自从有了广播电视，体育节目就成了日常电视节目中重要的组成部分。回顾电视发展的历史，可以看到电视工作者一直努力希望把原本属于电影的技术，甚至是更先进的技术用到电视领域里来。例如慢动作，慢动作技术——一个电影界有着毋庸置疑的优势领域，现在被电视节目制作者广泛地用到体育节目中。
在有声电影出现以后，电影通常在每秒24帧下放映。因此以加快拍摄速度来达到慢动作是电影的制作方法。比方说：当录制时录下2倍速的帧数画面，用标准的24帧/秒播放，就能达2倍速的慢动作播放画面。因为各种技术原因，电视制造业直到最近为止一直没有采用这种技术，而是采用先常速录制然后用一个低一些的贞重复频率进行复制来作为“慢动作”的代替技术。这种代替技术是通过磁盘录像机或者慢动作兼容录像带录像机来实现的。在这两种情况下，一贞图像被重复几遍，以得到慢动作。然而这种技术的弊端是多方面的，以下是它带来的诸多限制：
任何快速移动的物体（而这往往就是需要使用慢动作的地方）在一帧的曝光时间内将会运动相当的距离，由于在不同位置的物体都对相应时间内的CCD靶面进行曝光，这样都会在CCD上留下物体的痕迹，从而拍下来的物体与原物就会有较大的差别，带来失真和分辨率的降低。
引起更大问题的是标准（24帧/秒）镜头的相对较长的曝光时间。当在物体较低的速度下或者在静止时长时间曝光将会导致显著的模糊。（图1）尽管使用一个机械的或电子的快门（shutter）可以将这种模糊最小化，曝光时间依旧长，仍将引起令人不快的“颠簸感（jerky）”或“闪烁感（shuttered）”的动作画面。（图2）
在理想的情况下，一台摄像机能够捕捉更高频率的图像，同时又能完全按照地方电视台的标准系统传送电视画面（比方说625/50或者525/60）。接下来我将描述汤姆迅公司（Philips Digital Video Systems）生产的LDK 23高速摄像机（High-Speed）。这是一种能够捕捉三倍于标准场（field）频率，同时又能保留所有现代摄像机的优点并且可以在4:3和16:9画面幅行比（picture aspect ratios）间自由转换。插图（图3）展示了在更高频率的短曝光下，信息速率（information rate）和动作图像的流畅性是如何提高的。
高速的实现
标准摄像机中DPM（动态像素处理）的CCD图像感应器时钟频率（clock frequency）定义为18MHz。为了实现三倍速，高速摄像机中的DPM（动态像素处理）CCD图像感应器也将以三倍于标准电视场率（field rate）的速度工作。因此行和像素（the line and pixel）频率也同样的提升了三倍。在54MHz下工作，正是高速摄像机CCD图像感应器所需要的时钟频率。
高速摄像机中的高速视频信号的处理要求在摄像机机头内的宽带模拟电路系统（analogue circuitry）下完成（图4）。该系统的模拟信号处理功能提供了所有需要的操作——获取增益（gain），自动或手动的拐点（automatic/manual knee），杂散光修正（flare correction）黑电平控制（black level control），黑斑和白斑补偿（black and white shading），彩色矩阵（matrix）和伽玛校正（gamma）以及下面将要介绍的独特的自动照明电路系统。处理后的视频信号使用一个标准的三同轴电缆（cable）。电缆通过一种特别研制的超宽带三同轴调制系统向摄像机处理器（Camera Processing Unit）传输单元视频信号。
在摄像机处理器内，数码信号处理的独特任务是将在3倍于普通速度下产生的视频信号转换成3个标准场周期（normal field duration）下的信号。这些信号中的每3个标准场周期（被称作3相位）符合SDI CCIR656的要求。处理后数码信号向一个外置的慢动作服务器（如EVS）传输三行平行的SDI CCIR 656信号，以完成慢动作处理。除了完成以上功能，摄像机处理器的数码电路系统还可以完成一系列额外的视频处理任务，如泄漏像素修正（leaking pixel correction），黑扩展/压缩（black stretch/press），轮廓处理（contour processing），彩条生成（colour bar generation），3倍（factor-of-three）的时间扩展以及复合和分量的电视信号输出。
A/D转换和三倍扫描变换处理
以上提到的摄像机处理器，其主要功能是A/D转换和三倍扫描变换处理。由于模拟信号（analogue）与数码信号的转换必须在摄像头的三倍频率信号下实现。在54MHz的CCD像素速率下完成转换，以保持最佳的调制传递函数（MTF）和最低的信号失真（aliasing）。因为高亮压缩（highlight compression）和伽玛校正（gamma）已经在摄像头内完成。所以摄像机处理器在进行数码的时间扩展以及其他处理时。用一个10比特（bit）的AD转换器就足够了。
三倍扫描变换处理是组合三倍扫描频率的数码信号到三个依据普通扫描标准的信号的转换，需要单个场的分离（不是单行或单像素），并外取一个参照信号同步。每一个第一个（奇odd）与第四个（偶even）“输入”场指向相位1（phase1）输出，每一个第二个（偶）与第五个（奇）“输入”场指向相位2（phase2）输出，每一个第三个（奇）与第六个（偶）“输入”场指向相位3（phase3）输出（图5）。
在这种方式下建立的信号仍旧是在54MHz下取样（sampled）。这里三分之一的时间是视频信息，三分之二不是。在输入信号在摄像头中被分离成3个信号（three signals）以后，它们被一个场一个场的伸展（在时间上），使得一个在54MHz（1/3时间内）下储存的场在一个标准场时间（standard field period）内在18MHz下被解读。在最后一个（say）场1的像素在记忆末端被输出以前，（输入）场4的第一个像素将被记录在记忆的开始。
结果是现在我们有了在普通扫描频率下的三个视频信号。这些信号的第一个像素被延迟了三分之一个相对应的场。为了得到三个相符合的标准数码视频流，相位1（phase1）被延迟了三分之二个场时间(field period)而相位2（phase2）被延迟了三分之一个场时间。这样就完成三倍扫描变换的处理。
自动照明调整（AUTO LIGHTING）
自动照明调整是高速摄像机另一种有效的功能。一台高速摄像机,当场频(field rate)不是本地电力电源频率（local power line frequency）时，在人工照明条件下，来源于AC（交流电）光源的光输出是不稳定的。特别是荧光与HMI（金属碘化物汞弧灯）照明光源含有很强的AC成分。这种现象的周期对50Hz的能量源来说是1/100秒，对60Hz的能量源来说是1/120秒。高速摄像机有一种自动补偿选项可以避免在人工照明（artificial lighting）光源条件下的单相（single phase）的快速闪烁（fast flicker）现象。
现代大多数的CCD摄像机（在标准场频下工作）有一个可控制的曝光时间。为了避免在人工光源情况下引起曝光图像上的差频（beat frequency），曝光时间被设置成完全与使用的人工光源的一个调制周期相合（integrate）。
然而高速摄像机使用的场频（field frequency）根据电视操作标准可以是150Hz或180Hz。这种摄像机的最大曝光时间因此小于使用的人工光源的一个周期。所以遇到任何强AC成分的照明光源，就不可避免地出现摄像机信号中的差频（beat frequency）。而且，因为光源的AC成分被采样入了三相（three phases）中，这将导致出在三场的一个周期内的一个差频（beat frequency）。
图6说明了在高速摄像机