数字电视课件

1、数字电视课件交互式电视数字电视课件交互式电视的概述 ITV，全称为INTERNET TELEVISION，中文译为交互式电视，也有人称之为互动电视。交互式电视是一种双向电视，用户能通过这种电视屏幕上的信息窗对信息作出回应，使观众和电视机屏幕上的信息或节目建立一种双向联系。交互式电视与传统电视最大的不同就是，它改变了过去人们被动地接受信息的状况，使人们可以主动选取信息，从而达到使观众与电视之间形成一种互动关系。数字电视课件交互式电视的概述 交互式电视的信息传输采用不对称模式，它是以电视为基础，在大规模的分布式多媒体系统上发展起来的。它不但可以提供基本电视和点播电视服务，而且还可以提供许多其它的服

2、务 和功能。ITV支持不同的用户选择20-2000个电视节目，以利于不同的压缩、解压缩算法，提供良好的HDTV、PAL、NTSC及其它制式的兼容性；适应不同电视机的分辨率和纵横化，以适应日后技术的更新换代。数字电视课件交互式电视的组成 交互式电视系统由电视节目源、信号处理、宽带传输网络、家庭用户终端、VoD服务器等五个部分组成。(1) 电视节目源。作为媒体管理单位制作的VoD服务，将节目内容数字化。可以通过视频服务器对电视节目源进行存储和检索。(2)宽带传输网络。交互式电视适用于交互式电视的网络 现在有3种网络可用来提供交互式多媒体服务，分别是：有线电视系统、电话系统和互联网络。电话系统是交换

3、的、对称的和交互的，通常采用光纤主士网络传输数字信号，用铜双绞线传输模拟信号。有线电视系统是非交互、分布式的，其主干网以模拟光纤和卫星通信为基础，使用同轴电缆连接到用户。 (3)家庭用户终端。数字机顶盒是一种将数字电视信号转换成模拟信号的变换设备，通过对数字化压缩的图像声音信号进行解码还原，产生模拟视频和声音信号，以提供给观众高质量的电视节目。数字化、交互式、多媒体、多功能是数字机顶盒的基本特征，其中交互式是数字机顶盒的生命力所在。 (4)VoD服务器。VoD应用服务器的主要功能包括了节目导航、用户验证、用户记账、节目加扰、频道选择、播出控制等等。VOD系统是一种多级服务器和多级网络交换的结构

4、，一个基于HFC网络的VOD系统结构由中心服务器、传输系统、HFC网络及用户终端设备组成。数字电视课件利用有线电视网络的交互式电视系统示意图 数字电视课件交互式电视实现的方法 1 存储释放终端交互方式存储释放终端交互方式 2 面向人的实时交互方式面向人的实时交互方式数字电视课件交互式电视实现的方法 1 存储释放终端交互方式：存储释放终端交互方式： 存储释放终端交互方式不需要回传通道，是通过广播网络向下传输的数字电视信号，也称为广播方式的交互式电视。用户需要购买数字电视机顶盒，将传输的数字信号进行解码并转换为普通的模拟视频信号输出到普通电视终端显示设备上实现显示。它利用广播电视频带宽的特点将大量

5、的数据传到用户，用户可以实时在接收端与接受机的终端实现交互，或将大量信息存在终端中的存储器或硬盘中，在实现非实时的终端交互。数字电视课件交互式电视实现的方法 2 面向人的实时交互方式：面向人的实时交互方式： 面向人的实时交互方式需要回传通道，由于人的感觉反应有一定的时间，通常响应时间大于0.5s。现有的电视网络大部分主有下行通道，所以必须要进行双向改造，目前大部分按照DOCSIS协议进行改造，关键部件是CableModem、上行分支器和集中解调器，协议提供了可靠的上行通信机制，是电视网络成为一个全双工通道。数字电视课件交互式电视的功能 观众与内容的交互 媒体节目与内容的交互 播出与接收的交互

6、数字电视课件观众与内容的交互 交互电视的最大贡献是将收视的主控权真正交给用户。视频点播就是把收看电视节目的主动权移植到用户手中, 从内容和时间上, 使用户能在任何时间选择收看自己想看的节目。交互式电视的节目指南,不单单起到节目表的作用, 而且是一种真正引导用户有找电视杖术收看、让用户掌握主动权的收视方式。有了节目指南,用户不仅可以方便选择节目, 而且能从多方面, 如节目内容的分类、演员名称、个人爱好上去寻找节目。我们知道, 录像机使用户摆脱了传统的必须按时间收看电视的习惯, 但模拟录像机使用较复杂, 要想预找节目较困难。而电视节目指南, 可以将节目指南与节目存储捆绑在一起, 使用户能进行“ 复

7、杂条件”下的信息搜寻。 数字电视课件媒体节目与内容的交互 多媒体内容采用数字电视广播后, 用户在电视屏幕上不仅可以看到视频节目, 还可以看到文本内容如网页, 这样就大大丰富了电视的表达方式。媒体节目与内容交互就是把采用不同表达方式的内容在电视机上同时播出, 互相切换。例如我想看体育比赛,输入某一位球员代号, 会跳出一个静止画面来介绍这个球员相关的背景资料, 当然, 通过电视机也能很好地体会到网上冲浪的效果。数字电视课件播出与接收的交互 传统的电视是我播你收, 播出只能面对大众, 不能面对个人。由于交互电视能实现观众对内容的交互, 内容对内容的交互使广播电视演变成一种个性化的“ 推播” , 用户

8、完全可根据个人的爱好来推动节目的播出。对电视运营商来说, 由于采用交互平台, 用户反映可记录下来, 通过在线的调研, 能立刻知道节目是否受欢迎, 并可根据个人习惯来推动节目传播甚至可请用户参加节目制作。 数字电视课件交互电视的原理和技术特点 1.数据压缩技术 2.流式压缩技术和视频流传输技术 3.数据库技术 4.网络技术 5.交互式电视接口技术 数字电视课件交互式电视的未来前景 在欧洲，交互式电视正呈方兴未艾之势。在英国，由澳大利亚人默多克控制的天空广播电台、电视台拥有500万用户。在法国，法国电视四台拥有150万用户。法国电视四台还在西班牙、意大利、比利时、波兰和北欧以及非洲部分地区拥有客户

9、。据市场分析人士估计，到2006年，全球范围内的交互式电视用户将从今年的1300万增长到226亿。与此同时，交互式电视服务带来的收益也将从2000年的5800万美元增长到448亿美元。 数字电视课件谢谢！数字电视课件I2C串行总线的组成及工作原理串行总线的组成及工作原理数字电视课件2.1 I2C串行总线的组成及工作原理串行总线的组成及工作原理采用串行总线技术可以使系统的硬件设计大大简采用串行总线技术可以使系统的硬件设计大大简化、系统的体积减小、可靠性提高。同时，系统的化、系统的体积减小、可靠性提高。同时，系统的更改和扩充极为容易。更改和扩充极为容易。常用的串行扩展总线有：常用的串行扩展总线有：

10、 I2C （Inter IC BUS）总）总线、线、单总线单总线（1WIRE BUS）、）、SPI（Serial Peripheral Interface）总线及）总线及Microwire/PLUS等。等。 本章仅讨论本章仅讨论I2C串行总线。串行总线。数字电视课件2.1.1 2.1.1 I2C串行总线概述串行总线概述 I2C总线是总线是PHLIPS公司推出的一种串行总线，是具备多公司推出的一种串行总线，是具备多主机系统所需的包括总线裁决和高低速器件同步功能的高主机系统所需的包括总线裁决和高低速器件同步功能的高性能串行总线。性能串行总线。 I2C总线只有两根双向信号线。一根是数据线总线只有两根

11、双向信号线。一根是数据线SDA，另，另一根是时钟线一根是时钟线SCL。数字电视课件 I2C总线通过上拉电阻接正电源。当总线空闲时，两根线均总线通过上拉电阻接正电源。当总线空闲时，两根线均为高电平。连到总线上的任一器件输出的低电平，都将使总为高电平。连到总线上的任一器件输出的低电平，都将使总线的信号变低，即各器件的线的信号变低，即各器件的SDA及及SCL都是线都是线“与与”关系关系。数字电视课件 每个接到每个接到I2C总线上的器件都有唯一的地总线上的器件都有唯一的地址。主机与其它器件间的数据传送可以是址。主机与其它器件间的数据传送可以是由主机发送数据到其它器件，这时主机即由主机发送数据到其它器件

12、，这时主机即为发送器。由总线上接收数据的器件则为为发送器。由总线上接收数据的器件则为接收器接收器。 在多主机系统中，可能同时有几个主机企图启在多主机系统中，可能同时有几个主机企图启动总线传送数据。为了避免混乱，动总线传送数据。为了避免混乱， I2C总线要通总线要通过总线仲裁，以决定由哪一台主机控制总线。过总线仲裁，以决定由哪一台主机控制总线。 在在80C51单片机应用系统的串行总线扩展中，单片机应用系统的串行总线扩展中，我们经常遇到的是以我们经常遇到的是以80C51单片机为主机，其它单片机为主机，其它接口器件为从机的单主机情况。接口器件为从机的单主机情况。 数字电视课件一、数据位的有效性规定一

13、、数据位的有效性规定 I2C总线进行数据传送时，总线进行数据传送时，时钟信号为高电平期间时钟信号为高电平期间，数据，数据线上的数据必须保持稳定，只有在线上的数据必须保持稳定，只有在时钟线上的信号为低电时钟线上的信号为低电平期间平期间，数据线上的高电平或低电平状态才允许变化。，数据线上的高电平或低电平状态才允许变化。2.1.2 2.1.2 I2C总线的数据传送总线的数据传送数字电视课件二、起始和终止信号二、起始和终止信号 SCL线为高电平期间，线为高电平期间，SDA线由高电平向低电线由高电平向低电平的变化表示起始信号；平的变化表示起始信号；SCL线为高电平期间，线为高电平期间，SDA线由低电平向

14、高电平的变化表示终止信号。线由低电平向高电平的变化表示终止信号。 数字电视课件 起始和终止信号都是由主机发出的，在起始信号产生起始和终止信号都是由主机发出的，在起始信号产生后，总线就处于被占用的状态；在终止信号产生后，总线后，总线就处于被占用的状态；在终止信号产生后，总线就处于空闲状态。就处于空闲状态。 连接到连接到I2C总线上的器件，若具有总线上的器件，若具有I2C总线的硬件接口，则总线的硬件接口，则很容易检测到起始和终止信号。对于不具备很容易检测到起始和终止信号。对于不具备I2C总线硬件接总线硬件接口的有些单片机来说，为了检测起始和终止信号，必须保证口的有些单片机来说，为了检测起始和终止信

15、号，必须保证在每个时钟周期内对数据线在每个时钟周期内对数据线SDA采样两次采样两次。 接收器件收到一个完整的数据字节后，有可能需要完成接收器件收到一个完整的数据字节后，有可能需要完成一些其它工作，如处理内部中断服务等，可能无法立刻接收一些其它工作，如处理内部中断服务等，可能无法立刻接收下一个字节，这时接收器件可以将下一个字节，这时接收器件可以将SCL线拉成低电平，从而线拉成低电平，从而使主机处于等待状态。直到接收器件准备好接收下一个字节使主机处于等待状态。直到接收器件准备好接收下一个字节时，再释放时，再释放SCL线使之为高电平，从而使数据传送可以继续线使之为高电平，从而使数据传送可以继续进行。

16、进行。 数字电视课件三、数据传送格式三、数据传送格式（1）字节传送与应答）字节传送与应答 每一个字节必须保证是每一个字节必须保证是8位长度。数据传送时，先传位长度。数据传送时，先传送最高位（送最高位（MSB），每一个被传送的字节后面都必须跟），每一个被传送的字节后面都必须跟随一位应答位（即一帧共有随一位应答位（即一帧共有9位）。位）。 数字电视课件 由于某种原因从机不对主机寻址信号应答时（如从机由于某种原因从机不对主机寻址信号应答时（如从机正在进行实时性的处理工作而无法接收总线上的数据），正在进行实时性的处理工作而无法接收总线上的数据），它必须将数据线置于高电平，而由主机产生一个终止信号它必须

17、将数据线置于高电平，而由主机产生一个终止信号以结束总线的数据传送。以结束总线的数据传送。 如果从机对主机进行了应答，但在数据传送一段时间后如果从机对主机进行了应答，但在数据传送一段时间后无法继续接收更多的数据时，从机可以通过对无法接收的无法继续接收更多的数据时，从机可以通过对无法接收的第一个数据字节的第一个数据字节的“非应答非应答”通知主机，主机则应发出终通知主机，主机则应发出终止信号以结束数据的继续传送。止信号以结束数据的继续传送。 当主机接收数据时，它收到最后一个数据字节后，必须当主机接收数据时，它收到最后一个数据字节后，必须向从机发出一个结束传送的信号。这个信号是由对从机的向从机发出一个

18、结束传送的信号。这个信号是由对从机的“非应答非应答”来实现的。然后，从机释放来实现的。然后，从机释放SDA线，以允许主线，以允许主机产生终止信号。机产生终止信号。数字电视课件（2）数据帧格式）数据帧格式 I2C总线上传送的数据信号是广义的，既包括地址总线上传送的数据信号是广义的，既包括地址信号，又包括真正的数据信号。信号，又包括真正的数据信号。 在总线的一次数据传送过程中，可以有以下几种在总线的一次数据传送过程中，可以有以下几种组合方式：组合方式： 在起始信号后必须传送一个从机的地址（在起始信号后必须传送一个从机的地址（7位），位），第第8位是数据的传送方向位（位是数据的传送方向位（R/），用

19、），用“0”表示主机表示主机发送数据（发送数据（T），），“1”表示主机接收数据（表示主机接收数据（R）。每）。每次数据传送总是由主机产生的终止信号结束。但是，次数据传送总是由主机产生的终止信号结束。但是，若主机希望继续占用总线进行新的数据传送，则可若主机希望继续占用总线进行新的数据传送，则可以不产生终止信号，马上再次发出起始信号对另一以不产生终止信号，马上再次发出起始信号对另一从机进行寻址。从机进行寻址。 数字电视课件a、主机向从机发送数据，数据传送方向在整、主机向从机发送数据，数据传送方向在整个传送过程中不变：个传送过程中不变：注：有阴影部分表示数据由主机向从机传送，无阴影部分则注：有阴影

20、部分表示数据由主机向从机传送，无阴影部分则表示数据由从机向主机传送。表示数据由从机向主机传送。 A表示应答，表示应答， 表示非应答（高电平）。表示非应答（高电平）。S表示起始信号，表示起始信号，P表示终止信号。表示终止信号。数字电视课件b、主机在第一个字节后，立即由从机读数据、主机在第一个字节后，立即由从机读数据c、在传送过程中，当需要改变传送方向时，、在传送过程中，当需要改变传送方向时，起始信号和从机地址都被重复产生一次，但起始信号和从机地址都被重复产生一次，但两次读两次读/写方向位正好反相。写方向位正好反相。数字电视课件四、总线的寻址四、总线的寻址 I2C总线协议有明确的规定：采用总线协议

21、有明确的规定：采用7位的寻址字位的寻址字节（寻址字节是起始信号后的第一个字节）。节（寻址字节是起始信号后的第一个字节）。 （1）寻址字节的位定义）寻址字节的位定义 D7D1位组成从机的地址。位组成从机的地址。D0位是数据位是数据传送方向位，为传送方向位，为“0”时表示主机向从机写数时表示主机向从机写数据，为据，为“1”时表示主机由从机读数据。时表示主机由从机读数据。数字电视课件主机发送地址主机发送地址时，总线上的每个从机都将这时，总线上的每个从机都将这7位地址码与自己的地址进行比较，如果相同，位地址码与自己的地址进行比较，如果相同，则认为自己正被主机寻址，根据则认为自己正被主机寻址，根据R/位

22、将自己确位将自己确定为发送器或接收器定为发送器或接收器。从机的地址从机的地址由固定部分和可编程部分组成。由固定部分和可编程部分组成。在一个系统中可能希望接入多个相同的从机，在一个系统中可能希望接入多个相同的从机，从机地址中可编程部分决定了可接入总线该类从机地址中可编程部分决定了可接入总线该类器件的最大数目。如一个从机的器件的最大数目。如一个从机的7位寻址位有位寻址位有4位是固定位，位是固定位，3位是可编程位，这时仅能寻位是可编程位，这时仅能寻址址8个同样的器件，即可以有个同样的器件，即可以有8个同样的器件个同样的器件接入到该接入到该I2C总线系统中总线系统中。数字电视课件（2）寻址字节中的特殊

23、地址）寻址字节中的特殊地址 固定地址编号固定地址编号0000和和1111已被保留作为特已被保留作为特殊用途。殊用途。 数字电视课件 起始信号后的第一字节的起始信号后的第一字节的8位为位为“0000 0000”时，时，称为通用呼叫地址。通用呼叫地址的用意在第二字节称为通用呼叫地址。通用呼叫地址的用意在第二字节中加以说明。格式为：中加以说明。格式为： 第二字节为第二字节为 06H时，所有能响应通用呼叫地址的从机器件时，所有能响应通用呼叫地址的从机器件复位，并由硬件装入从机地址的可编程部分。能响应命令的复位，并由硬件装入从机地址的可编程部分。能响应命令的从机器件复位时不拉低从机器件复位时不拉低SDA

24、和和SCL线，以免堵塞总线。线，以免堵塞总线。 第二字节为第二字节为 04H时，所有能响应通用呼叫地址并通过硬件时，所有能响应通用呼叫地址并通过硬件来定义其可编程地址的从机器件将锁定地址中的可编程位，来定义其可编程地址的从机器件将锁定地址中的可编程位，但不进行复位。但不进行复位。数字电视课件 如果第二字节的方向位如果第二字节的方向位B为为“1”，则这两个字节命令称，则这两个字节命令称为硬件通用呼叫命令。为硬件通用呼叫命令。 在这第二字节的高在这第二字节的高7位说明自己的地址。接在总线上的智位说明自己的地址。接在总线上的智能器件，如单片机或其他微处理器能识别这个地址，并与能器件，如单片机或其他微

25、处理器能识别这个地址，并与之传送数据。硬件主器件作为从机使用时，也用这个地址之传送数据。硬件主器件作为从机使用时，也用这个地址作为从机地址。格式为：作为从机地址。格式为： 在系统中另一种选择可能是系统复位时硬件主机在系统中另一种选择可能是系统复位时硬件主机器件工作在从机接收器方式，这时由系统中的主机器件工作在从机接收器方式，这时由系统中的主机先告诉硬件主机器件数据应送往的从机器件地址，先告诉硬件主机器件数据应送往的从机器件地址，当硬件主机器件要发送数据时就可以直接向指定从当硬件主机器件要发送数据时就可以直接向指定从机器件发送数据了。机器件发送数据了。数字电视课件（3）起始字节）起始字节 不具备

26、不具备I2C总线接口的单片机，则必须通过软件不断地检总线接口的单片机，则必须通过软件不断地检测总线，以便及时地响应总线的请求。单片机的速度与硬测总线，以便及时地响应总线的请求。单片机的速度与硬件接口器件的速度就出现了较大的差别，为此，件接口器件的速度就出现了较大的差别，为此，I2C总线上总线上的数据传送要由一个较长的起始过程加以引导。的数据传送要由一个较长的起始过程加以引导。 起始字节是提供给没有起始字节是提供给没有I2C总线接口的单片机查询总线接口的单片机查询I2C总总线时使用的特殊字节。线时使用的特殊字节。 数字电视课件 引导过程由起始信号、起始字节、应答位、引导过程由起始信号、起始字节、

27、应答位、重复起始信号（重复起始信号（Sr）组成。）组成。请求访问总线的主机发出起始信号后，发送起始字请求访问总线的主机发出起始信号后，发送起始字节（节（0000 0001），另一个单片机可以用一个比较低），另一个单片机可以用一个比较低的速率采样的速率采样SDA线，直到检测到起始字节中的线，直到检测到起始字节中的7个个“0”中的一个为止。在检测到中的一个为止。在检测到SDA线上的高电平后，线上的高电平后，单片机就可以用较高的采样速率，以便寻找作为同单片机就可以用较高的采样速率，以便寻找作为同步信号使用的第二个起始信号步信号使用的第二个起始信号Sr。在起始信号后的应答时钟脉冲仅仅是为了和总线所在起

28、始信号后的应答时钟脉冲仅仅是为了和总线所使用的格式一致，并不要求器件在这个脉冲期间作使用的格式一致，并不要求器件在这个脉冲期间作应答。应答。 数字电视课件数字电视课件电荷泵的工作原理 电荷泵电压反转器是一种DC/DC变换器，它将输入的正电压转换成相应的负电压，即VOUT= -VIN。另外，它也可以把输出电压转换成近两倍的输入电压，即VOUT2VIN。由于它是利用电容的充电、放电实现电荷转移的原理构成，所以这种电压反转器电路也称为电荷泵变换器（Charge Pump Converter）。数字电视课件电荷泵的结构电荷泵的结构 电容式电荷泵通过开关阵列和振荡器、逻辑电路、比较控制器实现电压提升，采

29、用电容器来贮存能量。 电荷泵转换器不使用电感，因此其辐射EMI可以忽略。输入端噪声可用一只小型电容滤除。它的输出电压是工厂生产精密预置的,调整能力是通过后端片上线性调整器实现的， 数字电视课件电容式电荷泵内部结构 工作于较高的频率，因此可使用小型陶瓷1mF，使空间占用小，使用成本低。电荷泵十分适用于便携式应用产品的设计。它实际上是一个片上系统。电容式电荷泵内部结构 数字电视课件电荷泵工作原理电荷泵工作原理电荷泵变换器的基本工作原理如下图所示。它由振荡器、反相器及四个模拟开关组成，外接两个电容C1、C2 构成电荷泵电压反转电路。 振荡器输出的脉冲直接控制模拟开关S1及S2；此脉冲经反相器反相后控制S3及S4。当S1、S2 闭合时，S3、S4 断开；S3、S4 闭合时，S1、S2 断开。 数字电视课件电荷泵选取方法 效率优先，兼顾尺寸无调整电容式电荷泵 90%可调整电容式电荷泵 85% 开关式调整器 83% 输出电流的局限性 较低的输出纹