黑白全电视信号的组成

一、 黑白全电视信号的组成 1． 图像信号 (1)波形 图像信号是黑白全电视信号的主体。 它是在场扫描正程期间的行正程期 内传送。图像信号就是发送端由摄像管将实际景象的光信号转换而成的电 信号，然后经信道传输给显像管的。由于图像信号是随机的，因而图像信 号电平亦是在一定范围内随机起伏的，其幅度介于全电视信号最大幅度的 12.5%-75%之间。75%处是黑电平，12.5%处是白电平(对负极性信号而言) 。 如图 1-15(b) 所示。 图 1-15 视频信号=图像信号+消隐信号+同步信号 (2)特点 ① 相关性 对于一般的活动图像，由于在垂直方向上变化缓慢，而且每帧图像显示 575 行(行正程时间) ，故相邻两行的图像信号差别是很小的。因此，在帧 间与行间具有较强的相关性。 对于静止图像而言，则具有行重复性，或帧重复性，即周期性。 ② 单极性 图像信号含有直流分量， 它的数值总是在零值以上或以下的一定电平范 围内变化的，也就是说它不会跨越零值上下两个区域，这称之为单极性。 因此，图像信号具有平均值，它的这种平均值确定了图像的背景亮度。 2． 行消隐、行同步(辅助信号) (1)行消隐信号 ① 作用：行消隐信号的作用是确保在行逆程期间摄像管和显像管的扫 描电子束截止，不传送图像信息。 ② 波形图 行消隐信号的波形如图 1-15 (c)所示。 行消隐信号的脉冲宽度 12µs。 行消隐信号的幅度 75% 。 (2)行同步信号 ① 作用：行同步信号的作用是保证收发两端电子束行扫描的步调完全 一致。 ② 如何保证同步 A．收发两端每秒扫描的行数应相同，即同频。 B．收发两端电子束在水平方向扫描的位置要一、一对应，即同相。 ③ 行同步信号的波形 行同步信号的波形见图 1-15 (d) 。 行同步信号的脉冲宽度 4.7µs。 行同步信号的前沿滞后行消隐信号前沿 1.3µs。 行同步信号的幅度 25% 。 图 1-15(a)为一行黑白全电视信号(视频信号) ④ 行不同步时的影响 行不同步时的影响如图 1-16 所示。 A．行频变高。当接收端行频高于发射端时，其周期小于 64µs，就会把 下行的消隐信号扫在荧光屏的左边，即在这一行的左边开始出现一黑点。 由于逐行累积，此黑点会一行一行向右下方移动，在屏幕上出现从左上方 到右下方的消隐黑斜条。 B．行频变低。与上述情况相反，会出现由右上向左下方倾斜的黑消隐 条。 C．收发两端同频，但起始相位差半行时。图像虽能稳定，但却会被分 裂而形成畸变。 图 1-16 行不同步的影响 3． 场消隐、场同步信号 (1)场消隐信号 ① 场消隐信号的作用 与行消隐类似， 场消隐信号的作用是确保在场消隐逆程期间摄像管和显 像管的电子束截止，屏幕上不出现干扰亮线。电视系统采用隔行扫描，每 帧分为两场，场频 50HZ，其中场扫描正程时间约 18.4ms ，这段时间中每隔 64µs 为一行，所以总共为：18400µs÷64=287.5 行。在这 287.5 行的正程 时间内传送图像，行回扫(即逆程)时消隐。 场的回扫时间为 1.6ms，它包含了 1600µs÷64µs=25 行。在这 25 行时 间中，不管是行正程时间还是行逆程时间，都不传送图像，屏幕是全黑的， 信号电平处在 75% 的高度(即消隐信号处在 75% ) ，即处于黑色电平。这就 是场消隐脉冲。其脉宽严格讲为： 64×25+12=1612µs 。 这里需要说明的是：因为场回扫占有 25 行的时间，电子束从屏幕下方 不是立即直线的返回到上方，而是一边在水平方向扫出 25 条行扫描线，一 边回到上方。这 25 行的回扫时间由行消隐脉冲进行消隐，在屏幕上是不出 现的。但这 25 行的正程谁来消隐呢？如果没有场消隐，屏幕上将出现 25 条右边高左边低的倾斜线，该亮线将对图像产生严重的干扰，因而必须设 法消去。所以要引入场消隐脉冲。 ⑵ 场消隐信号的波形 场消隐信号的波形如图 1-17 (b)所示。 场消隐信号的脉冲宽度 1612µs。 场消隐信号的幅度 75% 图 1-17(C )为复合消隐信号的波形。 图 1-17 场消隐信号波形 (2)场同步信号 ① 场同步信号的作用 场同步信号与行同步信号类似， 保证收发两端电子束在垂直扫描的步调 完全一致。 ② 如何保证同步 A．收发两端每秒扫描的场数应相同，即同频。 B．收发两端电子束在垂直方向扫描的位置要一、一对应，即同相。 ③ 场同步信号的波形 场同步信号的的波形与行同步信号相似，所不同的是： 场同步信号的脉冲宽度为：160µs 场同步脉冲的前沿滞后场消隐信号前沿 160µs 场同步脉冲的幅度为 25% (这一点与行同步信号相同) 同行同步信号一样，为了不让场同步脉冲影响屏幕图像，将场同步信号 叠加在场消隐信号之上。 行同步信号与场同步信号叠加在一起， 构成了复合同步信号， 如图 1-18 所示。 图 1-18 复合同步信号波形 ④ 场不同步时的影响 场不同步时的影响如图 1-19 所示 A．场频变高(即接收端场扫周期略小于发射端) ，此时，接收机场周期 小于 20ms，即在这种锯齿波偏转电流作用下，电子束由荧光屏顶部扫到底 部，又回到顶部所用时间小于 20ms，当收端电子束开始扫第二场时，发端 仍在扫第一场信号。于是造成前一场(第一场)的消隐信号出现在收端的 第二场开始，于是荧光屏的上部就会出现消隐脉冲产生的黑条。每一场都 比 20ms 短一点，经过积累，消隐黑条将逐场下移，于是就形成了整个画面 由上向下滚动现象。 B．场频变低(即接收端场扫周期略大于发射端) ，其工作过程与上述相 反，图像将由下向上滚动。 C．接收端与发射端频率相同而相位差半场，则会出现图像上下被分裂 的现象。而中间出现一条水平黑带(即为场消隐黑电平) 。 图 1-19 场不同步时的影响 4． 槽脉冲与前后均衡脉冲 (1)槽脉冲 ① 开槽的原因 电视机必须将收到的全电视信号中的同步信号取出来， 由于同步信号的 电平和消隐以及图像信号的电平不一致，即同步信号的幅度高，因此，采 用幅度分离很容易实现。取出同步信号以后再利用行、场同步脉冲的宽度 不同，通过宽度(或频率)分离电路把行同步脉冲和场同步脉冲分离开来， 如图 1-20 所示。 在电视接收机中，分离场同步信号常采用积分电路，积分电路的时间常 数取得比行同步脉冲的宽度(4.7µs)大得多，但略小于或等于场同步脉冲 的宽度(2.5 行) ，这样复合同步信号经过积分电路后的波形如图(b)所示， 即行同步脉冲在电容 c 两端积分的电压比场同步脉冲低得多，从而可取出 场同步信号，用它来控制电视机的场振荡器。 复合同步脉冲通过微分电路后， 由于微分电路的时间常数比行同步脉冲 宽度小得多，于是微分电路将输出一系列正、负相间的尖脉冲，负脉冲可 用削波电路消除掉如图 (b) 所示， 于是每一个行同步信号对应一个尖脉冲。 用这些尖脉冲可去控制行振荡器，从而保持行扫