电视传输技术与教育应用课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,教育电视系统,教材：,1,，电视传输技术与教育功能,孙祯祥编著,高等教育出版社，,2007.3,2,，现代电视节目制作技术,主编：杨晓宏,国防工业出版社，,2005.5,第,1,章 电视接收与传播的理论基础,1.1,电磁波的产生与传播,1.1.1,电磁波的产生,1.1.2,电磁波的极化,水平极化,用于短波、调频广播、地面、卫星电视。,垂直极化,用于中波、移动、卫星电视。,圆极化,顺时针称右极化,逆时针称左极化,用于卫星通讯,1.1.3,电磁波的传播,1.,视距传播,即直线传播，超短波、微波均是，如雷达、电视。,2.,在同轴电缆中的传播,趋肤效应、横电磁波（,TEM,）。,3.,在波导管中传播,耦合电流环、电偶极子。,横电波（,TE,）、横磁波（,TM,）。,光纤是特殊的波导。,黑白全电视信号,同步信号：行同步，场同步。,消隐信号：行消隐，场消隐。,图像信号，也称亮度信号。,彩色电视信号,三基色信号：,R,、,G,、,B,和色差信号：,RY,；,BY,Y=0.30R+0.59G+0.11B,1.2,电视信号的,形成与表示,1.2.1,视频信号形成,同步信号,100 %,黑电平,76%,白电平,20%,4.43M,载波信号,压缩信号,1.2.2,射频信号的组成,1.2.3,电视信号的分贝表示,1.,功率与电压的分贝比,10lg,（,p,2,/p,1,）,dB,；,20,lg,（,V,2,/V,1,）,dB,2.,相对电平与绝对电平,10lg,（,p/p,0,）,Db=20,lg,（,V/ V,0,）,dB,，,p,0,、,V,0,为基准值。,1.3,噪声及其理论,1.3.1,基础热噪声,P,no,=K*T*B,（,W,）；,2.4dBV,（,10,的负,6,次方）,1.3.2,信噪比和载噪比,1.,信噪比 ：,S/N=10lg,（,Ps/,Pn,）,2.,载噪比：,C/N=10lg,（,Pc/,Pn,）,=20lg,（,Vc/Vn,）,S/N,（,dB,）,=C/N,（,dB,）,-6.4 dB,1.3.3,噪声系数和噪声温度,1.,噪声系数（,F,）,2.,噪声温度（,T,）,1.4,非线性失真及干扰分析,1.4.1,非线性失真的产物,1.4.2,互扰调制与交扰调制,1.,载波互调比（,IM,）,2.,交扰调制比（,CM,）,3.,复合三次差拍比（,CTB,）,4.,复合二次失真比,5.,单频道互调干扰,1.5,电视接收系统的特性参数,1.5.1,视频信号特性参数,1.,视频和音频信号电平,（,1,）插入增益：,01dB,（,2,）同步信号变化量：,0.3V10%,，,0.270.33V,2.,微分增益和微分相位,（,1,）微分增益（,DG,）：,10%,（,2,）微分相位（,DP,）：,12%,3.,色,/,亮度时延差和幅度差,（,1,）色,/,亮度时延差：,100ns,（,2,）色,/,亮度的幅度差： ,10%,4.,回波值：,7%,1.5.2,射频信号特性参数,1.,系统输出口电平,2.,幅频特性,3.,信号交流声比,4.,系统输出口的相互隔离度,1.6,电视信号的传输媒介,1.6.1,同轴电缆传输,1.,射频同轴电缆的结构,2.,射频同轴电缆的命名方法,3.,同轴电缆的性能,（,1,）同轴电缆的特性阻抗,75,、,100,、,300,欧姆。,（,2,）同轴电缆的衰减特性,720,年。,（,3,）同轴电缆的温度系数,0.2%/C,（,4,）同轴电缆的其他性能,屏蔽好,反射损耗大,机械性能好,防水、防潮性好,1.6.2,光纤光缆传输,1.,光是电磁波,1,）激光具有很强的方向性,2,）激光单色性很高,3,）激光器发光功率非常大,2.,光纤与光缆,（,1,）光纤的结构,（,2,）光纤的分类,1,）按材料,2,）按传输模式,3,）按工作波长,4,）按二次被覆结构,（,3,）光纤的特性,1,）光纤的传输损耗,2,）色散和带宽,（,4,）光缆,3.,光纤传输的基本原理和特点,（,1,）频带宽,（,2,）损耗低,（,3,）重量轻,（,4,）抗干扰能力强,（,5,）保真度高,（,6,）工作性能可靠,1.6.3,微波传输,1.,微波电视的特点与应用,2. MMDS,（,1,）,MMDS,传输系统的组成,发射、中继、接收。,2.52.7GHz,，,200M,，,23,套节目。,（,2,）,MMDS,传输系统的工作过程,1,）发射系统：发射机、频道合成器、传输波导或电缆、发射天线。,2,）接收系统：接收天线、下变频器。,3,）中继系统,3. AML,系统,点对点、点对多点。,12.713.2GMz,，,500M,，,60,路节目。,（,1,）,AML,系统工作流程,（,2,）,MMDS,系统和,AML,系统比较,1,）用途比较：,AML,主干线，,MMDS,分散户,2,）性能比较。,4.,数字微波系统,410,节目压缩在,8MHz,带宽，在模拟机上增加设备即可。,1.7,有线电视系统的频谱分配,上行,530M,，下行,48.5958M,1.7.1,电视频段与频道的划分,无线电视：甚高频,VHF112,频道，,15,为,，,612,为,，,48.5223MHz,，特高频,UHF1368,频道，,470985MHz,。,有线电视增补,A1,、,A2,、,B,。,1.7.2,宽带双向有线电视系统的频带分配,5M1GHz,第,2,章 数字电视传输基础,2.1,数字电视基础,2.1.1,数字电视的基本概念,1.,数字化电视,2.,数字电视,3.,数字电视的优点,（,1,）图像质量较高，传输距离远,（,2,）频谱资源利用高，覆盖范围广,（,3,）信号稳定可靠，使用安全方便,（,4,）同时传送多种数字信息，大大拓宽业务范围,2.1.2,模拟电视信号的数字化,1,、取样,Ts=1/,（,2f,M,）,亮度信号,13.5MHz,；,色差信号,6.75MHz,2,、量化,C/N=10.8+6.02n,（,dB,）,非均匀量化,3,、编码,N,个脉冲的组合应有,2,的,n,次方种。,M,进制电码中，,N,个脉冲，有,M,的,N,方个量化值。,4,、脉冲调制与数字调制,调幅、调频、调相。,（,1,）脉冲调制,（,2,）数字调制,5,、二次数字调制,2.2,数字信号的压缩编码,2.2.1,数字图像的压缩编码,1,、图像数据压缩可能性,冗余度,亮度信号,7.5%,，色度信号,6.5%,像素有变化。,图像细节分辨率、运动分辨率、对比度分辨率。,2,、常见的图像压缩编码方法,（,1,）预测编码 差分脉冲编码调制,（,2,）变换编码,（,3,）统计编码,3,、,MPGE,活动影像的压缩编码,活动图像专家组，,MPGE1,、,2,、,3,、,4,。,（,1,）,MPGE1,标准,1.5Mb/S,，,CD,、,DAT,、硬盘、光记忆装置。,由系统、视频、音频、一致性测试组成。,（,2,）,MPGE2,标准,310Mb/S,，用于数字电视（,ACTV,、,HDTV,）,1,）压缩方法的“类”和“级”,六类四级。级：输入格式，,第三章 卫星地面开路电视信号的接收,3.1,卫星电视信号的接收,3.1.1,卫星电视广播简介,1,、什么是卫星电视广播,2,、卫星电视广播的特点,（,1,）覆盖面积大，传输距离远，能量分布均匀。,（,2,）卫星电视广播质量高，传送节目套数多，信息容量大。,（,3,）投资少，成效高。,3,、卫星电视广播系统的组成,（,1,）上行地球站,上行主站,上行分站,上行移动站,（,2,）广播卫星,（,3,）卫星电视接收站,个体接收站,集体接收站,无线收转站,有线电视收转站,（,4,）遥测遥控跟踪站,4,、我国卫星电视广播发展简介,3.1.2,卫星电视接收天线,1,、卫星地面接收站的组成,2,、卫星地面接收站的作用,3,、常用的卫星电视接收天线,（,1,）抛物面天线,（,2,）卡塞格伦天线,它是从抛物线演变而来的。卡塞格伦天线由三部分组成，即主反射器、副反射器和辐射源。其中主反射器为旋转抛物面，副反射面为旋转双曲面。在结构上，双曲面的一个焦点与抛物面的焦点重合，双曲面焦轴与抛物面的焦轴重合，而辐射源位于双曲面的另一焦点上，卡塞天线具有轴向尺寸短，结构紧凑的有点，是一种性能优秀的后馈式天线。,（,3,）扁馈天线,4,、天线的主要性能要求,（,1,）天线的增益要高,（,2,）天线的主瓣宽度要窄,（,3,）天线的偏瓣电平要低,（,4,）天线的频带要宽,（,5,）旋转性能要好,（,6,）机械精度和强度要高,（,7,）极化变频器灵活可调,3.13,卫星电视接收系统的室外单元,1,、室外单元的功能与组成,（,1,）室外单元的功能,微波信号的低噪声放大和降频变换，,Ku,波段高频头一般是接受,11.7-12.2GHz,的信号,C,波段高频头是接受,3.7-4.2GHz,的信号。 他们都是把高频信号降到,9502150MHz,再传入接收机。,C,头只能收,C,波段，,Ku,头只能收,Ku,波段。现在有,C/Ku,复合高频头，可以同时接受,C,和,Ku,波段。,（,2,）室外单元的组成,（,3,）高频头处理信号的流程,2,、室外单元的一些主要技术要求,（,1,）噪声要低,（,2,）功率增益要高,（,3,）频带要宽,（,4,）本振频率稳定性好,（,5,）镜像抑制比要大,3.1.4,卫星电视接收系统的室内单元,1,、模拟卫星电视接收机,（,1,）电子调谐选台器,（,2,）第二中频放大与解调器,（,3,）图像中频处理器,（,4,）伴音信号处理器,（,5,）射频调制器,2,、数字卫星电视接收机,（,1,）电子调谐选台器,（,2,）数字解调和信道解码,（,3,）解多工复用,（,4,）信源解码模块,（,5,）视频解码和音频解码模块,（,6,）射频调制器,（,7,）,32bitCPU,3.2,卫星电视接收系统的设计、安装与调试,3.2.1,卫星电视接收系统的设计与选购,1,、卫星电视接收系统的技术要求,环境条件、技术参数、技术要求,（,1,）环境条件,（,2,）卫星电视接收系统的主要技术参数,（,3,）卫星电视接收地面站技术要求,系统的品质因数、天线、高频头的技术要求,2,、卫星电视接收系统的设备选购,3,、卫星电视接收系统站址的选择,（,1,）卫星电视接收系统周围环境的选择,（,2,）天线指向卫星的方向上要开阔无遮挡,（,3,）应尽量避开各种干扰源,（,4,）卫星天线和接收机之间的距离应尽可能短,3.2.2,卫星电视接收系统设备的安装,1,、室外单元的安装,（,1,）基础安装,地面安装，屋面安装，天线基础方位的确定：正南。,（,2,）天线安装,（,3,）天线极化匹配的调整,（,4,）高频头的安装与调整,2,、室内单元设备的安装使用,（,1,）直接接收,（,2,）经再次调制转发为开路电视信号接收,（,3,）再次调制后送入有线电视网络接收,3.2.3,卫星电视接收系统设备的调试,1,、天线对准卫星的调整,2,、调试的准备,3,、接收机的调整,4,、接收状态的精确调整,3.3,地面开路电视信号的接收,3.3.1,开路接收天线的基本原理,1,、发射天线和接收天线,2,、天线的工作原理,3,、开路电视接收天线的主要作用,3.3.2,天线的主要参数,1,、输入阻抗,2,、天线效率,3,、方向图,4,、方向系数,5,、增益系数,6,、频率特征,3.3.3,几种常用天线性能分析及计算,1,、基本半波振子天线,（,1,）输入阻抗,75,欧姆,（,2,）方向图,（,3,）方向系数,（,4,）增益系数,（,5,）通频带,2,、折合半波振子天线,3,、引向天线,（,1,）天线的结构,（,2,）引向天线的原理,第,4,章 电视照明技术,4.1,电视照明电光源,4.1.1,电视照明电光源的技术和性能,1,、电视照明对电光源的要求,（,1,）色温均匀，显色性好。,（,2,）发光亮度高，光通量稳定，效率高，热耗低。,（,3,）电路简单，瞬间重新点亮。,2,、电视照明电光源的性能指标,1,）额定电压和额定电流,2,）额定功率,3,）光通量和发光效率,4,）色温,5,）显色性、日光灯最差,6,）全寿命和有效寿命,卤钨灯,在,白炽灯,的充填惰性气体中加入微量卤素或卤化物而制成的电光源。卤钨灯具有体积小、发光效率高、色温稳定、几乎无光衰、寿命长等优点。自,1959,年美国通用电气公司研制成功管型碘钨灯以来发展十分迅速。中国第一支碘钨灯是,1961,年研制成功的。卤钨灯是利用卤钨再生循环原理工作的。其主要部件有玻壳、灯丝和充填卤化物等。,4.1.2,卤钨灯,1,、卤钨循环,2,、卤钨灯繁荣种类,1,）市电型,2,）低电压型,3,、卤钨灯的特点,4,、使用注意事项,（,1,）防震动,（,2,）防污染,（,3,）注意散热,（,4,）避免过度调光,双端卤钨灯，包括灯管,(4),、封在灯管,(4),中的灯丝,(5),以及灯管,(4),两端的瓷头,(1),，瓷头,(1),内具有电极,(7),，灯丝,(5),的两端与钼片,(6),连接，钼片,(6),通过导线与电极,(7),连接，其特征在于：还包括两个或多个空心石英玻管,(2),，灯丝,(5),穿过各石英玻管,(2),，并从各石英玻管,(2),的两端口引出，灯管,(4),的内壁上对应于各石英玻管,(2),处均具有两个相向的突起,(3),，该突起,(3),分别与各石英玻管,(2),的外壁固接。本实用新型结构简单、制造容易、防爆性能好、使用寿命长，是现有双端卤钨灯的更新换代产品。,卤钨灯按用途分为,6,类：照明卤钨灯。又分为高压双端灯、低压单端灯和多平面冷反射低压定向照明灯,3,种，广泛用于商店、橱窗、展厅、家庭室内照明。汽车卤钨灯。又分前灯，近光灯，转弯灯，刹车灯等。红外、紫外辐照卤钨灯。红外辐照卤钨灯用于加热设备和复印机上，紫外辐照卤钨灯已开始用于牙科固化粉的固化工艺。摄影卤钨灯。已在舞台影视和新闻摄影照明中取代普通钨丝白炽灯。仪器卤钨灯。用于现代显微镜、投影仪、幻灯以及医疗仪器等光学仪器上。冷反射仪器卤钨灯。用于轻便型电影机、幻灯机、医用和工业用内窥镜、牙科手术着色固化、彩色照片扩印等光学仪器上。,220V2000W,半反射泡,HMI2500w,汽泡,1109 1KW,天幕云灯,材 质：优质薄板、铝材,电 压：,220V,光 源：碘钨灯管,色 温：,3200K,功 率：,1250W,重 量：,4kg,4.1.3,气体放电灯,1,、气体放电灯的发光原理,2,、三基色荧光灯,1,）荧光灯的工作原理,2,）荧光灯的主要部件,（,1,）泡壳,（,2,）荧光粉涂层,（,3,）附加涂层,（,4,）电极,（,5,）填充气体,（,6,）灯头,3,）荧光灯的特性,（）发光效率,（）颜色特性,（）光输出维持特性,（）调光特性,.,金属卤化物,）金属卤化物的种类,）金属卤化物的工作原理,）金属卤化物的工作特性,寿命长，光色好。,低热量辐射，光色呈暖色白色。,适用于商店，柜窗照明的建筑物，雕塑，草坪泛光灯照明，体育场馆，展览中心，商业和工业大面积的照明。,4.2,电视照明灯具,4.2.1,概述,室内光源,3200K,，室外,5600K,。,（,1,）手动控制灯具,（,2,）机械控制灯具,（,3,）自动控制灯具,采用锂离子电池芯,与镍氢电池相比容量高,30%,重量轻,体积小。显示电池剩余容量。充电、照明、摄录一体化,使用更便捷、更可靠。技术参数色温；,3200k,左右 功率：,2250W,照明时间：,40min,标称电压：,25.2V,电池容量：,10An,电源重量,: 2.6kg,电源体积,: 185(W)150(H)45(D),泰阳星：,S-50,新型的灵巧型采访灯具，灯具为塑质结构，更轻便。灯杯采用原装进口“,OSRAM”,卤钨灯杯，寿命长达,4000,个小时,色温稳定,光线柔和。灯头前配有可翻转的柔光镜片。技术参数：功率：,25W/35W,电压：,12V/14.4V,灯杯：,QSRAM,原装卤钨灯杯（德国）灯泡寿命：,4000,小时照度：,1200lux/1,米距离色温：,3200K,体积：,908880mm,重量：约,260,克,技术参数：功率：,25W/35W,电压：,12V/14.4V,灯杯：,QSRAM,原装卤钨灯杯（德国）灯泡寿命：,4000,小时照度：,1200lux/1,米距离色温：,3200K,体积：,908880mm,重量：约,260,克,4.2.2,聚光灯灯具,1.,概述,方向性强，,570,度。,加柔光纸可做散光灯。,费涅耳聚光灯、回光灯、,光速灯、追光灯、远射程,聚光灯、投影聚光灯。,2,、常见聚光灯具,1,）,费涅耳聚光灯,影视聚光灯是舞台、影视拍摄的主要灯具。灯具外壳采用优质铝合金型材，光路设计先进合理，具有重量轻、体积小、投射光线柔和、光斑分布均匀、光斑调节范围大等特点。可在拍摄中做大面积的照明和特技拍摄做特殊照明使用。也适用于舞台、演播室中的人物布景道具的照明,YGJ1000,高效影视聚光灯灯具参数：光源：,XQ220-1000,电压：,220V/50Hz,功率：,1000W,色温：,6000K,规格：,510*420*400mm,重量：,11KG,影视聚光灯,影视聚光灯是演播室新闻、舞台、影视拍摄的主要灯具。灯具外壳采用优质铝合金型材，光路设计先进合理，具有重量轻、体积小、投射光线柔和、光斑分布均匀、光斑调节范围大等特点。可在拍摄中做大面积的照明和特技拍摄做特殊照明使用。也适用于舞台、演播室中的人物布景道具的照明,2K,灯具参数：,光源：,LJS220-2000,电压：,220V/50Hz,功率：,2000W,色温：,3200K,规格：,440*360*320mm,重量：,9KG,2,）回光灯,反射式灯具,配用光源,220V,2000W,色片安装尺寸：,350350,重量：,8.0kg,该灯具具有光效高，聚光性强，射程远，光斑可调是舞台，影视常备灯具。多作面光，逆光、侧光使用也可作流动灯。是布光和强调人物，景物轮廓线条的理想灯具，反光镜为,330,玻璃真空镀铝膜层。配用光源,LJS-220V,2000W,色片安装尺寸：,350350,重量：,8.0kg,该灯具具有光效高，聚光性强，射程远，光斑可调是舞台，影视常备灯具。多作面光，逆光、侧光使用也可作流动灯。是布光和强调人物，景物轮廓线条的理想灯具，反光镜为,330,玻璃真空镀铝膜层。,1106A,舞台回光灯,电 源：,220V/50Hz,电源插头：,10A,阴插阳座,镜 片：,?00mm,真空镀铝玻璃碗,光 源：,220V/2000W,反射泡,色 温：,3000K,显示指数：,85pa,尺 寸：,L490mmxW360mmxH470mm,4.2.3,散光型灯具,1.,概述,新闻灯、天幕灯、地排灯、三基色荧光灯。,2.,常见散光型灯具,1,）新闻灯,泰阳之秀,N6500(,双灯,),产品编号：,12116201816,产品规格：,500W,产品类别：新闻灯系列,泰阳之光,L8100,产品编号：,1211622916,产品规格：,100W,产品类别：新闻灯系列,2,）三基色荧光灯,1110,三基色柔光灯,电 压：,AC220V 50/60Hz,光 源：,55W,三基色灯管,色 温：,3200K,功 率：,330W,尺 寸：,L615xW405xH115,重 量：,10.03kg,平均照度：,2360 LUX(2,米距离,),3,）天幕灯,用于背景大面积照明,型 号：天幕灯,功 率：,2000W,色 温：,3200k,显色指数：,Ra95,类 型：散光型,重 量：,4kg,型 号：,TY36X6/4/2/TY556/4/2,功 率：,216/144/72W/330/220/110W,色 温：,3200k,显色指数：,Ra95,产品类型：柔光型,镇流器：,OSRAM,或,PHILIPS,高频电子型,灯 管：,OSRAM 32-930,或,PHILIPS930,型,灯 角：美国,1324,型,反光板：高亮度镜面不锈钢,重 量：,6.5kg,4,）地排灯,从地面向上照亮背景幕布,产品编号：,112915315616,产,品规格：,1250*2*4,产品类别：,演播室灯光系列,5,）反射式柔光灯,6,）调焦柔光灯,配用光源,220V800W,新闻管重量：,3.0kg,该灯具光线柔和、均匀、接光性能好，光利用率高，适用于大面积布光。光斑可聚可散，广泛使用于电视，演播和舞台照明。,4.2.4,特殊效果灯具,1.,追光灯,金属卤钨灯,1017-2500,电脑追光灯,光 源：,HMI 2500W,气体放电泡,电 源：,AC220V5% 50-60Hz,功 率：,2800W,功能特点：光圈可调 焦距可调 可随意控制,4.2.5,灯具固定支架器材,第,5,章 前期节目制作系统,5.1,演播室制作系统,5.1.1,演播室的分类,大型（,400,平米）、中性（,150,平米）、小型（,50,平米）,5.1 2,演播室的声学要求,一、混响时间,二、噪声,5.1.3,演播室及控制室的设备配置,5.1.4,演播室节目制作系统,一、演播室节目制作系统的组成,1,、视频部分,1,）摄像机及其控制部分,2,）录像机部分,3,）视频切换部分,4,）同步部分,5,）字幕机部分,6,）技监部分,2,、音频部分,3,、提示系统,4,、通话系统,二、演播室节目制作系统图例,1,、小型演播室节目制作系统,2,、四讯道,12b,数字演播室系统,3,、六讯道,12b,数字演播室系统,4,、标准演播室摄像机系统（,BVP-500P/550P,）,5.2,外景节目制作系统,5.2.1,外景节目制作系统,一、从节目制作的内容和目的来分,1,、电子新闻采集（,ENG,）系统,2,、电子现场制作（,ENP,）系统,二、从所用设备的数量和使用方式来分,1,、单机摄像系统,2,、双机摄像系统,3,、多机摄像系统,5.2.2,外景节目制作系统的应用,一、,外景节目制作系统的构成,单机和多机,二、多机集中同步使用举例,三、外景节目制作系统图例,1,、,DXC-637P+VO-8800P,（,BVU-150P,）,第,9,章 虚拟演播室系统,9.1,从传统演播室到虚拟演播室,色键技术和计算机图形图像处理技术相结合,组成：计算机系统、电视摄像机、三维场景发生器、视音频切换台。,1,、创意自由,2,、置景轻松,3,、换景方便,4,、节省空间,5,、减少费用,6,、升级方便,9.2,虚拟演播室工作原理,1,、虚拟演播室系统结构,1,）共用式结构,2,）独立式结构,2,、虚拟演播室工作原理,9.3,虚拟演播室系统的分类,1,、从硬件平台分,2,、从工作原理分,9.4,虚拟演播室系统关键技术,一、摄像机跟踪技术,1,、图形识别技术,2,、机械传感方式,3,、红外线传感方式,4,、超声波传感方式,二、计算机虚拟场景生成技术,1,、预生成三维技术,2,、真三维方式,三、蓝箱技术,1,、空间结构,2,、制作工艺,1,）制作材料,2,）搭建方式,3,）蓝箱景漆,四、灯光技术,五、色键技术,六、无限蓝箱技术,9.5,大洋,MagicSet,真三维虚拟演播室系统简介,1,、虚拟物件控制模块,2,、虚拟物件的动作编辑模块,3,、虚拟摄像机动画功能模块,4,、粒子系统功能模块,