电视系统规格基本概念

电视系统规格基本概念 2004/04/06Rev. Weng
世界各地区之电视系统规格差异极大, 除一般所知之NTSC, PAL, SECAM三大主流以外,各国均因频道利用或文化资讯保护等因素,作部分修正以区隔. 主要为下列各项差异,除必要熟记外需经常查对资料以免失误.
电视台频道及频率范围:
一般电视频道分为VHF-Low, VHF-High, UHF三段.
主流如美国频道V-Low CH2-6, 由CH2影像射频55.25MHz及声音射频59.75MHz开始 (每一频道增加6MHz). V-High CH7-13, 由CH7影像射频175.25MHz及声音射频179.75MHz开始 (每一频道增加6MHz). UHF CH14-69, 由CH14影像射频471.25MHz及声音射频475.75MHz开始 (每一频道增加6MHz).
主流如欧洲频道V-Low CH2-4, 由CH2影像射频48.25MHz及声音射频53.75MHz开始 (每一频道增加7MHz). V-High CH5-12, 由CH5影像射频175.25MHz及声音射频180.75MHz开始 (每一频道增加7MHz). UHF CH21-69, 由CH21影像射频471.25MHz及声音射频476.75MHz开始 (每一频道增加8MHz).
其他国家如日本澳洲苏俄等均有特定之电视频道,需另参考其他资料.
中频信号频率标准:
主流如美国之影像中频45.75MHz及声音中频41.25MHz (相差4.5MHz). 主流如欧洲之影像中频38.9MHz及声音中频33.4MHz (相差5.5MHz). 其他国家如日本澳洲苏俄等均有特定之中频频率,需另参考其他资料. 此时声音频率较影像低,与电视频道频率高低相反,系由於选台器外差线路造成.
声音中频信号频率标准:
主流如美国之声音中频4.5MHz (System-M), 欧洲之声音中频5.5MHz (System-BG), 英国之声音中频6.0MHz (System-I), 苏俄及大陆之声音中频6.5MHz (System-DK), 以上皆使用FM调频方式. 另外则有法国系统采用独特之6.5MHz AM调变方式 (System-L).
水平及垂直同步频率标准:
较单纯仅有美国之水平同步频率15750Hz, 垂直同步频率60Hz及欧洲之水平同步频率15625Hz, 垂直同步频率50Hz两种.
彩色同步频率及解调方式:
彩色解调方式有美国之NTSC方式 (彩色同步频率3.58MHz), 欧洲之PAL方式 (彩色同步频率4.433MHz), 及苏俄东欧之SECAM方式 (彩色同步频率4.433MHz). 原理上NTSC与PAL方式极为类似, 皆为R-Y与B-Y Quadrature调变方式, 即两者之调变副载波Sub-carrier有90度相位差 (PAL称为 U与V). 此外PAL为 B-Y信号在每隔一水平扫描线, 即自动反转相位正负一次. 亦即第一条线为 R-Y与B-Y, 第二条线则为 R-Y与 -(B-Y), 依此类推. SECAM方式虽彩色同步频率4.433MHz与PAL相同, 则为R-Y与B-Y信号交替, 在每隔一水平扫描线轮流出现. 亦即第一条线为 R-Y, 第二条线则为 B-Y,依此类推.
法国电视系统:
除前述声音中频信号调变方式为AM较特殊外, 在电视射频转换为中频时,其 VHF-High及 UHF频道,与一般欧洲频道相同,均为外差频方式, 但VHF-Low则采用内差频方式. 在影像信号调变为射频时,也采取独特之正调变方式, 亦即影像信号为正向之同步脉波 (一般均为负向). 此外法国SECAM方式与一般不同, 采用双彩色副载波, R-Y为4.406 MHz及B-Y为4.25MHz.
电视系统规格进阶概念:
前面已经对电视系统作初步之介绍, 但在区域市场上仍需了解细部差异, 及不同地域之共通性, 才能切实符合客户之需要. 一般而言, 需根据选台功能, 决定所使用之调谐器类型, 及搭配之选台电路, 再根据使用地区之共通性, 选择彩色解调系统.
美洲地区:
大部分国家皆采用NTSC彩色系统及使用美国标准频道调谐器, 但南美巴西与阿根廷, 虽电视频道仍为美国标准频道 (使用美国频道调谐器), 且声音中频亦相同 (4.5MHz), 却分别为特殊之PAL-M及PAL-N彩色系统. 其彩色解调电路与一般欧洲相同, 只是副载波频率分别改变为3.5756 MHz及3.5821MHz (标准PAL为4.433MHz, NTSC为3.58MHz). 此外需注意PAL-N垂直同步频率为50Hz (其他各国均为60Hz). 由於一般南美客户皆要求双系统 (即NTSC附加PAL-M或N) 或者三区全系统, 在彩色解调电路除需选用双系统功能IC外, 副载波振荡水晶更需以三组频率切换处理, 尤其PAL-N系统更需注意切换垂直同步频率为50Hz.
欧洲地区:
大部分国家皆采用PAL彩色系统, 及欧洲标准频道 (声音中频为5.5MHz). 英国, 爱尔兰则更改声音中频为6.0MHz, 而苏俄及东欧, 南欧等原共产国家, 则采用ME SECAM彩色系统, 及特定之OIRT频道, 且声音中频亦相异为6.5MHz. 此外法国更采用完全不同之影像及声音调变方式, 独特之内差频道及FRENCH SECAM彩色系统. 本区除因OIRT频道需使用特定之调谐器外, (亦可使用较宽之澳洲频道调谐器代用), 其他均使用欧洲标准频道调谐器. (但如此法国无法收视VHF-LOW频道)
澳洲地区:
本区仅有澳洲及纽西兰两国, 较为单纯, 采用标准PAL彩色系统 (声音中频为5.5MHz), 但因电台频道特殊, 其频道范围较宽, 需使用特定之澳洲频道调谐器.
亚洲地区:
本区除台湾, 日本, 韩国, 菲律宾, 缅甸, 柬埔寨为标准之NTSC彩色系统 (4.5MHz之声音中频) 外, 其他各国均为PAL彩色系统, 但声音中频则较复杂有大陆之6.5MHz, 香港之6.0MHz, 及其他地区之5.5MHz共三种. 此外需注意日本有特定之电台频道, 需使用特定之日本频道调谐器, 其他NTSC系统国家则使用标准美国频道调谐器. 大陆之电台频道亦因电台频道较宽, 以其他调谐器使用时, 会有部分频道无法收视. 其他PAL系统国家则使用标准欧洲频道调谐器.
非洲及中东地区:
本区有PAL及ME SECAM两种彩色系统, 且声音中频均为5.5MHz. 由於各国地理位置邻近, 因此两种彩色系统需同时具备. 仅有南非虽为PAL系统, 却采用6.0MHz之声音中频, 及较宽之电台频道, 需使用特定之调谐器 (因采购不易, 可用欧洲频道调谐器修改). 其他地区则仍使用标准欧洲频道调谐器.
电视系统代号说明:
NTSC-M为美国标准频道 (仅日本不同), 声音中频4.5MHz, NTSC彩色系统.
PAL-B/G为欧洲标准频道, 声音中频5.5MHz, PAL彩色系统.
PAL-I为英国标准频道, 声音中频6.0MHz, PAL彩色系统.
PAL-D为OIRT中国标准频道, 声音中频6.5MHz, PAL彩色系统.
PAL-M为巴西标准频道, 声音中频4.5MHz, PAL彩色系统 (M频率).
PAL-N为阿根廷标准频道, 声音中频4.5MHz, PAL彩色系统 (N频率).
SECAM-DK为OIRT东欧标准频道, 声音中频6.5MHz, SECAM彩色系统 (ME).
SECAM-L为法国特定频道, 声音中频6.5MHz (AM), SECAM彩色系统 (French).
CATV波段说明:
一般电视台由空中发射电波此电台波段称为Air Band, 而较发达国家亦可采用闭路电视方式, 以电缆输送电视信号, 增加有效频道数量, 称为Cable Band. 以美国为例, 其Air Band由2到83共有82个频道, 但在Cable Band则另增加99个频道, 合计为181频道 (称为Full Cable). 以欧洲为例, 其Air Band由2到69共有60个频道, (VHF为2-12, UHF为 21-69), 其Cable Band则有300及400MHz两种增加波段. 前者S1到S20频道称为Cable Band, 后者S21到S41频道称为Hyper Band.
影视系统教育训练资料:
TV System
NTSC
PAL-B/G
PAL-I
PAL-D/K
PAL-M
PAL-N
Secam-B/G
Secam-D/K
Secam-L
H Freq.
15750
15625
15625
15625
15625
15625
15625
15625
15625
V Freq.
60
50
50
50
60
50
50
50
50
Color Freq.
3.58M
4.433M
4.433M
4.433M
3.576M
3.582M
4.433M
4.433M
4.4/4.25M
Video Mod.
Negative
Negative
Negative
Negative
Negative
Negative
Negative
Negative
Positive
VIF.
45.75M
38.9M
38.9M
38.9M
38.9M
38.9M
38.9M
38.9M
38.9M
SIF.
4.5M
5.5M
6.0M
6.5M
4.5M
4.5M
5.5M
6.5M
6.5M
Sound Mod.
FM
FM
FM
FM
FM
FM
FM
FM
AM
代表地区
USA
EC
UK
China
Brazil
Argentina
Mid East
Russia/OIRT
France
Pattern Signal Type
Check-point Item
Grey scale
Y/Gamma/Picture
Color bar
Color/Tint/Picture
Crosshatch
Width/Height/Sync/MF Response
Resolution
Color beat/HF Response
Circle
Aspec/Sync
Full-white
AGC/Sync
RF Level
ANT. dbuv

Check-point Item
Strong
126db

Home Unit AGC Check
Strong
106db

Mobile Unit AGC Check
Strong
86db

Portable Unit AGC Check
Nominal
56-60db

Back-ground Noise Check
Usable
40-46db

Color Sensitivity Check
Weak
30-36db

Sync.
Digital
R / G/ B/ H/ V




Analog
Composite Video---->Color trap-----> Y signal

!----->Color bandpass-----> C signal + C sync-----> R-Y & B-Y signal

!----->Low pass-----> H + V Sync signal
TV RF
Ant. Signal--->TV Tuner--->Saw filter--->VIF amp--->VIF Detect.---->Sound trap---->Video output


!-->Sound BP-->Sound detect.-->Audio output
电视基本电路说明:
电视台所发射之射频信号(TV RF), 以NTSC为例, 范围在54-890MHz, 经电视天线接收后, 经过选台器(或称调谐器Tuner), 予以放大并差频转换为中频信号(VIF), 以NTSC为例, 范围在41-46MHz, 此信号再经中频处理器(VIF Processor) 予以放大并检波转换为影像信号(Video)及声音中频信号(SIF). 声音中频信号(以NTSC为例,为4.5MHz FM调频信号), 经滤波选取,放大及FM检波处理后, 回复为音频信号(Audio范围在20Hz-20KHz). 经由音频功率放大器推动喇叭产生声音.
前述影像信号为复合信号成分(Composite), 内容包括下列五项:
水平同步信号(H-Sync)主要用以控制水平扫描频率及相位, 以决定图像之水平位置.(以NTSC为例,为15750Hz之连续脉波)
垂直同步信号(V-Sync)主要用以控制垂直扫描频率及相位, 以决定图像之垂直位置.(以NTSC为例,为60Hz之连续脉波)
黑白影像信号(Y-Video)主要用以产生图像之黑白部分.(其信号范围为100Hz-4.5MHz)
彩色影像信号(C-Video)主要用以产生图像之彩色部分.(以NTSC为例,为两种调频信号之合成波, 即R-Y与B-Y两种影像成分之3.58MHzFM调频信号)
彩色同步信号(C-Sync) 主要用以控制彩色振荡频率及相位,使前述彩色影像信号得以解调及转换成R-Y与B-Y图像信号.(以NTSC为例,为3.58MHz无调变之载波射频信号)
影像信号经由影像处理器, 先将C-Sync与 C-Video信号处理, 使转换回复为R-Y与B-Y之图像信号, 再与Y-Video信号组合以转换回复为红绿蓝R,G, B三光源信号, 送入液晶显示屏(LCD Panel)或电视映像管(CRT)以产生图像.