现代电视技术考点总结（1）

演播室设备

摄像机，录像机，磁盘阵列，字幕机，视频矩阵，切换台，传声机，录音机，调音台，帧同步机，同步信号发生器，监视器，扬声器，波形示波器，矢量示波器，灯光设备，转播设备

视频源设备：产生节目信号
记录设备：记录、存储及重放节目
编辑制作设备：对节目进行编辑加工处理
音频系统：与视频系统同等重要
视频矩阵及切换台：实现信号的混合切换等处理
辅助设备及系统：监视、监听、监测，调光。

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键控

一幅图像中的某个区域被扣掉，并填入新的一幅图像。可用来在画面上插入字符符号或某种较复杂的图形，轮廓。
分类：自键，外键，色键

色键.PNG

自键：是以参与键控特技其中的一路信号作为键信号来分割画面的，也就是说键源和前景图像是同一个图像。一般用于文字图形的叠加。
内键：键源信号是在黑底上的白色字符或图形，电平只有高低两种，白色部分电平高。
外键：相对于自键。键信号由第三路键源图像提供，而不是参与键控特技的前景或背景图像。信号通常是黑底上的白色字符或图形，填充信号是单一色调的彩色信号，外键一般用于彩色字幕或图形的插入。
色键：利用前景图像的色度成分和其后的彩色背景幕布的色调差别来形成键信号，用键信号去抠背景图像，再填入前景图像。要求键源信号有较高的色度反差，要求键源信号的前景和背景的色调尽量分开。

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数据率

模拟视频信号带宽：6MHz
标清SDTV：SDI码率270Mb/s 信号带宽135MHz
高清HDTV：HD-SDI码率1.485Gb/s，信号带宽750Mhz

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虚拟演播室的摄像机运动参数捕捉技术

1. 机电式传感：摄像机的所有运动关节处安放旋转电位器，运动关节包括摄像机底座的脚轮，摄像机云台的水平和垂直旋转处，镜头的变焦距电机。电压变化传送到计算机中，可得出摄像机运动的综合运动参数。
2. 红外线传感器：在演播室四周布置3-4个远红外摄像机，每个远红外摄像机输出一个黑背景下的小亮点图像。根据3幅图像中小亮点的位置进行综合计算，就可以得到摄像机位置的准确信息。也可以在摄像机机身一侧不用位置上安装三个微型红外线发射器，位置变化，接收器端会检测到三个红外发射器的相对位置关系，以此得到摄像机位置的准确信息。
   3.图像分析识别技术。

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色度取样格式

一个量度 两个色差

色度取样格式.PNG

13.5MHz

数据量计算.PNG

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标清数字电视演播室标准

BT.601
Y,CB,CR (4:2:2)
取样结构是正交结构，要求行周期TH必须是取样周期Ts的整数倍： fS=n×fh

BT.656
取样频率 Y为13.5mhz，CB,CR都为6.75mhz
取样点数 720:360:360

时分复用传输
Cb1Y1Cr1,Y2,Cb2Y3Cr2,Y4,Cb3Y5Cr3,Y6,…

Y和Cb、Cr信号分别以13.5MW/s和6.75MW/s速率输入到时分
复用器，经过时分复用后形成27MW/s的并行数据码流。
13.5+ 6.75 +6.75=27MW/s

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EAV,SAV

在数字电视中，为了识别同步信息，需要在消隐期加入同步字节，EAV,SAV。
在行，场消隐期间可以传送数字音频信号和其他辅助数据。
EAV代表有效视频结束。
SAV代表有效视频开始。

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数字串行接口SDI

串行数字接口是把数据字的各个比特以及相应的数据通过单一通道顺序传送的接口。

SDI接口不能直接传送压缩数字信号，各种不同格式的数字录像机和非线性编辑系统，都规定了自己用于直接传输压缩数字信号的接口。

STDI可用于传送各种类型的数字数据，无需解码。

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显示设备

液晶显示器件（LCD）:利用液晶材料制成。

液晶：液体流动性，晶体光学各向异性。
液晶分子的排列不像晶体那样完全有序，来自外部的东西会影响其排列方向，改变其光学性质。

适当利用电压控制液晶分子的转动，进而影响光线行进方向来形成不同灰度。

1、被动透光：液晶本身不发光，属于被动透光，所以光源有色温问题
2、响应时间：液晶光学特性对电信号响应速度慢，快速运动物体有拖尾，可进行有源矩阵驱动，提高响应速度
3、驱动方式：采用公共电极逐场翻转交流驱动方式，寿命长
4、γ校正：液晶的电光转换是线性的，而电视信号按CRT的非线性进行了校正，为追求整个通道线性，在液晶电视中人为加反γ校正，来模拟CRT显像管的非线性

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我国的彩色电视制式——PAL-D/K制

（1）PAL 指彩色制式，包括：
V分量逐行倒相，色度负载频4.43MHz
（2）D/K指黑白制式，包括：

• 每帧625行、每秒50场、2：1隔行扫描；
• 视频带宽6MHz，射频带宽8MHz,图像信号负极性；
• 残留边带调幅；伴音为调频调制，载频比图像载频高6.5MHz

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AGC控制

无论射频输入信号强弱，保证解调出来的视频幅度稳定在1VPP.

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人眼视觉特性

可见波长范围380nm---780nm
锥状细胞：可辨色
杆状细胞：不可辨色

人眼的亮度感觉不仅取决于景物的亮度值，还与环境有关。

只要重复频率大于20Hz，视觉上便有连续感，这个重复频率称为融合频率。

暂留时间为0.05s---0.2s。光线消失后，视觉的渐衰残留现象称为视觉暂留。

对于通常的亮度要使电视图像不闪烁，其换幅频率应高于45.8Hz

人眼的静止画面分辨力 1-1.5分
人眼的运动分辨力 不超过7.5分

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电视扫描

我国电视标准规定场频50Hz，行频15625Hz，帧频25Hz，每帧行数625，行周期64us，行逆程12us。帧周期40ms，场周期20ms。

隔行扫描的缺点

1. 存在行间闪烁
2. 容易出现并行现象，影响垂直分解力。两行变1行。
3. 当画面中有沿平行方向运动的物体，如果运动速度足够快，其物体垂直边沿会出现锯齿毛刺。

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图像信号&&消隐信号&&同步信号

图像信号(S)
复合消隐信号(X)：为了消去行场扫描的回归线，使其不干扰正常的图像，必须传送复合消隐信号（行，场消隐信号）
作用：给电子束行场扫描逆程提供足够的时间，抑制电子束在行场逆程期间的发射。提供固定的参考电平。行消隐脉冲宽度12us，场消隐脉冲宽度25TH+12=1612us
复合同步信号(T)：为了保证扫描的同步，必须传送复合同步信号。
三种信号合成，合成信号称为黑白全电视信号。
作用：为接收端电子束扫描提供同步。行同步脉冲4.7us 场同步脉冲160us

开槽脉冲：保证场同步期间不丢失行同步信息。槽脉冲宽度为4.7us，等于行同步脉冲的宽度。

开槽脉冲.PNG

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频带参数

数字信号频率.PNG

图为负极性

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光谱功率分布

功率谱.PNG

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细节分辨率

人眼的彩色细节分辨率低于对黑白的细节分辨率，人眼对彩色细节的分辨角随色调不同而不同。

亮度公式：Y = 0.30R + 0.59G + 0.11B

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电视摄像器件的类型

1. 基于光敏材料外光电效应的摄像器件
2. 基于光敏材料内光电效应的摄像器件
3. 基于半导体集成电路的固体器件。（CDD）

CDD感光单元的电荷积累方式：
帧积累：每个感光电荷一帧输出一次，可直接输出逐行扫描的信号。可在奇数场也可在偶数场
场积累：每个感光单元的电荷一场读出一次，实现了隔行扫描。

CDD摄像器件的主要类型：
行间转移式，帧转移式，帧行间转移式

行间转移式.PNG

优点：结构简单。
缺点：灵敏度，垂直拖道严重

帧转移式.PNG

优点：成像部分电极结构简单，感光面光的利用率高，感光单元密，分解力高。
缺点：器件总面积大，而且需要增加机械快门才能防止垂直拖道。

帧行间转移式.PNG

电荷包转移迅速，不需要机械快门，垂直拖道小，性能最佳，工艺复杂，价格高。

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电子快门

作用：使摄像机在拍摄高速运动物体时，重现图像不模糊。电子快门可以任意缩短累积电荷的时间，将极短时间内累积的电荷输出。
电子快门只有在高照度下才适合使用。
有效累积时间越短，电子快门速度越快。

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中性滤光片 色温滤光片

中性滤光片：要求景深浅而不允许减少光圈
色温滤色片：使摄像机适应各种色温的光源。

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彩色显示原理

1. 发射 RGB三枪一字水平排列，发射三束电子束，各自受Ur Ug Ub控制
2. 选色：RGB三束电子束，由离荧光屏1厘米的阴槽板选择，保证激发相应的RGB荧光粉。
3. 混色：RGB荧光粉发出的量度与各自电子数目正比，采用空间混色方式，每个像素就能显示出亮度，色调和饱和度变化的颜色。

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色度匹配

显像端重现的色光和景物反射的色光外貌相同
为了色度匹配，摄像机红绿蓝三路的综合光谱响应特性必须正比于三基色的混色曲线。也就是说，显像三基色的混色曲线就是理想的摄像光谱响应曲线。