1、TV技術開發中心 李培仁 編現代電視技術第一部分現代電視技術模擬電視與數字電視第二部分 現代電視技術平板及微顯示器件電視A.電視技術開展的回想與展望隨著科學技術的不斷提高，20世紀30年代，人類研制出了黑白電視機，20世紀50年代出現了彩色電視機，近二十年來，隨著大規模集成電路技術和數字處置技術的不斷提高，人類在處理高明晰度電視方面獲得了艱苦提高，研討勝利了從節目制造、信道傳輸和接納解碼，全部采用數字處置技術的高明晰數字電視HDTV，目前正處在向數字電視的過渡階段。A.電視技術開展的回想與展望這一過渡階段的顯著特點是，數字電視研討中的許多技術成果，已用到現行的模擬電視信號處置中，例如數字式圖像

2、重影消除、亮色分別、色度解碼、掃描格式轉換等。數字化處置在抑制傳統模擬電視缺陷和添加新的功能方面做出了顯著成果。由于依然是模擬電視制式，所以把這類電視稱為數字化處置電視機DPTV。這類電視機目前已大量上市，如場頻100Hz、75Hz隔行掃描電視，60Hz逐行掃描電視等。其中性能較好者，如TCL王牌Hid家庭信息顯示終端電視，有60P、1080i等多種掃描格式，支持VGA、SVGA、XGA格式電腦顯示，可以支持未來高明晰度數字電視的顯示格式，配接上可以接納數字電視廣播的“機頂盒，就成為高明晰度數字電視。電視機所運用的電子器件和電路方式，曾閱歷了從電子管、晶體管等分立元件向小、中、大規模集成電路開

3、展演化的過程；電視機的中心器件顯示器件，閱歷了沿用很久、且至今仍在廣泛運用的陰極射線顯像管CRT，到近年來迅猛開展的各種平板顯示器件的演化過程。這一切技術提高已使電視技術開展到相當完善的程度。隨著電視技術的不斷完善和普及，電視機進入了千家萬戶，給人們帶來了信息時代的各種愉快享用，同時，在可視通訊、工業消費過程監控等領域，電視技術也發揚著極為重要的作用。未來10多年，高明晰度數字電視，包括采用便攜的、可折疊的各種平板顯示器件的高性能彩色電視機將在世界范圍內普及。A.電視技術開展的回想與展望B、電視顯示根本原理1、視覺特性與三基色原理2、主要光度參數3、根本性度概念4、電視傳像原理5、電視信號制式

4、人眼的視覺特性視覺惰性與臨界閃爍頻率人眼的客觀亮度覺得不能瞬間建立瞬間消逝，而會滯后一段時間，稱為視覺惰性。光對人眼的刺激大于45.8Hz時，人眼不再有閃爍感100 cd/m2 。日光燈閃光頻率是100HZ，我們覺得到他是延續的。分辨才干人眼對黑白細節分辨才干強，對彩色細節分辨才干低。對靜止畫面分辨才干強，對運動畫面分辨才干低。彩色視覺只需重現彩色視覺，不用恢復彩色光譜。人眼對黑白細節的分辨才干人眼對被察看物體上能分辨相鄰兩點的視角的倒數稱為人眼的分辨力或視覺銳度。 以分為單位，根據圖示幾何關系，得通常，具有正常視力的人，約為11.5靜止圖像 。人眼對黑白細節的分辨力設圖像高度為h，垂直方向上

5、能分辨的黑白條紋數垂直分辨力為M，觀看間隔為D,那么人眼的最小分辨角為當取1.5,D/h=4時，得到人眼能分辨的最多條紋數需求掃描行數現行制式為625行，偏低。亮度信號帶寬6MHz。HDTV需1000條以上的掃描線，亮度信號帶寬20MHz。光度學主要物理量光通量 ：光通量就是按人目光覺得來度量光的輻射功率，單位是 lm流明。光通量的大小反映了一個光源所發出的光輻射能量所引起的人目光亮覺得的才干。一個40W的鎢絲燈泡所能射出的光通量為468lm，一個40W日光燈輸出的光通量為2100lm。常用每瓦流明來表達一個光源或顯示器的光效率。如白熾燈的光效率為：11.7 lm/W；日光燈光效率為52.5

6、lm/W。用于電視照明的金屬鹵化物燈發光效率為80100lm/W。亮度L：單位面積上的發光強度。亮度單位是 cd/m2(坎德拉每平方米。1Cd=1/683W/sr(540nm)光度學主要物理量對比度圖像最大亮度與最小亮度的比，如500:1。重現圖像沒有必要也不能夠到達客觀景物的實踐亮度，只需反映它的對比度就可以了。灰度等級從峰值白色到黑色之間的過渡色統稱為灰色，這一過渡區域能加以區分的層次數稱為灰度。如PDP的灰度等級為256級。色度學主要物理量彩色視覺的三個根本參量亮度亦稱明度：光作用于人眼時所引起的明暗程度的覺得。顏色：彩色光的顏色類別，如紅色、綠色、藍色。飽和度：彩色的深淺程度或濃度。飽

7、和度越高，闡明光的顏色越深，如深紅、深綠。高飽和度的色光可以因摻入白光而沖淡。如淺紅、淺綠。色度學主要物理量光源的顏色，由光源的色溫決議。色溫：是指一個光源的顏色與黑體加熱到某溫度時所發生的色光一樣，這個光源的色溫便用該溫度表示，。例如：白色熒光燈的顏色與黑體加熱到4500K時發生的光色一樣，稱這種燈的色溫為4500K。白熾燈色溫為2854K。色溫高，色光偏藍色；色溫低；偏紅色。我司的CRT基準白色溫為：9300K三基色原理任何顏色都可由紅700.0、綠546.1、藍435.8三基色以適當的比例混合調配仿制出來，混配出的彩色光與原彩色對人眼將引起一樣的彩色視覺，稱為相加混色法。相加混色法有如下

8、幾種：紅、綠、藍三基色； 青、紫、黃三補色品紅青黃紅綠藍相加混色籃 綠 紅 籃節距相加混色法實踐混色：將紅、綠、藍三基色光投射到白色屏幕上，屏幕反射光的視覺已是三基色真正混合在一同的結果?？臻g混色: 紅、綠、藍三個發光點，當它們靠得很近，人眼不能分辯時，這三個發光點便在人眼中產生混色效應。由此，彩色電視系統把傳送成千上萬、瞬息萬變彩色這一義務，簡化為傳送三個信息。時間混色：將紅、綠、藍三基色光按一定比例輪番投射到同一屏幕上，只需交替的速度足夠快，由于人眼的視覺暫留特性，產生的視覺與三基色直接混合時一樣。時間混色法光源透鏡色輪光像：紅、藍、綠瞬間順序出現大面積著色原理人眼對黑白細節分辨力高，對彩

9、色細節分辨力低例如白色背景上能分辨出黑色細節1mm，同樣條件下，紅色背景上可分辨綠色細節2.5mm，藍背景上可分辨綠色細節5mm。對顏色不同波長的光分辨力高，對色飽和度分辨力低。 其中，對500nm(青綠色和600nm橙黃色只需變化1nm,人眼便可分辨出顏色的變化。而對655nm紅光以上及430nm紫光以下的可見光譜，人眼幾乎不能分辨顏色的差別。對黃色區的飽和度分辨力低，對紅、藍色區域飽和度分辨力高。因此，電視系統在傳送彩色圖像時，細節部分可只傳送黑白圖像，而不傳送彩色信息。以節省傳輸帶寬。電視傳像原理1像素PIXEL：被分解的最小圖像單元。彩色圖像的像素由R、G、B三個彩色點組成。目前普通電

10、視信號的分辨率為：640 X 480；相當于VGA；30多萬像素。高端電視顯示設備的分辨率可達100萬象素。像素R G B R G B R G B熒光粉B G R電子槍陰罩板選色保證三束電子正確打擊玻屏熒光粉條電視傳像原理2圖像的傳送：在發送端把被傳送像素的亮度、色度按一定順序，逐一地轉變為相應的電信號，經過信道傳送，在接納端再按一樣的像素順序，在電視機屏幕的相應位置上轉變為亮度、色度的光點，復原出圖像。光-電轉換電視傳輸系統電-光轉換電視圖像傳送過程發送接納5. 彩色電視制式5.1 制式對電視信號的處置方式 電視制式包括傳送圖像的幀頻、每幀掃描行數、每秒掃描場數、掃描方式、信道頻帶寬度、亮度

11、信號與色度信號的處置方式等。5.2 傳統模擬兼容制彩色電視廣播制式主要有以下三種： NTSC(National Television system Committee)制稱為“正交平衡調幅制，美、日、加等國采用。 PAL(phase Alternation Line)制 稱為“逐行倒相正交平衡調幅制。中、德、英等國采用。 SECAM(sequential colour and memory system)制稱為“順序傳送彩色與存儲制，又稱為“行輪換調頻制。法、俄等國采用。三種制式主要區別是色度信號的調制方式不同。5.3 亮度信號與色差信號彩色光需求用三個參量即亮度、顏色、飽和度后兩項合稱為色度

12、來表示。因此，傳送和接納彩色圖像必需選用三個獨立的信號來表示上述的三個參量。為了獲得與黑白電視機的兼容性，需求有一個亮度信號。為了傳送彩色信息，需求有兩個代表色度的信號，它們不含有亮度信息。據此，現行彩色電視系統選用了一組傳輸信號：一個亮度信號Y，兩個色差信號R-Y、B-Y。假設攝像機所攝取的三個基色信號用R、G、B表示，亮度Y、色差信號R-Y、B-Y與R、G、B、的關系為：Y=0.3R+0.59G+0.11BR-Y=0.7R-0.59G-0.11B 選用，送入編碼器B-Y=-0.3R-0.59G+0.89B G-Y=-0.3R+0.41G-0.11B 舍去不獨立在接納端，為了重現圖像，需求恢

13、復G-Y，它與R-Y、B-Y的關系為在接納端將三個色差信號分別與亮度信號相加，就得到三個基色信號高頻混合原理高頻混合原理(RY01.3+Yo6=R01.3+Y1.36R基色信號(BY) 01.3+Yo6=B01.3+Y1.36 G 基色信號(GY) 01.3+Yo6=G01.3+Y1.36 B 基色信號原發端的三基色低頻分量，能重現大面積粗線條的彩色圖像亮度信號的高頻分量，能重現圖像的黑白細節實現黑白電視與彩色電視兼容的條件實現兼容最根本的條件是彩色電視必需以和黑白電視一樣的帶寬傳送亮度信號和色度信號。用亮度信號和色度信號替代三基色信號，作到亮度與色度分別，實現兼容。但必需對色度信號進展頻帶緊

14、縮，利用頻譜交錯原理，作到亮度與色度信號同頻帶傳輸。頻譜交錯原理亮度信號雖然占據了6MHz帶寬，但它并沒有占滿。其能量只集中在行頻及其各次諧波附近一段較小的范圍內，在2n+1fH/2附近并沒有亮度信息。構成以行頻及其各次諧波為中心的一簇簇延續的梳狀譜。且諧波次數越高，相對于基波振幅的衰減愈大。這樣，我們可以設法把色度信號安插在亮度信號頻帶的空隙中,稱為頻譜交錯間置 .5.4 PAL-D制5.5 SECAM-D、K、L制 4.25 4.4 6.0 0 f/MHz C Y fs=6.5 A SECAM-D、K、L制 掃描行625 2:1隔行掃描 場頻50.0Hz 行頻15.625KHz 色副載波f

15、ob=4.25MHz for=4.40625MHz fs聲載波fp(圖像)6.5MHz Y-亮度信號， C-色度信號(調頻) 頻帶復用，但不能和亮度信號的頻譜進展交錯間置 伴音信號 fob for 5.6 NTSCM制行時距相鄰兩行在時間上相差20mS 行刷新周期40ms ，行間有閃爍幀周期 場周期yxt第1場第2場第3場第4場每秒50場，場周期20ms 每秒25幀，幀周期40ms共 625行 312.5 312.5PAL D/K制5.7 掃描方式525i/60Hz 625i/50HzC、CRT TV1、CRTcathode ray tubes)的構造2、普通CRT TV的原理框圖3、變頻CR

16、T TV的原理框圖4、各種TV顯示方式的優缺陷5、各部分的本錢比重1. CRTcathode ray tube)的構造電子槍偏轉線圈DY陰罩板玻殼電子槍陰極燈絲控制柵極加速極聚焦極電子束熒光屏a)電子槍構造12345條狀黑底顯示屏構造1 鋁膜150250nm 2 有機膜0.51m3 熒光粉2030m 4 黑底(石墨)0.51m5 屏玻璃812mm(b)熒光屏構造RGB節距PH064mm電子槍及熒光屏的構造1. 電子槍：發射三束電子，并聚焦成細束投射到熒光屏上，轟擊熒光粉發光。2. 熒光粉、鋁膜、石墨間條：R G B R G B R G B熒光粉B G R電子槍陰罩板選色板保證三束電子正確打擊玻

17、屏后熒光粉條3. 蔭罩板：三束電子會聚在蔭罩孔內，穿過蔭罩孔轟擊RGB熒光粉，保證色純。 4. 偏轉線圈：有程度和垂直偏轉線圈，經過鋸齒波電流后，產生偏轉磁場，使電子束在熒光屏上作自左到右、從上到下掃描，轟擊熒光粉,產生光柵 蔭罩板及偏轉線圈CRT管的主要參數節距PITCH：節距熒光屏上同色顯示單元之間的間隔。節距小，屏面上的總像素數就多，就可支持高分辨率圖像的顯示。 亮度L：單位面積上的發光強度。亮度單位是 cd/m2(坎德拉每平方米畫面的亮度要求與環境光強度有關，在影院，電影30-45 cd/m2 即可；在室內，畫面70 cd/m2即可,在室外，畫面要求300 cd/m2即可。對比度C：指

18、畫面上最大亮度(Lmax)和最小亮度(Lmin)之比, 即C= Lmax/ Lmin 分辨率R：是指系統分解圖像細節的才干，是明晰度的內在根據，用“像素點陣NH NV表示。VGA: 640X480; SVGA: 800X600; XGA: 1024X768象素點陣; 明晰度D：是指觀看者對重現圖像鮮銳度的客觀覺得，是分辨率的外在表現。用“電視野表示。客觀可以分辨的黑白相間的線條數現行TV： 320線；SDTV：480線；HDTV： 720線CRT尺寸節距25”0.7mm29”0.79mm34”0.82mm什么是超平、普平、純平CRT？FS(Full square)屏：平面直角，普平。SF(Su

19、per flat)屏：即超平，對角線曲率半徑為2R1R=1.767 X 對角線有效長度，周邊曲率半徑為3.5R)PF(Pure Flat)屏：即純平面。2. 50HZ TV的原理框圖電視信號發射原理框圖視頻信號放大視頻信號編碼信號調制功率放大音頻信號放大音頻信號調頻掃描電路音頻信號功率放大音視信號混合同步信號發生器攝像頭話筒發送天線50HZ電視接納機原理框圖接納天線高頻頭中放/視頻解調/伴音鑒頻視頻解碼伴音功放音效處置行、場掃描電路RGB基色放大MCU回掃變壓器(FBT)開關電源AC220V各種直流行掃陽極高壓場掃38MVIDEOAUDIO超外差式電視接納機高頻調諧器的構造伴音信號的接納 高放

20、 混頻 中放 視頻 檢波 預視放 本振 第二伴 音中放 鑒頻 低放 彩色解碼 38MHz(31.5MHz) 6.5MHz 音頻20Hz20KHz 高頻頭 伴音信號單通道內載波接納方式 圖像中頻 伴音第一中頻伴音第二中頻視頻處置高頻電視信號的接納以10頻道為例：本振頻率fL本例為238.25MHz，混頻的作用是一次頻率“搬移圖像載頻由射頻200.25MHz搬移至中頻fPIF 38.0MHz=238.25-200.25MHz)。色副載頻fc由204.68MHz搬至33.57MHz=238.25-204.68MHz)，聲載頻fs由206.75MHz搬至31.5MHz=238.25-206.75MHz

21、)。不同頻道的圖像載頻與相應的本振頻率總是相差38.0MHz，因此調理本振頻率比圖像載頻高38.0MHz，即可選擇出希望接納的頻道。fCIFfSIF fPIFfLMHzfLfL-fpfL-fCfL-fs31.533.5738.0238.25高頻電視信號的接納方式闡明 (以10頻道為例)從高頻電視信號中解調基色信號的處置過程(1) 混頻頻率搬移,射頻電視信號 固定中頻電視信號fP：VHF 49.7585.25MHz， 168.25216.25MHz； UHF 471.25863.25MHz 增補：Z1Z7，Z8Z38(2)視頻檢波頻率搬移，得到視頻信號0 4.43 6 MHz 0 4.43 MH

22、zYCMHzY+C(3)亮度與色度信號分別頻譜分別經陷波器經帶通濾波器彩色信號與色同步信號的分別時間分別4)藍色差信號u(t)與紅色差信號v(t)分別及解調相位分別、同步檢波(5)亮度信號Y與色差信號(R-Y)、B-Y經矩陣電路變換成三個基色信號RGB-線性組合 基色解碼矩陣YB-YR-YRGB輸入輸出白 黃 青 綠 品 紅 藍 黑50Hz CRT電視接納機的電路構造(1) 高頻調諧器從天線接納的電信號中選出所需頻道的高頻電視信號，經放大、混頻，獲得中頻電視信號頻帶搬移圖像中頻：38MHz、伴音第一中頻31.5MHz中國)。(2) 中放/視頻解調電路 放大中頻電視信號,并從中頻信號中解調出視頻

23、電視信號(video)和第二伴音中頻(6.5MHz)信號audio)。(3) 色度解碼/亮度處置/基色運算電路分別并解調出色差信號及亮度信號Y.U.V(即亮度、藍色差、紅色差信號。最后由Y.U.V經基色運算矩陣產生基色信號R.G.B。(4) 基色放大電路放大RGB基色信號，驅動顯象管陰極，在熒光屏上顯示出電視圖像。(5) 行、場掃描電路產生鋸齒波形行、場掃描電流，分別加在行、場偏轉線圈上。掃描分逐行掃描與隔行掃描，如以下圖所示。(6)伴音解調從6.5MHz伴音中頻解調鑒頻出音頻信號。(7) 音效處置與伴音功放模擬立體聲、音樂廳、廣場聲音效果。經功放推進揚聲器放音。電源行掃描場掃描UOC功放1什

24、么是逐行、隔行？2現行電視制式的缺陷3改善的措施3. 逐行電視現行電視的掃描方式什么是逐行掃描？什么是隔行掃描？像素圖像分解為像素1234567891011121312345678910111213逐行掃描隔行掃描黑色奇數場 紅色偶數場 電視機掃描方式PAL(625/50i)NTSC(525/60i)行數=行頻/幀頻現行彩色電視制式的缺陷現行彩色電視制式的缺陷1圖像的明晰度低，細節分辨力差。2畫面存在各種串擾，如亮色、色色之間的串擾。3存在并行、行蠕動、行間閃爍、大面積閃爍等。4模擬制式不利于信息傳輸、存儲、處置和節目交流。5存在微分相位和微分相位失真，顏色欠柔和。6現像面積不夠大，短少臨場感

25、和逼真感。產生缺陷的緣由產生這些缺陷的緣由1采用復合信號傳輸，亮色分別措施不完善呵斥各種串擾。2采用窄帶傳送色度信號，只能傳送大面積彩色，引起彩色細節失真。3采用隔行掃描，呵斥圖像垂直明晰度下降和一系列隔行效應，如行蠕動、行間閃爍、運動圖像垂直邊沿模糊等。4選用的行場掃描頻率低，大屏幕行構造線粗糙。消除現行模擬電視缺陷的方法為了消除現行模擬電視由于低場頻和隔行掃描方式呵斥的圖像缺陷，可采用以下主要措施：提高掃描頻率，抑制圖像顯示的閃爍感場頻由50Hz、60Hz、提高到75Hz、100Hz、120Hz等。行頻由15.625KHz/15.734KHz提高到31.25KHz、32KHz等。提高掃描頻

26、率所需添加的象素，可依托數字存儲器、數字電路的計算功能，將現行模擬圖像信號進展數字化，去隔行處置，再根據前后行圖像信號計算生成新的內插行象素。對曾經計算處置后的圖像信號，按高的掃描頻率輸出顯示，抑制圖像閃爍。采用逐行掃描方式，抑制行間閃爍及爬行、并行、運動圖像的場差效應等缺陷。將經過去隔行處置后的一幀完好圖像信號，按逐行掃描方式輸出顯示。消除現行模擬電視缺陷的方法運動補償消除邊沿鋸齒化及圖像拖尾電視圖像是運動畫面時，直接運用奇偶兩場信號作逐行變頻輸出，結果會呵斥運動物體垂直邊沿鋸齒化和拖尾，為此，需進展運動補償處置。例如：將隔行掃描信號A奇數場及B偶數場的象素數據，相鄰行進展比較、運算，求出運

27、動矢量方向及大小，根據運動矢量計算出當前插入行象素的亮度、色度數據，分別得到新的倍行后的A1場及B1場信號，再以逐行掃描方式輸出圖像信號。這樣可有效消除垂直邊沿鋸齒化和圖像垂直拖尾。運動補償的算法較多，且還在不斷完善。比例縮放處置構成多種顯示格式為了順應多種掃描輸出方式，還要對經過去隔行、運動補償處置后的圖像數據再取樣，進展插補、抽選縮放處置，構成625行/100i、525行/120i、1250行/50i、833行/75i、525行/60P、625行/50P等隔行(interlace)逐行(progressive) 多種輸出畫面格式。消除現行模擬電視缺陷的方法視頻信號加強處置改善畫面質量數字降

28、噪：減少視頻信號背景噪聲，提高圖像信號的信噪比。亮度信號峰化處置：構成一定的輪廓效應，改善亮度信號頻率特性。數字亮度信號瞬態改善和色度信號瞬態改善：增大信號上升沿和下降沿的峻峭程度，使圖像邊緣明晰、亮暗清楚。黑電平延伸：讓灰暗電平圖像信號向黑電平方向延伸擴展，以改善圖像對比度。亮度和對比度控制：調整亮度信號的幅度來調整圖像對比度和平均亮度，補償某些低劣視頻信號源的缺乏。顏色和色飽和度控制：對NTSC制色度信號顏色進展調整，對NTSC制及PAL制色度信號進展飽和度調整，更好滿足用戶喜好。隔行到逐行變換，幀頻變換，比例縮放數字化視放掃描驅動至顯像管TV信號以現行TV制式低速寫入以變頻掃描速度逐行讀

29、出行時距：相鄰兩行在時間上 相差16.6mS, 幀周期yxt第1幀每秒60幀，幀周期16.6ms每幀525行，行頻31.5KHz插入行計算插入幀計算產生插入幀計算產生抑制現行模擬電視圖像缺陷的方法變倍頻掃描原理變頻電視接納機原理框圖接納天線高頻頭中放/視頻解調/伴音鑒頻視頻解碼伴音功放音效處置行、場掃描電路隔行/逐行處置，顯示格式變換MCU回掃變壓器(FBT)開關電源AC220V各種直流行掃陽極高壓場掃38MVIDEOAUDIORGB基色放大幀存儲器預視放&行場處置逐行掃描電視的電路構造ADCRGB/YUV隔行逐行轉換，幀頻變換，掃描格式變換,畫質瞬態改善，同步驅動SDRAM視頻放大色度解碼T

30、MDS接納器調諧器中放、視頻解調與鑒頻音頻AMPCVBSPC(RGB)YUVYCrCbYUVYC/YCrCbDVIMCUE2PROM按鍵控制RS-232接口PC機調試I2CCRT行掃描電源UOC功放逐行處置數字板預視放、行場掃描隔行變逐行處置A/D幀存儲器(在板反面)合理選擇幀刷新頻率fmax-視頻帶寬MHzN每幀行數，fp幀頻，b/h幅型比假設fmax為11MHz，b/h=3/4，fp取60Hz時，那么N=610行，清析度高。但假設fp取85Hz，那么N=512 明晰度下降。逐行掃描方式變頻掃描方式100Hz隔行倍場頻方式DRC1250 數字增密方式75Hz隔行60Hz逐行消除了畫面閃爍，但

31、行掃描線、行抖動仍存在。625/100i消除了行掃描線、行抖動，但畫面閃爍仍存在。1250/50i消除了畫面閃爍，但行掃描線、行抖動仍存在。625/75i高檔逐行行頻32K消除了行掃描線、行抖動，同時也消除了畫面閃爍。520/60p各部分的本錢比重50HZ TV逐行 TV左圖以2129為例34CRT比重約為72%左圖以29為例34CRT比重約為72%D. 數字電視DTV系統根本原理簡介內容： 引言 與模擬系統的比較 數字電視名詞解釋 播出系統構造 接納系統構造 高明晰數字電視 數字電視的優點 我們公司開展數字電視的優勢1、引言 數字電視系統以下簡稱數字電視是從原始節目制造到接納復原都以數字化技

32、術處置電視信號的系統，是電視技術開展歷程中繼黑白到彩色后另一次質的飛躍；數字電視接納機完成從衛星，或電纜，或天線接納傳送的射頻信號中解調出其所攜帶的數字化音頻和視頻信息；被傳送的視頻和音頻信息都是由0和1組成的數據序列；序列中除了視頻和音頻信息，還包括很多用于規定接納機如何復原原始素材的節目和系統信息，以及其他非視頻音頻的增值效力信息。數字電視的突出優點是電視信號的信噪比與處置的次數無關，而模擬電視信號在處置和傳輸中，每次都能夠引入新的雜波積累。數字電視的開展將給人們帶來明晰度更高的電視圖像。近年來由于超大規模集成電路技術、數字圖像處置技術的開展，為數字電視的開展發明了條件。數字電視曾經運用在

33、廣播、文娛、教育、科研和國防等部門。引言全球數字電視開展概略美國、歐洲、日本、韓國等有大量的數字電視用戶，擁有衛星、有線和地面數字電視廣播系統。許多國家都方案在20062021年間停播模擬電視，全面轉向數字電視廣播；我國估計將有13萬億元人民幣以上的數字電視市場潛力；2021年東部地域縣以上、中部地域市以上、西部地域大部分市以上城市要根本完成向數字化過渡，同時2021年的奧運會實況將以高明晰數字電視向全世界轉播；2021年全國縣以上城市完成向數字化過渡，此時全國城市有線電視將根本實現數字化，模擬電視將逐漸停頓播出。2. 與模擬電視系統比較一樣點與模擬系一致樣，數字電視系統也包括節目制造、播出、

34、接納三部分；攜帶電視信息的射頻信號都是模擬信號；都運用電纜，或衛星，或開路天線發射；運用同樣的模擬頻道；規范明晰度的數字電視圖像格式與模擬電視系一致樣，演播室處置時的圖像質量也是一樣的；都運用CRT、PDP、LCD等顯示終端復原原始圖像信息。視頻信號傳送前經過了MPEG-2技術進展約50:1的緊縮，滿足在常規頻道傳輸數字化視頻音頻信號的要求；音頻信號也經過MPEG-2，或其他緊縮技術處置；視頻、音頻被分時復用到一個傳輸流中；為了可靠傳輸，圖像聲音也不是嚴厲按原始順序傳送，傳輸流采用隨機化、能量分散、內外前向糾錯、交錯等技術處置提高傳輸流的抗擾才干，稱為信道編碼。與模擬系統的異同不同點接納復原的

35、數字化信號，可以直接饋給數字顯示器件復原成模擬圖象；數字化視頻信號也可以經過DAC電路，得到模擬RGB或Y/Pb/Pr信號，或經過復合視頻編碼器規范明晰度時獲得模擬復合視頻信號，由模擬顯示器顯示； 同一個系統可以同時播出高清和標清數字節目；同樣的，音頻的制造、傳送、復原跟視頻類似，只是所采用的技術不一樣；最終傳送的射頻信號是采用QAM、QPSK、COFDM或ATSC等調制技術調制的，不是模擬系統的AM視頻和FM音頻；3、數字電視名詞解釋量化：在時間軸上對模擬信號取樣，并且將每個取樣點電平用n位通常為8位0和1序列表示模擬電視信號數字化； 緊縮：去掉冗余信息的過程。當一切冗余信息都可恢復，為無損

36、緊縮； 全部或部分不能恢復那么為有損緊縮；MPEG：是Motion Picture Experts Group的縮寫，該專家組制定了一系列對運動圖像和聲音進展緊縮的規范，如MPEG-1,MPEG-2等。這些緊縮算法都是有損緊縮，數字電視采用MEPG-2規范；信源編碼：對原始圖象和聲音進展緊縮，并打包成根本流ES流的過程；信道編碼：在傳輸流TS流中添加冗余信息，提高抗干擾性的過程；信源解碼：將緊縮打包的根本流解壓復原成數字化音視頻的過程；信道解碼：去掉經信道編碼的傳輸流中的冗余信息的過程；傳輸流：由于數字電視信號傳送的是0和1的序列，所以必需將音頻、視頻、時鐘同步信息、節目信息及業務數據分時傳送

37、。傳輸流就是將上述信息用時分復用的方法合成到一個延續序列中；數字電視名詞解釋打包：將大量的數字信息分成許多小塊，并按照一定的語法變成可獨立識別并重新組合的數據單元。傳輸流中每個包長188字節，其中每個包的第一個字節規定為同步字節0 x47；條件接納：為了讓節目或業務只能允許合法訂戶收視，信號被加擾，接納機根據授權管理和授權控制信息，結合訂戶持有的智能卡信息，決議能否具有收視該節目的權限；智能卡：包含訂戶信息的IC卡；復用：在同一個傳輸流中分時傳送一套或多套音頻、視頻和業務信息；EPG：即電子節目指南，經過對運營商發送的規范的EPG信息處置，能方便進展收視選擇，及實現自動啟動收視、記錄、點播等功

38、能；QAM：正交幅度調制，Quadrature Amplitude Modulation；QPSK：正交相移鍵控，Quadrature Phase Shift Keying；COFDM：編碼正交頻分復用，Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing；ATSC：先進電視規范化委員會美國的數字電視規范制定委員會，Advance Television Standard Committee；4、播出系統構造 對數字視頻和音頻進展緊縮得到緊縮音視頻數據，存于存儲器； 復用器將單個或多個音頻、視頻、業務數據進展時分復用成傳輸流； 信道編碼器對傳輸流做抗擾

39、編碼；播出系統構造調制器采用QAM、QPSK、OFDM、ATSC或其他技術對編碼后的傳輸流進展調制；上變換器將調制后的信號進展上變換為射頻信號；發射器將射頻信號經電纜傳送，或衛星轉發，或天線發射播出；播出系統構造框圖緊縮的數字視頻 1緊縮的數字音頻 1業務數據緊縮的數字視頻 n緊縮的數字音頻 n復用器信道編碼器調制器上變換器發射器攝像機視頻緊縮編碼器拾音器音頻緊縮編碼器存儲器系統信息及數據業務編輯系統同步時鐘數據發生器加擾器授權控制和管理系統5、接納系統構造 接納過程是播出的反向處置過程；接納系統構造框圖緊縮的數字視頻流緊縮的數字音頻流業務數據解復用器信道解調視頻解壓音頻解壓接收器節目信息解擾

40、系統處置器FLASHSDRAM智能卡To DisplayTo Amplifier6、高明晰度數字電視 圖像、伴音信號的編碼傳輸為數字處置方式；圖像取樣格式不低于19201080i，程度明晰度不低于720線，幅型比16：9，圖像重放效果到達35mm電影質量； 聲音信號為獨立多聲道環繞立體聲；每個頻道可以傳送12路節目；數字電視的圖像格式有兩種，除上述高清電視之外，還有規范明晰度電視。7、數字電視的優點 更高效運用現有的頻道資源，同樣的模擬頻道8MHz)可以傳送46套DVD質量(6MHz)節目； 數字加擾技術使系統播出更平安； 條件接納更有效對用戶進展管理； 圖象和伴音質量不會由于信號衰減而降低，

41、也沒有亮色串擾；數字電視的優點圖象質量在規范明晰度到達DVD質量，高明晰度到達35mm電影質量；很容易實現各種增值業務如EPG、游戲、教育、分級節目訂購、天氣、新聞、尋呼、數字特技效果，如凍結、放大、減少、馬賽克等；容易實現交互功能，甚至互動電視；交融計算機、網絡、通訊、音視頻運用；容易實現加密、解密、條件接受等，有利于節目交換；很容易實現個人節目記錄和回放PVR；數字電視的優點本身是數字信號輸出，更有利于與新一代顯示器件如PDP、LCD、LCOS、OLED等數字顯示終端相結合；僅添加Loder本錢約2025美圓便具有DVD功能；方便實現聯網，走向信息家電時代。第二部分 平板顯示及微顯示器件電

42、視平板顯示器件的根本構造行掃描驅動電路列(信號)驅動電路圖像數據掃描信號由紅、綠、藍三個子像素組成一個像素 像素陣列 行列例768行1024 列平板顯示器的象素構造平板顯示器件的象素排布 A. LCD的顯像原理液液晶顯示器liquid crystal display) 中液晶體并不發光，而是控制外部光的經過量，當外部光線經過液晶分子時，液晶分子的陳列扭曲形狀不同，使光線經過的多少就不同，實現了亮暗變化，可重現圖像。液晶分子扭曲的大小由加在液晶分子兩邊的電壓大小決議。因此可以實現電到光的轉換。把電信號轉換成光像。液晶分子的電光特性液晶的電光控制特性0101009050%(a) 液晶顯示器的電光特

43、性常暗方式UthUsat0101009050%b液晶顯示器的電光特性常亮方式UthUsat液晶顯示器的電光控制特性圖中Uth閾值電壓臨界電壓； Usat飽和電壓光透過率光透過率控制電壓控制電壓TFTLCD的構造TFT像素矩陣玻璃偏光片偏光片玻璃微彩色膜黑色膜透明電極取向膜液晶取向膜鈍化膜光傳導方向TFT-Thin Film Transistor 液晶顯示器及背光源TFT像素矩陣下玻璃偏光片偏光片上玻璃微彩色膜黑色膜透明電極取向膜液晶取向膜鈍化膜 彩色TFT有源矩陣液晶顯示器及背光源導光板散射板熒光燈熒光燈黑色膜罩TFT表示圖漏極D源極S門極G 薄膜場效應晶體管表示圖公共電極透明源極引線門極引線

44、透明電極圖案P源極引線門極引線TFTRLCCLCbTFT與液晶控制電極的銜接(c)液晶象素等效電路絕緣層玻璃a-si漏極D源極S源極母線門極G(a) 一個TFT的橫截面液晶象素的TFT尋址驅動緩沖、同步電路源極驅動 掃描電路門極驅動X1X2X3XnYmY1Y2Y3 源極母線門極母線TFT液晶電容象素信號 有源矩陣電極驅動電路TFT液晶象素等效電路TFT有源矩陣液晶顯示屏電極排布掃描電極母線信號電極母線TFT像素電極 有源矩陣液晶顯示屏電極排布0.296mm0.296mmTFTLCD 驅動電路構造移位存放器5126 bit 鎖存器512 DAC5128 bit 數據驅動器1024 768 象素矩

45、陣(TFTLCD) 奇 數 線 CLKRREF5128 bit 數據驅動器偶 數 線 REFRCLK768位移位存放器768位緩沖驅動器掃描線1024掃描驅動器 TFTLCD 驅動電路構造768118bitRGB數據線248bitRGB數據線24LCD-TV系統構造圖B. 等離子體顯示屏簡介Introduction to Plasma Display Panel一，等離子顯示屏綜述1，什么是等離子體What is Plasma?PDP：Plasma Display Panel等離子體顯示屏等離子體是指正負電荷共存,整體處于電中性的放電氣體形狀。氣體在外加電場的作用下可發生放電，成為等離子體，并

46、產生紫外線，紫外線照射到熒光粉上激發出可見光。這就是PDP的根本任務原理。2. PDP發光原理放電區透明電極透明介電質層前玻璃基板障壁隔斷熒光粉層B后玻璃基板選址電極熒光粉層G熒光粉層R維護層紫外線發光區障壁隔斷一，等離子顯示屏綜述3. PDP的像素排布一. 等離子顯示屏綜述4. 等離子體顯示屏Plasma Display Panel的特點一，等離子顯示屏綜述大屏幕：目前主要涵蓋40到60吋的范圍，適宜家庭和公眾場所薄而輕的構造：尺寸的增大不需求增大屏體的厚度，優于CRT寬視角：自發光，到達和CRT一樣的程度，略優于LCD防電磁干擾：平板顯示，不受外界電磁干擾影響，優于CRT高亮度對比度：自發

47、光顯示，優于LCD和CRT背投沒有會聚和聚焦問題: 各像元獨立無交疊，優于CRT背投分量和功耗較大：改良中，目前劣于LCD分辨率較低：遭到顯示原理的限制，劣于LCD和CRT5. 整體構造等離子顯示屏主要由顯示屏體Panel屏蔽玻璃EMI filter電源PSU接口電路VSC驅動電路Drive外殼 (Cabinet &Cover) 等部件組成一，等離子顯示屏綜述6. 接口電路：接口電路的功能就是將外部輸入的各種模擬視頻信號解碼DECODER和數字化ADC，并作一些預處置，必要時進展色空間的轉化，提供行、場同步信號以及消隱信號、時鐘信號，再將數字信號進展比例變化、幀頻轉換FRC和隔行逐行變換，轉化

48、成控制板可以接納的數字RGB信號。由于各個PDP供應商的屏的接口特點和屏上的驅動電路的處置方法不同，要求接口板要與之作相應的改動。一，等離子顯示屏綜述7. 電源電路：PDP的電源電路，是PDP整機供電的獨一來源，由于PDP的任務特點的特別要求，使得PDP電源的任務過程非常復雜，比如：多路，多種電壓，高壓，大電流；功率因數校正電路；開、關機要有時序要求；多重維護功能；特別是遭到安裝空間的限制，需求高效率低內耗，確保機殼內部的溫度平安；EMI也是PDP電源的重要難度之一。一，等離子顯示屏綜述8. 驅動電路：驅動電路,經過各電極電壓波形的配合，把每個子場劃分為初始化期、地址寫入期和維持期，來實現每場

49、圖像的逐行寫入和全屏同時點亮。TCL目前曾經擁有本人的驅動技術，在某些方面已超越國外廠家的程度。圖9一，等離子顯示屏綜述二. 等離子顯示屏的顯示原理1，等離子顯示屏的普通描畫：等離子顯示屏的屏體是由相距非常近的兩塊玻璃板組成，與空氣隔離，抽真空后注入一些惰性氣體，上下玻璃板都有各自的電極。PDP目前多采用單基板外表放電型任務方式。二. 等離子顯示屏的顯示原理2，外表放電顯示屏的單元構造：目前的PDP多采用三電極外表放電的任務方式，從上到下依次為前玻璃基板、掃描電極YScan、維持電極XSustain、介電層、維護層MgO、RGB磷光粉、隔離墻(Rib)、地址電極AAddress和后玻璃基板。二

50、，等離子顯示屏的顯示原理3，可見光的產生：任務氣體在電場的作用下發生輝光放電(glow discharge)；在放電過程中，電子與原子發生碰撞使其躍遷至激發態；激發態的原子發射147nm真空紫外光VUV)回到基態；同時147nm的紫外線激發熒光粉，使其發射出可見光。二，等離子顯示屏的顯示原理4，三電極外表放電AC PDP的任務過程：1顯示電極X與尋址電極A之間加大于著火電壓的一脈沖寫入電壓，構成壁電荷。維持(X)電極掃描(Y)電極熒光體地址電極A二，等離子顯示屏的顯示原理2 壁電荷電壓與顯示電極X,Y所加維持電壓共同作用使被尋址像元繼續發光。4，三電極外表放電AC PDP的任務過程：二，等離子

51、顯示屏的顯示原理4，三電極外表放電AC PDP的任務過程：3在顯示電極X,Y加一適當幅值和脈寬之擦除電壓，即可消除壁電荷，并使該像元熄滅。二，等離子顯示屏的顯示原理5，彩色顯示的實現：PDP的彩色顯示是經過控制每個R、G、B放電單元累計放電時間的長短，從而控制該單元的亮度，并經過空間混色來實現的。二，等離子顯示屏的顯示原理6，灰度的控制：目前多采用分別子場Sub-field技術來實現灰度控制，就是將一幀圖像的顯示時間分成假設干段來顯示，每段的維持顯示期之比為 1248，相應平均亮度也是后者的一半。現通常將一幀圖像分成8個子場，即可以實現256級灰度控制。二，等離子顯示屏的顯示原理7，圖像顯示小

52、結：1，發光：由紫外線激發熒光粉來產生2，亮暗：由維持時間的長短來決議3，灰度：由子場的數量來決議4，顏色：由RGB單色像元的空間混色來產生三. 等離子顯示屏的普通參數1，尺寸與比例：4:340吋16:937吋，42吋，50吋，60吋43916目前4:3符合我國電視廣播的比例，適宜收看電視和做PC信息顯示；而16:9更符合人眼的生理特點，有利于公眾場所的信息發布。2，分辨率三，等離子顯示屏的普通參數4，缺陷點：三，等離子顯示屏的普通參數在PDP的制造過程中，由于目前工藝的限制，不可防止地存在缺陷點的問題。所謂缺陷點，就是不能隨圖像的變化正常點亮或熄滅的點，從實際上來說，應包括以下的幾種類型： 1，常亮點：無圖像顯示時繼續發光的點介電層缺陷 2，不亮點：有圖像顯示時無法發光的點介電層缺陷、異物或污染 3，不穩定點：有圖像顯示時處于閃爍形狀，無法堅持穩定異物或污染 4，串擾：有圖像時一個點亮導致周圍點亮熒光粉混色或障壁缺陷5，壽命：三，等離子顯示屏的普通參數壽命普通定義為亮度下降到初始值的50%所閱歷的時間，是與顯示屏質量有關的一個客觀的目的。全白