电视新技术精.ppt

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1、电视新技术第1页，本讲稿共43页2.4 彩色电视新技术彩色电视新技术案例：案例：现象：现象：如果我们对比现在生产电视机与早期生产的电视机，可以发如果我们对比现在生产电视机与早期生产的电视机，可以发现现在电视机在图像质量和伴音质量方面远比早期生产的电视机好的多。现现在电视机在图像质量和伴音质量方面远比早期生产的电视机好的多。原因：这主要是现在生产的电视机视频处理与伴音处理过程中增加了原因：这主要是现在生产的电视机视频处理与伴音处理过程中增加了许多新型电路，以及显示器采用了许多新型电路，以及显示器采用了LCDLCD及及PDPPDP等方式显示。等方式显示。任务：本节主要介绍彩色电视机中引入的视频处理

2、、伴音处理新技术任务：本节主要介绍彩色电视机中引入的视频处理、伴音处理新技术及显示新技术。及显示新技术。第2页，本讲稿共43页2.4.1 视频处理新技术视频处理新技术1、梳状滤波器、梳状滤波器Y/C分离电路分离电路2Y Y+C 2C 亮度信号亮度信号 色度信号色度信号 Y-C 2HDL+（2）NTSC制梳状滤波器制梳状滤波器Y/C分离电路：分离电路：2Y Y+C 2C 亮度信号亮度信号 色度信号色度信号 Y-C 1HDL+（1）PAL制梳状滤波器制梳状滤波器Y/C分离电路：分离电路：第3页，本讲稿共43页（a）传输特性）传输特性（b）输入信号）输入信号 （c）输出信号）输出信号2、图像降噪技术

3、（又称挖心电路）、图像降噪技术（又称挖心电路）（1）作用：滤除亮度信号中幅度较小的干扰信号，从而提高图像）作用：滤除亮度信号中幅度较小的干扰信号，从而提高图像的清晰度。的清晰度。（2）传输特性曲线：）传输特性曲线：第4页，本讲稿共43页扩展部分扩展部分扩展区扩展区浅黑电平浅黑电平3、黑电平扩展电路、黑电平扩展电路 （1）作用：将亮度信号中的浅黑电平向黑电平扩展，使图像）作用：将亮度信号中的浅黑电平向黑电平扩展，使图像的对比度得到提高，画面更具层次感。的对比度得到提高，画面更具层次感。（2）基本原理：）基本原理：第5页，本讲稿共43页4、延迟型水平轮廓校正电路、延迟型水平轮廓校正电路DEF延迟线

4、延迟线延迟线延迟线减法器减法器减法器减法器放放 大大ABCG锐度调节锐度调节ABCD=B-CE=B-AF=D+EG （1）普通轮廓校正电路的缺点：使校正后的图像）普通轮廓校正电路的缺点：使校正后的图像“生硬生硬”不不真实，图像细节部分会产生重影。真实，图像细节部分会产生重影。（2）延迟型水平轮廓校正电路组成及原理如下图所示）延迟型水平轮廓校正电路组成及原理如下图所示:第6页，本讲稿共43页5、扫描速度调制电路、扫描速度调制电路（a）扫描速度调制电路组成框图）扫描速度调制电路组成框图亮度信号亮度信号微分信号微分信号合成磁场合成磁场亮度变化亮度变化屏幕图像屏幕图像（b）工作波形）工作波形黑黑黑黑白

5、白 （1）作用：取出亮度信号中迅速变化的成分去调制电子束水平）作用：取出亮度信号中迅速变化的成分去调制电子束水平扫描的速度，控制图像轮廓处有明显的明暗变化，使图像变得更清扫描的速度，控制图像轮廓处有明显的明暗变化，使图像变得更清晰、更鲜明。晰、更鲜明。（2）电路组成及原理如下图所示）电路组成及原理如下图所示：限限幅幅Y整形整形放大放大微微分分激激励励输输出出VM线圈线圈第7页，本讲稿共43页6、枕形失真校正电路、枕形失真校正电路（1）枕形失真产生的原因：）枕形失真产生的原因：由于显像管荧光屏的曲率半径大于电子束的偏转半径，越靠近由于显像管荧光屏的曲率半径大于电子束的偏转半径，越靠近屏幕边缘，等

6、偏转角下的电子束扫描距离越长，尤其是在屏幕角部屏幕边缘，等偏转角下的电子束扫描距离越长，尤其是在屏幕角部扫描。于是产生水平、垂直方向延伸型失真，使光栅产生了枕形失扫描。于是产生水平、垂直方向延伸型失真，使光栅产生了枕形失真。真。（2）水平枕形失真校正）水平枕形失真校正行频锯齿波行频锯齿波场频抛物波场频抛物波第8页，本讲稿共43页（2 2）垂直枕形失真校正）垂直枕形失真校正ab 18.4ms20 ms 64us t tatbtc第9页，本讲稿共43页2.4.2 伴音处理新技术伴音处理新技术1、伴音制式切换电路、伴音制式切换电路（2）常见电路形式：）常见电路形式：（1）第二伴音中频的种类：）第二伴

7、音中频的种类：NTSC-M制：制：4.5MHz PAL-I制：制：6.0MHz PALB/G制：制：5.5MHz PAL D/K制：制：6.5MHz第10页，本讲稿共43页（3）伴音中频陷波电路：）伴音中频陷波电路：视频输入视频输入制式控制制式控制4.5MHz5.5MHz6.0MHz6.5MHz图像通道图像通道 视频输出视频输出2、环绕立体声技术、环绕立体声技术（1）声音和种类及特性：）声音和种类及特性：单声道：为点声源单声道：为点声源,声音单调声音单调;双声道立体声：为面声源，具有立体感，方位感；双声道立体声：为面声源，具有立体感，方位感；环绕立体声：具有空间感、包围感、临场感。环绕立体声：

8、具有空间感、包围感、临场感。第11页，本讲稿共43页（2 2）模拟移相式环绕声电路框图：）模拟移相式环绕声电路框图：RSL移相L-RuL放大uR放大放大3 3、超重低音技术、超重低音技术（120Hz120Hz以下音频信号）以下音频信号）低 通滤 波器前 置放 大器重 低音 功 放重低音扬声器uLuR第12页，本讲稿共43页6.552MHz或5.85MHz预加重15KHz低通A/D转换器 准瞬时 压 缩奇偶校验扰码处理扰码发生器DQPSK 调 制带通滤波混合帧合成普通电视FM伴音AM图象位交织预加重15KHz低通A/D转换器 准瞬时 压 缩奇偶校验R（A）L（B）发射机10bit11bit11b

9、it10bit14bit14bit4 4、丽音广播接收技术、丽音广播接收技术（1 1）NICAMNICAM信号的产生信号的产生第13页，本讲稿共43页调谐器准分离 解 调捡错NICAM扩 展D/A变换滤波滤波去加重去加重图像通道模拟伴音通道R（A）L（B）数字伴音滤波DQPSK解 调VCO载波去扰码去交织（2 2）NICAMNICAM信号的解调信号的解调第14页，本讲稿共43页2.4.3 图像显像新技术图像显像新技术1、液晶显示器（简称、液晶显示器（简称LCD）（1）液晶及其特性：）液晶及其特性：它具有液体的流动性，同时又具有晶体的光学和电学特性。它具有液体的流动性，同时又具有晶体的光学和电学

10、特性。它本身不发光，但可以产生光散射、光密度调制或色彩的变化。它本身不发光，但可以产生光散射、光密度调制或色彩的变化。液晶即液态晶体，液晶是介于固体和液体之间的一种中间液晶即液态晶体，液晶是介于固体和液体之间的一种中间状态。状态。（2）液晶显示的基本原理：）液晶显示的基本原理：利用液晶的电光效应，通过施加电压改变液晶的光学特性，利用液晶的电光效应，通过施加电压改变液晶的光学特性，实现对入射光的调制，使液晶的透射光或反射光受所加电压控实现对入射光的调制，使液晶的透射光或反射光受所加电压控制。从而达到显像的目的。制。从而达到显像的目的。固体固体液晶液晶液体液体第15页，本讲稿共43页1 1）液晶屏

11、结构：）液晶屏结构：玻璃度板偏振玻璃滤色片透明显示电极薄膜晶体管偏振玻璃列数据线行数据线光扩散体玻璃度板存储电容透明共用电极光线TFTTFT液晶屏结构液晶屏结构:第16页，本讲稿共43页第17页，本讲稿共43页放大镜下的液晶：演示：演示：TNTN型液晶屏结构型液晶屏结构:第18页，本讲稿共43页液晶单元加上电压，液晶分子沿电场方向排列，无光线通过检偏器。偏振玻璃偏振玻璃有光通过无光通过入射光液晶单元没有加上电压，光线被扭曲90度之后能通过检偏器。第19页，本讲稿共43页2）彩色液晶电视屏）彩色液晶电视屏 单色单色LCD要实现彩色显示，一般是在液晶盒与检偏器之要实现彩色显示，一般是在液晶盒与检偏

12、器之间加上间加上滤色片滤色片，组成一个子像素单元。，组成一个子像素单元。由由红、绿、蓝三种滤色片红、绿、蓝三种滤色片分别和相应的液晶盒组成三个子像分别和相应的液晶盒组成三个子像素，在物理结构上无限接近，由这样三个子像素构成一个彩色液晶素，在物理结构上无限接近，由这样三个子像素构成一个彩色液晶单元，这三个子像素由于位置非常近，通过空间混合，便产生各种单元，这三个子像素由于位置非常近，通过空间混合，便产生各种各样的彩色。如果各样的彩色。如果LCD的分辨率为的分辨率为1024768，则表明，则表明LCD有：有：1024768786432个彩色液晶像素，有个彩色液晶像素，有2359296个子像素。个子

13、像素。第20页，本讲稿共43页常见彩色滤光片的排列：条状排列三角形排列正方形排列马赛克排列第21页，本讲稿共43页 3）背光源简介：）背光源简介：液晶本身不发光，只会调制光，所以液晶显示系统必须加上液晶本身不发光，只会调制光，所以液晶显示系统必须加上背光源。背光源。液晶显示器的采光主要分为两部分：液晶显示器的采光主要分为两部分：CCFL：冷阴极荧光灯管，直径仅为：冷阴极荧光灯管，直径仅为2.0毫米。毫米。外界光源：属于客观不可控光源，由液晶晶体吸收；外界光源：属于客观不可控光源，由液晶晶体吸收；背光光源：由背光光源：由CCFL提供，其光亮度和均匀度直接影响屏幕的提供，其光亮度和均匀度直接影响屏

14、幕的色彩对比度、全屏区域亮度效果和可视角度等。色彩对比度、全屏区域亮度效果和可视角度等。第22页，本讲稿共43页反射板集光板CCFL尖劈光板散射板棱形板光第23页，本讲稿共43页（3）液晶显示器具有以下特点：）液晶显示器具有以下特点：由于液晶显示器里面是要灌液晶，随着尺寸的增大，灌制由于液晶显示器里面是要灌液晶，随着尺寸的增大，灌制的难度和成本会大幅提高，因此液晶显示器主要向中小屏幕的难度和成本会大幅提高，因此液晶显示器主要向中小屏幕（32in及以下规格）发展。及以下规格）发展。驱动电压低，一般只有几伏。驱动电压低，一般只有几伏。不会产生不会产生X射线或紫外线辐射，对人体无害。射线或紫外线辐射

15、，对人体无害。功率损耗小，比传统电视机节能功率损耗小，比传统电视机节能40%。21英寸液晶英寸液晶电视功率为电视功率为40瓦，瓦，30英寸为英寸为120瓦，瓦，屏幕平而且薄，体积小，重量轻，便于实现袖珍型和壁屏幕平而且薄，体积小，重量轻，便于实现袖珍型和壁挂式平板显示。厚度在挂式平板显示。厚度在4厘米以内，仅有等离子电视的厘米以内，仅有等离子电视的1/21/3，是普通是普通CRT电视厚度的电视厚度的1/10左右左右第24页，本讲稿共43页2、等离子显示屏（、等离子显示屏（PDP）（1）什么是等离子显示屏）什么是等离子显示屏（2）等离子管：）等离子管：等离子显示屏是一种利用气体放电的显示装置，这

16、种屏幕采用了等等离子显示屏是一种利用气体放电的显示装置，这种屏幕采用了等离子管作为发光元件。大量的等离子管排列在一起构成整个全屏幕。每离子管作为发光元件。大量的等离子管排列在一起构成整个全屏幕。每个等离子管作为一个像素，每个像素由三种不同颜色的发光体组成个等离子管作为一个像素，每个像素由三种不同颜色的发光体组成红、绿、蓝。由这些像素的明暗和颜色组合变化产生各种灰度和色彩的红、绿、蓝。由这些像素的明暗和颜色组合变化产生各种灰度和色彩的图像，这与图像，这与CRT的原理很相似。的原理很相似。等离子管的中心元件就是等离子体，它是由自由流动的离等离子管的中心元件就是等离子体，它是由自由流动的离子（带电的

17、原子）和电子（带负电的粒子）组成的气体。等离子（带电的原子）和电子（带负电的粒子）组成的气体。等离子体发光示意图：子体发光示意图：第25页，本讲稿共43页在等离子管上加上电压等离子管加上电压后：第26页，本讲稿共43页 发光原理：等离子显示器采用了等离子管作为发光元件。发光原理：等离子显示器采用了等离子管作为发光元件。大量的等离子管排列在一起构成屏幕。每个等离子对应的每大量的等离子管排列在一起构成屏幕。每个等离子对应的每个小室内部充有氖氙气体。在等离子管电极间加上高压后，个小室内部充有氖氙气体。在等离子管电极间加上高压后，封在两层玻璃之间的等离子管小室中的气体会产生封在两层玻璃之间的等离子管小

18、室中的气体会产生紫外光紫外光，从而激励平板显示器上的红绿蓝三基色荧光粉发出可见光。如下图从而激励平板显示器上的红绿蓝三基色荧光粉发出可见光。如下图所示：所示：（3）等离子电视的工作原理）等离子电视的工作原理【点击观看】【点击观看】第27页，本讲稿共43页（4 4）PDPPDP的分类：的分类：PDPPDP按照工作方式不同可分为：按照工作方式不同可分为：直流型（直流型（DC-PDPDC-PDP）交流型（交流型（AC-PDPAC-PDP）AC-PDPAC-PDP又根据电极结构不同分为：又根据电极结构不同分为：对向放电型对向放电型表面放电型表面放电型第28页，本讲稿共43页（5）PDP显示器具有以下特

19、点：显示器具有以下特点：易于实现薄型大屏幕；易于实现薄型大屏幕；具有高速响应特性，开关速度极高，在微秒量级，可以具有高速响应特性，开关速度极高，在微秒量级，可以显示高速运动的图像；显示高速运动的图像；可实现全彩色显示。视觉宽，可达可实现全彩色显示。视觉宽，可达160度，亮度均匀而且非度，亮度均匀而且非常明亮（这一点就是常明亮（这一点就是LCD液晶电视的缺点）；液晶电视的缺点）；不涉及聚焦问题，因而不会产生色彩漂移现象；不涉及聚焦问题，因而不会产生色彩漂移现象；具有存储功能，工作于全数字化模式；具有存储功能，工作于全数字化模式；无图象畸变，不受磁场干扰。无电磁偏转，所以无畸变，无图象畸变，不受磁

20、场干扰。无电磁偏转，所以无畸变，也不受电磁干扰。也不受电磁干扰。具有寿命长，彩色具有寿命长，彩色PDP可达可达3万小时以上。万小时以上。主要缺点：耗电量大、价格偏高。主要缺点：耗电量大、价格偏高。第29页，本讲稿共43页2.4.4 电源及扫描新技术电源及扫描新技术1电源电路新技术电源电路新技术 （1）桥式）桥式/倍压整流自动切换电路：使电视机能够适应倍压整流自动切换电路：使电视机能够适应的交流变化范围为的交流变化范围为90V-270V。一般以。一般以AC 145V为界，高于为界，高于145V采用桥式整流电路，低于采用桥式整流电路，低于145V则采用倍压整流电路。则采用倍压整流电路。D1D2D3

21、D4KC1C2R1R2直流输出（2）基本电路结构：）基本电路结构：第30页，本讲稿共43页（3）原理：）原理：若开关若开关K断开，则断开，则D1D4组成桥式整流电路，组成桥式整流电路，C1与与C2串联串联后作为整流后的滤波电容。后作为整流后的滤波电容。D1D2D3D4KC1C2R1R2直流输出第31页，本讲稿共43页D1D2D3D4KC1C2R1R2Uo=UC1+UC2开关开关K闭合，电路为闭合，电路为倍压整流电路倍压整流电路交流电的正半周，电流经交流电的正半周，电流经D1、C1、K形成回路，形成回路，C1被充电；被充电；交流电的负半周，电流经交流电的负半周，电流经K、C2、D4形成回路，形成

22、回路，C2被充电。被充电。C1所充电压与所充电压与C2所充电压所充电压叠加后形成两倍压输出。叠加后形成两倍压输出。第32页，本讲稿共43页2、倍（变）频扫描技术、倍（变）频扫描技术（1）普通场频的缺点：）普通场频的缺点：帧频使为帧频使为25Hz/30Hz，低于人眼的临界闪烁频率，低于人眼的临界闪烁频率，图像使有闪烁。，图像使有闪烁。（2）改善方法：）改善方法：1）100Hz倍场频隔行扫描方式倍场频隔行扫描方式 每秒扫描每秒扫描100场，使每根扫描线的重复频率由普通电视机的场，使每根扫描线的重复频率由普通电视机的25Hz（或（或30Hz）变为）变为50Hz（或（或60Hz）。）。优点：由于扫描频

23、率高于人眼的临界闪烁频率，因而减小了图优点：由于扫描频率高于人眼的临界闪烁频率，因而减小了图像大面积闪烁，减轻了长时间观看电视给观众带来的眼睛疲劳，提像大面积闪烁，减轻了长时间观看电视给观众带来的眼睛疲劳，提高了图像垂直清晰度。高了图像垂直清晰度。第33页，本讲稿共43页2）50Hz逐行扫描方式逐行扫描方式 缺点：但因每场扫描线仍为缺点：但因每场扫描线仍为312.5行，奇偶场之间还是会存在行，奇偶场之间还是会存在时间差，所以不能消除边沿锯齿化现象，同时，因一幅画面的扫描时间差，所以不能消除边沿锯齿化现象，同时，因一幅画面的扫描行数只有行数只有625行，在大屏幕彩电屏幕上扫描线仍觉粗阔。行，在大

24、屏幕彩电屏幕上扫描线仍觉粗阔。50Hz逐行扫描方式是在保证原有的每帧扫描逐行扫描方式是在保证原有的每帧扫描625行的情行的情况下，将隔行（况下，将隔行（interlace）扫描变换为逐行扫描）扫描变换为逐行扫描（progressive）扫描，即）扫描，即625i变换成变换成625p。这种逐行扫描电视。这种逐行扫描电视机因为将一幅画面用一场全部扫描完毕，就不存在隔行扫描机因为将一幅画面用一场全部扫描完毕，就不存在隔行扫描的缺陷。的缺陷。第34页，本讲稿共43页2.4.5 投影显示技术：投影显示技术：1、何为背投电视、何为背投电视背投影屏幕墙 体反射镜（LCD、DLP、CRT等）支 架调整器反射镜

25、顾名思义，顾名思义，“背投背投”就是背后投影的电视机。是一种借投影和反就是背后投影的电视机。是一种借投影和反射原理，将屏幕和投影系统置于一体的电视显象系统。射原理，将屏幕和投影系统置于一体的电视显象系统。第35页，本讲稿共43页2、背投电视和种类：、背投电视和种类：双凸透镜屏菲涅耳透镜层 反射镜 投影管(3个)（1）CRT（阴极射线管）（阴极射线管）背投：背投：CRT背投的缺点是聚焦复杂和很难提升亮度，体积庞大，背投的缺点是聚焦复杂和很难提升亮度，体积庞大，不易实现薄型化发展。不易实现薄型化发展。第36页，本讲稿共43页（2）背投新技术（）背投新技术（微显背投微显背投MD）：）：LCD背投：背

26、投：LCD背投是采用透射式液晶背投是采用透射式液晶。目前最新采用的是晶极光。目前最新采用的是晶极光液晶背投三片式液晶显示技术。三片高分辨率的液晶面板，液晶背投三片式液晶显示技术。三片高分辨率的液晶面板，分别处理红绿蓝三原色，分别处理红绿蓝三原色，三原色一次合成三原色一次合成。首先首先，光源灯管发出的白光通过光阑开关调整到合适的亮度，光源灯管发出的白光通过光阑开关调整到合适的亮度，经由分光器分成红绿蓝三束光经由分光器分成红绿蓝三束光，然后然后各自透过自己光路上的高各自透过自己光路上的高分辨率的液晶面板，进行单色光成像，分辨率的液晶面板，进行单色光成像，最后最后单色像经过精确单色像经过精确的图像叠

27、合会合成普通的图像，通过反光板反射最终在屏幕的图像叠合会合成普通的图像，通过反光板反射最终在屏幕上成像。上成像。第37页，本讲稿共43页第38页，本讲稿共43页DLP背投：背投：DLP是英文（是英文（Digital Light Porsessor）的缩写，译作数字光）的缩写，译作数字光处理器。它以处理器。它以DMD（Digital Micormirror Device）数字微镜装）数字微镜装置作为成像器件，反射光投射图像到屏幕。置作为成像器件，反射光投射图像到屏幕。DLP关键器件关键器件DMD是芯片。是芯片。DMD由德州仪器公司开发研制的一种半导体元件，一个由德州仪器公司开发研制的一种半导体元

28、件，一个 DMD 芯片包含成千上万的微小的正方形反射镜片。这些微镜按照行列紧芯片包含成千上万的微小的正方形反射镜片。这些微镜按照行列紧密排列，每个微镜代表一个像素，并可由相应的存储器控制在开或密排列，每个微镜代表一个像素，并可由相应的存储器控制在开或关的两种状态下切换转动，从而控制光的反射。关的两种状态下切换转动，从而控制光的反射。第39页，本讲稿共43页最新DMD芯片长虹集团展示采用DLP技术制造的大屏幕电视机 演演 示示第40页，本讲稿共43页LCOS背投：背投：LCOS背投影电视机也叫硅晶背投电视，背投影电视机也叫硅晶背投电视，LCOS（Liquid Crystal On Silicon

29、）背投电视采用反射式液晶与）背投电视采用反射式液晶与CMOS半导体技术，半导体技术，LCOS用很小尺用很小尺寸的成像器，通过放大光学系统实现在大的显示屏幕上间接成像。寸的成像器，通过放大光学系统实现在大的显示屏幕上间接成像。LCOS采用的是一种点阵式成像技术。机身内设计有采用的是一种点阵式成像技术。机身内设计有3片片LCOS液晶片，每片上有约液晶片，每片上有约150万像素，每个像素下都有一个电万像素，每个像素下都有一个电极控制其开关，三片极控制其开关，三片LCOS液晶片各自同步形成液晶片各自同步形成R、G或或B三单三单色图像。色图像。RGB三单色图像经光学元件组合成一幅三单色图像经光学元件组合

30、成一幅24位真彩图，位真彩图，再经高解像度广角镜头放大到屏幕上。再经高解像度广角镜头放大到屏幕上。第41页，本讲稿共43页 微显背投较微显背投较CRT背投有亮度高，清晰度高，功耗背投有亮度高，清晰度高，功耗底，寿命长，可做到很薄，重量也较轻，屏尺寸也可底，寿命长，可做到很薄，重量也较轻，屏尺寸也可做到较大的特点，而且也不会像液晶电视和等离子电做到较大的特点，而且也不会像液晶电视和等离子电视那样，成本随着尺寸的增加而大幅度地增加，因此视那样，成本随着尺寸的增加而大幅度地增加，因此在未来大英寸领域更具竞争力。在未来大英寸领域更具竞争力。第42页，本讲稿共43页本次课小结：本次课小结：1 1、视频处理新技术；、视频处理新技术；2 2、伴音处理新技术；、伴音处理新技术；3 3、图像显示新技术；、图像显示新技术；4 4、电源及扫描新技术；、电源及扫描新技术；5 5、其它新技术。、其它新技术。本次课作业：本次课作业：补充：描述补充：描述LCDLCD和和PDPPDP显示屏的发光原理显示屏的发光原理 与各自的特点。与各自的特点。第43页，本讲稿共43页