第一章电视基础知识1．1电子扫描2．图像帧电视系统中把构成一幅图像的各像素传送一遍称为进行了一个帧处理，或称为传送了一帧，每帧图像由许多像素组成。3．并行传输（无法实现）理论上讲，可同时把不同位置上具有不同亮度的像素转变成相应的电信号，再分别用各个相应信道把这些信号同时传送出去。4．串行传输（实际应用）根据人的视觉惰性，可把组成一帧图像的各个像素的亮度按一定顺序一个一个地转换成相应的电信号并依次传送出去，接收端再按同样顺序将各个电信号在对应位置上转变成具有相应亮度的像素。这种像素的串行传输具有两个特点：第一是要求传送速度快。只有传送迅速，传送时间小于视觉暂留时间，重现图像才会给人以连续无跳动的感觉；第二是传送要准确。每个像素一定要在轮到它传送时才被转换、传送，并被接收方接收。且收、发双方每个像素被转换、还原的的几何位置要一一对应。即收发双方应同步工作，同步在电视系统中是十分重要的。5．顺序转换的实现——扫描将组成一帧图像的像素，按顺序转换成电信号的过程（或逆过程）称为扫描。扫描的过程和我们读书时视线从左到右、自上而下依次进行的过程类似。从左至右的扫描称为行扫描；自上而下的扫描称为帧(或场)扫描。电视系统中，扫描多是由电子枪进行的，通常称其为电子扫描。通过电子扫描与光电转换，就可以把反映一幅图像亮度的空间与时间的函数，转换为只随时间变化的单值函数（电信号），从而实现平面图像的顺序传送。光电靶由光敏半导体材料构成，具有受光作用之后电阻率变小的性能，靶面上的光图像使靶面各单元受光照的强度不同，因而其各单元的电阻率不同，与较亮像素对应的靶单元阻值较小，与较暗像素对应的靶单元阻值较大。这样一幅因像上各像素的不同亮度就表现为靶面上各单元的不同电阻值。从摄像管阴极发射出来的电子束，在电子枪的电场及偏转线圈的磁场力作用下，高速、顺序地扫过靶面各单元。当电子束接触到靶面某单元时，就使阴极、信号板(靶)、负载、电源构成一个回路。在负载RL中就有电流流过，其电流大小取决于光电靶在该单元的电阻值大小。光照强处，对应阻值较小、流过负载的电流就较大，因而RL两端产生的压降也就较大，输出信号的电位也就越低。2．显像管与电光转换显像管是在接收端重现图像的电真空器件，主要由电子枪、荧光屏、偏转线圈等组成。需要说明的是；对于摄像管来说，光电转换特性可近似认为是线性的；而显像管电光转换特性则是非线性的。显像管的显示亮度(以Bd表示)，与其栅、阴极间电压(ugk表示)的γ次方成正比例，即(1-1)式中，Kd为比例常数，γ为显像管光电转换持性的非线性失真系数，通常γ＝2～3。由式(1-1)可见，电视系统中重现亮度与摄取亮度之间存在着由于γ引起的非线性失真、这种失真常称为γ失真。如果图像信号由发送端传到接收端的传输过程中未产生非线性失真，考虑到显像管电光转换的非线性，为保持重现图像与原景像亮度成正比，则需在摄像端预先将图像信号电压开γ次方，即(1-2)式中，u0代表摄像电压，B0为摄像亮度，K0为比例常数。重现亮度则为(1-3)由式(1-3)可见，经γ校正后，系统将不再产生非线性失真。1．1．3电子扫描将一幅图像上各像素转换为顺序传送的相应的电信号，以及将这些顺序传送的电信号再重新恢复为一幅重现图像的过程（即图像的分解与重现），都是通过电子扫描来实现的。摄像管与显像管中，电子束按一定规律在靶面上或荧光屏面上运动，即可完成摄像与显像的扫描过程。2．逐行扫描当线圈偏转中分别流过如下图所示的行、场锯齿波扫描电流时就会产生相应的垂直方向与水平方向的偏转磁场，在这两个磁场的共同作用下，使电子束作水平与垂直方向的扫描运动。在锯齿波电流作用下，电子束产生自左向右、自上而下，一行紧按行的运动，因而称其为逐行扫描。4．隔行扫描的意义在电视系统中、要使传送的图像清晰，并无闪烁感，则要求传送频率大于临界闪烁频率47Hz（人眼的临界闪烁频率与图像的亮度、对比度等因素有关）。因此，我国电视制式规定，场扫描频率fV为50Hz，每帧图像的扫描行数为625行。逐行扫描：帧频与场频相等。电视图像信号的最高频率约为11～12MHz，要传送频谱这样宽的信号，不但会使设备复杂化，而且使在规定的可供电视系统使用的频段内可容纳的电视频道数目减少。如若为了减少带宽而降低场频，将会导致重现图像的闪烁；减少每场扫描行数，又会降低图像的清晰度。可见逐行扫描是无法解决带宽与闪烁感及清晰度的矛盾。因而提出了既可克服闪烁感，又不增加图像信号带宽的隔行扫描方式。隔行扫描：帧频为场频的一半。每秒传送50场，即场频fV为50Hz，帧频却为25Hz，隔行扫描既减小了闪烁感，又使图像信号的带宽仅为逐行扫描的一半，大约为5.5MHz左右，我国规定视频信号带宽按照6MHz分析计算。5．隔行扫描