的移動,提高了圖像靈敏度、雙向轉(zhuǎn)移。信號電荷的輸出: 轉(zhuǎn)移出的電荷包依次通過反偏二極管在電容上充放電,形成負脈沖;每一個像素受到的光通量越大、收集的電荷越多、充放電形成的幅脈沖越大,就形成了負極性的離散圖像信號脈沖。CCD攝像器件:線陣式攝像器件:分單通道式、雙通道式兩種。電荷每次轉(zhuǎn)移會有損失,雙通道比單通道各像素轉(zhuǎn)移次數(shù)減少一半,故雙通道轉(zhuǎn)移效率高,提高了輸出信號的幅度。面陣行間轉(zhuǎn)移(I
27、T)式CCD攝像器件:傾斜射入的光額外產(chǎn)生的電荷疊加后,使得圖像產(chǎn)生垂直拖尾。垂直移存器占去一半多感光面積,降低了器件靈敏度。 面陣幀間轉(zhuǎn)移(FT)式CCD攝像器件:器件總面積大。必須加機械式快門,傳輸效率低。面陣幀行間轉(zhuǎn)移(FIT)式CCD攝像器件:綜合了IT不需要機械式快門和FT沒有垂直拖尾的優(yōu)點。電子快門:提出原因:快速運動物體,圖像會發(fā)生模糊。實現(xiàn)方法:將一場中積累的電荷分兩次讀出,第一次廢棄,第二次讀出。使用條件:為保證輸出信號有足夠的信噪比,必須在高照度下使用。作業(yè):17頁34題、54頁11題黑白電視顯像管:要求掌握電光轉(zhuǎn)換原理、電聚焦、磁偏轉(zhuǎn)黑白電視顯像管的結(jié)構(gòu):由玻璃外殼、電子
28、槍和熒光屏組成。顯像管的電子槍:作用:發(fā)射電子束、聚焦電子束、加速電子束、調(diào)制電子束要求:足夠大的高速電子束,以便熒光屏有足夠高的亮度。 足夠細的電子束聚焦點,以便獲得足夠高的分辨力。 有陡峭的調(diào)制特性曲線,以獲得較高的電光轉(zhuǎn)換效率。結(jié)構(gòu):燈絲、陰極、柵極、加速極和第二、三、四陽極。 陰極 UK 80-100V 負極性視頻信號 截止電壓 不發(fā)射電子束 控制柵 UG 0V 再現(xiàn)的圖像 發(fā)射電子數(shù) ie 大 中等 小 沒有顯像管的靜電聚焦:(了解)電子折射原理:幾種靜電透鏡:顯像管的磁偏轉(zhuǎn):(了解) 采用磁偏轉(zhuǎn)的原因:能在大偏轉(zhuǎn)角情況下保持電子束聚焦質(zhì)量。電子束在顯像管內(nèi)的運動軌跡,即偏轉(zhuǎn)距離與偏
29、轉(zhuǎn)磁場的關(guān)系,。光柵的枕形失真及其校正。平面電視或大的偏轉(zhuǎn)角時出現(xiàn)以場拋物波調(diào)制行掃描電流的幅度來校正水平枕形失真。在場掃描電流上疊加極性和幅度變化的行頻拋物波校正垂直枕形失真。顯像管的調(diào)制特性和電視系統(tǒng)總傳輸特性:顯像管的調(diào)制特性:定義:熒光屏上重現(xiàn)圖像亮度與加到顯像管柵陰極之間電壓的關(guān)系,用以表征顯像管電光轉(zhuǎn)換特性。組成:熒光屏發(fā)光特性,即屏幕亮度與電子束大小成線性關(guān)系。電子槍調(diào)制特性,即電子束大小與Ugk成非線性關(guān)系。研究顯像管調(diào)制特性的原因:希望光電、電光轉(zhuǎn)換時完全是線性的,保證亮度層次不失真。非線性調(diào)制特性對重現(xiàn)圖像的影響:1,圖像白擴張、黑壓縮=1, 圖像白、黑均勻1, 圖像白壓縮
30、、黑擴張 電視系統(tǒng)總傳輸特性:分色棱鏡分色棱鏡原始景物 攝像機 傳輸 顯像管 重現(xiàn)圖像 光電轉(zhuǎn)換 電電傳輸 電光轉(zhuǎn)換1 23 =1 可調(diào) 1 光強與電荷 電壓與電子束 線性關(guān)系 非線性關(guān)系 =1 x 2 x 3 = 1 2 =1/r2 x3 3.2 黑白全電視信號黑白全電視信號的組成(SXT):黑白圖像信號(S),在行場正程期間傳輸,反映圖像亮度信息。復(fù)合消隱信號(X),在行場逆程期間傳輸,電子束截止、回掃不發(fā)光。復(fù)合同步信號(T),在行場逆程期間傳輸,恢復(fù)XY信息。 行逆程 行正程 12us 52us行掃描電流攝像機 形成的圖像信號正極性疊加行同步頭收到的圖像信號 切割電平 切割出的同步頭
31、電視機單穩(wěn)形成脈沖行掃描電流 加到顯像管柵極 正極性加到顯像管陰極 負極性圖像信號的特點單極性:只有正值、沒有負值,平均值不為零。要區(qū)分正極性圖像信號、負極性圖像信號。脈沖性:經(jīng)常出現(xiàn)上、下跳變沿,反映圖像內(nèi)容上的亮暗突變。復(fù)合消隱脈沖作用:提供行、場掃描逆程時間的信息,該期間電子束截止;提供一個固定參考電平,供不失真再現(xiàn)亮度使用。參數(shù):行消隱12us、場消隱25H+12us=1612us復(fù)合同步脈沖作用:提供電子束行、場掃描步調(diào)控制信息,恢復(fù)XY位置信息。疊加位置:復(fù)合同步以電平方式插在復(fù)合消隱期間,處在“比黑還黑”的一端。行同步脈沖:寬度4.7us,電視機通過幅度分離電路分出,控制電子束水
32、平掃描步調(diào)。場同步脈沖:寬度2.5H即160us,電視機通過幅度分離電路分出,控制電子束垂直掃描步調(diào)。開槽脈沖:為了使場同步期間不失去行同步信息,每隔半行開一個凹槽,共5個、寬度4.7us。奇偶場判斷方法:第一個齒脈沖的前沿既是場同步、又是行同步,則后面信號是奇場信號。均衡脈沖:為了從復(fù)合同步信號中準確分離出場同步信號,加入前均衡脈沖2.35us,后均衡脈沖僅僅是一種擺設(shè)。黑白全電視信號:黑白全電視信號的波形黑白全電視信號奇偶場、行序的規(guī)定作業(yè):70頁17題, 29頁2、5題VIDEO 視頻信號攝像機 AUDIO 音頻信號 電視機 R GBR GB光電轉(zhuǎn)換 圖像信號 彩色全電視信號 圖像信號
33、電光轉(zhuǎn)換(線性) 復(fù)合消隱 黑白全電視信號 復(fù)合消隱 (非線性) 復(fù)合同步 復(fù)合同步 脈寬復(fù)用數(shù)字分頻晶體震蕩行同步 4.7us 2.5H=160us脈寬復(fù)用數(shù)字分頻晶體震蕩場同步 行同步 場同步 復(fù)合消隱 復(fù)合同步信號電幅度復(fù)用場掃電流行掃電流視 0.7V 幅度復(fù)用場掃電流行掃電流信 SXT 0.3V號 全電視信號時分復(fù)用合 攝像管 12us 52us時分復(fù)用成 電子槍 逆程正程反向放大圖像信號 反向放大積分電路場震蕩行震蕩 4.7us 2.5H=160us積分電路場震蕩行震蕩場同步 行同步 場同步 復(fù)合同步信號電 行同步幅度分離場掃電流行掃電流視幅度分離場掃電流行掃電流信 SXT號 全電視
34、信號放大消隱分 顯像管放大消隱解 電子槍 圖像信號 12us 52us復(fù)合同步脈沖脈沖作用:提供電子束行、場掃描步調(diào)控制信息,供顯示端恢復(fù)XY位置信息。疊加位置:復(fù)合同步以幅度復(fù)用方式插在復(fù)合消隱期間,處在“比黑還黑”的一端,電子束依然截止。行同步脈沖:寬度4.7us,電視機通過幅度分離電路分出,控制電子束水平掃描步調(diào),正確恢復(fù)X信息。場同步脈沖:寬度2.5H即160us,電視機通過幅度分離電路分出,再經(jīng)過積分電路取出,控制電子束垂直掃描步調(diào),正確恢復(fù)Y信息。開槽脈沖:為了使場同步期間不失去行同步信息,每隔半行開一個凹槽,共5個、寬度4.7us。均衡脈沖:為了從復(fù)合同步信號中分離出的奇偶場場同
35、步信號精確一致,加入前均衡脈沖,后均衡脈沖僅為擺設(shè)。黑白全電視信號:黑白全電視信號的波形與掃描軌跡對應(yīng)關(guān)系黑白全電視信號奇偶場、行序的規(guī)定。第一個齒脈沖的前沿既是場同步、又是行同步,則后面信號是奇場信號。場同步前每隔半行的脈沖有6個,則后面是奇場;5個為偶場。偶數(shù)場 奇數(shù)場336 23337 24 25 25 25621622 309623 310 25H+12us=1612us 25H+12us=1612us我國電視實際正程掃描光柵 奇數(shù)場回掃掃瞄光柵 偶數(shù)場回掃掃描光柵3.3黑白圖像信號的帶寬和頻譜圖像信號最低頻譜:圖像信號最低頻譜:為0Hz、即必須傳輸直流分量,否則有失真。圖像信號直流信
36、號傳輸方法:直接傳輸直流分量技術(shù)上難以實現(xiàn),采用間接法,即將所有行以消隱電平為基準全部嵌齊。圖像信號最高頻譜:垂直分解力:取決于掃描行數(shù)。理想垂直分解力:與有效掃描行數(shù)一致,575TVL。實際垂直分解力:最低為0TVL,統(tǒng)計后乘以凱爾系數(shù),為M=431TVL水平分解力:取決于電子束聚焦情況和視頻通道的通頻帶,可事先設(shè)計。水平分解力確定標(biāo)準:切合實際的指標(biāo)為水平分解力等于垂直分解力,即像素為方形為宜。實際水平分解力:N=M x 4 /3 =431 x 1.33=575TVL電視機實際分辨力為 575(水平)x 431(垂直)水平分解力所需要的通頻帶:1MHz通頻帶在52us的行正程中給出104T
37、VL,2MHz通頻帶在52us的行正程中給出208TVL,55MHz通頻帶在52us的行正程中給出575TVL。圖像最高頻率和傳輸通道的通頻帶:圖像最高頻率:fmax=0.5x4/3x625x625x25x0.92/0.8125=7.37MHz傳輸通道的通頻帶:f=Ke x fmax=0.75 x7.37=5.5MHz保證水平垂直分解力一致的情況下,通頻帶可以小于圖像信號最高頻率,是最經(jīng)濟的選擇。圖像信號的頻譜:靜止圖像的頻譜:fnm=nfHmfV 其中fH=15625Hz、fV=50Hzfnm=nfHmfF 其中fH=15625Hz、fF=25Hz活動圖像的頻譜: 與上述表達式類似,仍具有準
38、周期性,特點:離散而又成群、收斂、有1/3Fh的空隙可以利用。作業(yè):29頁2題(追加通頻帶寬度是多少?)、30頁25題、27題;3.4 三基色信號的產(chǎn)生和校正彩色圖像信號采集再現(xiàn)模型:分色棱鏡分色棱鏡復(fù)合同步 原始景物 攝像機 傳輸 顯像管 重現(xiàn)圖像 光電轉(zhuǎn)換 電電傳輸 電光轉(zhuǎn)換1 2 3 =1 可調(diào) 1三基信號的產(chǎn)生:彩色攝像機中的分色系統(tǒng):基于光的薄膜干涉原理,按照RGB的不同波長設(shè)計,達到RGB的分色目的。 彩色攝像機中的光學(xué)系統(tǒng):變焦鏡頭:聚焦成像、變換焦距。中型慮色片:將光均勻衰減,有25%、10%、1.5%等。色溫慮色片:補償光源色溫不同造成的彩色重現(xiàn)偏差。色度匹配和彩色校正:色度
39、匹配的原因:為不失真的傳輸彩色,要求攝像機的綜合光譜響應(yīng)曲線必須各自與顯像三基色相應(yīng)的三條混色曲線成正比,即形狀一樣,滿足這一條件稱為色度匹配。彩色校正的方法:讓攝像機的分光系統(tǒng)光譜響應(yīng)曲線符合混色曲線三個主瓣的形狀。通過線性矩陣模擬出混色曲線的次瓣和負瓣。三基色信號的校正:彩色顯像管特性對重現(xiàn)彩色的影響: 1,白色、100%的飽和度的基色和補色外,其他各色都會失真。 1,亮度白擴張、黑壓縮;彩色更鮮艷。 1,亮度白壓縮、黑擴張;彩色更黯淡。校正:由于攝像端1=1、顯像端3=2.8,故理論上2=1/3=0.36。實際上1,彩色更鮮艷,實驗證明=1.26最好,故2=1.26/3=0.45。3.5
40、 PAL制彩色電視制式PAL制彩色電視制式編碼框圖:158頁作用:將攝像端產(chǎn)生的RGB三基色的三路0-6MHz的電信號通過一定方式組合,達到能夠在一路0-6MHz通頻帶內(nèi)傳輸?shù)哪康?。不同的組合方式形成了NTSC、PAL、SECAM三大彩色制式。PAL制編碼器組成與特點:亮度通道:為了與黑白電視兼容,必須傳輸亮度Y信號;為了亮度信號的分辨率高一些,亮度信號Y用0-6MHz傳輸。為了亮度信號、色度信號準確重合,亮度通道中加入延時電路。色度通道:為了保持圖像亮度信號全部由Y攜帶,故傳輸U(B-Y)、V(R-Y)兩個色差信號;為了減少要傳輸?shù)男畔⒘?,根?jù)人眼對亮度、色度分辨率不同的特點,兩個色差信號U
41、和V用0-1.3MHz傳輸;為了保證兩個色差信號同頻帶傳輸,采用正交平衡調(diào)幅,形成色度C;為了減少兩個色差信號在傳輸中的失真,U信號調(diào)制所用的副載波一行送90度fs、一行送-90度fs逐行倒相。 為了保證色度C和亮度Y同頻帶傳輸,選擇fsc值,實現(xiàn)頻譜間置。色度副載波通道:為了保證亮度信號Y與色度信號C頻譜間置,要求產(chǎn)生的fs=287.5fH+25=4.43361875Hz;為了保證送到U的付載波fs相位逐行倒相,要產(chǎn)生PAL開關(guān)信號。為了保證接收端恢復(fù)復(fù)載波fs和PAL開關(guān)信號,加入色同步信號。亮度和色度分離技術(shù)信號的產(chǎn)生編碼矩陣工作原理:原因:為了與黑白電視兼容,必須傳輸亮度Y信號;為了保
42、持圖像亮度信號全部由Y攜帶,另外傳輸U(B-Y)、V(R-Y)兩個色差信號。被傳輸圖像的亮度信息全部由Y信號代表,R-Y和B-Y亮色差信號只攜帶色度信息而不攜帶亮度信息稱為恒定亮度原理。參數(shù): Y=0.30R+0.59G+0.11B (此處RGB已經(jīng)過校正) R-Y=0.70R-0.59G-0.11B B-Y=-0.3R-0.59G+0.89B實現(xiàn)方法:用電阻矩陣電路實現(xiàn)?;旌细哳l原理色度低通、亮度延時工作原理:原因:為了減少要傳輸?shù)男畔⒘浚鶕?jù)人眼對亮度、色度分辨率不同的特點,亮度信號Y用寬帶傳輸,兩個色差信號R-Y和B-Y用窄帶傳輸。高頻混合原理(大面積著色原理):圖像細節(jié)部分只有亮度信息
43、,沒有彩色;圖像中大面積低頻部分才有彩色。參數(shù):Y用0-6MHz傳輸,兩個色差信號R-Y和B-Y用0-1.3MHz傳輸。實現(xiàn)方法:在R-Y和B-Y通路中加入1.3MHz低通,低通會帶來時延差,為保證亮色信號準確重合,在亮度Y通道中加入延時電路。作業(yè):95頁31題、144頁13題、14題頻譜間置原理正交平衡調(diào)制工作原理:原因:采用正交平衡調(diào)幅技術(shù),再適當(dāng)選擇色付載波fs,就可以實現(xiàn)U(B-Y)、V(R-Y)和Y三者共用一個頻帶傳輸。參數(shù):我國選擇fs=(284-1/4)fH+25=4.43361875Hz可以保證U(B-Y)、V(R-Y)的已調(diào)色度信號和亮度信號Y實現(xiàn)1/4行頻間置。實現(xiàn)方法:采
44、用正交平衡調(diào)幅技術(shù),正交含義是:0度fs調(diào)制U(B-Y)、90度fs調(diào)制V(R-Y),可以實現(xiàn)UV同頻傳輸;平衡調(diào)幅含義是:抑制載波的調(diào)幅,可以減少色度信號對亮度信號的干擾,但是接收端解調(diào)所需的載波恢復(fù)電路復(fù)雜了。作業(yè):168頁4題(不要后半部分)、6題、12題 和同步檢波、微分增益和微分相位、V分量已調(diào)波逐行倒相技術(shù)及其作用 、頻譜交織技術(shù)、PAL制色度副載頻的選定擇、PAL制色同步信號、2第一章 電視原理概論(1學(xué)時)主要內(nèi)容電視給人類帶來的變化、電視技術(shù)的發(fā)展史(無聲到有聲、從黑白到彩色、從模擬到數(shù)字、從標(biāo)清到高清)、電視在各行各業(yè)的應(yīng)用、數(shù)字電視的發(fā)展趨勢及其應(yīng)用。重點電視技術(shù)的發(fā)展史
45、、數(shù)字電視的發(fā)展趨勢及其應(yīng)用難點電視技術(shù)的發(fā)展史要求(1)了解電視技術(shù)的發(fā)展;(2)目前數(shù)字電視的發(fā)展趨勢及其應(yīng)用。第二章 電視傳像原理(8學(xué)時)2.1 人眼視覺特性 (23學(xué)時): 主要內(nèi)容可見光的波長范圍、光源、人眼的視敏特性和明視覺相對視敏函數(shù)曲線、亮度概念、亮度感覺的環(huán)境適應(yīng)性、對比度、亮度層次、電視圖像的亮度重顯、視覺惰性、視覺惰性在電視技術(shù)中的應(yīng)用、閃爍感覺、臨界閃爍頻率、彩色三要素、人眼的色度能力、人眼的細節(jié)分辨力、分辨力的表示、人眼對靜止黑白細節(jié)的分辨力、人眼對運動物體的分辨力、人眼對彩色細節(jié)的分辨力。重點人眼視敏特性和對亮度感覺的適應(yīng)性給電視圖像的亮度重顯提出了的要求;視覺惰
46、性在電視技術(shù)中的應(yīng)用;臨界閃爍頻率與什么有關(guān);彩色三要素;人眼對彩色細節(jié)和對黑白細節(jié)分辨力的區(qū)別。難點亮度和亮度層次的概念、彩色三要素、電視系統(tǒng)對景物亮度重顯和圖像重復(fù)頻率的要求。要求(1)掌握相對視敏函數(shù)曲線的意義;(2)了解人眼亮度感覺的適應(yīng)性;(3)了解人眼的視覺惰性和閃爍感覺特性;(4)掌握對比度和亮度層次概念以及它們之間的關(guān)系;(5)掌握構(gòu)成彩色的三要素:亮度、色調(diào)和飽和度的含義;(6)掌握電視系統(tǒng)對景物亮度重顯的要求;(7)掌握在選擇電視圖像重復(fù)頻率時應(yīng)考慮的因素;(8)掌握人眼分辨力的表示方法,掌握人眼對彩色細節(jié)分辨力和對黑白細節(jié)分辨力的差別。2.2 三基色原理和計色系統(tǒng)(3學(xué)時
47、)部分內(nèi)容主要內(nèi)容格拉斯曼顏色混色定律、顏色的混配、三基色原理、物理三基色(RGB)計色系統(tǒng)和r-g色度圖、標(biāo)準三基色(XYZ)計色系統(tǒng)和x-y色度圖、色度圖、顯像三基色的選擇、亮度公式、關(guān)于電視系統(tǒng)的100%飽和度重點三基色原理、補色律和中間色律、物理(RGB)計色系統(tǒng)基色量的確定、相對色系數(shù)計算、RGB色度圖及分布色系數(shù)、標(biāo)準三基色(XYZ)計色系統(tǒng)基色量的確定和色度圖。亮度公式的獲得和含義、混色曲線、電視系統(tǒng)100%飽和度和物理三基色計色系統(tǒng)100%飽和度的區(qū)別、絕對黑體、黑體輻射軌跡、基準白光源、色溫。難點RGBr-g色度圖和分布色系數(shù)、標(biāo)準(XYZ)計色系統(tǒng)和色度圖、亮度公式的獲得、
48、混色曲線的作用要求(1)掌握格拉斯曼顏色混色定律的所有內(nèi)容;(21)了解物理三基色(RGB)計色系統(tǒng)基色量的確定、相對色系數(shù)和x-y色度圖及其應(yīng)用;(2)了解顯像三基色的選擇;(3)掌握亮度公式的導(dǎo)出和意義;(4)了解電視系統(tǒng)的100%飽和度和色度學(xué)中100%飽和度的區(qū)別;(3)掌握三個色系數(shù)和三個色系數(shù)比值的含義;(4)了解物理(RGB)計色系統(tǒng)和標(biāo)準(XYZ)計色系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換; (5)了解分布色系數(shù)的概念。2.3 電視傳像原理(2學(xué)時)1.2節(jié)三基色原理和計色系統(tǒng)剩余內(nèi)容和主要內(nèi)容顯像三基色的選擇、亮度公式、混色曲線、關(guān)于電視系統(tǒng)的100%飽和度、像素概念、像素信息的順序傳輸。逐行掃描概念、
49、逐行掃描參數(shù)選擇及帶寬計算、隔行掃描概念、隔行光柵、隔行掃描的優(yōu)點、我國黑白電視標(biāo)準的參數(shù)重點亮度公式的獲得和含義、混色曲線、像素信息順序傳輸?shù)膬?yōu)點和帶來的問題、逐行掃描參數(shù)(幀頻、每幀標(biāo)稱掃描行數(shù))選擇、圖像信號帶寬計算、隔行掃描的優(yōu)點、我國黑白電視掃描標(biāo)準的參數(shù)難點亮度公式的獲得、混色曲線的作用、像素信息順序傳輸?shù)耐?、圖像信號帶寬計算、隔行掃描光柵要求(1)掌握顯像三基色的選擇;(1)掌握像素信息順序傳輸?shù)膬?yōu)點和帶來的問題。(2)掌握幀頻、每幀標(biāo)稱行數(shù)的選擇;(3)掌握隔行掃描的優(yōu)點和我國黑白電視掃描標(biāo)準的參數(shù);(4)掌握圖像信號帶寬的計算;第三章 模擬電視信號的產(chǎn)生(10學(xué)時)3.1
50、黑白圖像的采集和重現(xiàn)(2學(xué)時)主要內(nèi)容:CCD單元結(jié)構(gòu)、電子勢阱、電荷轉(zhuǎn)移、電荷像形成、電信號輸出、三種CCD類型、黑白顯像管構(gòu)成、電子槍作用、顯像管調(diào)制特性、電視系統(tǒng)總傳輸特性、校正重點:CCD單元結(jié)構(gòu)和電荷像形成、顯像管調(diào)制特性和校正難點:CCD單元的電荷轉(zhuǎn)移、顯像管調(diào)制特性為非線性的原因及其對重顯亮度的影響、校正。要求:(1)掌握CCD單元結(jié)構(gòu)和CCD器件電荷像的形成;(2)了解顯像管調(diào)制特性為非線性的原因及對重顯亮度的影響;(3)掌握校正的作用;(4)了解黑白顯像管結(jié)構(gòu)和電子槍的作用。3.2 黑白電視全電視信號(2學(xué)時)主要內(nèi)容黑白全電視信號的組成、圖像信號產(chǎn)生、圖像信號的極性、復(fù)合消
51、隱脈沖作用、復(fù)合消隱脈沖構(gòu)成、復(fù)合同步脈沖作用、行同步脈沖、場同步脈沖、場同步開槽、均衡脈沖、實際黑白全電視信號波形和幅度、行序、奇偶場序重點黑白全電視信號的組成、復(fù)合消隱脈沖構(gòu)成和作用、復(fù)合同步脈沖構(gòu)成和作用、實際黑白全電視信號波形、行序、奇偶場序難點復(fù)合消隱脈沖作用、復(fù)合同步脈沖作用、實際黑白全電視信號波形、行序、奇偶場序要求(1)掌握黑白全電視信號的組成;(2)掌握復(fù)合消隱脈沖、復(fù)合同步脈沖的構(gòu)成和作用;(3)掌握場同步開槽和均衡脈沖的作用;(3)能畫出奇偶兩場場同步周圍黑白全電視信號的波形,并標(biāo)出行序。3.3 黑白圖像信號的帶寬和頻譜(21學(xué)時)主要內(nèi)容電視系統(tǒng)的分解力概念、圖像信號帶
52、寬和水平分解力的關(guān)系、圖像信號的最高頻率和最低頻率及其傳輸、黑白圖像信號的頻譜。重點決定電視系統(tǒng)垂直分解力、水平分解力的因素、我國模擬電視系統(tǒng)的標(biāo)稱帶寬、黑白圖像信號的頻譜。難點影響電視系統(tǒng)水平分解力的因素、黑白圖像信號的頻譜分布要求(1)掌握電視系統(tǒng)分解力的概念;(2)掌握決定電視系統(tǒng)垂直分解力、水平分解力的因素;(3)掌握我國模擬電視的標(biāo)稱帶寬;(4)能畫出黑白圖像信號的頻譜。3.4 三基色信號的產(chǎn)生和校正(21學(xué)時)主要內(nèi)容彩色攝像機的基本組成、分色棱鏡的作用、三基色信號的產(chǎn)生和彩色校正。、彩色校正、彩色系統(tǒng)1的影響、三基色信號的校正重點彩色校正、彩色系統(tǒng)1的影響難點:色度匹配對分光系統(tǒng)
53、的要求、彩色校正的作用和方法、彩色系統(tǒng)1的影響要求:了解彩色攝像機的基本組成;了解彩色校正的作用和方法;(3) 了解彩色系統(tǒng)1對重顯圖像亮度和色度的影響。(2)掌握色度匹配概念; (3)掌握彩色校正的作用和方法;(4)掌握彩色系統(tǒng)1的影響對重圖像顯亮度、色度的影響。3.5 PAL制彩色電視制式(23學(xué)時)主要內(nèi)容亮度和色度分離技術(shù)信號的產(chǎn)生、混合高頻原理、恒定亮度原理、色差信號幅度壓縮、正交平衡調(diào)制和同步檢波、微分增益和微分相位、V分量已調(diào)波逐行倒相技術(shù)及其作用 、頻譜交織技術(shù)、PAL制色度副載頻的選定擇、PAL制色同步信號、PAL編碼器框圖和工作原理、標(biāo)準PAL制解碼器框圖和工作原理、梳狀濾
54、波器工作原理重點:亮度和色差信號的形成、混合高頻原理、正交平衡調(diào)制和同步檢波、頻譜交織技術(shù)、V分量已調(diào)波逐行倒相。難點混合高頻原理、正交平衡調(diào)制和同步檢波、頻譜交織技術(shù)、V分量已調(diào)波逐行倒相的作用。要求:(1)掌握混合高頻原理的應(yīng)用及其實現(xiàn);(2)掌握兩個色差信號正交平衡調(diào)制的優(yōu)點;(3)了解同步檢波原理;(4)掌握頻譜交織原理及其實現(xiàn);(5)了解PAL制彩色電視制式中V分量已調(diào)波逐行倒相的作用;(6)了解PAL制彩色電視制式編解碼基本過程;(7)了解PAL制色同步信號的作用和特點。3.6 電視圖像質(zhì)量參數(shù)(1學(xué)時)主要內(nèi)容分解力、影響電視系統(tǒng)分解力的因素和分解力的客觀測試、主觀評定方法、灰度
55、層次的、客觀測試和主觀評定方法、灰度層次和信雜比的定義和客觀測試方法。重點電視系統(tǒng)分解力和信雜比的客觀測試方法。難點 信雜比的測試和雜波的加權(quán)。要求了解電視系統(tǒng)分解力的客觀測試方法;了解電視系統(tǒng)灰度層次的客觀測試方法;了解電視系統(tǒng)信雜比的客觀測試方法。第四章 模擬電視信號的傳輸和接收(8學(xué)時)4.1 模擬視音頻基帶信號接口標(biāo)準和彩條信號(2學(xué)時)主要內(nèi)容:復(fù)合視頻信號接口標(biāo)準、分量視頻信號接口標(biāo)準、S-VIDEO接口標(biāo)準、音頻信號接口標(biāo)準、兩種彩條信號(100%飽和度、100%幅度和100%飽和度、75%幅度)在三種視頻接口上的波形、彩條信號的行頻波形圖色度矢量圖。重點視頻接口上的信號極性、對
56、電纜的要求、匹配電阻、100%飽和度、100%幅度和100%、飽和度75%幅度兩種彩條信號在三種視頻接口上的波形。難點100%飽和度、100%幅度和100%飽和度、75%幅度兩種彩條信號在三種視頻接口上的波形。要求(1)掌握各種模擬視頻接口上的信號內(nèi)容、幅度、極性; (2)掌握各種接口的匹配規(guī)范;(3)掌握兩種彩條信號在各接口上的波形;(4)了解兩種彩條信號的行頻波形圖和矢量圖。4.2 模擬電視信號廣播的調(diào)制方式(2學(xué)時)主要內(nèi)容模擬電視信號廣播標(biāo)準中圖像信號的調(diào)制方式和調(diào)制極性、殘留邊帶調(diào)幅的實現(xiàn)方法、殘留邊帶調(diào)幅的標(biāo)準、負極性調(diào)制參數(shù)、伴音信號調(diào)制方式及參數(shù)、一路模擬電視射頻信號的帶寬、電
57、視頻道的劃分、有線電視的增補頻道、電視制式PAL-D的含義。重點模擬電視信號廣播標(biāo)準中圖像信號殘留邊帶調(diào)幅的標(biāo)準和實現(xiàn)、殘留邊帶調(diào)幅帶來的問題及解決方法、負極性調(diào)制的優(yōu)點、頻道的概念。難點殘留邊帶調(diào)幅帶來的問題及解決方法。要求(1)掌握模擬電視信號廣播標(biāo)準中圖像和伴音信號的調(diào)制方式;(2)掌握殘留邊帶調(diào)幅的優(yōu)點、出現(xiàn)的問題和解決方法;(3)掌握頻道的概念;(4)了解電視頻道的劃分。4.3 模擬電視信號的接收(4學(xué)時)主要內(nèi)容:彩色電視接收機的組成和各部分的主要作用、高頻調(diào)諧器的構(gòu)成和作用、對高頻調(diào)諧器的要求、中頻通道作用、對中頻通道的基本要求、視頻檢波器、AGC、PAL解碼器、數(shù)字梳狀濾波器、
58、伴音通道的組成和各部分的作用、逐行掃描顯示、閃爍消除。重點:彩色電視接收機的組成和各部分的主要作用、高頻調(diào)諧器的作用和要求、中頻通道的作用和基本要求、AGC、PAL解碼器、數(shù)字梳狀濾波器。難點:高頻調(diào)諧器的構(gòu)成和作用、中頻通道的幅頻特性、AGC、PAL解碼器、數(shù)字梳狀濾波器。要求:(1)了解彩色電視接收機的組成和各部分的主要作用;(2)了解高頻調(diào)諧器和中頻通道的作用、要求;(3)了解中頻通道的幅頻特性;(4)了解AGC工作原理;(5)掌握PAL解碼器工作原理;(6)了解數(shù)字梳狀濾波器工作原理;(7)了解伴音第二中頻的概念;(8)了解逐行掃描顯示、閃爍消除、畫中畫等數(shù)字處理技術(shù)。第五章 電視圖像
59、的顯示(5學(xué)時)5.1 自會聚彩色顯像管(1學(xué)時)主要內(nèi)容自會聚彩色顯像管的結(jié)構(gòu)特點、色純和會聚概念、色純和靜會聚調(diào)整的基本原理、顯像管的白平衡及其調(diào)整。重點自會聚彩色顯像管重顯彩色圖像的基本原理、色純和會聚概念、顯像管的白平衡和調(diào)整。難點色純和靜會聚調(diào)整、顯像管的白平衡和調(diào)整要求(1)了解色純和會聚概念,以及色純、會聚不好在重顯圖像上的表現(xiàn);(2)了解顯像管白平衡及其調(diào)整。5.2 彩色液晶顯示器件(2學(xué)時)主要內(nèi)容液晶的物理特性、液晶顯示器特點和分類,彩色液晶顯示器結(jié)構(gòu)和工作原理、液晶矩陣顯示的驅(qū)動方式。重點彩色液晶顯示器特點和工作原理、液晶矩陣顯示的有源矩陣驅(qū)動方式。難點液晶的光學(xué)雙折射特
60、性和介電常數(shù)的各向異性、彩色液晶顯示器結(jié)構(gòu)和有源矩陣驅(qū)動方式。要求:(1)了解液晶的物理特性;(2)掌握液晶顯示器結(jié)構(gòu)和工作原理;(3)掌握液晶顯示器有源驅(qū)動方式。5.3 彩色等離子體顯示器件 5.4 其他新型電視顯示技術(shù) (2學(xué)時)主要內(nèi)容等離子體顯示器的優(yōu)缺點、彩色等離子體顯示器結(jié)構(gòu)和工作原理、等離器件分類、ACPDP等離子器件工作過程、ACPDP等離子器件工作過程、DLP(數(shù)字光處理)投影技術(shù)DLP投影技術(shù)的核心數(shù)字微鏡器件 (DMD)。重點彩色等離子體顯示器結(jié)構(gòu)和工作原理、尋址與顯示分離的子場(ADS)驅(qū)動方法。難點ACPDP等離子器件工作過程。要求:(1)掌握彩色等離子體顯示器結(jié)構(gòu)和
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