彩色电视机原理教案.pptx

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1、会计学1彩色电视机原理彩色电视机原理10.1、数字电视接收调谐器滤波器和同步检波器同步和定时NTSC抑制滤波器信道均衡器相位跟踪器网络解码器数据解交织器RS解码器数据解扰器MPEG-2解码AC-3解码视频DACCRT音频DAC5.1声道输出 行场 扫描数字电视接收机1.ATSC8-VSB地面数字电视广播传输系统结构框图 第1页/共55页 （2）滤波器及同步检波和NTSC抑制滤波 在第三混频器中产生同相I信号和正交Q信号，用I信号和Q信号混频后产生的直流信号去控制二本振的振荡频率，使频率保持稳定。NTSC抑制滤波器是将同频道干扰抑制，同时将白噪声的性能降低，减小I与Q信号差的影响。（3)信道均衡

2、 信道均衡起到减小图像倾斜和重影的作用。（4)网络解码器 网络解码器完成限幅和卷积解码，为对抗突发干扰。（1）调谐器第2页/共55页 （5)数据解交织器 数据解交织器的作用是对NTSC同频信号进行抑制滤波处理过程中，因边缘效应而引起的突发脉冲进行可靠地处理。（6)RS解码器 主要作用是解调出RS码，RS码是BCH码的一种，是能够纠正多个错误的纠错码，它是前向纠错码的重要组成部分。（7)MPEG解码器 功能是解调出数字音视频信号，MPEG-2解码器有单片解码器、音视频集成、控制单元独立的两片解码器和音频解码、视频解码、系统控制都独立的三片解码器三种。第3页/共55页VOD视频点播系统 第4页/共

3、55页数字交互式电视 （1）现代电视技术发展的两个重要标志（见下图）模拟电视单向传输数字电视数字交互式电视现代电视技术发展的第一个重要标志现代电视技术发展的第二个重要标志1.数字交互式电视概述 （2）三网融合 三网是指电信网、计算机网、广播电视网，是信息社会的三大基石。三网融合的具体体现是数字交互式电视，三网融合不仅体现在技术、终端和网络上，还表现在业务、行业等上。第5页/共55页 （3）数字交互式电视（ITV）ITV又称数字互动电视，是一种受用户控制的数字视频、音频分配业务，在节目间和节目内观众能够自主选择。ITV采用非对称双向传输网络，用户信息通过窄带上行信道送到信息中心，下行信道则是具有

4、高速音视频传输能力的宽带信道。数字交互式系统的参考模型。（见下图）第6页/共55页广播服务提供商广播网络适配交互服务提供商交互网络适配广播接口模块 广播 传输 媒介 交互 网络交互接口模块定置单元网络接口单元 广播信道DVB传输系统交互信道网络无关前向路径回传路径与网络无关网络无关交互信道广播信道数字机顶盒最终用户第7页/共55页2.数字交互式电视系统 （1）数字交互式电视系统结构（见下图）实时视频视频服务器视频服务器视频服务器宽带变换视频服务器实时编码网关服务器数字机顶盒数字电视接收机数字机顶盒数字机顶盒数字电视接收机数字电视接收机骨干网用户接入网中心局 （2）数字互动电视系统组成 由数字电

5、视节目源、视频服务器、宽带传输网络、用户 终端、管理与收费系统等组成，是一种分布式的多媒体系统。第8页/共55页 数字电视节目源：提供内容丰富、图象清晰、音质优美的数字电视节目；视频服务器：是一个存储和检索视频点播节目信息的视频服务系统，具大容量、低成本存储、迅速准确响应、安全可靠等特点。宽带传输网络（两大部分组成）：骨干传输网络：指远端服务器与本地网关之间的网络。通常采用光纤网络通信。用户接入网络：连接用户与系统前端的传输网络。例如：计算机局域网、HFC、ADSL等。第9页/共55页 用户终端 用户终端是与广大用户沟通的桥梁，分为三种：多媒体计算机 电视接收机+数字机顶盒 数字交互式电视接收

6、机 管理收费系统 数字交互式电视系统是一个有偿服务系统，具备地址编码及寻址功能，使授权用户获得所需节目，故必须有安全可靠、有效合理的管理收费系统。第10页/共55页TC2132C2 有线数字电视机顶盒 TCB 高清数字电视机顶盒 第11页/共55页FD-3010型有线数字电视机顶盒 第12页/共55页家用数字电视卫星接收机第13页/共55页数字卫星工程接收机第14页/共55页DVB-T地面无线传输机顶盒第15页/共55页便携式数字电视接收盒第16页/共55页数字机顶盒STB 数字电视机顶盒包括：卫星电视机顶盒 闭路电视机顶盒 地面电视机顶盒数字机顶盒STB（Set-Top-Box）可实现：VO

7、D视频点播 数字电视广播 Internet访问 远程教学 会议电视 电子商务等。第17页/共55页数字机顶盒控制子系统网络接口子系统信号处理子系统用户扩展接口子系统1.数字机顶盒系统组成 由四大子系统组成，即控制子系统、信号处理子系统、网络接口子系统、用户扩展接口子系统。（见下图）第18页/共55页 2.数字电视机顶盒的功能 （1）电子节目指南（EPG）：为用户提供一种容易使用、界面友好、可以快速访问想看节目的方式，用户可以通过该功能看到一个或多个频道甚至所有频道上近期将播放的电视节目。（2）高速数据广播：为用户提供股市行情、票务信息、电子报纸、热门网站等各种信息。（3）条件接收：核心是加扰和

8、加密，数字机顶盒具有解扰和解密功能。第19页/共55页 （4）软件在线升级：数据广播服务器按DVB数据广播标准将升级软件广播下来，机顶盒能识别该软件的版本号，在版本不同时接收该软件，并对保存在存储器中的软件进行更新。3.数字电视机顶盒的主要技术 (1)解复用与解压缩技术 将复用的比特流解复用成各种格式的音视频等数据流并解压还原。第20页/共55页 解复用、解压缩方案一MPEG-2传输流解复用器MPEG-2解码恢复音视频数据流数据流MPEG-4解码丢弃 解复用、解压缩方案二MPEG-2传输流解复用器MPEG-2解码MPEG-4解码 MPEG-4 合成恢复 音视频数据流 数据流第21页/共55页

9、（3）上行数据的调制编码技术：传送上行数据的方式：电话线ADSL方式；以太网方式；HFC（光纤同轴电缆混合网)方式。由于上行数据量远小于下行数据量，故常用QPSK、16QAM方式调制。（2）下行数据解调与信道解码技术：QPSK、QAM、COFDM、VSB等解调和RS解码、卷积解码、解交织、维特比解码等功能。（4）网络浏览技术：为实现真正意义上的网络浏览，还必须考虑在其上运行IP协议。第22页/共55页 (5)实时操作系统RTOS技术：负责管理本地资源和网络资源，提供基本的操作功能以及设备的访问控制。(6)中间件技术：即开放式业务平台，通常由Java虚拟机、网络浏览器、图像与多媒体模块等组成。(

10、7)解密、解扰技术：发端用加密的控制字对电视信号进行加扰传输，收端要对其逆变换，先将加密的控制字解密，再用解密的控制字去将加扰的数字电视信号恢复出来，即解扰。第23页/共55页MPEG-2音频解码器音频D/A音频流模拟音频ROMRAM智能卡接口红外遥控接口CPU数字调谐器QPSK解调QAM解调FEC图形发生器ATM处理单元MPEG-2视频解码器PAL/NTSCSECAM解码器模拟视频通道视频流全电视信号网络4.数字机顶盒硬件结构及工作流程 （1）数字机顶盒硬件结构（见下图）第24页/共55页（2）数字机顶盒工作流程网络（RF信号）数字调谐器（选台）QAM解调、前向纠错ATM（数据包解复用）MP

11、EG-2视频解码器MPEG-2音频解码器PAL/NTSC/SECAM解码器音频D/A模拟音频全电视信号模拟视频通道图形视频信号现在知道了吧？！第25页/共55页数字电视核心应用视频点播（VOD）(1)视频点播VOD：即Video On Demand，是一种交互式多媒体信息点播系统。特点是可实现用户按需点播音视频节目，具有高度的双向交互性，是VOD区别于传统电视的最显著特征。1.视频点播概要 (2)VOD体系结构：（见下图）由视频服务提供商、传输网络、用户终端三大部分组成。第26页/共55页传输网络视频服务器视频服务提供商用户终端用户群2.三种视频点播 （1）真视频点播TVOD（True-VOD

12、）它真正支持即点即放，但价格昂贵。TVOD为每个用户提供一个单独的通信路径，每个用户各自占有一套节目。第27页/共55页 （3）交互式视频点播IVOD（Interactive-VOD）又称全视频点播，它相对于TVOD、NVOD在性能、功能上有很大改进。IVOD不但支持即点即放，用户还可对视频流进行交互控制，如节目播放、暂停、快进、快退、自动收索等。（2）准视频点播NVOD（Near-VOD）TVOD的替代物，它是每隔一定时间从头播放同一套节目，用户发出点播信息时，交换机将用户终端与最近要从头开播的频道连通，至多等待一个规定时间（几分钟）后可观看，采用广播机制。第28页/共55页3.视频点播系统

13、结构（见下图）传输网络信号打包/解包接收器发送器用户选择处理调制器记帐登记处理服务器编码器信号打包/解包节目选择接口解调器用户接口解压缩器用户接收机混合器传输网络节目分配设备用户设备第29页/共55页（2）基于HFC网络的VOD系统实现结构（见下图）视频服务器管理服务器以太网交换机 上行分配器 编码复用器64QAM滤波器HFC网络STBHDTV上行信道下行信道第30页/共55页（3）一种城域VOD系统（见下图）VOD服务器电视接收机数字机顶盒ADMADMADMADM网关前端中心交换局用户接收端本地交换局SDH环状网（MAN）第31页/共55页10.2 图像显像新技术 随着信息时代的到来，电视技

14、术迅猛发展，大屏幕显示器普通应用，用户希望电视系统具有大画面、高亮度、高分辨率的显示效果，而传统的CRT显示器很难满足用户这方面的要求。近些年来迅速发展的液晶显示、等离子体显示等平板显示新技术，成为解决大画面显示的有效途径。第32页/共55页1、液晶显示器（简称LCD）（1）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状态。（2）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，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

15、像的目的。固体液晶液体第33页/共55页1）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TFT液晶屏结构:第34页/共55页第35页/共55页放大镜下的液晶：TN型液晶屏结构:第36页/共55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37页/共55页2）彩色液晶电视屏 单色LCD要实现彩色显示，一般是在液晶盒与检偏器之间加上滤色片，组成一个子像素单元。由红、绿、蓝三种滤色片分别和相应的液晶盒组成三个子像素

16、，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，便产生各种各样的彩色。如果LCD的分辨率为1024768，则表明LCD有：1024768786432个彩色液晶像素，有2359296个子像素。第38页/共55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39页/共55页 3）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背光源。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2.0毫米。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CCFL提供，其光亮度和均匀度直接影响屏幕的

17、色彩对比度、全屏区域亮度效果和可视角度等。第40页/共55页反射板集光板CCFL尖劈光板散射板棱形板光第41页/共55页（3）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。1）驱动电压低，一般只有几伏。2）不会产生X射线或紫外线辐射，对人体无害。3）功率损耗小，比传统电视机节能40%。21英寸液晶电视功率为40瓦，30英寸为120瓦，4）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4厘米以内，仅有等离子电视的1/21/3，是普通CRT电视厚度的1/10左右第42页

18、/共55页2、等离子显示屏（PDP）（1）什么是等离子显示屏（2）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图像，这与CRT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：第43页/共55页在等离子管上加上电压等离子管加上电压后：第44页/共55页 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

19、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，封在两层玻璃之间的等离子管小室中的气体会产生紫外光，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。如下图所示：（3）等离子电视的工作原理 第45页/共55页（4）PDP的分类：PDP按照工作方式不同可分为：直流型（DC-PDP）交流型（AC-PDP）AC-PDP又根据电极结构不同分为：对向放电型表面放电型第46页/共55页（5）等离子显示屏内部结构：第47页/共55页第48页/共55页（6）PDP显示器具有以下特点：1）易于实现薄型大屏幕；2）具有高速响应特性，开关速度极高，在微秒量级，可以

20、显示高速运动的图像；3）可实现全彩色显示。视觉宽，可达160度，亮度均匀而且非常明亮（这一点就是LCD液晶电视的缺点）；4）不涉及聚焦问题，因而不会产生色彩漂移现象；5）具有存储功能，工作于全数字化模式；6）无图象畸变，不受磁场干扰。无电磁偏转，所以无畸变，也不受电磁干扰。7）具有寿命长，彩色PDP可达3万小时以上。8）主要缺点：耗电量大、价格偏高。第49页/共55页3、背投显示技术：（1）何为背投电视背投影屏幕墙 体反射镜（LCD、DLP、CRT等）支 架调整器反射镜顾名思义，“背投”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。第50页/共55页第5

21、1页/共55页DLP背投：DLP是英文（Digital Light Processor）的缩写，译作数字光处理器。它以DMD（Digital Micro-mirror Device）数字微镜装置作为成像器件，反射光投射图像到屏幕。DLP关键器件DMD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 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。第52页/共55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 第53页/共55页 微显背投较CRT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，因此在未来大英寸领域更具竞争力。第54页/共55页