彩色电视机原理

视频服务提供商 用户群
2.三种视频点播 （1）真视频点播TVOD（True-VOD） 它真正支持即点即放，但价格昂贵。TVOD为每个用户提
供一个单独的通信路径，每个用户各自占有一套节目。
（2）准视频点播NVOD（Near-VOD） TVOD的替代物，它是每隔一定时间从头播放同一套
节目，用户发出点播信息时，交换机将用户终端与最近要 从头开播的频道连通，至多等待一个规定时间（几分钟） 后可观看，采用广播机制。
机顶盒能识别该软件的版本号，在版本不同时接收该软件，并 对保存在存储器中的软件进行更新。 3.数字电视机顶盒的主要技术
(1)解复用与解压缩技术 将复用的比特流解复用成各种格式的音视频等数据流并解 压还原。
●解复用、解压缩方案一 ●解复用、解压缩方案二
数据流
MPEG-2 传输流解复用器
MPEG-2 解码
数字电视原理
10.1、 数字电视接收 10.1.1 数字电视接收机 1. ATSC8-VSB地面数字电视广播传输系统结构框图
调
滤波器
谐
和同步
器
检波器
NTSC 抑制 滤波器
同步和 定时
行场 扫描
CRT
5.1声道 输出
音频DAC
信道 均衡
器
相位 跟踪
器
网络 解码
器
数据 解交 织器
视频DAC AC-3解码
常见彩色滤光片的排列：
条状排列
三角形排列
正方形排列
马赛克排列
3）背光源简介： 液晶本身不发光，只会调制光，所以液晶显示系统必
须加上背光源。 液晶显示器的采光主要分为两部分： 外界光源：属于客观不可控光源，由液晶晶体吸收；
背光光源：由CCFL提供，其光亮度和均匀度直接影响 屏幕的色彩对比度、全屏区域亮度效果和可视角度等。
（3)信道均衡 信道均衡起到减小图像倾斜和重影的作用。
（4)网络解码器 网络解码器完成限幅和卷积解码，为对抗突发干扰。
（5)数据解交织器 数据解交织器的作用是对NTSC同频信号进行抑制滤波处
理过程中，因边缘效应而引起的突发脉冲进行可靠地处理。
（6)RS解码器 主要作用是解调出RS码，RS码是BCH码的一种，是能够
节目的方式，用户可以通过该功能看到一个或多个频道甚至所 有频道上近期将播放的电视节目。
（2）高速数据广播： 为用户提供股市行情、票务信息、电子报纸、热门网站等
各种信息。 （3）条件接收： 核心是加扰和加密，数字机顶盒具有解扰和解密功能。
（4）软件在线升级： 数据广播服务器按DVB数据广播标准将升级软件广播下来，
●数字电视节目源： 提供内容丰富、图象清晰、音质优美的数字电视节目；
●视频服务器： 是一个存储和检索视频点播节目信息的视频服务系统，
具大容量、低成本存储、迅速准确响应、安全可靠等特点。 ●宽带传输网络（两大部分组成）： 骨干传输网络：指远端服务器与本地网关之间的网络。
通常采用光纤网络通信。 用户接入网络：连接用户与系统前端的传输网络。例如：
（1）什么是等离子显示屏 等离子显示屏是一种利用气体放电的显示装置，这种屏
广播信道 DVB传输系统
广播服 务提供商
广播网 络适配
广播信道
广播 传输 媒介
回传路径
交互信道
交互服 务提供商
交互信道
网络无关
交互网 络适配
交 互
网 络
前向路径
与网络无关
数字机顶盒
广播 接口 模块
交互 接口 模块
最 终 用 户
定 置 单 元
网络接 口单元
网络无关
2.数字交互式电视系统 （1）数字交互式电视系统结构（见下图）
络
HDTV
（3）一种城域VOD系统（见下图）
中心交换局 VOD服务器
用户接收端
电视 接收机
数字 机顶盒
ADM
ADM
SDH环状网 （MAN）
ADM
ADM
网关 前端 本地交换局
10.2 图像显像新技术
随着信息时代的到来，电视技术迅猛发展， 大屏幕显示器普通应用，用户希望电视系统具有 大画面、高亮度、高分辨率的显示效果，而传统 的CRT显示器很难满足用户这方面的要求。近些 年来迅速发展的液晶显示、等离子体显示等平板 显示新技术，成为解决大画面显示的有效途径。
式；HFC（光纤同轴电缆混合网)方式。由于上行数据量远 小于下行数据量，故常用QPSK、16QAM方式调制。
（4）网络浏览技术： 为实现真正意义上的网络浏览，还必须考虑在其上运行
IP协议。
(5)实时操作系统RTOS技术： 负责管理本地资源和网络资源，提供基本的操作功能以 及设备的访问控制。
(6)中间件技术： 即开放式业务平台，通常由Java虚拟机、网络浏览器、 图像与多媒体模块等组成。 (7)解密、解扰技术： 发端用加密的控制字对电视信号进行加扰传输，收端 要对其逆变换，先将加密的控制字解密，再用解密的控制 字去将加扰的数字电视信号恢复出来，即解扰。
4）屏幕平而且薄，体积小，重量轻，便于实现袖珍 型和壁挂式平板显示。厚度在4厘米以内，仅有等离子电视 的1/2～1/3，是普通CRT电视厚度的1/10左右
由于液晶显示器里面是要灌液晶，随着尺寸的增大， 灌制的难度和成本会大幅提高，因此液晶显示器主要向中 小屏幕（32in及以下规格）发展。
2、等离子显示屏（PDP）
4.数字机顶盒硬件结构及工作流程 （1）数字机顶盒硬件结构（见下图）
ROM
RAM
CPU
智能卡接口
红外遥控接口
数
网
字 调
络
谐
器
模拟音频
QPSK解调
图形发生器
QAM解调 FEC
音频D/A
视频流
ATM
MPEG-2
处理单元
视频解码器
PAL/NTSC SECAM解码器
音频流
MPEG-2 音频解码器
全电视信号
1、液晶显示器（简称LCD） （1）液晶及其特性：
液晶即液态晶体，液晶是介于固体和液体之间的一种中 间状态。
固体
液晶
液体
它具有液体的流动性，同时又具有晶体的光学和电学特性。 它本身不发光，但可以产生光散射、光密度调制或色彩的变化。
（2）液晶显示的基本原理： 利用液晶的电光效应，通过施加电压改变液晶的光学特
用户选 择处理
记帐登 记处理
调制器 混合器
服务器 编码器
用户设备
传输 网络
信号打包/解包
节目选择接口 解调器
传输网络
用户接口 解压缩器 用户接收机
（2）基于HFC网络的VOD系统实现结构（见下图）
视频 服务器
管理 服务器
上行信道
以
上行分配器
太
滤
网
交
波
换
机
编码
64
器
复用器
QAM
下行信道
HF
C
STB
网
视频 服务器
视频 服务器
视频服务器 骨干网
中心局
宽带 变换
网关
数字 机顶盒
数字电视 接收机
用户 接入网
数字 机顶盒
数字电视 接收机
视频 服务器
实时 视频
实时 编码
服务器
数字 机顶盒
数字电视 接收机
（2）数字互动电视系统组成 由数字电视节目源、视频服务器、宽带传输网络、用户
终端、管理与收费系统等组成，是一种分布式的多媒体系统。
TCB 高清数字电视机顶盒
FD-3010型有线数字电视机顶盒
家用数字电视卫星接收机
数字卫星工程接收机
DVB-T地面无线传输机顶盒
便携式数字电视接收盒
10.1.3 数字机顶盒STB
数字机顶盒STB（Set-Top-Box ）可实现：
◆VODernet访问
◆远程教学
◆会议电视
◆电子商务等。
数字电视机顶盒包括： ◆卫星电视机顶盒 ◆闭路电视机顶盒 ◆地面电视机顶盒
1.数字机顶盒系统组成 由四大子系统组成，即控制子系统、信号处理子系统、
网络接口子系统、用户扩展接口子系统。（见下图）
数字机顶盒
信
网 用户
控
号
络
扩
制
处
接
展
子
理
口
接
系
子
子
口
统
系
系
子
统
统 系统
2.数字电视机顶盒的功能 （1）电子节目指南（EPG）： 为用户提供一种容易使用、界面友好、可以快速访问想看
性，实现对入射光的调制，使液晶的透射光或反射光受所加 电压控制。从而达到显像的目的。
1）液晶屏结构： TFT液晶屏结构:
光扩散体
行数据线
存储电容
玻璃度板 光线
列数据线 偏振玻璃
偏振玻璃
玻璃度板
薄膜晶体管 透明显示电极 透明共用电极 滤色片
放大镜下的液晶： TN型液晶屏结构:
液晶单元没 有加上电压， 光线被扭曲 90度之后能 通过检偏器。
（3）交互式视频点播IVOD（Interactive-VOD） 又称全视频点播，它相对于TVOD、NVOD在性能、
功能上有很大改进。IVOD不但支持即点即放，用户还可 对视频流进行交互控制，如节目播放、暂停、快进、快退、 自动收索等。
3.视频点播系统结构（见下图）
节目分配设备
信号打包/解包
接收器 发送器
计算机局域网、HFC、ADSL等。
●用户终端 用户终端是与广大用户沟通的桥梁，分为三种： 多媒体计算机 电视接收机+数字机顶盒 数字交互式电视接收机
●管理收费系统 数字交互式电视系统是一个有偿服务系统，具备地址编 码及寻址功能，使授权用户获得所需节目，故必须有安全可 靠、有效合理的管理收费系统。
TC2132C2 有线数字电视机顶盒
模拟 视频通道
（2）数字机顶盒工作流程
网络（RF信号）
数字调谐器（选台）
QAM解调、前向纠错
ATM（数据包解复用）
MPEG-2音频解码器 音频D/A
MPEG-2视频解码器
图形视频信号 模拟音频
全电视信号
模拟视频通道
PAL/NTSC/ SECAM解码器
现在 知道 了 吧？！
4.5.46数字电视核心应用—视频点播（VOD） 1.视频点播概要
(1)视频点播VOD： 即Video On Demand，是一种交互式多媒体信息点播系统。 特点是可实现用户按需点播音视频节目，具有高度的双向交 互性，是VOD区别于传统电视的最显著特征。 (2)VOD体系结构： （见下图） 由视频服务提供商、传输网络、用户终端三大部分组成。
视频服务器 用户终端
传输网络
纠正多个错误的纠错码，它是前向纠错码的重要组成部分。 （7)MPEG解码器 功能是解调出数字音视频信号，MPEG-2解码器有单片解
码器、音视频集成、控制单元独立的两片解码器和音频解码、 视频解码、系统控制都独立的三片解码器三种。
VOD视频点播系统
10.1.2 数字交互式电视 1.数字交互式电视概述
MPEG-4 解码丢弃
恢复 音视频数据流
数据流
MPEG-2 传输流解复用器
MPEG-2 解码
MPEG-4 解码
MPEG-4 合成
恢复 音视频数据流
（2）下行数据解调与信道解码技术： QPSK、QAM、COFDM、VSB等解调和RS解码、卷积
解码、解交织、维特比解码等功能。 （3）上行数据的调制编码技术： 传送上行数据的方式：电话线ADSL方式；以太网方
（3）数字交互式电视（ITV） ● ITV又称数字互动电视，是一种受用户控制的数字视
频、音频分配业务，在节目间和节目内观众能够自主选择。 ● ITV采用非对称双向传输网络，用户信息通过窄带上
行信道送到信息中心，下行信道则是具有高速音视频传输能 力的宽带信道。
● 数字交互式系统的参考模型。（见下图）
入射光
偏振玻璃
偏振玻璃
液晶单元加 上电压，液 晶分子沿电 场方向排列， 无光线通过 检偏器。
有光通过
无光通过
2）彩色液晶电视屏
单色LCD要实现彩色显示，一般是在液晶盒与检偏器 之间加上滤色片，组成一个子像素单元。
由红、绿、蓝三种滤色片分别和相应的液晶盒组成三 个子像素，在物理结构上无限接近，由这样三个子像素构 成一个彩色液晶单元，这三个子像素由于位置非常近，通 过空间混合，便产生各种各样的彩色。如果LCD的分辨率 为1024＊768，则表明LCD有：1024×768＝786432个彩色 液晶像素，有2359296个子像素。
RS 解码器
MPEG
-2 解码
数据 解扰
器
（1）调谐器 （2）滤波器及同步检波和NTSC抑制滤波
在第三混频器中产生同相I信号和正交Q信号，用I信号 和Q信号混频后产生的直流信号去控制二本振的振荡频率， 使频率保持稳定。NTSC抑制滤波器是将同频道干扰抑制， 同时将白噪声的性能降低，减小I与Q信号差的影响。
（1）现代电视技术发展的两个重要标志（见下图）
现代电视技术发展 的第一个重要标志
模拟电视
单向传输 数字电视
现代电视技术发展 的第二个重要标志
数字 交互式电视
（2）三网融合
三网是指电信网、计算机网、广播电视网，是信息社会
的三大基石。
三网融合的具体体现是数字交互式电视，三网融合不仅
体现在技术、终端和网络上，还表现在业务、行业等上。
CCFL：冷阴极荧光灯管，直径仅为2.0毫米。
反射板 集光板 CCFL
尖劈光板 散射板
光 棱形板
（3）液晶显示器具有以下特点： 1）驱动电压低，一般只有几伏。 2）不会产生X射线或紫外线辐射，对人体无害。 3）功率损耗小，比传统电视机节能40%。 21英寸液
晶电视功率为40瓦，30英寸为120瓦，