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数字电视高清操作(数字与模拟-电视)

数字电视高清操作(数字与模拟-电视)摄像机一帧一帧的电信号,可以通过磁鼓转为磁性信号,保存到录像带上。电视播出时,有录像机放入磁带回放,将磁性信号转为电信号,给发射机广播出去。如果是直播,在现场一边录制(便于存单回放)一边直接就发射出去了。摄像机将自然界的画面通过光电原件,转换为电信号,这个过程大致是这样的。先将动态画面按照每秒钟n个“帧”(制式不同帧数也不同),每个帧拆成“线”,奇数线作为一个场,偶数线作为一个场,然后顺序排列组成一串信号。场扫描这里说明一下,帧数越多,将来回放时画面越流畅;线数越多,将来清晰度越高。

上一篇文章【音视频数字化(数字与模拟-音频广播)】谈了音频的广播,这次我们聊电视系统,这是音频 视频的采集、传输、接收系统,相对比较复杂。

数字电视高清操作(数字与模拟-电视)(1)

黑白电视剧

音频系统的广播是将声音转为电信号,再调制后发射出去,利用“共振”原理,收音机接收后解调,将音频信号还原再推动扬声器,我们就再次听到原始的声音了,视频系统也是类似的。

数字电视高清操作(数字与模拟-电视)(2)

电视发射塔

摄像机将自然界的画面通过光电原件,转换为电信号,这个过程大致是这样的。先将动态画面按照每秒钟n个“帧”(制式不同帧数也不同),每个帧拆成“线”,奇数线作为一个场,偶数线作为一个场,然后顺序排列组成一串信号。

数字电视高清操作(数字与模拟-电视)(3)

场扫描

这里说明一下,帧数越多,将来回放时画面越流畅;线数越多,将来清晰度越高。

一帧一帧的电信号,可以通过磁鼓转为磁性信号,保存到录像带上。电视播出时,有录像机放入磁带回放,将磁性信号转为电信号,给发射机广播出去。如果是直播,在现场一边录制(便于存单回放)一边直接就发射出去了。

数字电视高清操作(数字与模拟-电视)(4)

摄像机

数字电视高清操作(数字与模拟-电视)(5)

录像机

发射信号是调频方式,在自己的频道内,随着信号的变化,频率也会变化。电视机调整到对应频道后,可以介绍到信号,按照不同制式的规范开始还原。还原的过程如下:

数字电视高清操作(数字与模拟-电视)(6)

电视机显现管(玻璃壳子)的后方,有个电子枪,电子枪上有个偏转线圈,通过磁场的改变来控制电子枪发出的电子束的位置。随着第一场信号的到来,电子枪从奇数行开始扫描,将信号的明暗变化打击到显现管对应行的荧光粉上,激发荧光粉发光。奇数场扫描完再扫偶数场,完成一帧的扫描后,再扫描下一帧。由于电子束扫描很快,没等荧光粉熄灭,下一次的扫描就又来了,因此人眼看不到间隔(实际上有间隔的),按照帧数约定每秒钟扫描完成对应的帧数后,视频就被还原了。跟电影类似,参见之前的文章【音视频数字化(数字与模拟-电影)】,当每帧画面快速呈现在人的眼前时,由于视觉残留效应,我们就能看到动态的画面了。

数字电视高清操作(数字与模拟-电视)(7)

动态画面还原

上面我们描述的是电子扫描方式的电视,实际上1925年英国发明家贝尔德,根据前人的资料研制成功了第一台有实用价值的电视机,采用的方式是机械方式。1937年电子扫描取代了机械扫描,画质有了巨大提升。

数字电视高清操作(数字与模拟-电视)(8)

机械式

上面提到的制式问题,我们简单介绍一下。常见的电视制式有PAL、NTSC、SECAM三种,中国使用PAL制式,日本、韩国及东南亚地区以及欧美国家使用NTSC制式,俄罗斯则使用SECAM制式。

目前我们常见的制式是P(PAL)制、N(NTSC)制,它们最大的区别就是帧速率不同,N制是29.97fps(帧/秒),P制是25fps(帧/秒)。如此可见,如果录制与播放时的帧速率不同意,就会出现快动作或者慢动作的情况。

以上模拟系统,出现了数字系统过后,画面分辨率有如下标准:

VCD:352×240(NTSC制式)、352×288(PAL制式)

DVD:720×480(NTSC制式)、 720×576(PAL制式)

随着时代的发展,人们对画质的追求有了更高的层次,分辨率从标清达到了高清,现在4K的画质也是常见的标准了。

数字电视高清操作(数字与模拟-电视)(9)

平板电视

此外,电视机也从模拟到数字实现了蜕变,出现了背投电视、平板电视、触摸交互电视,支持高画质、支持3D立体节目、支持智能操作系统,不单单在家庭中使用,在公共区域、培训场所、学校教室……都能看到它的身影。

数字电视高清操作(数字与模拟-电视)(10)

视频的数字是如何实现的呢?请关注后续文章。


数字电视高清操作(数字与模拟-电视)(11)

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