第二章广播电视的基本知识ppt课件.ppt

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1、数字电视机原理物理学院电子信息工程专业2012春季学期第二章广播电视的基本知识§2.1图像光电转换的基本过程§2.2电视扫描原理§2.3重现电视图像的基本参量§2.4全电视信号§2.5电视信号的发送§2.1图像光电转换的基本过程§2.1图像光电转换的基本过程电视实现的是什么过程呢？电视是用电信号来传送活动图像的，因此首先要把被传送的图像转变为相应的电信号，经过信号通道的传送后，再经过电视机的显像管将电信号还原成图像。前一光电转换是图像的分解过程，后一电光转换是图像的复合过程。§2.1图像光电转换的基本过程电视图像是由什么构成的？如果用放大镜仔细观察报纸上刊登的照片，就会发现它们是由许多大

2、小不等、疏密不同的黑点儿组成，而且点儿越小、越密，照片就越细腻、清晰。同样，呈现在电视机屏幕上的图像也是由许多相互联系、彼此配合、亮度相同或不同的小单元组成。这些构成电视图像的基本单元称为像素。显然，像素越多、越密，图像就越清晰、细致。§2.1图像光电转换的基本过程实际上，由于人眼视觉分辨力有一定的极限，在正常观看距离下，一幅电视图像大约有40万个像素时，就可以使图像具有令人满意的清晰程度。如何传送像素？在电视技术中，采用一种顺序传送的方法，就是在发送端把图像中各个像素的亮度按一定顺序变成相应的电信号，并一个一个的传送出去，而在接收端则按同样的顺序把电信号转变成一个一个相应的亮点重现出来。§

3、2.1图像光电转换的基本过程思考：顺序传送像素是否可行？由于人眼的视觉惰性，只要顺序传送的速度足够快，就会在主观感觉上觉得所有像素同时发亮。这种顺序传送实质上就是按时间顺序传送空间分布的像素的亮度。§2.1图像光电转换的基本过程将图像转变为顺序传送的电信号（图像的分解）或将顺序传送的电信号重新恢复成光图像（图像的复合）的过程称为扫描。由于电视要传送活动图像，即图像上各像素的亮度是随时间不断变化的，所以必须在一秒内传送很多幅画面，才会在电视屏幕上重现连续活动的图像。我国电视标准规定一秒钟传送25幅画面，也就是说电视系统必须具备每秒约1000万个像素的扫描速度。这么高的扫描速度，只有采用电子扫描

4、的方法才能实现。§2.1图像光电转换的基本过程实现光电转换的器件是发送端的摄像管。图2.1光电导摄像管结构图§2.1图像光电转换的基本过程摄像管主要由光敏靶和电子枪两部分组成。光敏靶：由光敏半导体材料制成，位于电子枪前端。景物在光敏靶上成像。由于光像各部分的亮度不同，靶上各相应部分的电导率发生相应的变化。于是将景物各像素亮度不同变成了靶面上个单元的电导不同，光像变成了“电像”。电子枪：任务是发射电子束。当电子束按一定规律在靶面上扫描时，便依次得到与景物各点亮度相对应的电信号，完成了将图像分解为像素以及各像素按顺序转变为电信号的光电转换过程。§2.1图像光电转换的基本过程图2.2电子枪结构图电

5、子枪由灯丝、阴极、栅极、加速极（每一阳极）、聚焦极（第三阳极）和高压阳极（第二、四阳极）组成。§2.1图像光电转换的基本过程电子枪各部分的作用：灯丝：灯丝加上额定电压后，就会产生电流而发热。其作用是烘烤阴极，使阴极发射电子。阴极：作用是发射电子。栅极：改变栅阴电压就可以控制电子束的强弱，从而控制荧光屏的发光程度。加速极：工作时它加有100V～400V电压，以对阴极发射的电子进行加速，使之向荧光屏运动。聚焦极：使电子束聚焦成直径很小的细束。高压阳极：高压阳极上加有1万伏以上的直流高压，其作用是使电子束高速轰击荧光屏。§2.1图像光电转换的基本过程当电子枪发射的电子束不发生任何偏转时，电子束会始

6、终扫描靶面上的固定一个点，此时只会产生一个电信号。为了使组成整个图像的各个像素都能转变为电信号，必须在电子枪外套上偏转线圈，使电子束在偏转磁场的作用下发生水平、垂直方向的偏转，这又称电子束扫描。在扫描过程中，像素的传送和恢复顺序是从左到右、从上到下一行一行的进行的。§2.1图像光电转换的基本过程1、电子束在聚焦线圈和偏转线圈产生的磁场的联合作用下，以聚焦状态按一定规律（即从左到右、从上到下一行一行）扫描靶上个点。2、当电子束接触到靶面某点时，电子枪的阴极与信号板、负载RL和电源E构成一个回路，在RL中就有电流流过，该电流的大小取决于光敏靶该点电导率的大小。3、因此，当电子束按一定规律在靶面上

7、扫描时，便在负载上依次得到与景物各点亮度相对应的电信号，进而完成将图像分解为像素以及各像素按顺序转变为相应电信号的光电转换过程。图像信号的分类：负极性图像信号：若摄像管摄取的图像信号（电信号）具有像素越亮，对应的输出电平越低；像素越暗，输出信号电平越高的光电转换规律，则该图像信号被称为负极性的图像信号。正极性图像信号：若图像信号满足输出电平值与像素亮度成正比的关系，则该图像信号为正极性的图像信号。§2.1图像