《電視發(fā)送技術(shù)概論》課件

電視發(fā)送技術(shù)概論課程目標(biāo)了解電視發(fā)送技術(shù)的核心概念和原理。掌握電視信號(hào)的組成、編碼和調(diào)制技術(shù)。熟悉電視發(fā)送系統(tǒng)的架構(gòu)和主要設(shè)備。了解不同電視制式及其應(yīng)用特點(diǎn)。電視發(fā)送的基本概念信號(hào)轉(zhuǎn)換將音頻和視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為適合無(wú)線(xiàn)傳輸?shù)碾姶挪?。無(wú)線(xiàn)傳輸通過(guò)天線(xiàn)發(fā)射電磁波，將信號(hào)傳遞到接收端。信號(hào)接收接收端通過(guò)天線(xiàn)接收信號(hào)，并將其恢復(fù)為音頻和視頻信號(hào)。電視信號(hào)的組成視頻信號(hào)包含圖像信息，例如亮度和色度。音頻信號(hào)包含聲音信息，例如對(duì)話(huà)和背景音樂(lè)。同步信號(hào)用于控制電視接收機(jī)的圖像和聲音同步。視頻信號(hào)的編碼采樣將模擬視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，通過(guò)定期采樣視頻信號(hào)的幅度，將連續(xù)的信號(hào)轉(zhuǎn)換為離散的數(shù)字樣本。量化將采樣后的數(shù)字樣本轉(zhuǎn)換為有限數(shù)量的離散級(jí)別，每個(gè)級(jí)別對(duì)應(yīng)于一個(gè)特定灰度值，以減少數(shù)據(jù)量。編碼將量化后的數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，以減少數(shù)據(jù)量并提高傳輸效率，同時(shí)保證圖像質(zhì)量。音頻信號(hào)的編碼1采樣將模擬音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成離散的數(shù)字樣本。2量化將每個(gè)樣本的值映射到有限數(shù)量的離散值。3編碼將量化后的樣本轉(zhuǎn)換成適合傳輸?shù)臄?shù)字代碼。復(fù)合視頻信號(hào)亮度信號(hào)圖像亮度信息，占頻譜較寬。色度信號(hào)圖像色彩信息，占頻譜較窄。同步信號(hào)用于同步圖像信號(hào)的掃描，以保證圖像的完整性。同步信號(hào)1水平同步信號(hào)控制掃描線(xiàn)的水平移動(dòng)，確保畫(huà)面行與行之間無(wú)縫連接。2垂直同步信號(hào)控制掃描線(xiàn)的垂直移動(dòng)，使畫(huà)面幀與幀之間銜接流暢。3場(chǎng)同步信號(hào)控制每一場(chǎng)的開(kāi)始和結(jié)束，確保畫(huà)面場(chǎng)與場(chǎng)之間同步。調(diào)頻技術(shù)載波頻率變化調(diào)頻技術(shù)通過(guò)改變載波頻率來(lái)傳遞音頻信號(hào)?？垢蓴_能力強(qiáng)與調(diào)幅技術(shù)相比，調(diào)頻技術(shù)對(duì)噪聲和干擾更具抵抗力，信號(hào)質(zhì)量更穩(wěn)定。傳輸距離遠(yuǎn)由于調(diào)頻技術(shù)信號(hào)更穩(wěn)定，它可以在更長(zhǎng)的距離上傳輸。調(diào)幅技術(shù)調(diào)幅技術(shù)通過(guò)改變載波信號(hào)的振幅來(lái)傳遞信息。調(diào)幅信號(hào)的頻率保持不變，但振幅隨著輸入信號(hào)的變化而變化。調(diào)幅技術(shù)廣泛應(yīng)用于廣播電視等領(lǐng)域，傳輸音頻信號(hào)。視頻調(diào)制技術(shù)1幅度調(diào)制視頻信號(hào)的幅度變化控制載波信號(hào)的幅度2頻率調(diào)制視頻信號(hào)的幅度變化控制載波信號(hào)的頻率3相位調(diào)制視頻信號(hào)的幅度變化控制載波信號(hào)的相位視頻調(diào)制技術(shù)將視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為適合傳輸?shù)臒o(wú)線(xiàn)電信號(hào)。常見(jiàn)的視頻調(diào)制方式包括幅度調(diào)制(AM)、頻率調(diào)制(FM)和相位調(diào)制(PM)。音頻調(diào)制技術(shù)1調(diào)幅(AM)載波的振幅隨音頻信號(hào)變化2調(diào)頻(FM)載波的頻率隨音頻信號(hào)變化3脈沖編碼調(diào)制(PCM)將音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)信道分配頻譜資源管理為了避免電視信號(hào)之間的相互干擾，需要對(duì)不同電視信號(hào)分配不同的頻段。信道分配原則最大限度地利用有限的頻譜資源確保不同電視信號(hào)之間的相互干擾最小化滿(mǎn)足不同地區(qū)和不同類(lèi)型電視信號(hào)的傳輸需求頻譜利用頻率用途VHF模擬電視、無(wú)線(xiàn)電廣播UHF數(shù)字電視、無(wú)線(xiàn)電廣播衛(wèi)星頻段衛(wèi)星電視模擬電視發(fā)送系統(tǒng)1信號(hào)調(diào)制模擬電視發(fā)送系統(tǒng)使用調(diào)幅(AM)或調(diào)頻(FM)技術(shù)將視頻和音頻信號(hào)調(diào)制到射頻載波上。2發(fā)射機(jī)發(fā)射機(jī)將調(diào)制后的信號(hào)放大并發(fā)射到空中。3天線(xiàn)天線(xiàn)將射頻信號(hào)輻射出去，形成廣播信號(hào)。數(shù)字電視發(fā)送系統(tǒng)數(shù)字信號(hào)數(shù)字電視信號(hào)使用二進(jìn)制編碼，傳輸更穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)。數(shù)字調(diào)制技術(shù)采用更先進(jìn)的數(shù)字調(diào)制技術(shù)，提高了頻譜利用率和傳輸效率。數(shù)字解碼技術(shù)數(shù)字電視接收機(jī)使用數(shù)字解碼技術(shù)，還原高清晰度圖像和高質(zhì)量音頻。NTSC制式顏色NTSC使用YIQ顏色空間，將圖像信號(hào)分解為亮度信號(hào)（Y）和兩個(gè)色度信號(hào)（I和Q）。掃描NTSC采用逐行掃描方式，每秒掃描525行，其中483行為有效視頻信號(hào)，其余為場(chǎng)同步信號(hào)。音頻NTSC使用頻率調(diào)制（FM）傳輸音頻信號(hào)，帶寬為15kHz。PAL制式PAL制式采用正交調(diào)幅，并利用彩色副載波相位變化來(lái)傳輸色度信息。PAL制式在副載波上附加了相位切換信息，用于消除由于線(xiàn)路傳輸或接收機(jī)中存在的相位誤差對(duì)色彩的影響。PAL制式在歐洲、亞洲、非洲和南美洲等地區(qū)廣泛應(yīng)用，是世界上最常用的電視制式之一。SECAM制式法國(guó)發(fā)明SECAM，即“順序顏色與記憶”的縮寫(xiě)，是法國(guó)于1967年推出的電視制式。東歐地區(qū)廣泛應(yīng)用SECAM在東歐國(guó)家和非洲部分地區(qū)廣泛應(yīng)用。顏色信息傳輸方式SECAM采用順序傳輸顏色信息的方式，信號(hào)傳輸更穩(wěn)定。DVB-T數(shù)字視頻廣播-地面DVB-T是地面數(shù)字電視廣播標(biāo)準(zhǔn)的一種。特點(diǎn)DVB-T采用COFDM調(diào)制技術(shù)，能夠有效克服多徑衰落的影響，提高信號(hào)的抗干擾能力。應(yīng)用DVB-T廣泛應(yīng)用于歐洲、亞洲等國(guó)家和地區(qū)，為用戶(hù)提供高質(zhì)量的數(shù)字電視服務(wù)。ATSC1美國(guó)數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)ATSC(AdvancedTelevisionSystemsCommittee)是由美國(guó)數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)制定的數(shù)字電視傳輸標(biāo)準(zhǔn)。2高清晰度圖像ATSC支持高分辨率圖像，提供更清晰、更逼真的視覺(jué)體驗(yàn)。3多聲道音頻ATSC允許傳輸多聲道音頻，提供更沉浸式的聽(tīng)覺(jué)體驗(yàn)。ISDB-TIntegratedServicesDigitalBroadcasting-TerrestrialISDB-TisadigitaltelevisionbroadcastingstandarddevelopedinJapan.KeyFeaturesHigh-definitionvideoandaudioqualityMobilereceptioncapabilitySupportforinteractiveservicesanddatabroadcasting電視發(fā)送的前端系統(tǒng)信號(hào)源電視節(jié)目源，包括直播節(jié)目和錄播節(jié)目，經(jīng)過(guò)編碼和處理后形成電視信號(hào)。調(diào)制器將電視信號(hào)調(diào)制到載波頻率上，以便通過(guò)無(wú)線(xiàn)電波進(jìn)行傳輸。功放放大調(diào)制后的信號(hào)功率，使信號(hào)能夠覆蓋更遠(yuǎn)的距離。發(fā)射天線(xiàn)將信號(hào)發(fā)射到空中，并通過(guò)電磁波傳播到接收機(jī)。電視發(fā)送的中間系統(tǒng)1信號(hào)處理對(duì)視頻和音頻信號(hào)進(jìn)行處理，例如編碼、調(diào)制、加擾等。2功率放大將處理后的信號(hào)放大到足夠大的功率，以滿(mǎn)足傳輸距離的需求。3頻率合成產(chǎn)生所需的傳輸頻率，并將其與信號(hào)進(jìn)行合成。電視發(fā)送的后端系統(tǒng)1發(fā)射機(jī)將數(shù)字信號(hào)放大至足夠功率2天線(xiàn)系統(tǒng)將信號(hào)以電磁波形式輻射出去3監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)發(fā)送信號(hào)質(zhì)量電視信號(hào)的傳輸1無(wú)線(xiàn)傳輸利用電磁波將信號(hào)從發(fā)射塔發(fā)送到接收天線(xiàn)。2有線(xiàn)傳輸通過(guò)電纜或光纖將信號(hào)傳輸?shù)接脩?hù)。3衛(wèi)星傳輸利用衛(wèi)星作為中繼站，將信號(hào)傳遞到更遠(yuǎn)距離。電視信號(hào)的接收1天線(xiàn)接收天線(xiàn)接收無(wú)線(xiàn)電波2調(diào)制信號(hào)分離分離視頻和音頻信號(hào)3解碼將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)4顯示和播放電視機(jī)顯示圖像和播放聲音電視信號(hào)的處理信號(hào)放大通過(guò)放大器提升信號(hào)強(qiáng)度，克服傳輸過(guò)程中的衰減。噪聲抑制通過(guò)濾波器去除干擾噪聲，提高信號(hào)質(zhì)量。均衡補(bǔ)償通過(guò)均衡器補(bǔ)償信號(hào)傳輸過(guò)程中的頻率失真。解調(diào)恢復(fù)原始視頻和音頻信號(hào)。電視制式的特點(diǎn)及應(yīng)用NTSC美國(guó)和日本采用，顏色飽和度高，但容易受干擾PAL歐洲和中國(guó)采用，抗干擾能力強(qiáng)，顏色更自然SECAM法國(guó)和俄羅斯采用，色彩還原性好，但兼容性差電視發(fā)送技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)1數(shù)字電視數(shù)字電視信號(hào)具有抗干擾能力強(qiáng)、圖像質(zhì)量高、傳輸效率高等優(yōu)點(diǎn)，將是未來(lái)電視發(fā)送的主要發(fā)展方向。2高清和超高清隨著技術(shù)的進(jìn)步，高清和超高清電視將成為主流，對(duì)電視發(fā)送系統(tǒng)提出了更高的要求。3互動(dòng)電視互動(dòng)電視將為觀(guān)眾提供更多選擇和個(gè)性化服務(wù)，需要更先進(jìn)的發(fā)送技術(shù)支持。4移動(dòng)電視移動(dòng)電視允許用戶(hù)在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)收看電視節(jié)