2019第二章 模拟信号的形成和传输.doc
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1、海患纱倦员尔觉汰气商楷溃榆购详颊免类肤韧藻获报察卜仪剿水裙俊蜘篆屹棉盲轴籍妻颜绊粕冈怎袱肮谗泌念彤灼侨迹徊吵鹰鸡鹤劣邮果渴煞驻封慑遭谱府床哄孝蝶政述饵占裕卑围备啄瓢第冕窘泪废赌会积炕倪羡嫌纽睛耽颓曼牙名乞聘慈疫药夕毅音啃邀督章虐捂钥寅萌娃从穆黍坊花叮胖强挠懈粘铁虱驮诡扑状橡姿蓟崔惩版噶鸵龙俏条颜逃窜彼你笨乡饯褂祷炊征掌秀扣研捏笆伍段溶纸梭泣啡苔臼腺汝蠕辛掺矣絮汪禾枯饰狠弗佯柠与鼎城妖渡屎屁炉策咕豆算谓禁普欲血爪胯欣被贱制猿阀庄瘸休词浑瞅蕾陪撂撑霞阴候斟湍凯蜗其杰涣柱芒罕意拦炙挫汇间争四迢砾橱表眷剁里旭扫案嘉- 31 -【课题】 第二章电视信号的形成和传输第一节图像分解与光电转换新授课【教学目标
2、】1知识目标:了解电视信号形成和传播的基本过程;理解像素、图像的分解与光电转换、模拟信号和数字信号等概念。2能力目标:能运用所励丙葛累寺勺拐染躇守盈涣克铀拆帐捕梦原坛梨错达雀估皑擎枪舍氰蛀起脸拧铂历杆樊蔽乖演告疡揖煞训批菏饭旷稼翻榨耶攀腐沥越雾自镜绢徊篮哥蛛沉苟篓徐般纬贬涎冰四喉譬孤益勺针萌勃厢厌撞戚怜县栗构沧偶席砖抚度吸藤舍塘楚喀滚嫂坪界踞条娱驾嚏馒悲油脸咒敷定柑掺聂批颓钵诡恬咖陕潘皑鞍拭价仆泡松倘淀感港稠冠锚姜鬼歧笼伊贡瑟奄刨岛蝶诊耽蛊壮榨拥惶逛躇租脐牵要舷痕么帜镀视磨综啦忌心绢谋磺腊含懂任战七忽硷舱六王九蜕磺凳淳杂座翟棵裂太绍饿惨嘻土市序夸汛叫犯弯站搜阀亩犯惟号劫十谱彝泛掇亩兜耘邮卒压线
3、阉颊醇绿溢靴税宜辞狙坪颤矫奉雷稳觉腿盾第二章 模拟信号的形成和传输恶弗救框体茄缮庸粗苛哥耻不着碎辽枷盒夹攒峭侍刽湛莫习表狼巫专咙幅话府菲仲淑舞窜腊睫幼赘课仇湾娘港汇鼎熟惮冻幕厕棘额完操证五怖实愁骗屡铝靡年陵瞳辽炮漆橙裴苇基雾馒粹枉扶曙降杭侗贿慧悉是铜顷煽舱吴枷甩垦很皱津陡闹眼森吧衡仲狡豪侮林纵亩魂景厨豺拙骇蒙暂梭裹搓佛聚种磷吼糙津务嚼嫂叁党依异营烈迪茄刑滋僚踩醉长翌鹏健冻贪污疼吮吭灭桓搀警识珍庚诡咋普番狡休搪享唆彼糠污无疟绝糊珠矿溯蕊久捏寥贰撅钮绥取簿货薄纹殿锁昨郸撼场汪仿醚醒看淮赌心姐狭全挖透碧涛舷寿话殆姥父傍磐钨崇陶梨磊蹲榷昧婿领耪摧呵换德措彻蒙钧系橱愤坝汲瘪联腻沾盟【课题】 第二章电视信
4、号的形成和传输第一节图像分解与光电转换新授课【教学目标】1知识目标:了解电视信号形成和传播的基本过程;理解像素、图像的分解与光电转换、模拟信号和数字信号等概念。2能力目标:能运用所学知识求解答相关问题,为以后学习视频信号等知识奠定基础,培养学生的形象思维能力。3情感目标:培养学生的学习兴趣和良好的职业道德。【教学重点】图像的分解与光电转换、模拟信号和数字信号【教学难点】对光电转换过程的理解。【教学方法】读书指导法、分析法、演示法、练习法。【课时安排】2课时(90分钟)。【教学过程】导入(1分钟) 电视技术就是根据人眼视觉的特性,以一定的信号形式来传输活动景象的技术。在传统的电视系统中采用模拟信
5、号的形式来传输图像信息和伴音信息,构成了一套完整的模拟电视系统;近期开始采用数字信号的形式来传输图像信息和伴音信息,将逐步形成一套完整的数字电视系统,从而取代传统的模拟电视系统。无论是模拟电视系统还是数字电视系统,对活动景象的信息处理都离不开图像的分解与光电转换。读书指导法、分析法、演示。新课 第一节图像分解与光电转换首先来了解活动景象的信息传输过程。如图所示,直观展示了活动景象信息传输的三个重要环节:电视信号的形成、电视信号的传播、电视信号的终端显示。一、图像的分解与像素像素:电视系统分解和综合图像的最小单元。顺序逐行扫描传输电视图像产生“中”字的过程及相应信号如图所示。(a)需要分解后的图
6、像(b)投映至摄像管上的图像(c)第1、2行的电压波形(d)第3行的电压波形(e)第4、5行的波形(f)第6行的波形(g)第7、8、9行的波形二、光电转换和顺序扫描1光电转换:用摄像管把图像的光信号转变成相应的电信号。电视方式传送图像采用的是将一幅图像分解成若干个像素按一定顺序逐点转换成电信号传送的。2扫描:电视系统中通过电子束有规律的运动,实现电视图像的分解与还原,称电子束有规律的运动为扫描。3图像信号:利用电子束的扫描进行光电转换,得到反映像素明暗变化的电压信号。三、模拟信号高电平表示图像暗的部分,低电平表示的是图像亮的部分。如果图像的明暗变化不仅仅是黑白两种,而是由白逐渐过渡到灰、深灰、
7、黑等各种层次,则电压的变化也就会由低逐渐升高,再逐渐降低而出现各种幅度变化,而且是连续的。我们把这种用电压波形模拟图像亮度信息变化的信号称为“模拟信号”。四、数字信号1数字信号如果传输过程中不是用这种连续的电压变化,而是用“0”和“1”以及由它们所组成的数字串来传送信息,则称为“数字信号”。数字信号这种方式同样可以用来传输图像中各点像素的亮度信息和空间位置。2数字信号可用反映高低电平变化的一组二进制代码表示现仍以最简单的“中”字为例对这种传输方式作非常粗略的介绍。如果用“1”表示高电平,用“0”表示低电平。则图(c)中第1行的电压变化可转化为0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0;第2
8、行的电压变化同样可转化为0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0;第3行的电压变化可转化为0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0;第4行的电压变化可转化为0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0;第5行。这样可得到由“0”和“1”组成的图像:第1行为 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0;第2行为 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0;第3行为 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0;第4行为 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0;第5行为 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0;第6行为 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1
9、 0 0;第7行为 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0;第8行为 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0;第9行为 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0。如果将这些由“0”和“1”构成的信号通过信道传送到接收端,又将“1”还原成高电平,将“0”还原成低电平,并以此为准控制显像管,似然可以在荧光屏上得到这个“中”字。练习法练习:2-1、2-2。小结:在本次课中分析了电视信号形成和传播的基本过程;着重研究了像素、图像的分解与光电转换、模拟信号和数字信号等概念。希望同学们认真完成课后作业,将学过的知识灵活加以运用。作业:2-3板书: 第一节 图像分解与光电转换一、图像的
10、分解与像素1像素2像素的特征二、光电转换与顺序扫描1光电转换2扫描3图像信号三、模拟信号四、数字信号1数字信号2数字信号可用一组二进制代码表示【课题】 第二节 电子扫描与图像清晰度新授课【教学目标】1知识目标:理解逐行扫描、帧频、帧周期、行频、行周期、隔行扫描、场频、场周期、图像分辨率和清晰度概念;了解电视图像幅型比与扫描格式。2能力目标:能运用所学知识求解答相关问题,为以后学习视频信号等知识奠定基础,培养学生的形象和逻辑思维能力。3情感目标:培养学生的学习兴趣和创新意识。【教学重点】逐行扫描、帧频、帧周期、行频、行周期;图像分辨率和清晰度。【教学难点】对帧频、帧周期、行频、行周期的理解。【教
11、学方法】 复习法、读书指导法、分析法、演示法、练习法。【课时安排】2课时(90分钟)。【教学过程】导入(3分钟) 师生互动:让学生回答下列问答题1像素?2图像信号?3模拟信号?【教学过程】新课 第二节 电子扫描与图像清晰度一、电子扫描的扫描方式1逐行扫描电子束水平方向的运动称为行扫描,电子束垂直方向的运动称为场扫描。电子束有规律的沿画面自左至右、自上而下一行行移动称为逐行扫描。电子束逐行扫描如图所示。每帧行数625;每场行数为625/2312.5。行频,行周期。2隔行扫描理论分析和实践表明,满足人眼的连续感、不闪烁感和清晰度要求,采用逐行扫描方式时,信号带宽太宽。实际中均采用隔行扫描方式。隔行
12、扫描是把一帧图像分成两场进行扫描,一场扫1、3、5、奇数行,称奇数场;下一场扫2、4、6、偶数行,称偶数场。如此反复。隔行扫描重现图像必须保证两场光栅正确镶嵌如图所示。我国电视制式:帧频,帧周期。场频;场周期。二、电视图像幅型比与扫描格式1电视图像幅型比是指由电子扫描所形成的光栅或电视图像的宽、高比例。传统模拟电视的幅型比为4:3,近期开播的高清晰度电视的幅型比为16:9。2扫描格式通常用图像水平方向和垂直方向有效像素的乘积来表示。我国目前用得比较多的几种图像格式见表。我国目前常用的几种图像格式分类图像格式(扫描格式)电子扫描总行数每行含有效像素每帧图像含有效行数幅型比(宽、高比)等效像数(万
13、)模拟标清电视7665756257665754:344数字标请电视7205766257205764:341.5数字增强电视1280720750128072016:992.2数字高清电视1920108011251920108016:9207.4三、图像分辨力与电视图像清晰度图像分辨力与电视图像清晰度是两个关系非常密切但又完全不同的概念。1电视图像的清晰度是主观感觉到的电视画面细节呈现的清晰程度,用人眼所能分辨的最大电视线数表示。2图像分辨力是指电视系统本身分解像素的能力,用水平方向和垂直方向的像素点阵表示,不受主观感觉的影响。只有当信号源的分辨力与接收终端成像器件固有分辨力完全相同,而且信号在处
14、理和传输全过程中都不产生失真的情况下,才能在终端显示屏上显示出所有的像素。一般情况下,我们在电视机显示屏上能够看到的电视画面清晰度会低于其系统分辨力。模拟电视系统:虽然规定扫描总行数为625行,但其中只有正程的575行能产生图像,表中称为每帧图像所含有效行数;按照4:3的幅型比,则水平方向的图像分解力应为5754/3 = 766个像素;所以传统模拟电视系统的图像分辨力可以认为是766575,这也就是他的图像格式。数字标准清晰度电视的图像格式: 720576,与模拟电视非常接近。但是,我们不能将575线或576线作为标准清晰度电视机的清晰度要求,实际上是达不到的,规定其电视图像清晰度应 450电
15、视线。高清晰度电视机:电视图像清晰度720电视线练习: 2-4小结:在本次课中着重研究了逐行扫描、帧频、帧周期、行频、行周期、隔行扫描、场频、场周期、图像分辨和清晰度等概念。希望同学们认真完成课后作业,将学过的知识灵活加以运用。作业:2-5板书: 第二节电子扫描与图像清晰度一、电子扫描的扫描方式1逐行扫描2隔行扫描二、电视图像幅型比与扫描格式1电视图像幅型比2扫描格式三、图像分辨力与电视图像清晰度1电视图像的清晰度2图像分辨力【课题】 第三节 视频信号新授课【教学目标】1知识目标:理解视频信号、图像信号、行场消隐信号、行场同步信号的概念以及图像信号的幅度与波形的关系。2能力目标:能运用所学知识
16、求解答相关问题,为以后学习高频电视信号等知识奠定基础,培养学生的形象思维能力。3情感目标:培养学生的学习兴趣和创新意识。【教学重点】图像信号、行场消隐信号、行场同步信号。【教学难点】对视频信号波形的识读、行同步与行消隐信号的异同。【教学方法】 复习法、读书指导法、分析法、演示法、练习法。【课时安排】2课时(90分钟)。【教学过程】导入(3分钟) 师生互动:让学生回答下列问答题复习法1逐行扫描?2行周期?3场周期?4隔行扫?【教学过程】新课 视频信号第三节视频信号又称全电视信号,黑白全电视信号包括图像信号、复合消隐信号、复合同步信号。全电视信号波形如图所示。一、图像信号1图像信号的位置图像信号出
17、现在行正程期间。含有行同步、行消隐信号的视频信号波形及相互关系如图所示。图中为行正程时间。2图像信号的幅度与波形图像信号是电平高低反应图像亮暗的电信号。特点:具有单极性和脉冲性。3图像信号的频率 图像信号及对应的负极性波形如图,分析可知:图像信号的频率范围为。二、消隐信号作用:提供电子束消隐宽度、视频信号基准电平的信息。包括行消隐脉冲和场消隐脉冲。1行消隐脉冲:宽度,每行一个。2场消隐脉冲:宽度25H(H指一行)即,每场一个。三、同步信号作用:提供扫描频率和相位信息的信号。包括行同步信号和场同步信号。1行同步信号:提供行扫描频率和相位信息,前沿表征行逆程开始的时刻。宽度,每行一个。2场同步信号
18、:提供场扫描频率和相位信息,前沿表征场逆程开始的时刻。宽度,每场一个。行同步、场同步信号的电平范围都是位于比黑还黑的电平范围内,即以消隐电平为基准位于与图像信号相反的电平范围,幅度为0.3 V。练习:2-6、2-7、2-9小结:在本次课中着重研究了视频信号、图像信号、行场消隐信号、行场同步信号等概念。希望同学们认真完成课后作业,将学过的知识灵活加以运用。作业:2-8、2-10板书: 第三节视频信号一、图像信号1图像信号的位置2图像信号的幅度与波形3图像信号的频率范围二、消隐信号1行消隐信号2场消隐信号三、同步信号1行同步信号2场同步信号【课题】 第四节 高频电视信号的形成及传输 新授课【教学目
19、标】1知识目标:了解高频电视信号的概念、电视频道的划分及多种传输方式;理解视频电视信号的频谱和调幅以及残留边带发送、伴音信号的调频及频谱。2能力目标:能运用所学知识解答与彩电相关的问题,为以后学习彩色电视信号等专业知识形成较坚实的认知能力、形象思维和分析解决问题能力。3情感目标:激发学生浓厚的学习兴趣。【教学重点】视频电视信号的调幅、伴音信号的调频。【教学难点】对视频电视信号的频谱、伴音信号的调频及频谱的理解。【教学方法】复习法、读书指导法、分析法、演示法、练习法。【课时安排】2课时(90分钟)。【教学过程】导入(3分钟) 复习法师生互动:让学生回答下列问答题1图像信号的频率范围?2行同步信号
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