电视文字静止图象广播

电视文字静止图象广播是一种新兴的电视广播附加业务。这种广播并不影响电视节目的正常进行，只要揿一下附加设备的按钮，就可以将电视台附带广播的文字静止图象显示在荧光屏上。

图1是文字静止图象广播的一幅图象。由图可见，文字静止图象广播的图象内容主要是文字和一些简单的图形。它能附加在正常的广播电视信号中的，首要条件是在正常广播的电视信号中，还有没有空余，可供文字和静止图象信号插入，既不互相影响，又容易再把它分离出来。

图2示出了电视信号的场同步和消隐信号部分。由于电视扫描的自然需要，扫描逆程是不可避免的，在电视广播中规定垂直扫描（场扫描）的回扫时间占25行。也就是说，这25行专供电视显象管中电子射线由荧光屏下端回到荧光屏上端之用，不能传送电视图象信号。为了避免在荧光屏上出现回扫光迹，要在这一段时间内把电子射线消隐掉。为此，在电视信号中相当于场回扫期间的25行均需传送消隐信号，消隐信号相当于黑电平。在消隐信号上面，设有场同步脉冲和行同步脉冲。场同步脉冲居于场消隐信号开始部分，其前后各设一组均衡脉冲，用以完善电视机的同步功能，场同步和均衡脉冲加起来共占7.5行的时间。在此之后的一些行，直到场消隐结束，除了传送行同步和色同步脉冲外（图中未画出色同步信号），并不传送别的信号，完全可以利用来传送附加信号。

我们都知道，电视采用隔行扫描，将一帧电视图象分为色含奇数行的场（简称奇场）和色含偶数行的场（简称偶场）。目前国际上统一规定：从场同步开始，奇场的行从1开始编号，直到312行；偶场的行从313开始编号，直到625行。观察图2清晰可见，奇场从第6行到第23行，偶场从第318行到第335行，都空余了17行没有传递信号，或者说传送的只是黑电平。这样就为插入其他信号创造了条件，正好可将电视静止图象信号插在这些行中进行广播，而不会影响正常的广播电视图象信号，又容易从时间上区分开它们。

那么，会不会影响电视机显示的电视图象呢？有可能。因为电视显像管中的电子射线正好是在这一段时间内由荧光屏下端回扫到上端的，如果消隐得不彻底，就有可能在电视图象中出现回扫的亮线，如图3所示。但是这不要紧，目前的电视机为防止回扫消隐不彻底，都在电路中自行产生很强的消隐信号。所以即使收到的电视广播信号中， 这些行传送的是附加信号而不是黑电平，也不要紧。

与此同时，电视台在插入附加信号时，也要慎重考虑，尽量插入到影响小的一些行上。根据对实际的各种类型的电视机的分析统计，一般在第14行（或327行）以后，显象管中的电子射线基本上已回到了荧光屏的上边缘（图3），即使偶有消隐不彻底的现象，也只是在荧光屏的上边缘出现一些亮线干扰，它往往被调整到荧光屏之外，因而不影响正常观看。目前，多选用第17行（及330行）和第18行（及331行），做为插入静止图象信号用。

那么，为什么只能传送静止图象呢？这是因为只能利用场扫描回扫期间的几行来传送信号，传送起来是很慢的。例如上述每场传两行，场扫描频率为50赫，则每秒只能传100行，传送一帧完整的电视图象就需要6秒时间，所以只能传送静止图象。

静止图象广播主要是文字和一些简单的图形，当然也是一种电视图象，因此最直接的办法是用电视摄象机去拍摄，将拍摄产生的电视图象信号先存到一个大容量的电信号存储器中。把整整一帧电视图象信号先存贮起来，然后每次取出几行插到正常的电视广播信号的场逆程中，一起发送出去。为此要有一个混合电路，将静止图象与电视广播信号先混合到一起，再送到电视发射机去，见图4。能存贮一帧电视图像信号的存贮器叫做帧存储器，可以使用磁带、磁盘、存储管（一种类似电视摄象管的器件）或大规模集成电路。质量最高而又可靠的是大规模集成电路组成的帧存储器，目前在实用中都采用它。

对于纯粹是文字广播来说，在使用拼音文字的国家，字母总共只有几十个，再加上数字和各种符号（如+、-、×、÷、=、△等等）也不过一百来个，这样就很容易制造一个专门的文字符号发生器，发送时只要象打字机那样揿字键，即可自动组成文字图象。对于我国和日本，因汉字有几千个，制造文字发生器就很复杂，但这样形成的文字比用手写既规则又美观，虽然复杂还是值得采用。

目前初步取得的经验是一帧图象横排10行字，每行19个字，与教育电视广播中写在黑板上的字数差不多，观看起来很清楚。

最近国外研制出了一种书写电视设备，应用一支特制的笔和板，在板上放一张普通纸，用这支笔在纸上写画时，能及时把写画内容变成电视信号，送到电视机中能即时显示出图画内容来。用这种书写电视也可以方便地产生静止图象信号。再进一步，利用电子计算机还可以在电视机上画出象动画片那样的图画。

在静止图象广播中，为了文字更加醒目，可以加不同颜色的背景，把重要的字用不同的颜色标识出来，例如大面积背景为绿色、重要字的背景为红色等等。也可以使背景闪动以表明讲话所指。文字内容可以象电影中的字幕那样，横向或纵向移动，叫做“横滚”或“纵滚”。总之，用电子方法可以增加各种特技，使静止图象广播更加生动活泼。

由于静止图象广播的电视图象是固定不动的，配以生动活泼的伴音显得格外重要。传送静止图象的伴音当然也要以不影响正常的图象和伴音广播为原则，具体办法可以有好几种。常用的一种办法是在电视广播的主伴音附近另立一个静止图象的伴音载频，也用调频方式广播，见图5。由于伴音的频谱窄，这样做是完全允许的，这是双伴音广播的一种方式。在接收端，只要用选频回路选出这一路伴音载波，进行解调，即可得出静止图像广播的伴音来。

还有一种方法是将静止图像伴音信号编成数码信号，插在电视信号行同步脉冲后面消隐脉冲期间的一小段时间内广播见图6，就象将静止图象信号本身插在场同步脉冲之后那样，同样可以完全不影响正常广播的电视信号。在采用这种方式时，发送端需要设置将伴音信号变换成数码信号的模* ——数转换设备，接收端需要设置将数码信号变回到伴音信号的数——模转换设备（这里“模”指模拟信号，一般的图象或伴音信号都属于模拟信号）。采用这种方式可将上述双伴音方式留给普通的电视广播，用来广播立体声伴音。

接收静止图象广播需要一个附加器附加在电视机上见图7。由于静止图象和伴音信号是插在正常电视广播信号中一起广播的，所以在电视机的检波器之后，就可以将静止图象广播的信号分离出来了。这需要一个选通电路，在静止图象信号行到来时准时打开，选出这些行来，其他时间电路关闭。选通电路选出的每场几行静止图象信号必需也先存储到一个帧存储器中。因为静止图象传送得太慢了，传送一帧图象需要6秒的时间。倘若将选通电路选出的每场两行信号直接加到显象管上去显示，那么观众将看到图象只有两行，两行地闪现，不能形成整帧的电视图象。所以在接收端必须先将两行、两行送来的信号存储起来，待存满一帧图象，再把信号按正常的电视图象扫描速度加到显象管上，显示出静止图象。由于存储的信号可以反复读出，所以能在显象管上出现一个长时间的静止图象。直到电视台发送另一帧静止图象时，接收端的荧光屏上才两行两行地缓慢更换成下一帧静止图象。因此，在接收端附加器中也需要一个帧存储器。它实际上也是由大规模集成电路组成的。

静止图象广播附加器的使用也极简单，只要与电视机联好，揿一下按钮即可将静止图象显示在电视机的荧光屏上。

静止图象广播的用途很广，除用来播送重要新闻、文体活动消息外，可以多办电视教育节目和科学、文化、生活等知识讲座节目，为提高全民族的科学文化水平贡献更大的力量。(张家谋)