模拟电视与数字电视基础知识
电光转换原理(显像原理) (1)CRT的电光转换 CRT(Cathode-Ray Tubes,阴极射线管)是一种传统的图像显示器件, 它就是我们常说的显像管。下面以彩色CRT显像管为例,介绍其基本结 构和工作原理 (2)LCD的电光转换
LCD (Liquid-Crystal Display)是利用液晶材料的特性实现电光转换和图 像显示的。其主要特点是重量轻、体积小、功耗低。
2.PAL制 即逐行倒相正交平衡调幅制。PAL制是1962年由西德研制成功 并 正式使用。为了克服NTSC制的串色问题,PAL制两个色差信号中的一 个由PAL开关控制每行倒相一次,在接收端采用梳状滤波器可实现两色 差信号的良好分离,大大减小了串色问题。其缺点是增加了设备的复杂 性。现在采用PAL制的国家主要有德国、英国、荷兰、新西兰、澳大利 亚、比利时、泰国和中国等。
澳洲地区: 有澳洲及纽西兰两国, 较为单纯, 采用标准PAL彩色系统(声音 中频为5.5MHz), 但因电台频道特殊, 其频道范围较宽, 需使用特定之澳洲 频道调谐器。
亚洲地区:除台湾, 日本, 韩国, 菲律宾, 缅甸, 柬埔寨为标准之NTSC彩色 系统(4.5MHz之声音中频)外, 其它各国均为PAL彩色系统, 但声音中频则 较复杂,大陆为6.5MHz, 香港为6.0MHz, 其它地区为5.5MHz。 此外日本 有特定的电台频道, 需使用特定之日本频道调谐器, 其它NTSC系统国家 则使用标准美国频道调谐器。大陆的电台频道因电台频道较宽,使用其 它调谐器时, 会有部分频道无法收视。其它PAL系统国家则使用标准欧洲 频道调谐器。 非洲及中东地区: 有PAL及ME SECAM两种彩色系统且声音中频均为 5.5MHz。由于各国地理位置邻近, 因此两种彩色系统需同时具备。仅有 南非虽为PAL系统, 却采用6.0MHz的声音中频及较宽的电台频道, 需使用 特定的调谐器。 其它地区则仍使用标准欧洲频道调谐器。
在一般的彩色电视中,通常使用两种相加混色法 1.空间混色法 它将三种色光投射到同一表面上彼此相距很近的三个点上.由于人眼 的分辨率力有限,能产生一种基色光混合的色彩感觉 2.时间混合法 它把三种基色光轮流投射到同表面上,只要轮流速度足够快,由于 人的视觉惰性,就能达到相加混色的效果。 红色+绿色=黄色 绿色+蓝色=青色 红色+蓝色=紫色(品红) 红色+绿色+蓝色=白色 黄色、青色、品红都是由两种及色相混合而成,所以它们又称相加二次色 红色+青色=白色 绿色+品红=白色 蓝色+黄色=白色
年记:1971年松下电视机
年纪:1958年我国第一台黑白电视机诞生
年纪:1980年Magnavox电视机
年纪:1970年中国第一台彩电
年纪:1982年国产金星牌彩色电视机
年纪:1990-2000年电视机
年纪:2007年205英寸LED电视机
电视行业现状:
1.显示材料多样化 CRT 等离子 LCD LED 有机显示面板等多种显示材料共存
有23个国家和地区使用。所以多制式电视机都不是全制式,但只要能
接收PAL/D、K、B、G、I,NTSC/M,SECAM/K、k1、B、G、制式, 就能收到世界上80%以上国家和地区的电视节目。
*各地区彩色制式与伴音制式小结
美洲地区: 大部分国家皆采用NTSC彩色系统及使用美国标准频道调谐 器, 但南美巴西与阿根廷, 虽电视频道仍为美国标准频道(使用美国频道 调谐器), 且声音中频亦相同(4.5MHz), 却分别为特殊之PAL-M及PAL-N彩 色系统,其彩色解调电路与一般欧洲相同, 只是副载波频率分别改变为 3.5756 MHz及3.5821MHz (标准PAL为4.433MHz, NTSC为3.58MHz)。 此外 需注意PAL-N垂直同步频率为50Hz(其它各国均为60Hz)。由于一般南美 客户皆要求双系统(即NTSC附加PAL-M或N)及三区全系统, 在彩色解调电 路除需选用双系统功能IC外, 副载波振荡水晶更需以三组频率切换处理, 尤其PAL-N系统更需注意切换垂直同步频率为50Hz。 欧洲地区:大部分国家皆采用PAL彩色系统, 及欧洲标准频道(声音中频 为5.5MHz)。英国, 爱尔兰则更改声音中频为6.0MHz, 而苏俄及东欧, 南 欧等原共产国家, 则采用ME SECAM彩色系统, 及特定之OIRT频道, 且声音 中频亦相异为6.5MHz。 此外法国更采用完全不同之影像及声音调变方 式, 独特之内差频道及FRENCH SECAM彩色系统。本区除因OIRT频道需使 用特定之调谐器外, (亦可使用较宽之澳洲频道调谐器代用), 其它均使用 欧洲标准频道调谐器。
平板显示器的一般电路构成
接收天线 AUDIO
高频头
音效处理
伴音功放
喇叭
R
解调/伴音 鉴频 B 视频 解码 隔行/逐行 处理,显示 格式变换
中放/视频 VIDEO G
MCU
AC220V
各种直流 开关电源
数字电视基础
什么是数字电视 数字电视就是指从演播室的节目采编制作到发射、传输、接收的所有 环节都 是使用数字电视信号 或对该系统所有的信号传播都是通过由0、 1数字串所构成的数字流来传播的电视类型。其信号损失小,接收效果 好。与模拟电视相比,数字电视具有图像质量高、节目容量大(是模拟 电视传输通道节目容量的10倍以上)和伴音效果好的特点。它是一个以 音视频为主,同时可以承载综合业务的数字平台。
*三基色必须是独立产生的,即其中任意一种单色光都不能由其他两色 光混合产生 *自然界中的大部分颜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,决定了混合色的色调与饱和度
*混合色的亮度等于构成该混合色的各个基色亮度之和 *三基色不是唯一的,电视系统的彩色是采用加混色,即电视中的彩色 是由红绿蓝三基色光按照一定比例得到的,在生活中,如绘画,是采用 减混色 三基色原理的意义 三基色原理是对颜色进行合成与分解的重要原理,为彩色电视奠定了 理论基础,大大简化了电视信号的处理,有了三基色原理,只需要将需 要传送的颜色分解为三基色(红 绿 蓝)再分别对应一种电信号进行传 送处理即可
2.数字化普及
模拟数字一体机开始大规模占领市场 3.智能化
各大电视厂商均
彩色的基本概念
电视是根据人的视觉特性,利用电信号的方式实现彩色图像的分解 变换 传送 和再现过程的视觉电子设备 1.彩色的基本要素
* 黑白图像表示其特性的三个基本要素是:亮度 对比度和灰度,亮度
是指人眼所感觉到光的明暗程度;对比度是指图像最大亮度与最小亮度 的比值;灰度是指图像黑白亮度的层次。图像从最亮到最暗的层次越多, 图像就越清晰,通常用7-8阶的灰阶就能显示明暗清晰的图像 *彩色图像表示其特性的三要素是:亮度 色调 以及饱和度 *亮度 与黑白电视一样 指人眼所感觉到光的明暗程度 *色调 指光的颜色类别 与光的波长有关 我们通常所说的 红色 绿色 蓝色就是指 的色度
*色饱和度是指光的深浅程度(如浅红 浅蓝等)与里面的白光成分有关, 白光越多,光越浅,色饱和度就越低,一般色调与色饱和度统称色度, 在彩色电视系统中,传输彩色图像,实质就是传输图像像素的亮度和色 度 2.三基色原理 自然界的彩色是由赤橙黄绿青蓝紫七色光合成的,所以在电视中若用 七色光组成彩色图像,确实可以真实的再现自然光图像,但是却需要配 备七个信号通道,会使电视系统变得复杂,利用三基色原理可以简化信 号量,还能满足电视设备的要求。 *三基色原理 @人们在进行混色试验的时候发现,只要选取三种颜色的单色光按一定 比例进行混合就可以的到大自然中的大部分颜色,具有这种特性的单色 光叫做基色光,对应的三种颜色叫做三基色,人眼的光敏细胞只对红 绿 蓝三种彩色敏感,根据人眼的这种视觉特性,产生了三基色原理, 主要有以下内容:
其具体传输过程是:由电视台送出的图像及声音信号,经数字压缩和数 字调制后,形成数字电视信号,经过卫星、地面无线广播或有线电缆等 方式传送,由数字电视接收后,通过数字解调和数字视音频解码处理还 原出原来的图像及伴音。因为全过程均采用数字技术处理,因此,信号 损失小,接收效果好。观众家中音画质量与播出机房一致,原汁原味无 损传输。
(3) PDP的电光转换 PDP(Plasma Display Panels等离子显示器)是一种辐射光显示装置,主 要利用了惰性气体放电时产生的紫外线辐射来诱发荧光粉发光。作为一 项很有发展前景的技术,它已被彩色大屏幕HDTV显示器市场看好
色差信号的处理--大面积着色原理 如下图,以下是视频采集卡得到的图像,第一幅是Y分量描述黑白图像,第 二幅是U(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 到的正常图像。黑白图像与如此模糊的UV分量图合成后竟然如此真实的得 到彩色图像,这就是事实。由此得出:Y分量是黑白轮廓图像,UV分量很模 糊,只是大约描述了整块的色彩,这就是“大面积着色原理”。
三种制式各有优缺点,从理论上讲,SECAM制的图像质量最好,NTSC 制最差。但随着电视技术的发展和新元器件的开发应用,电视机性能已 大大提高,从而使图像质量得到改善。目前主观评价结果表明,三种制 式图像质量差别不大。因此,这三种制式将会长期共同存在和不断地发 展。
二.伴音制式
世界上有13种电视体制,三大彩电制式,兼容后组合成30多个不同的 电视制式。但根据对世界200多个国家和地区的调查,仅使用其中的17 种:8种PAL,2种NTSC,7种SECAM。使用最多的是PAL/B、G,有60 个国家和地区使用;NTSC/M,有54个国家和地区使用;SECAM/K1,
3.SECAM制 即顺序传送彩色与存储复用制。SECAM制是1956年法国工程 师亨利.弗朗斯提出的。SECAM制传输每一行彩色信号时,只传送一个 色差信号;在传送下一行信号时再传送另一个色差信号,而把上一行传 送的那个色差信号存储下来供本行使用,因两行图像信号间的差别不太 大。SECAM制使传输彩色信号每一时刻都只有一个色差信号,不存在互 扰和分离的问题,从而彻底克服了串色问题,其图像质量受传输通道失 真的影响最小。其缺点是不能实现亮度信号和色度信号的频谱交错,故 副载波光点干扰可见度较大,兼容性不如NTSC制和PAL制,同时亮度对 色度串扰也大。采用这种制式的国家和地区主要有前苏联地区、东欧各 国、法国等