模擬電視與數(shù)字電視基礎(chǔ)知識(shí)

1、模擬電視與數(shù)字電視基礎(chǔ)知識(shí)模擬電視與數(shù)字電視基礎(chǔ)知識(shí)研發(fā)部測(cè)試部 操曉榮 內(nèi)部培訓(xùn)0 0 1 1電視機(jī)世界史0 0 2 2電視機(jī)中國史電視發(fā)展簡史電視發(fā)展簡史：年記：年記：19241924年人類歷史上第一臺(tái)電視機(jī)出現(xiàn)年人類歷史上第一臺(tái)電視機(jī)出現(xiàn)年記：年記：19391939年年RCARCA產(chǎn)產(chǎn)9 9英寸電視英寸電視年紀(jì)：年紀(jì)：19471947年年FansworthFansworth產(chǎn)產(chǎn)1212英寸電視英寸電視年紀(jì)：年紀(jì)：19481948年年ZenithZenith產(chǎn)彩色電視機(jī)產(chǎn)彩色電視機(jī)年紀(jì)：年紀(jì)：19591959年年P(guān)hilcoPhilco電視機(jī)電視機(jī)年記：年記：19711971年松下電視機(jī)年

2、松下電視機(jī)年紀(jì)：年紀(jì)：19581958年我國第一臺(tái)黑白電視機(jī)誕生年我國第一臺(tái)黑白電視機(jī)誕生年紀(jì)：年紀(jì)：19801980年年MagnavoxMagnavox電視機(jī)電視機(jī)年紀(jì)：年紀(jì)：19701970年中國第一臺(tái)彩電年中國第一臺(tái)彩電年紀(jì)：年紀(jì)：19821982年國產(chǎn)金星牌彩色電視機(jī)年國產(chǎn)金星牌彩色電視機(jī)年紀(jì)：年紀(jì)：1990-20001990-2000年電視機(jī)年電視機(jī)年紀(jì)：年紀(jì)：20072007年年205205英寸英寸LEDLED電視機(jī)電視機(jī)電視行業(yè)現(xiàn)狀：電視行業(yè)現(xiàn)狀：1.顯示材料多樣化CRT 等離子 LCD LED 有機(jī)顯示面板等多種顯示材料共存2.數(shù)字化普及模擬數(shù)字一體機(jī)開始大規(guī)模占領(lǐng)市場(chǎng)3.智能

3、化各大電視廠商均彩色的基本概念彩色的基本概念電視是根據(jù)人的視覺特性，利用電信號(hào)的方式實(shí)現(xiàn)彩色圖像的分解 變換 傳送 和再現(xiàn)過程的視覺電子設(shè)備1.彩色的基本要素* 黑白圖像表示其特性的三個(gè)基本要素是：亮度 對(duì)比度和灰度，亮度是指人眼所感覺到光的明暗程度；對(duì)比度是指圖像最大亮度與最小亮度的比值；灰度是指圖像黑白亮度的層次。圖像從最亮到最暗的層次越多，圖像就越清晰，通常用7-8階的灰階就能顯示明暗清晰的圖像*彩色圖像表示其特性的三要素是：亮度 色調(diào) 以及飽和度*亮度 與黑白電視一樣 指人眼所感覺到光的明暗程度*色調(diào) 指光的顏色類別 與光的波長有關(guān) 我們通常所說的 紅色 綠色 藍(lán)色就是指的色度*色飽和

4、度是指光的深淺程度（如淺紅 淺藍(lán)等）與里面的白光成分有關(guān)，白光越多，光越淺，色飽和度就越低，一般色調(diào)與色飽和度統(tǒng)稱色度，在彩色電視系統(tǒng)中，傳輸彩色圖像，實(shí)質(zhì)就是傳輸圖像像素的亮度和色度2.三基色原理 自然界的彩色是由赤橙黃綠青藍(lán)紫七色光合成的，所以在電視中若用七色光組成彩色圖像，確實(shí)可以真實(shí)的再現(xiàn)自然光圖像，但是卻需要配備七個(gè)信號(hào)通道，會(huì)使電視系統(tǒng)變得復(fù)雜，利用三基色原理可以簡化信號(hào)量，還能滿足電視設(shè)備的要求。*三基色原理人們?cè)谶M(jìn)行混色試驗(yàn)的時(shí)候發(fā)現(xiàn)，只要選取三種顏色的單色光按一定比例進(jìn)行混合就可以的到大自然中的大部分顏色，具有這種特性的單色光叫做基色光，對(duì)應(yīng)的三種顏色叫做三基色，人眼的光敏細(xì)

5、胞只對(duì)紅 綠 藍(lán)三種彩色敏感，根據(jù)人眼的這種視覺特性，產(chǎn)生了三基色原理，主要有以下內(nèi)容：*三基色必須是獨(dú)立產(chǎn)生的，即其中任意一種單色光都不能由其他兩色光混合產(chǎn)生*自然界中的大部分顏色都可以由三基色按照一定的比例混合得到*三基色的混合比例，決定了混合色的色調(diào)與飽和度*混合色的亮度等于構(gòu)成該混合色的各個(gè)基色亮度之和*三基色不是唯一的，電視系統(tǒng)的彩色是采用加混色，即電視中的彩色是由紅綠藍(lán)三基色光按照一定比例得到的，在生活中，如繪畫，是采用減混色三基色原理的意義 三基色原理是對(duì)顏色進(jìn)行合成與分解的重要原理，為彩色電視奠定了理論基礎(chǔ)，大大簡化了電視信號(hào)的處理，有了三基色原理，只需要將需要傳送的顏色分解為

6、三基色（紅 綠 藍(lán)）再分別對(duì)應(yīng)一種電信號(hào)進(jìn)行傳送處理即可在一般的彩色電視中，通常使用兩種相加混色法1.空間混色法 它將三種色光投射到同一表面上彼此相距很近的三個(gè)點(diǎn)上.由于人眼的分辨率力有限，能產(chǎn)生一種基色光混合的色彩感覺 2.時(shí)間混合法 它把三種基色光輪流投射到同表面上，只要輪流速度足夠快，由于人的視覺惰性，就能達(dá)到相加混色的效果。 紅色+綠色=黃色 綠色+藍(lán)色=青色 紅色+藍(lán)色=紫色（品紅） 紅色+綠色+藍(lán)色=白色 黃色、青色、品紅都是由兩種及色相混合而成，所以它們又稱相加二次色 紅色+青色=白色 綠色+品紅=白色 藍(lán)色+黃色=白色電視圖像的傳送電視圖像的傳送一、像素的概念 根據(jù)人眼對(duì)細(xì)節(jié)分

7、辨力有限的特點(diǎn)，將一幅圖像可以看成是由許許多多的細(xì)小單元組成，在圖像處理系統(tǒng)中，將這些組成畫面的細(xì)小單元稱為像素二、電子掃描 將一幅圖像上的各像素的明暗變化轉(zhuǎn)換為順序傳送的電信號(hào)，以及將這些順序傳送的電信號(hào)再重新恢復(fù)為一幅圖像的過程稱為掃描。通過電子的方式來實(shí)現(xiàn)掃描過程的稱之為電子掃描，電視技術(shù)中常用逐行掃描和隔行掃描兩種掃描方式。2.電光轉(zhuǎn)換 電光轉(zhuǎn)換過程也就是顯像過程，是在顯示裝置上完成的，其工作原理與顯示材料及結(jié)構(gòu)有關(guān)。目前用于電光轉(zhuǎn)換的顯示器件主要有CRT、LCD、PDP等幾種電光轉(zhuǎn)換原理（顯像原理）(1)CRT的電光轉(zhuǎn)換 CRT（Cathode-Ray Tubes，陰極射線管）是一種

8、傳統(tǒng)的圖像顯示器件，它就是我們常說的顯像管。下面以彩色CRT顯像管為例，介紹其基本結(jié)構(gòu)和工作原理 （2）LCD的電光轉(zhuǎn)換 LCD （Liquid-Crystal Display）是利用液晶材料的特性實(shí)現(xiàn)電光轉(zhuǎn)換和圖像顯示的。其主要特點(diǎn)是重量輕、體積小、功耗低。（3） PDP的電光轉(zhuǎn)換PDP（Plasma Display Panels等離子顯示器）是一種輻射光顯示裝置，主要利用了惰性氣體放電時(shí)產(chǎn)生的紫外線輻射來誘發(fā)熒光粉發(fā)光。作為一項(xiàng)很有發(fā)展前景的技術(shù)，它已被彩色大屏幕HDTV顯示器市場(chǎng)看好色差信號(hào)的處理-大面積著色原理 如下圖，以下是視頻采集卡得到的圖像，第一幅是Y分量描述黑白圖像，第二幅是U

9、(V)分量描述，第三幅是V(U)分量描述，第四幅是YUV三幅合成后得到的正常圖像。黑白圖像與如此模糊的UV分量圖合成后竟然如此真實(shí)的得到彩色圖像，這就是事實(shí)。由此得出：Y分量是黑白輪廓圖像，UV分量很模糊，只是大約描述了整塊的色彩，這就是“大面積著色原理”。頻譜間置頻譜間置- -亮度信號(hào)與色度信號(hào)頻譜間置亮度信號(hào)與色度信號(hào)頻譜間置頻譜簡置頻譜示意圖頻譜簡置頻譜示意圖一一. .彩色制式彩色制式目前彩色電視共有三大制式：1.NTSC制 即正交平衡調(diào)幅制，又稱N制，是美國于1953年研制成功的。 NTSC制的優(yōu)點(diǎn)是：電路簡單，設(shè)備成本低。缺點(diǎn)是兩色差信號(hào)傳輸過程中的串?dāng)_和在接收端色差信號(hào)分離不徹底，

10、容易出現(xiàn)顏色失真、串色?，F(xiàn)在的錄像機(jī)、激光影碟機(jī)很多都是NTSC制式。采用這種制式的國家和地區(qū)有：美國、日本、加拿大、墨西哥、菲律賓和我國的臺(tái)灣省等。2.PAL制 即逐行倒相正交平衡調(diào)幅制。PAL制是1962年由西德研制成功并 正式使用。為了克服NTSC制的串色問題，PAL制兩個(gè)色差信號(hào)中的一個(gè)由PAL開關(guān)控制每行倒相一次，在接收端采用梳狀濾波器可實(shí)現(xiàn)兩色差信號(hào)的良好分離，大大減小了串色問題。其缺點(diǎn)是增加了設(shè)備的復(fù)雜性?，F(xiàn)在采用PAL制的國家主要有德國、英國、荷蘭、新西蘭、澳大利亞、比利時(shí)、泰國和中國等。 3.SECAM制 即順序傳送彩色與存儲(chǔ)復(fù)用制。SECAM制是1956年法國工程師亨利.弗

11、朗斯提出的。SECAM制傳輸每一行彩色信號(hào)時(shí)，只傳送一個(gè)色差信號(hào)；在傳送下一行信號(hào)時(shí)再傳送另一個(gè)色差信號(hào)，而把上一行傳送的那個(gè)色差信號(hào)存儲(chǔ)下來供本行使用，因兩行圖像信號(hào)間的差別不太大。SECAM制使傳輸彩色信號(hào)每一時(shí)刻都只有一個(gè)色差信號(hào)，不存在互擾和分離的問題，從而徹底克服了串色問題，其圖像質(zhì)量受傳輸通道失真的影響最小。其缺點(diǎn)是不能實(shí)現(xiàn)亮度信號(hào)和色度信號(hào)的頻譜交錯(cuò)，故副載波光點(diǎn)干擾可見度較大，兼容性不如NTSC制和PAL制，同時(shí)亮度對(duì)色度串?dāng)_也大。采用這種制式的國家和地區(qū)主要有前蘇聯(lián)地區(qū)、東歐各國、法國等三種制式各有優(yōu)缺點(diǎn)，從理論上講，SECAM制的圖像質(zhì)量最好，NTSC制最差。但隨著電視技術(shù)

12、的發(fā)展和新元器件的開發(fā)應(yīng)用，電視機(jī)性能已大大提高，從而使圖像質(zhì)量得到改善。目前主觀評(píng)價(jià)結(jié)果表明，三種制式圖像質(zhì)量差別不大。因此，這三種制式將會(huì)長期共同存在和不斷地發(fā)展。世界上有13種電視體制，三大彩電制式，兼容后組合成30多個(gè)不同的電視制式。但根據(jù)對(duì)世界200多個(gè)國家和地區(qū)的調(diào)查，僅使用其中的17種：8種PAL，2種NTSC，7種SECAM。使用最多的是PAL/B、G，有60個(gè)國家和地區(qū)使用；NTSC/M，有54個(gè)國家和地區(qū)使用；SECAM/K1，有23個(gè)國家和地區(qū)使用。所以多制式電視機(jī)都不是全制式，但只要能接收PAL/D、K、B、G、I，NTSC/M，SECAM/K、k1、B、G、制式，就能

13、收到世界上80%以上國家和地區(qū)的電視節(jié)目。二二. .伴音制式伴音制式*各地區(qū)彩色制式與伴音制式小結(jié)美洲地區(qū)： 大部分國家皆采用NTSC彩色系統(tǒng)及使用美國標(biāo)準(zhǔn)頻道調(diào)諧器, 但南美巴西與阿根廷, 雖電視頻道仍為美國標(biāo)準(zhǔn)頻道(使用美國頻道調(diào)諧器), 且聲音中頻亦相同(4.5MHz), 卻分別為特殊之PAL-M及PAL-N彩色系統(tǒng)，其彩色解調(diào)電路與一般歐洲相同, 只是副載波頻率分別改變?yōu)?.5756 MHz及3.5821MHz (標(biāo)準(zhǔn)PAL為4.433MHz, NTSC為3.58MHz)。 此外需注意PAL-N垂直同步頻率為50Hz(其它各國均為60Hz)。由于一般南美客戶皆要求雙系統(tǒng)(即NTSC附加

14、PAL-M或N)及三區(qū)全系統(tǒng), 在彩色解調(diào)電路除需選用雙系統(tǒng)功能IC外, 副載波振蕩水晶更需以三組頻率切換處理, 尤其PAL-N系統(tǒng)更需注意切換垂直同步頻率為50Hz。歐洲地區(qū)：大部分國家皆采用PAL彩色系統(tǒng), 及歐洲標(biāo)準(zhǔn)頻道(聲音中頻為5.5MHz)。英國, 愛爾蘭則更改聲音中頻為6.0MHz, 而蘇俄及東歐, 南歐等原共產(chǎn)國家, 則采用ME SECAM彩色系統(tǒng), 及特定之OIRT頻道, 且聲音中頻亦相異為6.5MHz。 此外法國更采用完全不同之影像及聲音調(diào)變方式, 獨(dú)特之內(nèi)差頻道及FRENCH SECAM彩色系統(tǒng)。本區(qū)除因OIRT頻道需使用特定之調(diào)諧器外, (亦可使用較寬之澳洲頻道調(diào)諧器代

15、用), 其它均使用歐洲標(biāo)準(zhǔn)頻道調(diào)諧器。澳洲地區(qū): 有澳洲及紐西蘭兩國, 較為單純, 采用標(biāo)準(zhǔn)PAL彩色系統(tǒng)(聲音中頻為5.5MHz), 但因電臺(tái)頻道特殊, 其頻道范圍較寬, 需使用特定之澳洲頻道調(diào)諧器。亞洲地區(qū)：除臺(tái)灣, 日本, 韓國, 菲律賓, 緬甸, 柬埔寨為標(biāo)準(zhǔn)之NTSC彩色系統(tǒng)(4.5MHz之聲音中頻)外, 其它各國均為PAL彩色系統(tǒng), 但聲音中頻則較復(fù)雜，大陸為6.5MHz, 香港為6.0MHz, 其它地區(qū)為5.5MHz。 此外日本有特定的電臺(tái)頻道, 需使用特定之日本頻道調(diào)諧器, 其它NTSC系統(tǒng)國家則使用標(biāo)準(zhǔn)美國頻道調(diào)諧器。大陸的電臺(tái)頻道因電臺(tái)頻道較寬,使用其它調(diào)諧器時(shí), 會(huì)有部分

16、頻道無法收視。其它PAL系統(tǒng)國家則使用標(biāo)準(zhǔn)歐洲頻道調(diào)諧器。非洲及中東地區(qū): 有PAL及ME SECAM兩種彩色系統(tǒng)且聲音中頻均為5.5MHz。由于各國地理位置鄰近, 因此兩種彩色系統(tǒng)需同時(shí)具備。僅有南非雖為PAL系統(tǒng), 卻采用6.0MHz的聲音中頻及較寬的電臺(tái)頻道, 需使用特定的調(diào)諧器。 其它地區(qū)則仍使用標(biāo)準(zhǔn)歐洲頻道調(diào)諧器。平板顯示器的一般電路構(gòu)成 接收天線 AUDIO R VIDEO G B AC220V 各種直流高頻頭中放/視頻解調(diào)/伴音鑒頻視頻解碼隔行/逐行處理，顯示格式變換音效處理伴音功放喇叭MCU開關(guān)電源數(shù)字電視基礎(chǔ)數(shù)字電視基礎(chǔ)什么是數(shù)字電視 數(shù)字電視就是指從演播室的節(jié)目采編制作到發(fā)射、傳輸、接收的所有環(huán)節(jié)都 是使用數(shù)字電視信號(hào) 或?qū)υ撓到y(tǒng)所有的信號(hào)傳播都是通過由0、1數(shù)字串所構(gòu)成的數(shù)字流來傳播的電視類型。