《电视新技术展望》PPT课件

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1、第十四章电视新技术展望14.1数字电视14.2高清晰度电视14.3立体电视14.1数字电视一、数字电视基础模拟电视是将图像的亮度和彩色变化用电量的参数变化来模拟,所以它对通道?有很高的要求。数字电视则是以离散性而不是以连续性为主要特征,其数字信?号是按一定方式编码的高速窄脉冲序列,如让它通过一个脉冲判别电路,就能?“中继再生”出一组无失真无干扰的数字信号,原来信号引入的畸变和噪声的?影响不但没有累积效应,而且还具有很强的抗干扰能力。另外数字信号处理和存储?灵活多变,调节简单,通道利用率高,易于实现自动化。1.视频A/

2、D转换与D/A转换数字电视设备的简化框图如图14-1所示。输入的视频模拟信号由A/D转换器转换成数字形式,经过特定的数字处理后,再由D/A转换器转换成视频模拟信号输出。视频A/D转换器又称编码器,它是将视频模拟信号经过取样、量化、编码三个环节的操作转换成等幅脉冲序列的数字信号。这一过程称为脉冲编码调制(PCM),如图14-2所示。从本质上讲,脉码调制也是一种频谱变换。如对具有0～fm带宽的原始信号基带,以fs频率对其进行幅度取样,相当于基带对fs及其各次谐波进行调幅,形成许多间隔为fs的双边带信号,其频谱分布如图14

3、-3所示。图14-1数字电视设备简化框图图14-2脉码调制过程图14-3fs取不同值时的频谱分布如在接收端用一个低通滤波器将0～fm的基带分离出来,那么在恢复的信号中就不会引入失真。满足这一要求的条件是根据奈奎斯特(Nyquist)准则使fs≥2fm,这时基带和fs的下边带不会发生重叠。若fs＜2fm,则下边带将和基带的高端重叠,产生频谱混淆,并引起相互串扰,用低频滤波器无法将基带信号干净地分离出来,从而使信号发生失真。另外由于接收端的低通滤波器并不具有理想矩形的频率响应特性而按有限坡度衰减,因此要想彻底干净地

4、分离基带信号,fs也应大于2fm。对彩色电视信号取样还必须考虑彩色副载波的存在,因为取样频率和彩色副载波的差拍形成的网纹干扰会使图像质量受到影响,所以取样频率通常选为彩色副载波的整数倍。对PAL制,fs=4×4.4386=17.73MHz。视频D/A转换器又称解码器,它是将数字信号还原成视频模拟信号,是对脉码调制信号的解调,是视频A/D转换的逆过程。2.数字处理器数字处理器也就是视频数字处理单元,其中较重要的有:(1)数字存储器。数字存储器除用来存储数字电视信号外,还用来存储控制程序和控制数据。其中包括同一行像素之

5、间的处理要用数字寄存器,行间、场间和帧间的处理要用RAM。(2)数字滤波器。数字滤波器用来进行信号的频域处理,如亮色分离、色度崐解码、信号内插、轮廓增强、噪声抑制和码率变换等。它可以实现用模拟滤波器难于达到的滤波性能,并具有良好的线性相位特性和高速实时处理能力,如线性相位的横向数字滤波器对信号水平和垂直两方向都能进行高频补偿,即二维轮廓增强处理,可使图像质量大为提高。二、数字电视接收机数字电视接收机是指在与现行广播电视体制兼容的前提下,将经过图像检波的视频基带信号和经过伴音鉴频的音频基带信号进行数字处理并数字化、其它

6、部分也尽量采用数字技术的电视接收机。数字电视在采用数字处理技术、数字滤波技术、数字存储技术后可以在目前的制式内或者在对目前制式稍作修改的改进制式内能提高图像质量,增加显示效果,扩大接收功能,提高接收机工作的稳定性和可靠性,甚至在某些方面可以接近高清晰度电视的水平。数字电视机的基本原理方框图如图14-4所示。它应包括八片DIGIT—2000系列超大规模集成电路:图14-4数字电视机基本方框图(1)视频编解码器VCU2100,其中包括编码器、解码器,合称编解码器。由图像检波器得到的视频全电视信号送到此,经其中视频A/D转

7、换成数字信号后送到视频处理器(2)视频处理器VPU2200,经过它处理的亮度及色度信号又回送到视频编解码器中的视频D/A转换部分,转换成模拟R、G、B信号去驱动视放末级。(3)偏转处理器DPU2500,由它输出的行场偏转电压分别去驱动行场偏转的输出级。(4)音频A/D转换器ADC2300,伴音解调后的两路音频信号送到此转换成数字信号。(5)音频处理器APU2400,由它对音频数字信号进行各种处理,然后转换为两路音频模拟信号去驱动音频功放级。它能处理单声道、双伴音和立体声等制式的声音信号。(6)由中央控制器CC

8、U2000、可编程只读存储器MDA2061以及时钟发生器MCU2600,组成电路的中心控制部分,处理由本机键盘输入的或红外遥控接收的各种操作命令,给出高频调谐器的各种控制信号实现选台及频道预约,通过专用的IM总线将各种控制数据及测量数据在中央控制器及各数字集成电路之间传输交换,完成对整机的控制功能。数字电视已经给广播电视带来了巨大的变化,就连