回顾电视技术发展过程 从看电视到用电视

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2012年03月28日10:34 北京日报 　　2009年5月6日，被称为“电视之父”的英国科学家约翰·贝尔德的孙子给一台1938年制造的古董电视机接上了数字电视机顶盒。
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贝尔德（右）和他制作的电视摄像机

　　1900年，20世纪到来之时，法国科学工作者康斯坦丁·伯斯基在为一次国际会议起草报告时创造了“电视”(Television)这个英文单词。从此，“远距离看”、“用电来看”成为人类在20世纪的一个奋斗目标。
　　而到今天，电视已绝不仅是“远距离看”那么简单。从“看电视”到“用电视”，电视在信息时代中的运用有无限的发展空间。
　　19世纪末，24岁小伙子发明的“尼普科夫圆盘”为电视技术奠定基础
　　人类远距离快速传送信息的愿望由来已久，莫尔斯电报迈出了第一步。进而，人类又希望能够直接传送声音和图像，广播和电视是实现这一愿望的产物。从广播电视技术发明的进程可以看出，传送声音和传送图像的实验是同步进行的，有时图像的实验还走在前面。只是因为传送图像在技术上要复杂一些，电视的播出才比广播电台晚了十几年。
" i; p5 K) k1 i0 V　　电视的实验是从19世纪就开始的。在电视诞生的过程中，有许多科学家都以自己的成就为之做出了重要贡献，以至于我们很难确切地说出谁是电视的发明人。在这一过程中，最重要的是机械电视和电子电视两个实验阶段。
7 |- h$ V0 q& T+ S6 Z　　柏林大学年轻的大学生尼普科夫从小就对贝尔发明的电话着迷，他一直有一个梦想，就是能把图像也像声音那样用电路传输出去。1883年圣诞节前夕，尼普科夫在柏林大学的学生宿舍里制作了一个机械扫描圆盘，这就是著名的“尼普科夫圆盘”。盘上按螺旋形打上有规律的若干个小孔，圆盘后面放有被灯光照亮的景物。当圆盘旋转起来时，便对这景物图像进行顺序扫描，透过小孔看盘后面的景物，就会出现一个一个的亮点和暗点，这是由圆盘上的小孔分解而成的。这些依序透过小孔被分解出来的或明或暗的小亮点作为景物的每一个小单元，形成一个光波信号，随即转换成对应的电信号，利用线路传送到另一个具有同步旋转的圆盘扫描接收器中去。在那里，这些电信号被还原为原先的光信号，经组合处理后就再现了原来的景物图像。
　　1884年11月，尼普科夫向柏林专利局申报了他的这项发明专利。他在专利申请书的第一页上这样写道：“这里所述的仪器能使处于A地的物体，在任何一个B地被看到。”这是世界上第一个有关电视的专利。他在专利申请中所描述的图像传送的三个基本要素被认为是以后电视技术发展的基础原理。它们是：把图像分解成像素；逐行进行像素的传输；在传送画面的运动过程中，许多画面快速逐一出现，在人的眼中这个过程则融合为一。那年，尼普科夫还是一个默默无闻的24岁的小伙子。
8 U2 W( x7 \7 m0 m/ ?) u　　15岁的勤杂工威廉，是电视传送的第一个真人图像
* j% j- c) `7 _6 i　　但是尼普科夫却从来没有做出一个实用装置来证明他的发明。利用尼普科夫的方法，制造出第一台能传输图像的机械式电视机的是英国科学家约翰·贝尔德。1924年春天，贝尔德用两个尼普科夫圆盘，首次在相距1米多远的地方利用导线传送和接收了一个十字花图像。
　　1925年10月2日，当贝尔德再一次发动起房间的机器时，随着马达转速的增加，他终于从另一个房间内的接收机里，接收到了比尔——一个他实验用的玩偶的脸部图像。贝尔德异常兴奋地喊叫着冲下楼，一把抓住15岁的勤杂工威廉，把他拽上楼，按在“比尔”的位置上。几秒钟后，贝尔德的接收屏幕上出现了威廉的容貌。这是电视传送的第一个真人图像。
% D, E, o! s" Z  s; _　　这以后，贝尔德在英国政府及英国广播公司资助下，不断取得新的进展。1927年，他通过电话线在相距640多公里的伦敦与格拉斯哥之间进行了图像传输的机械式电视试播。1928年，贝尔德在伦敦与纽约间成功进行了无线电视收发试验。
　　1928年，在柏林“第五届德国广播博览会”上，贝尔德的电视机第一次作为公开产品展出。1929年，英国广播公司与贝尔德合作，开始试播机械扫描电视。这是最早的电视广播，它播送的是无声图像。1930年，贝尔德的系统开始声画配合的电视节目试播。
　　贝尔德第一个系统地完成了电视图像的分解、转换、组合、发射、接收，并制成完整的机械电视装置。但机械电视存在着两个致命的弱点：图像模糊和必须有极高的照明光线。这使贝尔德在努力实现自己的更高理想时遇到了强有力的竞争对手——全电子电视。
　　电子技术为电视发展开辟了新道路
$ y% @0 {3 [& u* ?2 d　　电子技术，尤其是电子管的出现是电子电视的基础。
　　1873年，英国科学家约瑟夫·梅发现了硒元素具有光电效应的特性，即硒可以将光能变成电能。当光照到含有硒的物体上时，就会出现向外放射电子的现象，其放射的电子与照射的光线强度成一定的比例。这预示了把光变成电子信号并发射出去的可能性。
　　电子元器件的发明是电视发展中一个必不可少的条件，其中布劳恩的阴极射线管有着重要的作用。1897年，德国科学家布劳恩在一台示波器中使用了他发明的一种带荧光屏的阴极射线管，这是实现把电信号转换成图像的关键器件，把电流的强弱变化转换成了光的明暗变化。
7 R5 C9 B) e9 X3 Q' c! X/ U+ c　　1908年，英国科学家斯温顿提出不仅将阴极射线管用于接收，而且用于发射。此后，他又进一步提出改进阴极射线的办法，使其成为现在的“摄像管”。而俄裔美国科学家兹沃雷金，进一步把斯温顿的设想变成现实，被美国称为“现代电视之父”。他发明的电子扫描影像管，正是现代电视摄像和接收成像的设备。
　　柏林奥运会、英国电视台——1936年电视初露锋芒
% g4 j% j" N% K5 @5 A% g6 D　　进入20世纪20年代以后，许多工业发达国家加强了对电视的研制，纷纷开始电视的试播。而如果说到电视台的正式建立，还要提到这样一个年份——1936年。
" _1 n! Y! s6 |4 u6 u# d　　1936年8月1日至16日，德国帝国广播电台使用光电摄像管的摄像机对柏林奥运会进行了电视转播。他们用3部摄像机和两部电视转播车数次转播奥林匹克运动会实况。其中最引人注目的是兹沃雷金发明的全电子摄像机。据说，它的一个1.6米焦距的镜头就重46公斤，长2.2米，被人们戏称为“电视大炮”。当时设置了28个收看室，有数万观众通过电视观看了奥运会的比赛。他们就是挤在这小小的电视屏幕前，兴奋地观看一场场激动人心的比赛。
　　1936年11月2日，英国广播公司在伦敦市郊的亚历山大宫建成了世界上第一座正规的电视台，向公众正式播送电视节目，这是一场颇具规模的歌舞节目。这个电视台一般被公认为是世界上最早正式播出节目的电视台。
3 Z6 z( g8 _, A, Y2 u- X　　1939年4月30日，是纽约世界博览会的开幕日，在这届世博会众多新奇的展品里，有一件让人感到好奇的玩意儿——电视摄像机。美国全国广播公司(NBC)将用这台机器实况转播世博会的开幕式。中午12点30分，电视转播开始进行。屏幕上首先出现的是世博会的会标，接着是攒动的人群、飘扬的彩旗、喧腾的场景等。然后镜头对准渐渐走近的游行队伍。这支浩浩荡荡的队伍，由纽约市市长打头，他直冲摄像机走来，朝着镜头微笑，倒把NBC的工作人员吓了一跳。过了一会儿，罗斯福总统的轿车开过来，停在检阅台旁边，于是，美国人第一次在电视上看到总统的形象。
　　插播广告时段耗水量猛增——二战后电视真正进入黄金时代
! z* {! w" P# F9 S2 I　　第二次世界大战的爆发，使刚刚起步的电视事业几乎停止了发展。一方面，大多数国家中止了对电视的研究，另一方面，许多已经建立起来的电视广播也中断了播出。只有美国有六家电视台继续播映。
　　二战结束后，英法苏德等国电视事业逐步恢复。
　　最初，人们对这种既费力花钱，又难以普及的媒介并不看好。上世纪50年代初期，英国BBC将广播视为“德高望重、负责可靠的父亲”，而电视则是“令人讨厌的败家子”。
　　然而，电视事业还是迅速发展起来。战后，美国的三大广播公司立即在电视领域展开了激烈的竞争。1948至1952年间，全美共有108座电视台正式播出电视节目，到1960年时，全美已经有88%的家庭都拥有了电视机。
　　电视的迅速普及改变着社会的面貌和人们的生活。譬如，以往美国人喜欢走出家门参加各种活动，而如今则经常待在家中，厮守着电视机。那时，一般美国家庭一天要看四五个小时的电视。1954年，托莱多市管理自来水的专员偶然发现一件奇怪的事情：在某一时段，耗水量会突然增加，对此他感到大惑不解，于是便做了一次小型调查，结果发现耗水量突然增加是因为电视观众在电视播放广告的时刻，同时跑去卫生间小解，一起抽水冲厕。
) s% ~: }6 [$ O5 G+ Q% y　　相关链接
. ]% X8 z& x- B/ F- Y  l9 J) k　　高清交互数字电视
+ M0 K; D5 L' X% k+ R. @5 E& B　　为电视运用开辟无限可能
$ U+ g& }2 Y2 U! N3 H　　自上世纪80年代以来，随着卫星通讯技术的广泛应用，计算机技术的进一步完善，特别是多媒体技术的出现和迅速发展，电视也开始发生巨大的变革，线性传播开始转变为可选择性传播，单向性向互动性转化，“看电视”逐步进化为“用电视”。
$ E5 [- O) R+ \5 |　　交互电视功能无限
　　交互电视被认为是电子传播技术发展史中最伟大的革命。
# u+ D- E- ?* K4 J/ `　　交互电视最简单的定义，就是它是受观众控制的电视。在交互电视中有三个最基本的要素：一是信息的发送者，如服务器；二是终端，如电视机和机顶盒；三是双向传送网络。
) i! L& k$ B) j: ^  P3 o- d# g1 \# H　　英国电信公司1995年6月22日进行了当时世界上最大的一次交互电视实验，涉及用户2500个。电视观众通过遥控器可以对屏幕上出现的菜单进行选择，其中最吸引人的是点播影视片。观众可以在电视上通过多种方式检索到自己想看的影片，然后完全像操作录像机那样快进、快退和暂停，其音像质量与光碟相同。
3 j8 k0 }5 [  g/ P$ a' X　　电视交互技术发展到今天已经可以实现如下多项功能：
2 F$ L- q) R' h6 f! f6 m　　“影视点播”：以前看电视是电视台放什么，我们看什么，而交互点播功能可以按照用户的需求收看自己喜欢的影视剧节目，相当于观众家里安装了一个高质量的DVD 播放机，片源又是海量和不断更新的。
　　“回看”：观众可以重新收看过去一周内已经播放过的电视节目。这一功能意味着观众不用守在电视机旁收看自己喜欢的电视节目，即使错过了，也可以通过回看功能来补救，而且收看的过程中可以任意对当前播出的节目进行快进、后退、暂停等操作，跳过不喜欢的内容。
/ s2 I& U4 J$ }% U; B; m　　“时移”：它能使电视“暂停”、“倒带”，您再也不用因为接电话、做饭、上厕所而错过精彩的电视节目，只需将电视节目暂停，处理完事情后再接着收看。
　　除此之外，高清交互数字电视还为用户提供了“卡拉OK”、“游戏世界”、“电视缴费”、“电视挂号”、“天气预报”等家庭多媒体和公益便民等服务。
　　北京高清用户全国居首
　　如今，生活在北京的居民已经可以亲身感受到这种电视从“看”到“用”的转变。据资料显示，随着本市“高清交互数字电视应用工程”计划的开展，截至目前，本市已有280万户居民装上了高清交互数字电视机顶盒，实现了广播电视“从标清到高清、从单向到双向、从看电视到用电视”的历史性变革。本市高清交互数字电视用户规模在全国各大城市中遥遥领先，位居榜首。
　　2012年1月1日，国内首个3D电视试验频道上线运行，而收看3D节目的必备条件之一就是家中必须有高清交互机顶盒，这也使北京280万高清交互用户，只要家中购买了3D电视机，就可以收看到3D节目。
6 s6 n& v& A+ t) ^" @+ T　　事实上，电视的应用还仅仅是开始，在不久的将来，你也许可以手执遥控器对着电视打乒乓球——听上去挺神奇，但这其实只是电视游戏功能的一部分。而未来，随着电视购物、家庭医疗、安防、教育等更多的交互应用的发展，电视更将成为家庭娱乐、资讯、服务的中心。
3 ^; `' h$ w& o0 u1 N8 z　　“用电视”正被市民接受
- D- t/ @5 l3 R6 z+ X( H+ R　　北京的“高清交互数字电视应用工程”起步于2009年，被市政府列为北京市电子信息产业和信息化重点发展领域。高清交互推广作为惠民工程，由市广电局负责组织，歌华有线具体实施。
+ h% T  ?: w# O' K- }% d2 F- x　　目前，北京已建成国内规模最大的高清交互数字电视平台，能够为用户提供电视广播、歌华点播、回看录制、互动娱乐、百姓生活、公共服务、公共文化、政务资讯和用户指南等九大类功能，近30余项应用，应用数量和种类均位居全国前列。
* ^- Z) p6 F3 c8 s; j; }  b　　除此以外，看电视的模式也在改变，通过歌华有线创新推出的三网融合新业务 “歌华飞视”，大街、小巷、餐馆、酒吧，电视随处可看；笔记本、平板电脑、手机，不同终端都能看电视，电视服务已经从传统固定电视机延展到了各种新型智能移动终端。
　　依据2012年2月份用户收视统计数据显示， “歌华点播”栏目日最高点播次数为50多万次， “回看录制”栏目的最高日点击量突破158万次。可见，“用电视”正被广大有线电视用户逐渐接受并习惯。
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