模拟电视
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模拟电视(Analog Television)
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模拟电视是指从电视图像信号的产生、传输、处理到接收机的复原，整个过程几乎都是在模拟体制下完成的电视系统或电视设备。也就是说，电子束扫描图像并产生一个电子信号，在接收的末端，这个信号被还原为电子束，它高速撞击荧光屏并产生一个图像。
模拟电视存在易受干扰、色度畸变、亮色串扰、大面积闪烁、清晰度低和现场感弱等缺点。[1]
模拟电视信号[2]
电视信号是一种非常重要的视频信息源，是联系电视系统各个部分的纽带。利用摄像机的光电转换功能能够将实际景物转换为模拟电视信号，信号可以通过传输系统进行传送，也可以记录在磁带上．当电视机接收到电视信号时，可以将视频图像还原出来。随着技术的发展．电视信号从早期的黑白电视信号已经转变为目前的彩色电视信号，以后会被彩色数字电视信号所代替。下面对黑白电视信号和彩色电视信号做简单的介绍。
(1)黑白电视信号。黑白电视信号主要考虑的是图像亮度细节和音频传输的问题。由于电视信号需要实时传送，对信号处理和设备性能要求较高，为了便于传输和处理，信号带宽应该越窄越好，因此电视屏幕采用了隔行扫描的方式。
我国的电视信号标准为每秒钟25帧图像。即帧频为25Hz，每帧均分为奇数场和偶数场扫描，即场频为50Hz。每帧图像信号共有625行，去掉用于同步的行数，每帧实际用于传输图像的行数为575行。每场实际传送图像287.5行，图像信号的标称带宽为6MHz。电视信号的伴音质量为单声道调频广播，为了与图像同步且不混迭，放置的频率点为6.5MHZ。
(2)彩色电视信号。与黑白电视信号相比，彩色电视除了传送亮度信号还要传送色度信号。为了实现兼容性，在彩色电视信号中必须将亮度和色度信号分开传送，以便使黑白电视和彩色电视能分别重现黑白和彩色图像。我国的彩色电视信号使用了YUV颜色空间，Y信号为不含色彩的亮度信号，U、V为色差信号。由于人眼对亮度细节敏感，对颜色细节迟钝，因此采用大面积着色原理．在保证亮度信号带宽时减少色度信号的带宽，我国规定亮度信号的带宽为6MHz，色度信号带宽为1.3MHz。
另外为了解决信号频带的兼容问题，两个色度信号频谱插在亮度信号频谱的高端，这样既不会增加6MHz的带宽，又不会引起亮度和色度信号的混乱。通常将色度信号在亮度信号频谱高端的中心位置称为彩色副载波，我国彩色电视的副载波频率为4.43MHz。由于色度信号的总带宽为2.6MHz，因此可以保证色度信号的频谱都落在亮度信号带宽内，如图所示。
模拟电视标准[3]
电视标准有好几种并且互不兼容。表将主要的模拟标准——NTSC和PAI。与数字高清晰度电视进行了对比。
| 对比项目 | NTSC(国家电视标准委员会) | PAL(逐行倒相) | HDTV(高清晰度电视) |
|---|---|---|---|
| 模拟/数字 | 模拟 | 模拟 | 数字 |
| 水平扫描线 | 525 | 625 | 640,704,1280或1920 |
| 同步(场频) | 40 | 49 | N/A |
| 分辨率(像素/行) | 640 | 640 | 480,720或1080 |
| 帧速率(帧/秒)30i | 25i | 24p,30p,60iak | 60p |
| 宽高比4：3 | 4：3 | 4：3及16：9 |
作为第一个制订广播电视伴音标准的组织，NTSC(国家电视标准委员会)于1953年成立于美国。NTSC定义在ITU-R1125建议中。虽然其他标准也已提出，但它们都是从NTSC的基础上发展起来的。NTSC本质上是模拟的，采用525条隔行扫描线。每线640个像素，其中485个专用于有效图像。帧速率为每秒30帧，隔行扫描，宽高比4：3。早期的模拟标准在现代数字领域中被认为是过于复杂且效率不高。
PAL(逐行倒相)制式于1967年在西德、荷兰和英国建立。PAL解决了不均匀的色彩再生问题，由于和电磁信号传播有关的相位差错的原因，该问题困扰着NTSC制标准。PAL标准将彩色信号转变180度(在交替的行上，因此称为逐行倒相制)；它现在用于西欧大部分地区，我国也采用PAI。标准。PAL标准也是模拟的，有625条隔行扫描线。每行有640个像素，其中576个专用于有效图像。帧速率每秒25帧，宽高比为4：3。
模拟电视与数字电视的差异[4]
数字电视与模拟电视相比，有如下优点：一是图像传输质量高，传输距离远，频谱利用率高和能提供全新的业务；二是实现了高速数据传输，同时信号稳定可靠，节省发送功率，覆盖范围大；三是易于实现条件接收，改善广电的用户管理方式。其差异主要表现在以下几个方面。
一、制式不同
模拟彩色电视制式是在黑白电视的基础上发展出来的，通过对亮度信号和色差信号的合理选择，色差信号对色副载波的特定调制方法以频谱交错等技术，从而巧妙地利用了亮、色信号的频带共同组成了彩色全电视信号，成功地解决了兼容性问题。数字电视采用了数字分量编码方式，也就是对R、G、B或U、R—Y与B—Y分别进行数字化处理。
二、信号特征不同
1．信息表现形式不同
模拟电视的信息包含在已调制的波形之中，数字电视的信息包含在码元的组合之中。
2．信号的幅度不同
模拟电视信号的幅度在时间上是连续变化的，数字电视的信号幅度是离散的。
3．信号的时间特性不同
模拟电视信号在时间上是连续的，而数字电视信号在时间上是离散的。
4．信号质量不同
模拟电视信号要求波形不失真，数字电视信号要求误码率低，它允许脉冲波形有一定的失真，只要不影响判决即可，这也是数字电视抗干扰能力强的原因之一。
三、指标定义上的不同
1．图像载波电平
模拟电视图像载波电平指在75Ω 终端上调制包络峰(同步头)的图像电压的有效值。数字电视规定带宽(8MHz)内射频信号的均方根值的功率。
2．载噪比
模拟电视是图像载波电平的有效值与规定噪声带宽内(5.75MHz)的噪声电平的均方根值之比，载噪比对图像质量的影响是连续的。数字电视是已调制信号的平均功率与规定噪声带宽内(6.95MHz)的噪声平均功率之比，载噪比对图像质量的影响是不连续的。
3．信噪比
模拟电视是基带或解调后的信号电平与噪声电平之比。数字电视是传输信号的平均功率与噪声的平均功率之比。
4．带宽
模拟电视就是规定的8MHz。数字电视的带宽概念共有三种带宽：频道带宽(占有带宽)、噪声带宽与等效带宽。
四、均衡技术不同
模拟电视信号的均衡属于频域均衡，一般在线路上采用均衡器来抵消幅频失真与相位频率特性失真。数字电视信号采用的是时域均衡，采用波形补偿法将已失真的波形加以校正。
五、调制方式的不同
模拟调制对载波的调制是连续的，同时在收端对载波信号的调制参量的幅度也是连续地估值。数字调制对载波的调制是不连续的，仅是若干个离散的值，在收端只对载波信号的离散调制参量的幅度进行检测。
六、信号复用方式不同
数字电视复用技术比模拟电视复杂，主要是在模拟电视的基础上多了三种复用技术：即时分复用、统计复用和字节间插复用。
七、同步方式不同
模拟电视图像信息是以同步方式传输的，这样接收机就可以直接取出帧同步脉冲。而在数字电视中，由于图像编码方式和图像复杂度不同，编码后每帧图像产生的数据量是不同的，无法从编码比特流中直接获取帧同步信息，导致了解码与显示过程无法同步。为解决这一问题，每隔一定的传输时间，在经过选择的Ts包头中，传送系统时钟27MHz的一个抽样值给接收机，作为解码器的时钟参考信号，称为节目时钟参考(PCR)。PCR通常每隔100ms至少要被传输一次，PCR的数值所表示的是解码器在读取完这个抽样值的最后那个字节时解码器本地时钟所应处的状态。
八、失真对图像质量影响不同
在模拟电视系统中主要考虑的非线性失真，在CATV系统中三大技术指标(C/N、CTB、CSO)中有两项就是针对非线失真的，而在DVB-C中，对非线性失真不敏感，但对线性失真敏感。
数字电视对相位失真和噪声敏感，在数字电视情况下HFC传输网络的相位特性会对信号的误码率具有很大的影响。不管是线性失真也好，还是非线性失真也罢，对数字电视信号产生严重影响者都不能被观众所接收，因其故障现象是马赛克或黑屏，而不像模拟电视那样，尽管有干扰，但还有图像。
九、抗干扰能力不同
模拟电视信号由于采用的是调幅的工作方式，系统传输的各频道模拟电视信号就包含在已调制的波形之中，所以抗干扰能力较差。在技术上没有强而有力的机制来抵抗干扰。数字电视在传输中的最大优势是抗干扰能力强，这是因为所传输的各频道电视信号的亮度信号、色差信号、音频信号以辅助数据信号已均包含在码元组合之中。况且采用信道编码来对付各种干扰。
十、接收方式不同
对模拟电视而言电视机可以直接收看，而有线数字电视必须加装一个机顶盒才能收看。一般而言基于DVB-C的有线数字电视与模拟电视在接收方式上最根本的差别在于条件接收(CA)和电子节目指南上。
