[精選]第十四章電視新技術(shù)展望.pptx

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1、第十四章電視新技術(shù)展望14.1數(shù)字電視14.2高清晰度電視14.3立體電視14.1數(shù)字電視一、數(shù)字電視基礎(chǔ)模擬電視是將圖像的亮度和彩色變化用電量的參數(shù)變化來(lái)模擬,所以它對(duì)通道?有很高的要求。數(shù)字電視則是以離散性而不是以連續(xù)性為主要特征,其數(shù)字信?號(hào)是按一定方式編碼的高速窄脈沖序列,如讓它通過(guò)一個(gè)脈沖判別電路,就能?“中繼再生”出一組無(wú)失真無(wú)干擾的數(shù)字信號(hào),原來(lái)信號(hào)引入的畸變和噪聲的?影響不但沒(méi)有累積效應(yīng),而且還具有很強(qiáng)的抗干擾能力。另外數(shù)字信號(hào)處理和存儲(chǔ)?靈活多變,調(diào)節(jié)簡(jiǎn)單,通道利用率高,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。1.視頻A/D轉(zhuǎn)換與D/A轉(zhuǎn)換數(shù)字電視設(shè)備的簡(jiǎn)化

2、框圖如圖14-1所示。輸入的視頻模擬信號(hào)由A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式,經(jīng)過(guò)特定的數(shù)字處理后,再由D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成視頻模擬信號(hào)輸出。視頻A/D轉(zhuǎn)換器又稱編碼器,它是將視頻模擬信號(hào)經(jīng)過(guò)取樣、量化、編碼三個(gè)環(huán)節(jié)的操作轉(zhuǎn)換成等幅脈沖序列的數(shù)字信號(hào)。這一過(guò)程稱為脈沖編碼調(diào)制(PCM),如圖14-2所示。從本質(zhì)上講,脈碼調(diào)制也是一種頻譜變換。如對(duì)具有0～fm帶寬的原始信號(hào)基帶,以fs頻率對(duì)其進(jìn)行幅度取樣,相當(dāng)于基帶對(duì)fs及其各次諧波進(jìn)行調(diào)幅,形成許多間隔為fs的雙邊帶信號(hào),其頻譜分布如圖14-3所示。圖14-1數(shù)字電視設(shè)備簡(jiǎn)化框圖圖14-2脈碼調(diào)制過(guò)程圖14-3

3、fs取不同值時(shí)的頻譜分布如在接收端用一個(gè)低通濾波器將0～fm的基帶分離出來(lái),那么在恢復(fù)的信號(hào)中就不會(huì)引入失真。滿足這一要求的條件是根據(jù)奈奎斯特(Nyquist)準(zhǔn)則使fs≥2fm,這時(shí)基帶和fs的下邊帶不會(huì)發(fā)生重疊。若fs＜2fm,則下邊帶將和基帶的高端重疊,產(chǎn)生頻譜混淆,并引起相互串?dāng)_,用低頻濾波器無(wú)法將基帶信號(hào)干凈地分離出來(lái),從而使信號(hào)發(fā)生失真。另外由于接收端的低通濾波器并不具有理想矩形的頻率響應(yīng)特性而按有限坡度衰減,因此要想徹底干凈地分離基帶信號(hào),fs也應(yīng)大于2fm。對(duì)彩色電視信號(hào)取樣還必須考慮彩色副載波的存在,因?yàn)槿宇l率和彩色副載波的差

4、拍形成的網(wǎng)紋干擾會(huì)使圖像質(zhì)量受到影響,所以取樣頻率通常選為彩色副載波的整數(shù)倍。對(duì)PAL制,fs=4×4.4386=17.73MHz。視頻D/A轉(zhuǎn)換器又稱解碼器,它是將數(shù)字信號(hào)還原成視頻模擬信號(hào),是對(duì)脈碼調(diào)制信號(hào)的解調(diào),是視頻A/D轉(zhuǎn)換的逆過(guò)程。2.數(shù)字處理器數(shù)字處理器也就是視頻數(shù)字處理單元,其中較重要的有:(1)數(shù)字存儲(chǔ)器。數(shù)字存儲(chǔ)器除用來(lái)存儲(chǔ)數(shù)字電視信號(hào)外,還用來(lái)存儲(chǔ)控制程序和控制數(shù)據(jù)。其中包括同一行像素之間的處理要用數(shù)字寄存器,行間、場(chǎng)間和幀間的處理要用RAM。(2)數(shù)字濾波器。數(shù)字濾波器用來(lái)進(jìn)行信號(hào)的頻域處理,如亮色分離、色度崐解碼、信號(hào)內(nèi)插、

5、輪廓增強(qiáng)、噪聲抑制和碼率變換等。它可以實(shí)現(xiàn)用模擬濾波器難于達(dá)到的濾波性能,并具有良好的線性相位特性和高速實(shí)時(shí)處理能力,如線性相位的橫向數(shù)字濾波器對(duì)信號(hào)水平和垂直兩方向都能進(jìn)行高頻補(bǔ)償,即二維輪廓增強(qiáng)處理,可使圖像質(zhì)量大為提高。二、數(shù)字電視接收機(jī)數(shù)字電視接收機(jī)是指在與現(xiàn)行廣播電視體制兼容的前提下,將經(jīng)過(guò)圖像檢波的視頻基帶信號(hào)和經(jīng)過(guò)伴音鑒頻的音頻基帶信號(hào)進(jìn)行數(shù)字處理并數(shù)字化、其它部分也盡量采用數(shù)字技術(shù)的電視接收機(jī)。數(shù)字電視在采用數(shù)字處理技術(shù)、數(shù)字濾波技術(shù)、數(shù)字存儲(chǔ)技術(shù)后可以在目前的制式內(nèi)或者在對(duì)目前制式稍作修改的改進(jìn)制式內(nèi)能提高圖像質(zhì)量,增加顯示效果,擴(kuò)大

6、接收功能,提高接收機(jī)工作的穩(wěn)定性和可靠性,甚至在某些方面可以接近高清晰度電視的水平。數(shù)字電視機(jī)的基本原理方框圖如圖14-4所示。它應(yīng)包括八片DIGIT—2000系列超大規(guī)模集成電路:圖14-4數(shù)字電視機(jī)基本方框圖(1)視頻編解碼器VCU2100,其中包括編碼器、解碼器,合稱編解碼器。由圖像檢波器得到的視頻全電視信號(hào)送到此,經(jīng)其中視頻A/D轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后送到視頻處理器(2)視頻處理器VPU2200,經(jīng)過(guò)它處理的亮度及色度信號(hào)又回送到視頻編解碼器中的視頻D/A轉(zhuǎn)換部分,轉(zhuǎn)換成模擬R、G、B信號(hào)去驅(qū)動(dòng)視放末級(jí)。(3)偏轉(zhuǎn)處理器DPU2500,由它輸出的

7、行場(chǎng)偏轉(zhuǎn)電壓分別去驅(qū)動(dòng)行場(chǎng)偏轉(zhuǎn)的輸出級(jí)。(4)音頻A/D轉(zhuǎn)換器ADC2300,伴音解調(diào)后的兩路音頻信號(hào)送到此轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。(5)音頻處理器APU2400,由它對(duì)音頻數(shù)字信號(hào)進(jìn)行各種處理,然后轉(zhuǎn)換為兩路音頻模擬信號(hào)去驅(qū)動(dòng)音頻功放級(jí)。它能處理單聲道、雙伴音和立體聲等制式的聲音信號(hào)。(6)由中央控制器CCU2000、可編程只讀存儲(chǔ)器MDA2061以及時(shí)鐘發(fā)生器MCU2600,組成電路的中心控制部分,處理由本機(jī)鍵盤(pán)輸入的或紅外遙控接收的各種操作命令,給出高頻調(diào)諧器的各種控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)選臺(tái)及頻道預(yù)約,通過(guò)專用的IM總線將各種控制數(shù)據(jù)及測(cè)量數(shù)據(jù)在中央控制器及

8、各數(shù)字集成電路之間傳輸交換,完成對(duì)整機(jī)的控制功能。數(shù)字電視已經(jīng)給廣播電視帶來(lái)了巨大的變化,就連