现代电视机原理

1、现代电视机原理实验室谭三牛2007.01.26内容模拟电视机原理和电路框图LCD成像原理LCD电视机电路模块数字电视机原理与数字电视系统引见数字电视机与模拟电视机电路上的区别电视机接口引见常见测试图像所测试的性能模拟电视机原理和电路框图R.G.B 三基色原理视觉惰性原理行频和场频逐行和隔行彩色制式 PAL.NTSC.SECAM明晰度电视机电路框图R.G.B 三基色原理 Red红色、Green绿色、Blue蓝色可以组成自然界中绝大部分颜色。画家的7种赤、绿、黄、橙、蓝、靛、紫颜色的调色板就是根据几种根本的颜色来调出他们所需求的颜色效果。白色和黑色从光谱学上来讲，白色是一切颜色的混合，黑色是吸收了

2、一切的光线。电视广播接纳系统由于成像、传输和复原的需求，只选用R、G、B三种颜色。大大简化了彩色图像的信号构造和设备构造。用三元色混配重现彩色的方法称为相加混色法。相加混色法有如下几种：品红青黄红绿蓝直接相加混色篮 绿 红 篮节距红、绿、蓝三基色； 青、紫、黄三补色空间相加混色相加混色法实践混色：将红、绿、蓝三基色光同时投射到白色屏幕上，屏幕反射光的视觉已是三基色真正混合在一同。如CRT背投电视机的混色。空间混色: 红、绿、蓝三个发光点，当它们靠得很近，人眼不能分辩时，这三个发光点便在人眼中产生混色效应。如CRT、LCD、PDP的混色。时间混色：将红、绿、蓝三基色光按一定比例轮番投射到同一屏幕

3、上，只需交替的速度足够快，由于人眼的视觉暂留特性，产生的视觉与三基色直接混合时一样。由此，彩色电视系统把传送成千上万、瞬息万变彩色这一义务，简化为传送三个信息。 由红、绿、蓝三个子像素组成一个像素像素矩阵 (行列 平板显示器的象素构造列行象素视觉惰性原理 由于人眼对光线的反响有一定的时间过程，人眼的客观亮度觉得不能瞬间建立瞬间消逝，而会滞后一段时间，称为视觉惰性。光对人眼的刺激大于45.8Hz时，人眼不再有闪烁感100 cd/m2 ，日光灯发光频率是100HZ，我们觉得到它发出的光是延续的。假设一秒钟变换16张动作衔接的画面，那么我们就会以为画面是运动的，我们以前拍电影，就是在一秒钟的时间内拍

4、摄24张图画。这是由于人眼对黑白细节分辨才干强，对彩色细节分辨才干低。对静止画面分辨才干强，对运动画面分辨才干低。 所以彩色电视系统只需重现彩色视觉，不用恢复彩色光谱。彩色视觉的三个根本参量亮度亦称明度：光作用于人眼时所引起的明暗程度的觉得。颜色：彩色光的颜色类别，如红色、绿色、蓝色。饱和度：彩色的深浅程度或浓度。饱和度越高，阐明光的颜色越深，如深红、深绿。高饱和度的色光可以因掺入白光而冲淡。如浅红、浅绿。行频和场频行、场的概念： 行就是屏幕上从左到右的程度扫描直线，行频就是一行扫描线所用时间的倒数。也就是一秒掃描的行數。 场就是屏幕从上到下，扫描线从屏幕左上方起始到屏幕右下方终了所用的时间的

5、倒数就是场频。也就是一秒可以掃描多少場。12345678910111213逐行和隔行1234567891011121312345678910111213逐行扫描(progressive)隔行扫描(interlace)黑色奇数场 红色偶数场彩色制式 PAL.NTSC.SECAM制式规定电视信号的处置方式 电视制式包括传送图像的帧频、每帧扫描行数、每秒扫描场数、扫描方式、信道频带宽度、亮度信号与色度信号的频谱构造、伴音信号的处置方式等。传统模拟电视广播制式主要有以下三种： NTSC(National Television system Committee)制称为“正交平衡调幅制，美、日、加等国采用

6、。 PAL(phase Alternation Line)制 称为“逐行倒相正交平衡调幅制。中、德、英等国采用。 SECAM(sequential colour and memory system)制称为“顺序传送彩色与存储制，又称为“行轮换调频制。法、俄等国采用。三种制式主要区别是色度信号的调制方式不同。明晰度明晰度最直接的表現方式就是屏幕的掃描線數。NTSC彩色制式的掃描線數是525/60i，PAL制是625/50i.普通DVD的線數是480線。隨著逐行電視機的出現，電視機的明晰度是越來越高，SDTV和HDTV標志著電視機可以實現多種明晰度，使畫面的質量有很大的提高。點距LCD、PDP电视

7、机电路框图 接纳天线高频头中放/视频解调/伴音鉴频视频解码伴音功放音效处置行、场扫描电路RGB基色放大MCU回扫变压器(FBT)开关电源AC220V各种直流行扫阳极高压场扫38MVIDEOAUDIO变频中频信号视频信号音频信号50Hz CRT电视接纳机的电路构造(1)高频调谐器 从天线接纳的电信号中选出所需频道的高频电视信号，经放大、混频，获得中频电视信号频带搬移图像中频：38MHz、伴音第一中频31.5MHz中国)。(2)中放/视频解调电路 放大中频电视信号,并从中频信号中解调出视频电视信号(video)和第二伴音中频(6.5MHz)信号audio)。(3) 色度解码/亮度处置/基色运算电路

8、 分别并解调出色差信号及亮度信号Y.U.V(即亮度、蓝色差、红色差信号。最后由Y.U.V经基色运算矩阵产生基色信号R.G.B。(4)基色放大电路 放大RGB基色信号，驱动显象管阴极，在荧光屏上显示出电视图像。(5)行、场扫描电路 产生锯齿波形行、场扫描电流，分别加在行、场偏转线圈上。扫描分逐行扫描与隔行扫描，如以下图所示。(6)伴音解调 从6.5MHz伴音中频解调鉴频出音频信号。(7)音效处置与伴音功放 模拟立体声、音乐厅、广场声音效果。经功放推进扬声器放音现行彩色电视制式的缺陷现行彩色电视制式的缺陷1图像的明晰度低，细节分辨力差。2画面存在各种串扰，如亮色、色色之间的串扰。3存在并行、行蠕动

9、、行间闪烁、大面积闪烁等。4模拟制式不利于信息传输、存储、处置和节目交流。5存在微分相位和微分相位失真，颜色欠柔和。6图像显示面积不够大，短少临场感和逼真感。产生缺陷的缘由产生这些缺陷的缘由1采用复合信号传输，亮色分别措施不完善呵斥各种串扰。2采用窄带传送色度信号，只能传送大面积彩色。彩色细节存在失真。3采用隔行扫描，呵斥图像垂直明晰度下降和一系列隔行效应，如行蠕动、行间闪烁、运动图像垂直边沿模糊等。4选用的行场扫描频率低，大屏幕行构造线粗糙消除现行模拟电视缺陷的方法 为了消除现行模拟电视由于低场频和隔行扫描方式呵斥的图像缺陷，可采用以下主要措施：提高扫描频率，抑制图像显示的闪烁感 场频由50

10、Hz提高到60Hz、 75Hz、100Hz、120Hz等。行频由15.625KHz/15.734KHz提高到3KHz归一化。再依托数字化处置电路的计算功能，对现行模拟图像信号进展数字化、去隔行处置，计算生成新的内插象素信号。然后按高扫描行频和帧频输出给显示器，抑制图像的闪烁缺陷。采用逐行扫描方式，抑制行间闪烁及爬行、并行、运动图像的场差效应等缺陷。 将经过去隔行处置后的一帧完好图像信号，按逐行扫描方式输出显示。消除现行模拟电视缺陷的方法去隔行处置 利用“插补技术补上摄像时“丧失的象素才干做到倍行与倍场频扫描显示。 当图像是运动画面时，在去隔行的处置过程中，需进展“运动补偿。根据物体在画面上的运

11、动情况，根据电视信号行场的相关性，计算出当前插入行及插入场的象素数据，补上原摄像机隔行扫描所丧失的象素，构成逐行扫描的象素信号。 运动补偿的算法较多，且还在不断完善。比例缩放处置构成多种显示格式 为了顺应多种扫描输出方式，还要对经过去隔行、运动补偿处置后的图像数据，进展插补、抽选缩放处置，构成625行/100i、525行/120i、1250行/50i、833行/75i、525行/60P、625行/50P等隔行(i)逐行(p) 多种画面输出格式消除现行模拟电视缺陷的方法视频信号加强处置改善画面质量数字降噪：减少视频信号背景噪声，提高图像信号的信噪比。亮度信号峰化处置：构成一定的轮廓效应，改善亮度

12、信号频率特性。数字亮度信号瞬态改善和色度信号瞬态改善：增大信号上升沿和下降沿的峻峭程度，使图像边缘明晰、亮暗清楚。黑电平延伸：让灰暗电平图像信号向黑电平方向延伸扩展，以改善图像对比度。亮度和对比度控制：调整亮度信号的幅度来调整图像对比度和平均亮度，补偿某些低劣视频信号源的缺乏。颜色和色饱和度控制：对NTSC制色度信号颜色进展调整，对NTSC制及PAL制色度信号进展饱和度调整，更好满足用户喜好变频电视接纳机原理框图 高频头中放/视频解调/伴音鉴频视频解码伴音功放音效处置行、场扫描电路隔行/逐行处置，显示格式变换MCU回扫变压器(FBT)开关电源AC220V各种直流行扫阳极高压场扫38MVIDEO

13、AUDIORGB基色放大帧存储器预视放&行场处置变频电视接纳机原理框图 接纳天线高频头中放/视频解调/伴音鉴频视频解码伴音功放音效处置隔行/逐行处置，显示格式变换MCU开关电源AC220V各种直流38MVIDEOAUDIO帧存储器平板显示器件LCD、PDP、DLPRGB变频扫描电视的电路构造 ADCRGB/YUV隔行逐行转换，帧频变换，扫描格式变换,画质瞬态改善，同步驱动SDRAM驱动电路色度解码HDMI接纳器调谐器中放、视频解调与鉴频音频AMPCVBSPC接口(RGB)YUVYCrCbYUVYC/YCrCbHDMI接口高清数字多媒体接口MCUE2PROM按键控制RS-232接口PC机调试I2

14、CCRT变频扫描方式100Hz隔行倍场频方式1250 数字增密方式75Hz隔行60Hz逐行消除了画面闪烁，但行扫描线、行抖动仍存在。625/100i消除了行扫描线、行抖动，但画面闪烁仍存在。1250/50i消除了画面闪烁，但行扫描线、行抖动仍存在。625或833/75i高档逐行行频32K消除了行扫描线、行抖动，同时也消除了画面闪烁。520/60pLCD成像原理LCD :Liquid Crystal Display液晶是这样一种有机化合物，常温形状下，它具有类似于晶体的光学各向异性，且为粘稠的液体状，当继续加热时，那么变成光学各向同性而透明的液体。所以液晶资料在常温条件下，呈现出既有液体的流动性

15、，又有晶体的光学各向异性，因此称为“液晶。它既不同于不能流动的晶体，也有别于光学各向同性的液体。称为物质的第四态液晶态。液晶资料的“电光效应液晶的分子呈棒状，在外加电场作用下，液晶的分子的陈列形状会发生变化。这种由于外加电场的作用使液晶分子陈列变化而引起液晶光学性质改动的景象，称为液晶的“电光效应。电场方向液晶分子棒状液晶分子陈列受外加电场影响的情况a未加外部电场时b加有外部电场时液晶分子的陈列取向 当液晶被包含在两个槽状外表中间，且槽的方向相互垂直，那么液晶分子的陈列为： 上外表分子：沿着a方向 下外表分子：沿着b方向介于上下外表中间的分子：产生旋转的效应。因此液晶分子在两槽状外表间产生90

16、度的旋转。液晶分子陈列形状的改动可实现对透光率的控制 液晶分子在偏光板间陈列成多层，在不同层间， 液晶分子的长轴沿偏光板平行平面延续改动90，入射光随液晶分子轴的扭曲而旋转射出。故称为扭曲向列型液晶显示器。 当给液晶层施以某一电压时，液晶分子会改动它的初始陈列形状而不改动，因此经过液晶的光会被第二层偏光板吸收而整个构造呈现不透光的形状液晶的电光控制特性 0101009050%(a) 液晶显示器的电光特性常暗方式UthUsat0101009050%b液晶显示器的电光特性常亮方式UthUsat液晶显示器的电光控制特性图中Uth阈值电压临界电压； Usat饱和电压光透过率光透过率控制电压控制电压偏光

17、板的特性 作用：将非偏振光普通光线过滤成偏振光。当非偏振光经过a方向的偏光片时，光线被过滤成与a方向平行的线性偏振光。上图：线性偏振光继续前进，经过第二片偏光片时，光线经过。以下图：经过第二片时，光线被完全阻挠。将偏光板、槽状外表、液晶组合后产生的光学效果1 当上下偏光片相互垂直时，假设液晶未施加电压，光线可经过。导向膜槽状外表液晶分子偏光板光源将偏光板、槽状外表、液晶组合后产生的光学效果2 当施加电压时，光线被完全阻挠。电源偏光片导向膜TFT-LCD构造(TFT-Thin Film Transistor )TFT像素矩阵透明电极下玻璃偏光片偏光片上玻璃微彩色膜黑色膜透明电极取向膜液晶取向膜

18、彩色TFT有源矩阵液晶显示器导光板散射板荧光灯荧光灯黑色膜罩TFT与液晶控制电极的衔接 公共电极M 透明源极引线Y漏极D 源极S 门极G公共电极M 透明 源极引线Y) 门极引线(X) 象素电极透明 PTFT与液晶控制电极的衔接TFT每一个像素电极对应一个子像素。电极P、M之间充溢液晶体。图像信号电压由此引入 等效象素电极透明P门极引线(X)TFTTFT矩阵液晶显示屏电极排布彩色滤光膜方式液晶屏的构造如何实现彩色显示 在透明电极上部设有红绿蓝RGB滤色膜，滤色膜采用染色、电堆积等方法加工，并用RGB相加混色法实现彩色显示。滤色膜与后玻璃板上的像素电极前后对齐。背光源用荧光灯与滤色器相组合，使LC

19、D的光谱特性与CRT的显示效果接近。背光源偏振片TFT阵列液晶层滤色膜偏振片导光板TFT-LCD显像原理 液晶显示器的显像原理 液晶由细长的棒状分子组成，其透光性在分子长轴方向及其垂直方向取不同值。由于液晶分子的陈列构造，不像晶体构造那样巩固，在电场、磁场等外部条件的影响下，其分子容易发生再陈列，使液晶的各种光学性质随之发生变化，液晶这种各向异性及其分子陈列易受外加电场、磁场的控制，正是液晶能用于显示器件的物理根底液晶显示器的显像原理液晶显示器LCD :liquid Crystal Display) 中液晶体并不发光，而是控制外部光的经过量宛如百叶窗，当外部光线经过液晶分子时，因液晶分子的陈列

20、形状可受液晶层两边的外加电压控制百叶窗的开度，使光线经过量的多少遭到控制，产生了光通量的变化，因此可用于显示图像。经过这种控制方式可以实现电到光的转换，即能把电信号转换成光像概念和术语1光学的各向异性 液晶的特有性质，改动液晶两端电压，可改动液晶某一方向折射出的光的大小2偏振片板 只能在特定方向上透过光线的器件3象素、子象素、节距、分辨率平板显示器的象素构造行扫描驱动电路列(信号)驱动电路由红、绿、蓝三个子像素组成一个像素 像素矩阵 行列例768行1024 列用像素矩阵表示分辨率节距YX程度视角LR垂直视角UD显示器件的视角4视角当背光源的入射光经过偏光片、液晶后，输出光便具备了特定的方向特性

21、，假设从一个非常斜的角度观看一个全白的画面，我们能够会看到黑色或是颜色失真。阐明观看角度已超出了器件的最大视角范围。最大视角的定义是对比值至少能到达10:1的视角(通常有四个方向，上/下/左/右)。 5 对比度 对比度的定义为最大亮度值(全白)除以最小亮度值(全黑)的比值，对比值越大那么此显示器越好。在CRT显示器上呈现真正全黑的画面是很容易的，但对TFT-LCD来说是相当不容易的。由冷阴极射线管所构成的背光源是很难做到快速的开关动作，因此背光源一直处于点亮的形状。为了要得到全黑画面，液晶模块必需把由背光源而来的光完全阻挠，但在物理特性上，这些元件无法完全到达这样的要求-总是会有一些漏光发生。

22、一个人眼可以接受的对比值约为 250：1 。LCD如今可以做到600：1。 6亮度 这是TFT-LCD少数领先CRT的地方。最大亮度通常由冷阴极射线管(背光源)来决议，TFT-LCD的亮度值普通都在200550 cd/m2。虽然技术上可以到达更高亮度，但是这并不代表亮度值越高越好，由于太高亮度的显示器有能够使观看者眼睛受伤。 CRT显示器的最大亮度约为100 to 120 cd/m2。要到达更高亮度值是很困难的，由于显像管电子枪需求更大的加速电压，而这样做的结果会呵斥较高的辐射量及降低荧光粉的生命周期两个负面效应。 7 像素误差 这是由于有缺陷的薄膜晶体管导致在屏幕上可看到小色点。由于像素晶体

23、管不能正常任务，背光有能够永远不能穿透或是维持固定的穿透光量。一个面板上有35个像素缺陷是正常的，当消费者购买液晶显示器时需求留意最好没有任何缺陷点。值得抚慰的是，显示器出厂后，缺陷点数目不会再添加下去了，除非他用力压屏幕外表。 8)呼应时间 许多TFT-LCD在活动画面显示上会出现问题，其缘由为液晶的呼应时间太长了。合格的显示器呼应时间应该在1630ms之间。当以液晶显示器播放高速 的动画时，会出现模糊拖影的景象。对大部分的运用而言，它的呼应速度曾经足够快。 9子象素的构成 彩色滤光膜有规律地制造在一块大玻璃基板上，与每一个子像素电极相对应。例如有一块面板的分辨率为12801024，那么它实

24、践拥有312801024个晶体管及子像素电极。个15.1吋的液晶显示器(分辨率为1024x768)其像素点距为0.0118英吋(0.3mm)；而18.1吋的液晶显示器(分辨率为1280 x1024)其点距为0.01英吋(0.28mm)。液晶显示屏的驱动电路液晶显示屏的像素刷新方式 液晶显示屏是把程度X方向，一行TFT管的门电极都连在一同引出，称之为行电极，把纵向Y一组TFT管的源极都衔接起来一同引出，称之为列电极。 在液晶显示器上每一个显示像素都由其所在的列与行的位置独一确定。液晶显示的动态驱动方法是：循环地给行电极施加选择脉冲，同时将已选通行的像素数据传输给一切列电极，依次对每行像素进展显示

25、数据的刷新传输新一帧的数据。这种行扫描是逐行顺序进展的，循环周期很短高达几十KHz，使得液晶显示屏上呈现出稳定的图像TFT-LCD的驱动电路象素信号，加在每列的源极母线Y)上扫描寻址信号，加在每行的门极母线X)上12V任务电源输入图像信号低压差分信号传输线液晶显示器的驱动1280768象素矩阵 TFT-LCD Panel(1280RGB768象素)门极驱动电路G1G768定时控制器含LVDS 接纳器接口1(20Pin 源极驱动电路(D/A)S1S3128024bit RGB电源模块2pin8CNs(high)背光源集合16CCFL8pin2CNs(Low)逆变器NC2,NC3+24.0VLC3

26、00W01的构造框图图像数字信号输入LVDS5pair+12VLCD-TV机芯的整机电路引见1 LCD-TV26系列原理框图RF CVBS YCbCr LCD电视原理框图 DVI接 收器 LCD模块 隔行/逐行 转换模块 FLI2200数字YUV信号 S-Video 普通模拟 电视信号 处置 TDA9321TDA9178YUV/Sync 模拟信号/ 数字信号 转换ADC AD9883 LCD图像 信号处置 (SCALER) JAGASM模拟VGA/ 数字VGA 信号转换ADC DVI接纳器 SIL161 VGA接口 DVI接口 LCD显示数据 伴音信号 1 2 3 4 6 5 8 7 CPU模

27、块 供电模块 9 10 LCD电视原理框图的简述 模拟电视信号处置模块：该模块与普通电视机中的电视信号处置部分功能一样，它可接纳多种输入信号格式，如RF电视射频信号、CVBS复合视频信号、S-Video信号、色差分量信号等。 RF电视射频信号的接纳普通运用一体化二合一高频头进展处置，处置后可直接输出复合电视信号和已解调的伴音信号。同时，高频头也可输出第二伴音中频信号SIF提供应带丽音解码的机型运用。高频头输出的复合电视信号经视频解码IC处置后，输出模拟YUV或RGB信号及行场同步信号供数字板进展处置运用。 模拟信号/数字信号转换模块:该模块把三通道模拟YUV或RGB信号，经过AD转换器处置后，

28、转变为24路数字YUV或RGB信号提供应逐行处置板运用。 隔行/逐行转换模块:该模块把隔行格式的数字YUV或RGB信号进展逐行处置后，以逐行格式输出数字YUV或RGB信号给显示器件的驱动电路。 模拟VGA/ 数字VGA信号转换模块：该模块主要用于把PC输出的规范模拟VGA视频信号转变成24bit并行数字VGA视频信号。 DVI串行/并行转换模块:这部分的功能主要由DVI接纳器来实现。它接纳PC输出的规范串行数字视频DVI信号，然后将其转变为24bit或48bit并行数字视频信号。 LCD图像处置模块 (SCALER):该模块的中心是一个高性能的平板图像处置器，可对前端进来的多种格式数字视频信号

29、进展处置，输出平板显示模块可接受的平板图像显示数据格式。其主要功能有：数字色度亮度处置、彩色校正、图像大小缩放、画质改善、运动补偿、边缘平滑等。 DVI并行/串行转换模块:这部分的功能主要由DVI发送器来实现。其接纳平板图像处置器输出的24bit或48bit平板图像显示数据，然后将其转变为DVI规范的串行输出数据格式，直接衔接带DVI输入接口的LCD显示模块。 LCD显示模块：该模块是LCD-TV的显示终端，其功能是接纳平板图像处置器输出的平板图像显示数据或DVI格式的平板图像显示数据，与LCD显示模块的输入接口有关，经内部时序控制电路转换后驱动LCD屏显示出正确的视频图像。 CPU模块：提供

30、人机接口，并对各功能模块进展功能设置和控制。 供电模块：对电源接口输入的12V和24V直流电进展DC/DC转换后，提供系统需求的各种不同电压供应。LCD电视整机电路构造 三通道ADC隔行逐行转换，帧频变换，显示格式变换，LCD显示控制SDRAMLVDS接口LCD屏色度解码TMDS接纳器调谐器中放、视频解调与伴音鉴频音频AMPCVBSPC(RGB)YUVYCrCbRGBYC/YCrCbDVIMCUE2PROM按键控制RS-232接口PC机调试I2CLCD-TV系统构造图液晶电视的优缺陷体积薄分量轻任务电压低，功耗小无幅射易于运用超大规模数字集成电路芯片，有利降低本钱亮度呼应时间较长16ms)数字

31、电视机原理与数字电视系统引见1.概述数字电视广播系统以下简称数字电视是从节目的数据采集、制造、传输、接纳全过程数字化的一个电视系统。数字电视接纳机完成从卫星，或电缆，或天线传送的射频信号中解调出其所携带的数字化音频和视频信息； 被传送的视频和音频信息都是由0和1组成的二进制数据序列； 序列中除了视频和音频信息外，还包括很多用于规定接纳机如何复原原始素材节目和系统信息，以及其他非视频音频的增值效力信息。日本的规范称数字电视为综合数字广播。数字电视的突出优点是电视信号的信噪比与处置的次数无关，而模拟电视信号在处置和传输中，每次都能够引入新的杂波积累。数字电视的开展将给人们带来明晰度更高的电视图像。

32、2. 国际数字电视规范欧洲的DVBdigital video broadcast)：数字视频广播DVB-C(DVB cable): 基于同轴电缆的数字视频广播系统DVB-SDVB satellite ：基于卫星的数字视频广播系统DVB-TDVB terrestrial：基于地面传输的数字视频广播系统信源编码和紧缩：视频音频复用都用MPEG-2；美国的ATSCAdvanced Television Systems Committee)信源编码和紧缩：视频复用用MPEG-2，音频用Dolby AC-3；日本的ISDBintegrated-services digital broadcasting)

33、信源编码和紧缩：视频音频复用都用MPEG-2规范运用分布EuropeAustralia& New ZealandChinaJapanCanadaBrazilArgentinaTaiwanKoreaMexicoUSA2003ATSCDVBISDBEuropeAustralia& New ZealandChinaJapanCanadaBrazilArgentinaTaiwanKoreaMexicoUSA2003 什么是HDTV和SDTV？ 按显示分辨率区分有两种：HDTV High Definition Television ：高明晰度电视。分辨率在1000线以上，如1920*1080I/P、12

34、80*720P/I，屏幕宽高比16：9。我国已制定的高清格式为 1920*1080*50I。SDTVStandard Definition Television)：规范明晰度电视。分辩率在500以上，如720*576I/P、720*480I/P，屏幕宽高比4：3。我国的标清格式是720*576。国际上常用的数字信号显示格式档次显示格式简明格式屏幕比例行频(kHz)帧/场频(Hz)扫描方式HDTV1280X720P/60Hz720P/60Hz16:94560Hz逐行1280X720P/50Hz720P/50Hz37.550Hz逐行1920 x1080i/60Hz1080i/60Hz33.7560

35、Hz隔行1920 x1080i/50Hz1080i/50Hz28.12550Hz隔行SDTV720X480P/60Hz480P/60Hz4:331.560Hz逐行720X480i/60Hz480i/60Hz15.7560Hz隔行720X576P/50Hz576P/50Hz31.2550Hz逐行720X576i/50Hz576i/50Hz15.62550Hz隔行数字电视与模拟电视的区别数字电视模拟电视信号描述方式采用数字信号采用模拟信号信源编解码需要不需要抗干扰强弱复用有无信道编解码、调制解调采用数字调制技术按行、场排列采用调频或调幅特点信道多（几佰套）图象质量更清晰、音质好传输、存储、升级方便

36、信道少（几十套）图象质量差存储、升级不方便数字电视广播系统原理 卫星QPSK地面8VSBOFDM复用器视频编码器音频编码器调制器视频解码器音频解码器视频信号音频信号数据有线CATVQAM解复用器解调器数据设备电视接纳机信源部分信道部分信宿部分信道编码、传输线路、信道解码信源解码信源编码-音质 AC-3 5.1声道 目前业界的环绕声系统主要有杜比定向逻辑环绕声系统Dolby Pro-Logic和杜比数码环绕系统(Dolby Digital AC-3)，也是家庭影院的主要环绕声规范。这两种环绕声系统把音频录制时的环境信息照实地经过音频重放系统真实地再现出来，以实如今家里可以得到电影院里的临场觉得。

37、 杜比数码环绕系统经过解码后将有5.1个声道输出，分别是前左主声道，前右主声道，中央声道，左后置声道，右后置声道和超重低音声道，其中除了超重低音声道外，其他5个声道均是全频带输出，后置声道输出的又是立体声信号，因此能产生极为真实的临场感和包围感，定位感极佳。 在杜比数码环绕系统(Dolby Digital AC-3)中的超重低音声道我们把它称为一个.1声道，这是由于超重低音声道的频率范围只需16-200Hz，只占了整个音频范围16-20000Hz的很小一部分，严厉上说它不能叫做一个完好的音频通道，因此我们把超重低音声道叫做.1声道。ATSC技术:频道描画美国数字电视ATSC频道也和模拟电视一样

38、，分为Antenna 和Cable物理频道表和原模拟电视频道一样， Antenna 69, Cable1125;只是详细频率数据描画参数不同,如Antenna 频道,模拟频道的描画参数为:fp 55.25Mhz,fs 59.75Mhz;数字频道的描画参数为Lower Edge 54Mhz,Center 57Mhz, Upper Edge 60Mhz;数字电视频道除物理频道(physical channel)外，还有逻辑频道(virtual channel )的概念，一个物理频道可包容多个逻辑频道;逻辑频道号的构成Antenna 和Cable有一定的区别; Antenna Channel ent

39、ry is supported with two fields (total of 6 digits): a Primary Channel field (“major channel) and a Sub-Channel (“minor channel) field; Major CH001999 /Minor CH001999 数字Antenna支持最大200个逻辑频道,数字Cable支持最大500个逻辑频道ATSC技术:V-chip数字电视添加了新的V-chip定义,同时保管原来模拟电视上用的老的V-chip定义,如今普通都叫旧的V-chip为Fixed V-chip,新的V-chip为

40、Downloadable V-chip; 数字电视节目可包含其中的一种规范,也能够同时包含上述两种规范;Downloadable V-chip支持V-chip规范的在线晋级;电视系统事先并不预设任何等级信息,只需预留够空的存储空间.根据ATSC A65B PSIP规范中的RRT定义,它支持1-255个Dimension(相当于划分原那么,如Humor Level 或Blood Spatter Level,与Fixed V-chip中的MPAA等处于同一层次)和1-15个rating levels.当电视接遭到某个Dimension时,必需可以提供对应的UI菜单供用户修正相应的rating le

41、vels,并存储;每个Dimension和rating levels的name都从TS流中获取;ATSC技术:Closed Caption数字电视支持新的Closed Caption 规范EIA-708-A,同时也支持原模拟电视上应的规范EIA/CEA-608-B，708比608定义了更为丰富灵敏的内容;目前数字电视708 Closed Caption功能要求如下; CC type (Service1, Service 2, Service 3, Service 4, Service 5, Service 6 ),CC Mode(Broadcast, Customer ) CC Font(Fo

42、nt 1, Font 2, Font 3, Font 4, Font 5, Font 6, Font 7, Font 8 )以及CC Size, CC Opacity, CC Color, CC Bkgrnd等参数提供应用户选择.ATSC技术:VSB美国ATSC规范选择TCM-8VSB作为数字电视地面广播的调制方式；它可在6MHz地面广播兼容频道内发送19.39Mb/s的数字电视信号;TCM-8VSB经过卷积编码(3,2,3)输出的3比特映射到一维星座上8个不同的电平值;用这8个电平组成的信号对正弦波进展8ASK调制,再经过残留边带滤波后构成残留边带调制信号发射出去.ATSC技术:QAM美国采

43、用QAM作为CABLE的数字调制技术;一切电视必需能解64QAM和256QAM;从分裂器出来的2路信号经过2M开平方的电平转换，生成码率下降为原来一半的I、Q信号，再由I、Q生成双极性不归零序列Re(t)、 Im(t);再用Re(t)、 Im(t)对两个正交的载波进展ASK调制；传输效率为:如原通道传输效率为1(b/s)/Hz,而传输QAM信号那么为Log2M (b/s)/Hz;实践运用时为了防止码间串扰,传输效率略低于实际值数字电视系统框图数字电视系统经过信源编码及系统复接后生成的编码码流不能或不适宜直接经过传输信道进展传输，必需经过处置，这种处置叫信道编码与调制；接纳端的反向处置叫信道解码

44、与解制；各国数字电视规范的不同、卫星，有线，地面的规范不同，主要是由于信道编解码与调制解制采用不同的技术呵斥的；在进展工程开发时，信源解码部分完成后根本不再改动，运用层的程序只需调用其提供的函数即可；调谐器，解调部分和信道解码部分的程序那么能够由于IC的改换，相应的驱动程序要更改；传输系统信道部分汇总数字电视传输系统DVB-C，DVB-S，DVB-T，ATSC VSB和ATSC QAM等的传输系统原理上都有极大的类似性；只是由于运用环境条件的不同，添加或减少了一些环节，或者运用参数不同；RS(204,188)编码可以纠正一个RS码字内的8个字节的误码;卷积交错器(204,12),交错深度12,

45、与RS(204,188)结合,可具有最多纠正12X8=96个字节的突发错误的才干;对电视接纳端来说，上述任务由高频头和demodulation芯片完成，相应的驱动程序能够由于IC的改换要更改，故需对这部分的原理有更好的了解；电视机接口引见AVYPbPrS-Video(Y/C)SCARTVGAHDMIDVIUSBHDMI视频支持 RGB强迫用于一切源端设备和接纳设备假设源端设备可经过任何其他端口输出YCbCr (可以运用4:4:4或者4:2:2) ，那么源端设备必需支持YCbCr输出 假设接纳设备可以经过任何其他端口输入 YCbCr (4:4:4和4:2:2必需都支持) ，那么接纳设备必需支持Y

46、CbCr输入如传输的是非RGB数据或带有像素复制的传输，那么需求AVI的信息帧有时运用像素复制支持高端音频引荐常包括完好的AVI数据常见测试图像所测试的性能彩條信號color bar) 白、黄、青、绿、紫、红、蓝、黑的100%彩条信号：主要用以调整电视接纳机或显示器的“颜色和“色饱和度以及评价电视系统或设备的颜色重现是否正确,一定要留意彩色順序，不同的的信源會因為設計缘由彩色解碼混亂。 标准彩条 白黄青 绿 紫 红蓝黑故障原因G束截止紫 红蓝黑紫红蓝黑R束截止青绿青 绿蓝黑蓝黑B束截止黄黄绿绿红红黑黑无G-Y白 橙青蓝浅绿浅紫橙青蓝黑无R-Y白 黄绿淡青黄绿紫蓝浅红紫蓝黑无B-Y白 淡黄青绿青

47、绿紫红紫红淡蓝黑V解调无输出白 黄绿紫蓝黄绿紫蓝黄绿紫蓝黑U解调无输出白 紫红青绿青绿紫红紫红青绿黑不正确识别白 黄绿紫红橙青蓝青绿紫蓝黑 灰階信號Gray) 主要用途：主要用以调整显示设备图像的白平衡，评价电视系统模拟亮度通道的非线性失真及检查显示器的白平衡能否 正确。好的顯示 應該是在正常觀看時最白和 最黑兩階都可以看清楚界限 综合测试图(NTSC:720X480 ) PAL测试图 电子圆外及电子圆图案 白线条方格图案 整个测试图画面有13*17个方格,14*18条垂直、程度白线。每个方格都是正方形。方格图案的背景是低亮度的灰色，不带有任何彩色。该图案可以用来作以下几种检查：1图形的几何失

48、真检查：图形的枕形失真；方格不方，即行幅与场幅之比不是4：3的失真；行、场扫描电流的非线性引起的图像非线性失真等均可很直观地由方格图案看出来。2聚焦检查：由于格子线很细，可以用来作为察看聚集情况的标志。察看图像中间的格子线，调整聚集电位器，使线条最细，线条交点最小。3动会聚检查：图案中各条白线应不带有彩色。假设某处亮白线展开成二条或三条彩色亮线，阐明动会聚不好，需求调整。4通道阶跃呼应检查；假设竖白条左边特别亮或右边有假设干条重影，阐明通道阶跃呼应不良。5色纯度检查：方格图案的灰色背应不带有任何颜色，假设某处灰色背景有彩色，阐明色纯度不好。电子圆图案 电子圆的直径占12个方格,它的圆心是测试图

49、的中心，可来作以下检查：1检验图像宽高比能否正确，图形能否有几何失真：由于人眼对圆的失真很敏感，所以一些几何失真都可以经过对电子圆外形的察看来检验。2检查隔行扫描能否良好：假设圆周线光滑，那么隔行扫描正常；假设圆周线呈锯齿形，那么隔行扫描欠佳。黑白相间的边框图案 在灰底白线条方格图案的周围，有“城墙状黑白边框。顶部和底部黑白格的垂直高度，各占帧幅的3.5%，左右边框更宽一些。该图案可作以下检查：1检验图像的中心位置和行场扫描度大小：光栅宽与高之比为4：3，光栅大小及中心位置适宜时，周围边框对称出现。2检验同步分别的性能：假好像步分别级性能不良，右边的边框垂直线将变成曲折线。电子圆内部图案 1.

50、表示肤色左端为男性肤色，右端为女性肤色。2.栅状正弦波多波群图案栅状正弦波多波群图案是由五块粗细不同的垂直栅状黑白竖条方块组成。它们从粗到细分别对应着1.8MHz、2.8MHz、3.8MHz、4.8MHz、6.25MHz频率的正弦波，相当于程度明晰度为140、220、300、380和500线。有的测试图中这五块垂直条纹方块分别对应0.8MHz、1.8MHz、2.8MHz、3.8MHz和4.8MHz频率的正弦波。用它可以检查：1检查图像的明晰度和频带宽度：能显示的垂直条纹越细，电视机的明晰度越高。4.8MHz的那块条纹能够比较模糊。如假设3.8MHz的那块条纹看不清，那么阐明图像的明晰度较差。视

51、频信号高频成份丧失是呵斥明晰度差的一个缘由。 2检查色通带宽度：3.8MHz和4.8MHz正弦波频率正好在色通道的频带范围内，因此3.8MHz和4.8MHz正弦波群经过色通道，又经同步检波器，输出副载波4.43MHz与3.8MHz和4.8MHz的差频信号。该信号使3.8MHz和4.8MHz的二块栅状黑白竖条图案上添上动摇的彩色花纹。由于4.8MHz比3.8MHz距副载波频率4.43MHz近一些，因此在4.8MHz方块内的彩色横纹该当比3.8MHz方块的彩色横纹强一些。假设不是这样，那么阐明色度通道频率特性不对称；假设在两个方块上看不见彩色横纹，那么阐明色度通道的频带宽度太窄。3.灰度阶梯普通有

52、六级灰度阶梯，分别为0%、20%、40%、60%、80%、100%的视频幅度。它可以检查：1检查信号传输通道线性能否良好：假设线性良好，相邻灰度块应显示出间隔相等的对比度变化。2检查白平衡能否良好：白平衡良好时，各灰度块不呈任何颜色。假设某灰度块内带有颜色，那么阐明白平衡没有调好。有白色十字线的黑块 黑块中心处的白线交叉点既是圆心，又是图案的中心。用它可检查：1检查静会聚和指示图像中心。假设静会聚未调好，那么组成白色十字线条的三基色十字线将相互分开，使白线变成相互错开的彩色线条。2检查隔行扫描的准确性：假设隔行扫描不准确，那么程度白线与其它程度线的宽度会不一致。黑白相间的方块 电子圆内第七行是

53、一条由14块黑白相间的方块组成的图案。产生这个图案的信号是一串周期为4us频率为250KHz的方波信号。用它可以检查：1检查信号通道的瞬时呼应：假设有过冲、下冲负尖峰和振铃产生，都会在黑块或白块部分表现出来。2检查加至彩色显像管的三基色电信号的幅度比，即检查矩阵比：由于这个方波亮度信号的幅度与组成彩条图案的三基色信号也是方波的幅度相等，所以经过黑白方块与彩条图案的比较，可以检查矩阵比能否正确。其方法如下：a将彩色显示像管红、绿电子枪封锁，此时彩条图案颜色变为从左至右黑、蓝、黑、蓝、黑、蓝、黑、蓝，黑白方块图案的黑色不变，而白色变为蓝色。b调整色饱和度电位器使彩条的蓝色的亮度与黑白方块的蓝色的亮

54、度一样。c翻开彩色显像管绿电子枪，封锁蓝电子枪，此时彩条图案的蓝色变为绿色，黑白方块的白色变为绿色。d比较彩条的绿色的亮度与黑白方块的绿色的亮度能否一样。假设不一样，那么表示送至显象管阴极的EB和EG的比例不对，应重调矩阵电路中的相应的电阻。e翻开彩色显像管红电子枪，封锁绿电子枪，检查彩条的红色亮度与黑白方块的红色的亮度能否一样。假设不一样，那么表示送至显像管阴极的EB和ER的比例不对，应重调矩阵电路中的相应的电阻。黑色针状垂直线 在黑白方框下边一行中，黑背景上的白色矩形中有两条黑色针状垂直线。用它可以检查接纳的电视信号能否有反射景象。假设接纳的信号是多次反射送来的，或是天线与信号通道不匹配等

55、呵斥反射送回的，那么这段细黑线会产生重影。 色差信号区彩色图案 在电子圆外两侧,在与这些部位相应的时间传送一些特殊的色差信号.用它们可以检查解码电路的任务情况。1.+R-Y、-R-Y、+B-Y、-B-Y区域在这四个区域中，有四个特定相位的色度信号：+R-Y是90度色度信号，颜色为红偏紫；-R-Y是270度色度信号，颜色为青偏绿；+B-Y是0度色度信号，颜色为蓝偏紫；-B-Y是180度色度信号，颜色为黄偏绿。假设梳状滤波器没调好，那么这个区域中会产生明显的爬行景象。2.G-Y=0区域在电子圆右边的G-Y=0区域时间里，传送的色度信号相位为326度，颜色为蓝偏青；在电子圆右边G-Y=0区域相应时间

56、里，传送的色度信号相位为146度，颜色为黄偏红。这两个区域可用来检查EG-Y矩阵能否调好。检查的方法是：封锁彩色显示像管的R，B电子枪。那么绿色末级视放管基极的输入信号为EG-Y和EY。假设EG-Y矩阵已调好，那么绿色末级视放管基极的输入信号只需EY，而EG-Y=0。这时调理色饱和度电位器，对G-Y=0区域的绿色亮度无影响，只需调理亮度电位器才干改动它们的亮度。假设EG-Y矩阵未调好，那么输入至绿色末级视放管基极的信号不但有EY，而且有EG-Y。因此，调理色饱和度电位器时，输入的EG-Y色差信号幅度会随之变化从而使G-Y=0区域的绿色亮度也跟着变化。这时需重新调整EG-Y矩阵。彩色色块区图案1

57、.黄红黄方块图案圆内最下面一行有三个彩色方块，按黄、红、黄顺序陈列，在红与黄方块之间有垂直黑线作为分界限。用这个图案可以检查到达显像管的亮度信号与色差信号之间的时差能否是零。假设时差为零，那么红色与黄色之间的分界限与黑线重合；假设时差不为零，那么红色与黄色之间的分界限与黑线错开。2.90度/90度或270度/270度R-Y图案与测试图左边第一竖行方格相应的时间里，只传送FV色度信号分量，没有FU色度信号分量，而且FV是不逐行倒相的，FV信号的两行相位一样，是90度或270度。假设梳状滤波器已调好，那么输往V同步检波器的信号为零，而送往U同步检波器的信号为FV。假设输入U同步检波器的副载波相位正

58、确0度，那么FV信号与U同步检波器的副载波信号相位正交，同步检波器输出为零。由于二个同步检波器都没有输出，那么在这个区域应不带任何颜色，只需灰底白格图案。假设梳状滤波器幅度和相位调整不良，那么二个同步检波器均有已调红色差信号即FV信号输入，由于该信号是逐行不倒相的，所以V同步检波器输出逐行倒相的ER-Y色差信号。由于相邻两行的ER-Y色差信号极性相反，因此在该区域有明显的红偏紫和青偏绿两色逐行交替出现的爬行景象。假设输入同步检波器的副载波相位不正确，那么同步检波器有信号输出，使该区域有颜色。0度/180度B-Y图案 与测试图最右边的竖行方格相应的时间里，只传送逐行倒相的FU色度信号分量，不传送

59、FV信号。逐行倒相的FU信号的相位一行是0度，另一行是180度。假设解码电路已调好，那么U同步检波器的输入信号为零，V同步检波器的输入信号为FU。假设输入V同步检波器的相位正确90度，那么+FU与V同步检波器的90度副载波信号相位正交，同步检波器输出为零。由于二个同步检波器都没有输出，那么在这个区域也不带有任何颜色。假设梳状滤波器没调好，那么两个同步检波器均有FU信号输入，U同步检波器输出逐行倒相的EB-Y色差信号。因此，在该区域产生蓝偏紫和黄偏绿两色逐行交替出现的爬行景象。假设输入同步检波器的副载波相位不正确，也会使该区域带有颜色。標清数字电视综合测试图 灰底白格或黑格背景图案 A、 要求：

60、灰底白格或灰底黑格背景图案是由8条等间隔的程度白线或黑线线宽为1行/场,即2行/帧和11条等间隔的垂直白线或黑线线宽约为2个像素把整个电视有效图像划分成程度12格和垂直9格的方格背景，其白线或黑线的亮度电平为100%或0%视频幅度，灰底的亮度电平为50%视频幅度。 B、 主要用途：主要用以评价电视显示器和接纳机图像的几何失真和扫描非线性失真，白格线和灰底还可分别检查显示器的会聚和色纯能否良好。圆信号A、 要求：在灰底白格或黑格的背景图案的中央叠加了圆信号，其圆心位于有效图像的垂直第288行、程度第360像素点的位置，垂直方向圆的幅度约为图像的高度即575行，程度方向圆的幅度为539个像素宽。