可以把电视扫描想象成一位非常勤奋的“画家”，他不是一笔画完一幅画，而是按照一个固定的、极快的规则，一行一行、一页一页地把整幅画“描”出来，由于这个过程快到人眼无法察觉，所以我们看到的就是一幅完整、连续的动态画面。
下面我们从几个核心方面来拆解这个原理。
核心概念：光栅
电视扫描在屏幕上形成的、由扫描线组成的网格，就叫做光栅,这个光栅是所有电视画面的基础。
两种主要的扫描方式
历史上和现代电视主要使用两种扫描方式,它们是理解电视技术的关键。
逐行扫描
这是最直观、最简单的扫描方式。
- 原理：就像我们阅读一本书一样，从屏幕的最左上角开始，从左到右，一条水平线一条水平线地从上到下，将整个画面完整地描绘一遍，画完一整幅画面后，再回到左上角,开始画下一幅。
- 术语：
- 场：在逐行扫描中，一“场”就等于一“帧”,一帧就是完整的一幅画面。
- 行：构成一帧画面的水平扫描线。
- 优点：画面稳定，无闪烁，清晰度高，因为它是一次性完整呈现画面,所以图像细节表现最好。
- 缺点：传输的数据量巨大,因为每一帧的所有信息都必须被发送和接收。
- 应用：现代的数字电视、电脑显示器、高清电视、4K/8K电视几乎全部采用逐行扫描,这是目前的主流技术。
隔行扫描
这是一种为了节省早期带宽而发明的“聪明”但复杂的扫描方式,在模拟电视时代非常普遍。
- 原理：它把一幅完整的画面（一帧）拆分成两“场”来扫描。
- 奇数场：只扫描画面中所有的奇数行（第1、3、5...行）。
- 偶数场：紧接着，扫描所有的偶数行（第2、4、6...行）。
- 这两场在时间上是交替出现的，先扫描奇数场，然后扫描偶数场,合起来才构成一帧完整的画面。
- 术语：
- 场：隔行扫描中，一帧由两场组成，一个25帧/秒的系统，其场频就是50场/秒。
- 帧：由两场合并而成的完整画面。
- 优点：在数据传输量相同的情况下，隔行扫描的刷新率（场频）是逐行扫描帧频的两倍，50Hz的隔行扫描，其画面感觉比25Hz的逐行扫描更流畅、不易闪烁,因为它每秒更新画面的次数更多。
- 缺点：
- 画面闪烁和锯齿：当画面中有快速移动的物体时，你会看到明显的水平锯齿状边缘，这种现象称为“行闪烁”或“爬行现象”。
- 分辨率损失：由于两场是不同时间扫描的，合并时可能会对不准,导致垂直分辨率下降。
- 处理复杂：电视和播放设备需要额外的电路来处理“奇偶场分离”和“合并”,增加了成本和复杂性。
- 应用：主要用于早期的模拟电视标准，如中国的PAL制式（50场/秒，625线）和北美的NTSC制式（60场/秒，525线），现代高清数字电视已经基本淘汰了隔行扫描，但在一些特定的广播领域（如体育赛事）可能仍有少量应用。
扫描的同步信号
要让“画家”（扫描电子束）在接收端（电视机）和发送端（摄像机/电视台）步调完全一致，就必须使用同步信号，这就像乐队的指挥,确保所有乐器在同一时间演奏同一个音符。
同步信号通常包含在视频信号中,分为两种：
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水平同步信号（行同步 - H Sync）：
（图片来源网络，侵删）- 作用：告诉扫描电子束：“这一行画完了，请快速回到屏幕左边，开始画下一行。”
- 过程：电子束从左到右扫描完一行后，会收到一个行同步脉冲，然后会有一段短暂的“回扫时间”，让它瞬间返回到左侧起点，准备扫描下一行，这个回扫过程是熄灭的,所以你看不到。
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垂直同步信号（场同步 - V Sync）：
- 作用：告诉扫描电子束：“这一场（或一帧）画完了，请快速回到屏幕左上角，开始画下一场（或一帧）。”
- 过程：当扫描完整个屏幕（一场或一帧）后，电子束会收到一个场同步脉冲，然后进行“垂直回扫”，迅速从屏幕右下角回到左上角，开始新一轮的扫描,这个回扫过程也是熄灭的。
同步的重要性：如果收发两端的扫描不同步，画面就会扭曲、滚动、分裂,完全无法观看。
现代数字电视的扫描技术
进入数字时代，扫描原理没有变,但实现方式变得更加灵活和高效。
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分辨率：我们常说的1080p、4K等,就是描述扫描的精细程度。
- 1080i：表示1080线隔行扫描,这是高清电视早期的标准。
- 1080p：表示1080线逐行扫描。"p" Progressive (逐行) 的缩写,这是目前主流的高清标准。
- 4K (3840x2160)：表示水平方向有3840个像素点，垂直方向有2160条扫描线，全部采用逐行扫描。
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刷新率：表示每秒完整绘制画面的次数，常见的有 60Hz, 120Hz, 144Hz 等，高刷新率能让动态画面（如游戏、体育比赛）更加流畅。
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去隔行处理：现代电视和播放器内置了强大的芯片，可以将隔行扫描的信号（如老电影、标清电视节目）智能地“转换”成逐行扫描信号，以消除锯齿和闪烁,提升观看体验。
| 特性 | 逐行扫描 | 隔行扫描 |
|---|---|---|
| 扫描方式 | 从上到下，一次画完整一帧 | 先画奇数行，再画偶数行，两场合成一帧 |
| 画面质量 | 高，稳定，无锯齿 | 较低，易出现锯齿和闪烁 |
| 数据量 | 大 | 小（在相同帧率下） |
| 刷新率 | 每秒更新帧数（如60fps） | 每秒更新场数（如60i = 30fps） |
| 现代应用 | 绝对主流（所有高清、4K电视） | 逐渐被淘汰，主要用于部分广播领域 |
电视扫描技术就是通过高速、有序地移动电子束，在屏幕上“编织”出由无数个点（像素）组成的图像，从早期的隔行扫描到如今的逐行扫描，技术的演进核心目标始终是：用更高的分辨率、更流畅的动态效果和更稳定的画面，来还原真实的世界。
