第一章 视频技术及其应用

第一节 视频技术及其由来

科学技术的发展不断促进着人类生产力的提高，给世界经济和社会生活带来了一次次深刻变化，18世纪英国工业革命的兴起，更是揭开了人类从传统农业社会转向现代工业社会的时代大幕。自此以后，现代科学技术的发展进入了史无前例的快车道，各种新技术、新发明层出不穷，不断映入人们的视野、改变着人们的生活。19世纪70年代以后，以电力的广泛应用为标志的第二次工业革命开始繁荣，出现了一系列以电子技术为基础的电器发明。其中一项意义重大的创举，就是人们发明了利用电的方法传送活动的图像画面的产品——电视。

电视的诞生，是视频技术最早的应用转化成果。所谓视频技术，指的是将一系列静态影像以电信号方式加以捕捉、记录、处理、储存、传送与重现的现代电子技术。1880年，法国人莫里斯·勒布朗（Maurice Le Blanch）发明了幻灯机的雏形——图像发射器。与此同时，化学元素硒的光电性能也被发现，它在一定条件下能够将光转化为电信号，这为电视摄像机CCD传感器的形成提供了基础。1879年，一位名叫卡罗·马里奥·佩洛西诺（Carlo Mario Perosino）的意大利教师描述了电视扫描的概念，他设计出一种能将光直接转化为电脉冲的实验性图像传递系统。

佩洛西诺的设想，于1884年通过俄裔德国物理学家保罗·尼普科夫（Paul Nipkow）的一个专利发明得以转为现实，这一发明便是著名的“尼普科夫圆盘”，又称为“扫描圆盘”。这种圆盘上的小孔能够巧妙地对图像进行逐点扫描，运用光电转化将图像以阴暗变化的形式显现在接收圆盘上。这一发明进一步推动了视频技术的发展。

在“尼普科夫圆盘”的基础上，英国电器工程师约翰·洛基·贝尔德（J. L. Baird）于1925年发明了第一台电动机械电视，首次实现了运动物体图像的播送。在随后的1931年，由后人称为“现代电视之父”的俄裔美国物理学家弗拉迪米尔·沃兹尔金（Wladimir Zworykin）发明了第一台现代化电视，他将阴极管作为电视的光电摄像管，根据接收到的光按比例产生电流，并通过显像管将电脉冲重新转变为图像，实现了电动机械电视无法比拟的清晰画质。1939年的纽约世博会上，电视作为新科技产品公开亮相，引起了世界性的轰动。

贝尔德基于“尼普科夫圆盘”发明的机械扫描式电视摄像机

1939年纽约世博会RCA馆展出的电视

20世纪50年代出现并逐渐普及的彩色电视机

为解决如何将拍摄的内容记录下来这一问题，美国人宾·克洛斯拜（Bing Crosby）于1951年研发了第一台带有多轨磁头的录像机样机，实现了将电脉冲记录在磁带上的梦想。但应用价值更高的一步是由美国加利福尼亚州的安派克斯（Ampex）公司迈出的，它制造出了世界上第一台现代录像机，这项技术至今仍是各种专业与普通录像机的基础技术，决定性地实现了拍摄内容由直播向直播与录播兼备的功能革新。自此，视频技术被迅速应用到传媒、军事等各行各业之中。