教育電視系統(tǒng)chapter03

1、教育電視系統(tǒng)教育電視系統(tǒng) 主講人：陳 迪 華中師范大學(xué)華中師范大學(xué) 信息技術(shù)系影視技術(shù)教研室信息技術(shù)系影視技術(shù)教研室 3/30/20093/30/2009 第三章電視同步機(jī)與視頻特技效果器第三章電視同步機(jī)與視頻特技效果器 l電視同步機(jī) l電視同步的必要性 l電視同步的機(jī)制 l同步信號(hào)的形成 l視頻特技效果器 l視頻特技概述 l實(shí)用模擬視頻特技機(jī)制 l數(shù)字視頻特技 3.1 3.1 電視同步機(jī)電視同步機(jī) l回顧：電視系統(tǒng)的組成（？） l回顧：電視掃描方式（？） l電視信號(hào)的傳輸形式（？） 電視系統(tǒng)由兩個(gè)方面組成：發(fā)射端和接受端 逐行掃描和隔行掃描 連續(xù)的電磁波 3.1 3.1 電視同步機(jī)電視同步機(jī)

2、 l怎樣才能使發(fā)射端的圖像信號(hào)完整的 再現(xiàn)在接受端？ l如何接受端如何識(shí)別哪一時(shí)間點(diǎn)是一 場(chǎng)（行）的開始和開始？ 同步同步 3.1 3.1 電視同步機(jī)電視同步機(jī) （一）同步的必要性 l不同步的后果 l情況示例及分析 接受端行頻低，場(chǎng)頻高 接受端場(chǎng)頻低 第三章電視同步機(jī)與視頻特技效果器第三章電視同步機(jī)與視頻特技效果器 l電視同步機(jī) l電視同步的必要性 l電視同步的機(jī)制 l同步信號(hào)的形成 l視頻特技效果器 l視頻特技概述 l實(shí)用模擬視頻特技機(jī)制 l數(shù)字視頻特技 3.1 3.1 電視同步機(jī)電視同步機(jī) （一）同步的必要性 l什么是同步？ l同步是指收發(fā)兩端在同一時(shí)刻，必須掃描 在幾何位置上相對(duì)應(yīng)的象素

3、點(diǎn)。 l同步的具體要求： l要求收、發(fā)兩端行、場(chǎng)掃描都同步。 l也就是：行和場(chǎng)的掃描頻率相同及每行 （場(chǎng)）起始和終止時(shí)刻（相位）相同 3.1 3.1 電視同步機(jī)電視同步機(jī) （一）同步的必要性 l不同步的后果 l情況一：若收發(fā)場(chǎng)同步，但行頻率不同 .收端行掃描頻率偏 高，出現(xiàn)向右下方傾斜 的黑白相間帶狀圖象 .收端行頻偏低時(shí)， 會(huì)出現(xiàn)向左上方傾斜的 黑白相間的帶狀圖象 3.1 3.1 電視同步機(jī)電視同步機(jī) （一）同步的必要性 l不同步的后果 l情況二：若收發(fā)場(chǎng)同步，行掃描同頻但不 同相，假設(shè)相差半行時(shí)間。 此時(shí)圖象雖然可以穩(wěn)定， 但是出現(xiàn)圖象左右割裂 的現(xiàn)象 3.1 3.1 電視同步機(jī)電視同步機(jī)

4、 （一）同步的必要性 l不同步的后果 l情況三：若收發(fā)行同步，但收發(fā)端場(chǎng)掃描 頻率不同步。 .收端場(chǎng)掃描頻率 比發(fā)端高，就會(huì)出 現(xiàn)向下滾動(dòng)的圖象 .收端的場(chǎng)頻低于 發(fā)端時(shí)，圖象將向 上滾動(dòng) 3.1 3.1 電視同步機(jī)電視同步機(jī) （一）同步的必要性 l不同步的后果 l情況四：若收發(fā)行同步，場(chǎng)掃描同頻，但 不同相，假設(shè)相差半場(chǎng)時(shí)間。 此時(shí)圖象雖然可以 穩(wěn)定，但是出現(xiàn)圖 象上下割裂現(xiàn)象 3.1 3.1 電視同步機(jī)電視同步機(jī) （一）同步的必要性 l不同步的后果 l任何一種情況，都會(huì)引起視覺上的不流暢， 應(yīng)當(dāng)極力避免。 l必須使行場(chǎng)同步，在電視技術(shù)上加入一個(gè) 同步機(jī)制，使發(fā)射端和接受端針對(duì)統(tǒng)一的 命令機(jī)

5、制工作。 l同步機(jī)便是產(chǎn)生統(tǒng)一命令的設(shè)備。 第三章電視同步機(jī)與視頻特技效果器第三章電視同步機(jī)與視頻特技效果器 l電視同步機(jī) l電視同步的必要性 l電視同步的機(jī)制 l同步信號(hào)的形成 l視頻特技效果器 l視頻特技概述 l實(shí)用模擬視頻特技機(jī)制 l數(shù)字視頻特技 3.1 3.1 電視同步機(jī)電視同步機(jī) （二）電視同步的機(jī)制 在PAL制彩色電視中同步機(jī)產(chǎn)生以下信號(hào): 1行推動(dòng)脈沖H和場(chǎng)推動(dòng)脈沖V 2復(fù)合同步脈S 3復(fù)合消隱脈沖B 4副載頻信號(hào)fSC 5色同步門脈沖K 6PAL相位識(shí)別脈沖P 注意把握： 1.該信號(hào)的作用是什么？ 2.該信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)值是多少？ 1 1行推動(dòng)脈沖行推動(dòng)脈沖H H和場(chǎng)推動(dòng)脈沖和場(chǎng)推動(dòng)

6、脈沖V V l作用 l驅(qū)動(dòng)電子束從左至右，從上到下掃描。 l標(biāo)準(zhǔn)值（ PAL ） l行脈沖頻率 l62525 l周期：64微秒 l場(chǎng)脈沖頻率 l252 l周期：20毫秒 2 2復(fù)合同步脈復(fù)合同步脈S S l作用： l用以使接收端的掃 描系統(tǒng)與發(fā)送端行、 場(chǎng)同步工作 l機(jī)制： l在行場(chǎng)推動(dòng)的逆程 期，強(qiáng)行加入一控 制脈沖，它的上升 沿分別去控制攝象 管和顯象管行掃描 電流的回程起點(diǎn) 2 2復(fù)合同步脈復(fù)合同步脈S S l標(biāo)準(zhǔn)值（我國(guó)規(guī)定） l行同步脈沖的周期為64s，行同步脈寬為47s； l場(chǎng)同步的周期為為20ms，脈寬為：2.5H 2.564=160s 行同步場(chǎng)同步 H 2.5H 2 2復(fù)合同步

7、脈復(fù)合同步脈S S l場(chǎng)同步的處理（開槽） l由于場(chǎng)同步信號(hào)脈寬為2.5H，它覆蓋23個(gè)行同步 脈沖，在場(chǎng)同步期間沒有行同步輸出，行同步器失 去了同步信號(hào)，會(huì)延時(shí)，造成圖像扭曲。 l因此需要進(jìn)行開槽處理。 l場(chǎng)同步信號(hào)的獲取，采用積分電路獲得。 2 2復(fù)合同步脈復(fù)合同步脈S S l場(chǎng)同步的處理（均衡） l采用奇數(shù)行隔行掃描和用積分電路取出場(chǎng)同步信號(hào)， 因此會(huì)導(dǎo)致奇、偶兩場(chǎng)起始時(shí)刻會(huì)有時(shí)間差異，即 奇、偶兩場(chǎng)的時(shí)間不能精確等于一幀時(shí)間的一半。 l奇、偶場(chǎng)時(shí)間的微小差異導(dǎo)致兩場(chǎng)光柵不能精確相 嵌，這使得垂直分解力大大下降 l解決辦法：在場(chǎng)同步信號(hào)的前后加均衡脈沖 3 3復(fù)合消隱脈沖復(fù)合消隱脈沖B

8、B l作用： l為了避免行和場(chǎng)的逆程掃描線出現(xiàn)在攝像管的靶面 或顯像管的屏幕上形成對(duì)圖像的干擾，需要在此期 間用一大幅度的負(fù)脈沖將電子束截止，這個(gè)脈沖稱 為復(fù)合消隱脈沖。 l標(biāo)準(zhǔn)值 l行消隱脈沖的前沿應(yīng)該超前于行同步前沿，其寬度 大于行脈沖寬度為 120.3s。同樣，場(chǎng)消隱脈 沖前沿也應(yīng)超前于第一個(gè)前均衡脈沖，場(chǎng)消隱脈沖 的寬度為 25H120.3s。 4 4副載頻信號(hào)副載頻信號(hào)f fSC SC l作用 l使頻率變換的圖像信號(hào)能以額定的頻率傳 送和發(fā)射。 l標(biāo)準(zhǔn)值 lPAL系統(tǒng)的副載頻信號(hào)fSC的基準(zhǔn)頻率為: 4.43361875MHz1Hz 5 5色同步門脈沖色同步門脈沖K K l作用： l

9、確定色同步信號(hào)出現(xiàn)的位置 l什么是色同步信號(hào)？ l由于PAL色度信號(hào)是平衡正交調(diào)制的，并且V信號(hào)是 逐行倒相的，因此，需要在每一行消隱的后肩上送 出一個(gè)副載波群，以便為接收端恢復(fù)副載波提供相 位基準(zhǔn)和識(shí)別倒相行之用，該副載波群稱為色同步 信號(hào)。 l要求： l其出現(xiàn)的時(shí)間和色同步信號(hào)保持一定的相位關(guān)系。 5 5色同步門脈沖色同步門脈沖K K l作用： l確定色同步信號(hào)出現(xiàn)的位置 l什么是色同步信號(hào)？ l由于PAL色度信號(hào)是平衡正交調(diào)制的，并且V信號(hào)是 逐行倒相的，因此，需要在每一行消隱的后肩上送 出一個(gè)副載波群，以便為接收端恢復(fù)副載波提供相 位基準(zhǔn)和識(shí)別倒相行之用，該副載波群稱為色同步 信號(hào)。

10、l要求： l其出現(xiàn)的時(shí)間和色同步信號(hào)保持一定的相位關(guān)系。 5 5色同步門脈沖色同步門脈沖K K l作用： l確定色同步信號(hào)出現(xiàn)的位置 l什么是色同步信號(hào)？ l由于PAL色度信號(hào)是平衡正交調(diào)制的，并且V信號(hào)是 逐行倒相的，因此，需要在每一行消隱的后肩上送 出一個(gè)副載波群，以便為接收端恢復(fù)副載波提供相 位基準(zhǔn)和識(shí)別倒相行之用，該副載波群稱為色同步 信號(hào)。 l要求： l其出現(xiàn)的時(shí)間和色同步信號(hào)保持一定的相位關(guān)系。 6 6PALPAL相位識(shí)別脈沖相位識(shí)別脈沖P P l作用 l識(shí)別逐行倒相的標(biāo)志信號(hào) l標(biāo)準(zhǔn)值 l頻率為12行頻的脈沖信號(hào)，其寬度為 5s，前沿時(shí)間與行同步前沿一致。 第三章電視同步機(jī)與視頻

11、特技效果器第三章電視同步機(jī)與視頻特技效果器 l電視同步機(jī) l電視同步的必要性 l電視同步的機(jī)制 l同步信號(hào)的形成 l視頻特技效果器 l視頻特技概述 l實(shí)用模擬視頻特技機(jī)制 l數(shù)字視頻特技 二、同步信號(hào)的形成原理二、同步信號(hào)的形成原理 l同步機(jī)輸出的信號(hào) l信號(hào)在頻率與相位方面有嚴(yán)格的比例關(guān)系 第三章電視同步機(jī)與視頻特技效果器第三章電視同步機(jī)與視頻特技效果器 l電視同步機(jī) l電視同步的必要性 l電視同步的機(jī)制 l同步信號(hào)的形成 l視頻特技效果器 l視頻特技概述 l實(shí)用視頻特技機(jī)制 l數(shù)字視頻特技 3.2 3.2 視頻特技效果器視頻特技效果器 （一）視頻特技的概述 l視頻特技的概念 l“特技”特殊

12、技巧的意思。 l影視制作時(shí)，則是指運(yùn)用特殊的處理，而 產(chǎn)生的特殊視覺效果。 l影視特技可分為：攝影特效、模型特效、 光學(xué)特效、化學(xué)特效、電子特效 l電視特技：一般采用電子特技來完成，用 來表現(xiàn)鏡頭與鏡頭之間的過渡或在單個(gè)鏡 頭內(nèi)部進(jìn)行畫面調(diào)整。 3.2 3.2 視頻特技效果器視頻特技效果器 （一）視頻特技的概述 l電子特技類型 l模擬特技 l電子特技中的模擬特技，是指直接利用模擬電 視信號(hào)來實(shí)現(xiàn)特技效果。 l它只能是兩個(gè)信號(hào)之間的相互替代或一個(gè)圖像 插入另一圖像之中，畫面的大小、形狀、方向 和位置不能改變。 l模擬特技類型包括：切換、混合、掃換、鍵控 3.2 3.2 視頻特技效果器視頻特技效果

13、器 （一）視頻特技的概述 l電子特技類型 l數(shù)字特技 l數(shù)字特技(DVE）是利用數(shù)字電子技術(shù)，將模擬 電視信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)并存入存儲(chǔ)器中，進(jìn) 行數(shù)字變轉(zhuǎn)處理，然后再取出還原為模擬電視 信號(hào)。 l可改變每幀畫面中像素點(diǎn)的取出速率、順序與 方式，就能改變電視信號(hào)的時(shí)間軸及像素的順 序，因此就可改變畫面的尺寸、形狀和位置， 獲得放大、縮小、翻轉(zhuǎn)、翻頁(yè)、旋轉(zhuǎn)等特技效 果。 第三章電視同步機(jī)與視頻特技效果器第三章電視同步機(jī)與視頻特技效果器 l電視同步機(jī) l電視同步的必要性 l電視同步的機(jī)制 l同步信號(hào)的形成 l視頻特技效果器 l視頻特技概述 l實(shí)用模擬視頻特技機(jī)制 l數(shù)字視頻特技 3.2 3.2 視頻

14、特技效果器視頻特技效果器 （二）實(shí)用模擬視頻特技機(jī)制 l切換 l在切換過程中，如果是一瞬間完成的，在 電視屏幕上的畫面表現(xiàn)為由一個(gè)畫面突然 跳變?yōu)榱硪粋€(gè)畫面，我們稱之為“硬切” 或“快切”。 l示意 切換切換 切換切換 l視頻切換開關(guān)應(yīng)具有頻帶足夠?qū)挕⑺p小、 線性好，能無畸變地傳遞信號(hào)的特點(diǎn)，并在 場(chǎng)逆程切換，切斷時(shí)漏信小。 l視頻開關(guān)通常稱為視頻交叉點(diǎn)，采用受控電 子開關(guān)，要求它接通電阻小，接觸可靠，阻 斷時(shí)信號(hào)泄漏小。 l為保證每次切換必須發(fā)生在場(chǎng)消隱期間，即 視頻交叉點(diǎn)的通、斷在場(chǎng)逆程中進(jìn)行，交叉 點(diǎn)的通、斷除受上述的控制電壓控制外，還 要受一個(gè)位于場(chǎng)逆程的場(chǎng)頻脈沖控制。 3.2 3.

15、2 視頻特技效果器視頻特技效果器 （二）實(shí)用模擬視頻特技機(jī)制 l混合相加混合 l如果屏幕上一個(gè)畫面由強(qiáng)變?nèi)酰硪划嬅?同時(shí)由零開始增強(qiáng)，兩個(gè)畫面在過渡中變 化并相互混合，這種畫面混合方式稱為“X” 形慢切換，又稱“化出化入”，。 l如原畫面由強(qiáng)逐漸減弱到完全消失，而后 新的畫面由零逐漸增加到正常值，這種方 式畫面混合稱為“V”形慢切換，又稱“淡 出淡入” 。 混合混合 動(dòng)畫演示 混合混合 混合混合 混合混合 l混合非相加混合 l原理：在兩幅圖像轉(zhuǎn)換過程中，圖像中的 每一點(diǎn)像素，哪路信號(hào)幅度大就輸出此路 信號(hào)。 l效果：屏幕上，圖像A中的像素從暗到亮依 次消失，即最暗的部分先消失，直至最亮 的部

16、分最后消失；圖像B中的像素則從亮到 暗依次出現(xiàn)，即最亮的部分先出現(xiàn)，直至 最暗的部分最后出現(xiàn)。 3.2 3.2 視頻特技效果器視頻特技效果器 （二）實(shí)用模擬視頻特技機(jī)制 l掃換 l“掃換” 是將一個(gè)畫面從某一個(gè)方向或幾 個(gè)方向上，以某種特定的形式去取代另一 個(gè)畫面，實(shí)現(xiàn)畫面變化的多樣化，達(dá)到一 定的藝術(shù)效果，又稱為“電子分畫面”。 掃換掃換 掃換掃換 拉幕電壓 即波形相同、極 性相反的行、場(chǎng) 控制電壓。 掃換掃換 掃換掃換 掃換掃換 l 硬邊效果，軟邊效果；拉幕電壓脈沖沿的斜率所決定； l 調(diào)制邊效果，分界線以水紋方式扭動(dòng)稱為調(diào)制： l 用幾倍于場(chǎng)頻的正弦波去調(diào)制行基本波波形就可獲得場(chǎng)調(diào)制邊的

17、 效果 l 調(diào)制波的頻率和幅度是可調(diào)的，用以改變扭動(dòng)的速率和幅度 3.2 3.2 視頻特技效果器視頻特技效果器 （二）實(shí)用模擬視頻特技機(jī)制 l鍵控 l“鍵控”是利用一個(gè)視頻信號(hào)中不同部位 參量（例如亮度或色度等）的不同，經(jīng)過 處理形成鍵控信號(hào)，去控制電子開關(guān)，使 待合成的兩路視頻信號(hào)交替輸出，形成一 個(gè)畫面的一部分被摳掉而填進(jìn)另一畫面的 效果，俗稱“摳像”。 從本質(zhì)上說，鍵控特技所實(shí)現(xiàn)的也是一種分 割屏幕的效果，只不過它的分割屏幕的分界線為 不規(guī)則形狀，如文字、符號(hào)、復(fù)雜的圖形或某種 自然景物等。根據(jù)鍵信號(hào)產(chǎn)生方式的不同，鍵控 可以分為亮度鍵和色度鍵兩種。 鍵控鍵控 （1）亮度鍵 Lumina

18、nce Key 亮度鍵又稱黑白鍵，是利用鍵源（形成鍵信號(hào)的源） 視頻信號(hào)中的亮度分量來產(chǎn)生鍵信號(hào)的。按照鍵源視頻 信號(hào)來源不同，亮度鍵又分為內(nèi)鍵和外鍵兩種方式。 （2）色鍵 Chroma Key 直接利用鍵源三基色信號(hào)或利用鍵源視頻信號(hào)中的 色度分量產(chǎn)生鍵信號(hào)的鍵控方式稱為色鍵。 鍵控鍵控 內(nèi)鍵的鍵信號(hào)的形成是來自被鍵控的圖像源 之一，故這種鍵控方法又稱為自鍵。 外鍵是相對(duì)于內(nèi)鍵而言，鍵源視頻信號(hào)取自 輸入端A、B兩路信號(hào)之外的第三路視頻信號(hào)。 鍵控鍵控 鍵控鍵控 鍵控鍵控 鍵控鍵控 （2 2）色鍵）色鍵 鍵控鍵控 鍵控鍵控 第三章電視同步機(jī)與視頻特技效果器第三章電視同步機(jī)與視頻特技效果器 l電視同步機(jī) l電視同步的必要性 l電視同步的機(jī)制 l同步信號(hào)的形成 l視頻特技效果器 l視頻特技概述 l實(shí)用模擬視頻特技機(jī)制 l數(shù)字視頻特技 數(shù)字特技(DVE）是利用數(shù)字電子技術(shù)，將 模擬電視信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)并存入存儲(chǔ)器中 ，進(jìn)行數(shù)字變轉(zhuǎn)處理，然后