电视知识问答（三）

　　问：电视图像信号的发送和接收是如何进行的？

　　答：电视信号的发送传输和接收有三种形式：

　　1）地面广播系统：通过电视发射天线向周边地域空间发射电磁波信号。优点是成本低，覆盖范围宽，电视机使用不受场所限制，在广大农村采用最广泛。缺点是电视信号容易受地面障碍物（如高楼）阻挡和反射，形成多径干扰，图像经常出现重影；另外，电视信号强度按距离的平方成反比，离电视台稍远一些的地区，接收到的电视信号非常差，容易受周边干扰信号（如：汽车、电器设备、家用电器等）和气候及本机噪音干扰，图像画面经常出现雪花状干扰条。

　　2）卫星电视广播系统：其主要优点为覆盖面大、转播电视质量高适应性强；缺点是成本高，需另购一个卫星接收机顶盒，和安装一个抛物面微波天线。目前，我国还没有发射K波段的电视卫星，接收U波段通信卫星信号需用1.5米的抛物面微波天线，安装和使用非常困难，只适用于政府部门和企事业单位安装使用。

　　3）有线电视系统：通过同轴电缆传输，不受外界干扰，和干扰别人，使信号的频谱能得到充分利用，图像质量在所有传输系统中最好。目前，有线电视信号已把V波段的频谱全部利用完，U波段的低端也利用了大部分，工作频段包括VHF（12个）和UHF（56个）两个频段，共计68个频道；另外还增加了37个有线电视专用频道（开路广播不能使用的频道），最多可用的频道达到105个。有线电视系统的缺点是成本还比较高，用户每月须交一笔设备维护费。早期有线电视（CATV 300MHZ）覆盖的频数；C1—C57，Z1—Z16，目前的有线电视已经覆盖了所有的频道。

　　下面是能接收各种电视信号（卫星、有线数字、有线模拟）和普通电视信号的电视机主要部分方框图。广播电视信号和卫星电视信号及有线电视信号的区别只是高频传输和调制方式不同，对于电视机来说，就是高频头工作方式不一样。高频信号首先被送入电视机的高频调谐器，经解调或变频，输出TS流（数字信号）或中频信号（模拟信号），再由后面的MPEG2解码或进行中频放大、图像解调，将图像信号与音频信号从数字信号或载波中提取出来。图像信号经过处理后，再经视频放大电路放大，最后送给电视机显像管进行图像显示；音频信号在经过伴音通道处理后通过扬声器还原为原来的声音。

　　下面简单介绍图中各部分的主要作用和原理：

　　高频头：俗称调谐器，是电视高频信号公共通道的第一部分，目前电视机使用的高频头一般分为数字信号高频头（简称数字高频头）和模拟信号高频头（简称模拟高频头）。

　　数字高频头的作用是接收数字电视高频信号，并进行频道选择和高频信号放大及变频处理，有些还带中频信号放大和高频数字信号解调功能，高频数字信号经解调后，输出的数字信号为TS（Transport Stream）流，TS流：也叫传输流，它是以“帧”为单位的数字信号传输流，每一帧数字信号中含有同步头、数据、结尾等信号，对于MPEG2数字信号，每帧信号是由长度为188字节的二进制信号包组成，其内容含有一个或多个节目。这里“帧”的概念与电视图像中的帧很类似，但内容不相同，一帧MPEG2数字信号对应于一帧图像来说，只相当于一幅图像内容中的几个像素点。

　　根据接收高频数字信号的调制方式，数字高频头还分QPSK（Quadrature Phase Shift Keying正交键控调相）调制高频头和QAM（Quadrature Amplitude ModulaTIon正交调幅）调制高频头。QPSK调制高频头主要用于卫星电视信号接收；QAM调制高频头主要用于有线电视信号接收。

　　模拟高频头的作用是接收模拟电视高频信号，并进行频道选择、高频信号放大及变频处理，模拟高频头一般不带中频信号放大和高频信号解调功能，因此模拟电视还需另外再加一个中频放大器和高频信号解调器。

　　一般模拟高频信号的接收、放大、解调等电路都需要严格调整才能符合整机的要求，因此很难把高频信号接收、放大、解调等功能全部由高频头来完成，因此模拟高频头的主要任务主是选频道，另外一个任务就是降频，把接收到的高频信号降低到一个固定频率之上，这个固定频率信号就是中频信号，其频率一般为38MHz。中频信号对于视频来说，还是高频信号，它还需要进一步放大，然后才进行解调和各种处理（如：同步分离、亮色信号分离等），中频放大电路的任务主要就是中频信号放大和音、视频信号解调。另外，中频放大对视频信号解调也很特别，一般都用同步检波，包络失真非常小。中频信号经解调后输出视频信号和音频信号，即AV信号，AV信号还需进一步进行彩色信号处理（解码）才变成R、G、B（红绿蓝）三基色信号。目前能接收数字信号（如卫星电视）的电视不多，大多数是模拟电视。

　　MPGE2解码器：俗称数字电视图像信号解压板，一般都是独立安装在一块板上，只有接收数字电视信号（如DVB-S、DVB-C）时才用到。数字高频头输出的TS流数字信号首先要送到MPEG2解码器进行解码，MPEG2解码器解码后的信号一般还是数字信号，称数字视频信号，数字视频信号经D/A（数字/模拟转换）转换后就变成视频信号。一般数字视频信号还要进行显示格式转换，以适应各种不同格式显示器的要求。

　　图像格式转换和伴音处理电路：此电路一般只有在较高等的电视机中才安装，用于对不同格式的图像信号进行变换，其工作原理，就是在现有的图像信号基础上进行加点加行，或减点减行，以适应不同扫描格式的显示器要求。这个与逐行扫描电视中的帧存储和行场图像信号处理基本相同，伴音信号处理主要是用于数字音频信号解调和各种音色处理。这里的图像信号和伴音信号处理一般还是数字处理范畴，最后还要进行数模（D/A）转换，才能输出模拟信号（AV信号）。

　　扫描电路：分为行扫描电路和场扫描电路。其作用是产生扫描信号（电压波）分别加到显像管的行、场偏转线圈上，使偏转线圈中产生线性变化的电流（锯齿波），从而在显像管中的水平、垂直方向上都产生匀速变化磁场，使显像管阴极发射的电子束在磁场中匀速偏转，这个方法称为扫描。简单地说，电视图像就是通过电视图像就是通过不断地进行行场扫描而产生的。经过解调得到的视频信号（图像信号）经放大，用来控制显像管R、G、B电子枪发射电子，电子枪（红、绿、蓝）发出的电子束，在偏转线圈产生的磁场作用下，不断改变运动轨迹，并轰击屏幕表面上的荧光粉而发出不同颜色的亮光，在人的眼睛中就产生一幅幅彩色图像。如图所示。另外，行扫描电路还要给显像管提供高压（约3万伏），中压（200V）与其它电压（12V），及AFC、消隐信号等。

　　伴音通道：对第二伴音中频信号进行解调和音频功率放大，用来推动扬声器发出声音。

　　电源：将220V交流电转换电视机工作所需的基本电压。

　　接口电路：用来接收其它音视频产品输出的音视频信号，如：DVD、录像机等，目前大部分还是模拟信号，但数字视频信号的产品目前已开始上市。