大家都知道在电视系统中，同步是一个非常重要的概念。简单的说为了在收端准确地重现发端的图像和色彩，必须在发端发送同步信号，在电视系统中，同步包括扫描同步和色度同步。
　　一、扫描同步与色度同步
　　扫描的同步指为了正确地重现发端的图像，收端与发端的扫描点（像素）在时间上和屏幕几何位置上一一准确对应。这就要求收端与发端的扫描频率相同、起始相位相同、扫描波形一致，即收端和发端的波形必须同步。
　　当扫描频率不同时，接受端图像中像素的排列将发生混乱，以至无法重现图像。例如行扫描频率不同，当收端频率稍低于发端时，收端第一行右边将出现发端第二行左边的像素，收端第二行右边又将出现发端第三行左边的像素，依次类推，整个画面就会向左扭曲。当收端频率略高于发端时，情况正好相反。若收端行频与发端相差较多，重现图像将会变得杂乱无章，无法辨认。又如，收、发端场扫描频率不同，当收端场频低于发端时，收端第一场的下边将会出现发端第二场上边的头几行像素，收端第二场的下边将会出现发端第三场上边的更多行像素，这样收端重现图像就会逐场向上滚动。反之图像向下滚动。当扫描频率相同，起始相位不同时，收端图像中各像素的位置是稳定的，但整幅图像被撕裂位移而造成畸变。为了解决收、发端的同步问题，须在图像信号中加入同步信号一起传送，因此，发送端在行扫描逆程加入行同步脉冲，在场扫描逆程加入场同步脉冲，接收端只有在行、场同步脉冲到达时才开始逆程期。这样就保证了收、发端扫描电流具有相同的频率和相同的起始相位。由上述可知，收、发端扫描的同步在电视中具有重要的意义，为此，设立了行、场同步脉冲信号，分别解决行、场扫描的同步问题。两者简单的组合，就构成简单的复合同步信号。由于扫描光栅在正程传输图像信息，而在逆程期间是不能显示的，为此，需要设立行、场消隐脉冲，使扫描逆程期间的电子束截止。
　　色度的同步是指为了在接收端正确重现发送端的图像的彩色，保证彩色不发生畸变和消色现象，必须在发端发送色同步信号。色同步信号的作用有三个：①、作为接收机恢复副载波时的频率相位标准；②、从中导出逐行倒相的PAL识别信号；③、作为彩色色饱和度自动控制电路的基本依据。
　　电视台系统中大量使用磁带录像机，在磁带录像机中，视频信号的记录过程是将随时间变化的电信号变换成随空间（沿磁带上的磁迹方向）变化的磁信号，重放时的过程与此相反。这种电磁转换过程是通过磁带的相对运动来实现的。因此，若记录和重放时磁带相对速度不一致，就会造成在一定时间内记录的信号不能在相同的时间里重放出来，于是就产生了时基误差。归纳起来，造成时基误差的原因主要有以下三点：
　　1 磁头旋转的非均匀性。造成磁头旋转不均匀的原因有很多，如电机轴承磨损，电机性能变化，信号干扰以及鼓伺服系统不稳定等。另外，磁鼓的加工精度和转动惯量的大小等也会影响磁头旋转的均匀性。磁头旋转不均匀会造成磁头在磁带上的扫描速度不均匀。
　　2 走带系统的不稳定。造成走带系统不稳定的主要因素是主导电机旋转不稳定，使带速变化。另外，在磁带穿过路程较长且结构复杂的走带路径过程中，由于一些穿带导柱、阻尼轮及其它旋转体的不稳定，会使磁带产生不正常的运行。
　　3 磁带变形。磁带的带基是由具有一定弹性的材料构成的，当张力发生变化时，磁带就会变形。另外，环境温度和湿度的变化也会使磁带变形。
　　在录像机的伺服系统中，通过对磁鼓、主导轴以及磁带张力的伺服，可将时基误差限制在一定范围之内，但机械系统和伺服系统无法做到尽善尽美。电视台自办节目的节目源一般有自制和外来两种途径，由于渠道不同，制作和技术水平也不同，常有一些磁带不符合技术规范。一旦这样的磁带直接进入播出系统会使录像机输出的电视信号产生时基误差，我们前面了解到电视信号是一种具有严格频率、相位关系的信号，时基误差的存在破坏了电视信号原有的频率、相位关系，因此会使重放图像出现彩色失真，甚至会造成图像的歪扭和抖动。另外，含有时基误差的信号也不能与其它时基稳定的信号相混合，如果直接混合会造成切换不同节目或叠加台标时出现图像扭曲和抖动现象，这严重影响观众收看节目的效果，因此，采取技术手段对电视信号中含有的时基误差予以修正是保证播出质量的重要环节。为了解决这一问题，录像机输出信号必须进行时基校正，时基校正器就是把录像机输出的同步不稳定的非标准电视信号恢复成原有的频率相位关系，成为时基稳定的标准电视信号，从而杜绝在播出过程中经常出现的图像扭曲、抖动现象。时基校正器可以校正视频信号中行和场同步信号的时基误差，同时对同步信号的色度、亮度、饱和度以及行场相位、副载波相位等进行校正，用于要求视频信号严格稳定同步的各种系统中。

　　二、同步锁相
　　为了保证图像信号从发送端到接收端稳定、准确地传送，一般情况下，播出系统需要的同步脉冲信号有彩色黑场信号、同步脉冲信号、副载波信号、行驱动信号、场驱动信号等。电视台通常设置有同步机，产生各种所需的同步信号。这些信号在幅度、频率、相位、波形等方面的特性都作出了严格规定，频率和相位有着严格的关系，可由一个标准的定时信号通过一定的处理和变换来产生。当然现在大多数视频设备上均配备了同步脉冲解码器，它们只需要一个彩色黑场信号，即可自行分离出所需的各种同步信号，最终实现与系统完全同步。所谓的黑场信号也就是黑色的彩色全电视信号，它包含了彩色全电视信号中所有的同步信息，因此，我们可以用黑场信号发生器来代替同步信号发生器。
　　产生上述同步信号的同步机应具有以下几个功能：
　　1 实现上述各同步脉冲间严格的频率关系，然后用它来形成各种形状的同步脉冲，称为定时部分。
　　2 由定时部分来的信号形成上述种种规定波形标准的同步脉冲，并保证它们有严格的时间相位关系，这一部分叫做同步脉冲形成部分。
　　3 把产生合乎标准的同步信号放大到规定的幅度，通过低阻负载馈送给需要点，这由脉冲分配放大器来实现。
　　4 具有台从锁相和台主锁相的功能。
　　在电视系统中，信号来源多种多样，为了对不同基准的信号进行同步切换，就必须解决它们与电视中心的彩色同步锁相问题。两路不同步的信号混合切换时，两者之间几纳秒的误差会引起彩色失真，几微秒的误差会使图像水平位移，几行或更大的误差会使图像垂直移动，以至跳动、翻滚直接影响图像质量。为了解决外来信号和本地信号同步的问题，就需要同步锁相，同步锁相分为台从锁相和台主锁相。
　　台从锁相是使本地同步机跟踪外来的同步信号。在锁相电路中首先从外来信号中分离出行同步脉冲、场同步脉冲、色度副载频信号和PAL开关信号,然后将外来信号的行同步、副载波与本地产生的行同步、副载波在鉴相器中进行相位比较，所得误差电压控制本地同步机的相应振荡器，调节其振荡频率，使本地的行同步及副载波与外来的严格一致。将分离出的场同步直接送到本地同步脉冲形成电路去进行复位，强迫本地场同步与外来的场同步相位一致。用分离出的PAL开关信号直接对本地的P脉冲形成电路复位，使本地的P脉冲与外来的相位一致。
　　台主锁相是使外来信号的同步和副载频与本地信号的同步和副载频同频同相。在用多部转播车同时转播时，或者在一个地方联播几个电视台的节目时，或者有线电视台用某种方式对所接收的不同节目进行加扰时，都需要采用台主锁相方式。
　　现在很多情况下都用帧同步机完成台主锁相的工作，不需要采用鉴相器锁相反馈系统就可以使外来的信号与本地信号进行混合、划变、键控等特技切换。利用帧同步机进行台主锁相的原理如图1所示。
 


　　外来的视频信号经A/D转换器将模拟信号变成数字信号。每个像素的数据被写入帧存储器的预定地址内。写入地址受输入视频信号的同步控制，同步信号经同步分离电路获得。帧存储器可存储一帧图像信号，每一帧地址都按同一顺序重复，存储器中的数据一帧帧地刷新，一帧信号被读出时，下一帧信号同时被写入。存储器中的数据按读出地址顺序逐一读出，并经D/A转换恢复成原始的模拟信号。读出地址受本地基准同步信号控制。帧存储器在视频信号的输入和输出之间起到缓冲和隔离作用，由于写入和读出彼此独立，受不同的同步信号源控制，读出时钟锁相于本地基准同步，与输入信号的同步无关，达到外地信号与本地信号同步的目的。

　　三、帧同步机的几种具体应用
　　1 在现场录制中的应用
　　我们台曾经自制过一套6讯道现场录制系统，我们用-2的同轴电缆作为传输同步信号的电缆，把从一台黑场发生器经视频分配器分出的黑场信号传送到各台摄像机和切换台上，经过一段时间的试用，发觉有一路信号的同步始终不稳定，时有时无，切换有抖动现象，经分析那路信号是游机信号，线路比其它几路长，同步信号经过长距离传输衰减过大导致同步信号不稳定，因此在这路信号加了一块帧同步板，问题解决。
　　2 在播出系统中的应用



　　采用图2所示的两级切换应用方式，所有外来的信号源都送到一个小型矩阵上，在矩阵的输出端接入两台帧同步机一主一备，将需要送往切换台的信号预先在矩阵上切换好然后经帧同步机后送到切换台，由于有可能需要连续使用不同的外来信号，所以一般采用这种应用方式，至少需要两台帧同步机。同样，在这种应用场合下，帧同步机与本地信号源都锁定于本地同步机。现场直播也是一样的方式，只需把现场信号作为播出信号的一路外来信号，使用帧同步机和视音频隔离变压器等设备，通过光纤传输将现场信号传送回台内的播出矩阵。
　　现代的同步概念已远不是收端和发端的扫描在几何和时间上的一一对应，它具有更丰富的内涵和外延。对于播出而言，同步是指各播出信号到达播控切换台时所有信号的同步时基、相位均精确一致，且各项技术指标都符合广播级标准，为了更高效、优质的播出，播出前的各个环节都必须注意同步问题，播出时也必须对所有信号进行同步处理。相信通过我们对同步问题的重视和解决，我们的电视画面将更加稳定，观众将更加满意！