1、模擬電視與數字電視基礎知識模擬電視與數字電視基礎知識研發部測試部 操曉榮 內部培訓0 0 1 1電視機世界史0 0 2 2電視機中國史電視發展簡史電視發展簡史：年記：年記：19241924年人類歷史上第一臺電視機出現年人類歷史上第一臺電視機出現年記：年記：19391939年年RCARCA產產9 9英寸電視英寸電視年紀：年紀：19471947年年FansworthFansworth產產1212英寸電視英寸電視年紀：年紀：19481948年年ZenithZenith產彩色電視機產彩色電視機年紀：年紀：19591959年年PhilcoPhilco電視機電視機年記：年記：19711971年松下電視機年

2、松下電視機年紀：年紀：19581958年我國第一臺黑白電視機誕生年我國第一臺黑白電視機誕生年紀：年紀：19801980年年MagnavoxMagnavox電視機電視機年紀：年紀：19701970年中國第一臺彩電年中國第一臺彩電年紀：年紀：19821982年國產金星牌彩色電視機年國產金星牌彩色電視機年紀：年紀：1990-20001990-2000年電視機年電視機年紀：年紀：20072007年年205205英寸英寸LEDLED電視機電視機電視行業現狀：電視行業現狀：1.顯示材料多樣化CRT 等離子 LCD LED 有機顯示面板等多種顯示材料共存2.數字化普及模擬數字一體機開始大規模占領市場3.智能

3、化各大電視廠商均彩色的基本概念彩色的基本概念電視是根據人的視覺特性，利用電信號的方式實現彩色圖像的分解 變換 傳送 和再現過程的視覺電子設備1.彩色的基本要素* 黑白圖像表示其特性的三個基本要素是：亮度 對比度和灰度，亮度是指人眼所感覺到光的明暗程度；對比度是指圖像最大亮度與最小亮度的比值；灰度是指圖像黑白亮度的層次。圖像從最亮到最暗的層次越多，圖像就越清晰，通常用7-8階的灰階就能顯示明暗清晰的圖像*彩色圖像表示其特性的三要素是：亮度 色調 以及飽和度*亮度 與黑白電視一樣 指人眼所感覺到光的明暗程度*色調 指光的顏色類別 與光的波長有關 我們通常所說的 紅色 綠色 藍色就是指的色度*色飽和

4、度是指光的深淺程度（如淺紅 淺藍等）與里面的白光成分有關，白光越多，光越淺，色飽和度就越低，一般色調與色飽和度統稱色度，在彩色電視系統中，傳輸彩色圖像，實質就是傳輸圖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黃綠青藍紫七色光合成的，所以在電視中若用七色光組成彩色圖像，確實可以真實的再現自然光圖像，但是卻需要配備七個信號通道，會使電視系統變得復雜，利用三基色原理可以簡化信號量，還能滿足電視設備的要求。*三基色原理人們在進行混色試驗的時候發現，只要選取三種顏色的單色光按一定比例進行混合就可以的到大自然中的大部分顏色，具有這種特性的單色光叫做基色光，對應的三種顏色叫做三基色，人眼的光敏細

5、胞只對紅 綠 藍三種彩色敏感，根據人眼的這種視覺特性，產生了三基色原理，主要有以下內容：*三基色必須是獨立產生的，即其中任意一種單色光都不能由其他兩色光混合產生*自然界中的大部分顏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，決定了混合色的色調與飽和度*混合色的亮度等于構成該混合色的各個基色亮度之和*三基色不是唯一的，電視系統的彩色是采用加混色，即電視中的彩色是由紅綠藍三基色光按照一定比例得到的，在生活中，如繪畫，是采用減混色三基色原理的意義 三基色原理是對顏色進行合成與分解的重要原理，為彩色電視奠定了理論基礎，大大簡化了電視信號的處理，有了三基色原理，只需要將需要傳送的顏色分解為

6、三基色（紅 綠 藍）再分別對應一種電信號進行傳送處理即可在一般的彩色電視中，通常使用兩種相加混色法1.空間混色法 它將三種色光投射到同一表面上彼此相距很近的三個點上.由于人眼的分辨率力有限，能產生一種基色光混合的色彩感覺 2.時間混合法 它把三種基色光輪流投射到同表面上，只要輪流速度足夠快，由于人的視覺惰性，就能達到相加混色的效果。 紅色+綠色=黃色 綠色+藍色=青色 紅色+藍色=紫色（品紅） 紅色+綠色+藍色=白色 黃色、青色、品紅都是由兩種及色相混合而成，所以它們又稱相加二次色 紅色+青色=白色 綠色+品紅=白色 藍色+黃色=白色電視圖像的傳送電視圖像的傳送一、像素的概念 根據人眼對細節分

7、辨力有限的特點，將一幅圖像可以看成是由許許多多的細小單元組成，在圖像處理系統中，將這些組成畫面的細小單元稱為像素二、電子掃描 將一幅圖像上的各像素的明暗變化轉換為順序傳送的電信號，以及將這些順序傳送的電信號再重新恢復為一幅圖像的過程稱為掃描。通過電子的方式來實現掃描過程的稱之為電子掃描，電視技術中常用逐行掃描和隔行掃描兩種掃描方式。2.電光轉換 電光轉換過程也就是顯像過程，是在顯示裝置上完成的，其工作原理與顯示材料及結構有關。目前用于電光轉換的顯示器件主要有CRT、LCD、PDP等幾種電光轉換原理（顯像原理）(1)CRT的電光轉換 CRT（Cathode-Ray Tubes，陰極射線管）是一種

8、傳統的圖像顯示器件，它就是我們常說的顯像管。下面以彩色CRT顯像管為例，介紹其基本結構和工作原理 （2）LCD的電光轉換 LCD （Liquid-Crystal Display）是利用液晶材料的特性實現電光轉換和圖像顯示的。其主要特點是重量輕、體積小、功耗低。（3） PDP的電光轉換PDP（Plasma Display Panels等離子顯示器）是一種輻射光顯示裝置，主要利用了惰性氣體放電時產生的紫外線輻射來誘發熒光粉發光。作為一項很有發展前景的技術，它已被彩色大屏幕HDTV顯示器市場看好色差信號的處理-大面積著色原理 如下圖，以下是視頻采集卡得到的圖像，第一幅是Y分量描述黑白圖像，第二幅是U

9、(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圖像。黑白圖像與如此模糊的UV分量圖合成后竟然如此真實的得到彩色圖像，這就是事實。由此得出：Y分量是黑白輪廓圖像，UV分量很模糊，只是大約描述了整塊的色彩，這就是“大面積著色原理”。頻譜間置頻譜間置- -亮度信號與色度信號頻譜間置亮度信號與色度信號頻譜間置頻譜簡置頻譜示意圖頻譜簡置頻譜示意圖一一. .彩色制式彩色制式目前彩色電視共有三大制式：1.NTSC制 即正交平衡調幅制，又稱N制，是美國于1953年研制成功的。 NTSC制的優點是：電路簡單，設備成本低。缺點是兩色差信號傳輸過程中的串擾和在接收端色差信號分離不徹底，

10、容易出現顏色失真、串色。現在的錄像機、激光影碟機很多都是NTSC制式。采用這種制式的國家和地區有：美國、日本、加拿大、墨西哥、菲律賓和我國的臺灣省等。2.PAL制 即逐行倒相正交平衡調幅制。PAL制是1962年由西德研制成功并 正式使用。為了克服NTSC制的串色問題，PAL制兩個色差信號中的一個由PAL開關控制每行倒相一次，在接收端采用梳狀濾波器可實現兩色差信號的良好分離，大大減小了串色問題。其缺點是增加了設備的復雜性。現在采用PAL制的國家主要有德國、英國、荷蘭、新西蘭、澳大利亞、比利時、泰國和中國等。 3.SECAM制 即順序傳送彩色與存儲復用制。SECAM制是1956年法國工程師亨利.弗

11、朗斯提出的。SECAM制傳輸每一行彩色信號時，只傳送一個色差信號；在傳送下一行信號時再傳送另一個色差信號，而把上一行傳送的那個色差信號存儲下來供本行使用，因兩行圖像信號間的差別不太大。SECAM制使傳輸彩色信號每一時刻都只有一個色差信號，不存在互擾和分離的問題，從而徹底克服了串色問題，其圖像質量受傳輸通道失真的影響最小。其缺點是不能實現亮度信號和色度信號的頻譜交錯，故副載波光點干擾可見度較大，兼容性不如NTSC制和PAL制，同時亮度對色度串擾也大。采用這種制式的國家和地區主要有前蘇聯地區、東歐各國、法國等三種制式各有優缺點，從理論上講，SECAM制的圖像質量最好，NTSC制最差。但隨著電視技術

12、的發展和新元器件的開發應用，電視機性能已大大提高，從而使圖像質量得到改善。目前主觀評價結果表明，三種制式圖像質量差別不大。因此，這三種制式將會長期共同存在和不斷地發展。世界上有13種電視體制，三大彩電制式，兼容后組合成30多個不同的電視制式。但根據對世界200多個國家和地區的調查，僅使用其中的17種：8種PAL，2種NTSC，7種SECAM。使用最多的是PAL/B、G，有60個國家和地區使用；NTSC/M，有54個國家和地區使用；SECAM/K1，有23個國家和地區使用。所以多制式電視機都不是全制式，但只要能接收PAL/D、K、B、G、I，NTSC/M，SECAM/K、k1、B、G、制式，就能

13、收到世界上80%以上國家和地區的電視節目。二二. .伴音制式伴音制式*各地區彩色制式與伴音制式小結美洲地區： 大部分國家皆采用NTSC彩色系統及使用美國標準頻道調諧器, 但南美巴西與阿根廷, 雖電視頻道仍為美國標準頻道(使用美國頻道調諧器), 且聲音中頻亦相同(4.5MHz), 卻分別為特殊之PAL-M及PAL-N彩色系統，其彩色解調電路與一般歐洲相同, 只是副載波頻率分別改變為3.5756 MHz及3.5821MHz (標準PAL為4.433MHz, NTSC為3.58MHz)。 此外需注意PAL-N垂直同步頻率為50Hz(其它各國均為60Hz)。由于一般南美客戶皆要求雙系統(即NTSC附加

14、PAL-M或N)及三區全系統, 在彩色解調電路除需選用雙系統功能IC外, 副載波振蕩水晶更需以三組頻率切換處理, 尤其PAL-N系統更需注意切換垂直同步頻率為50Hz。歐洲地區：大部分國家皆采用PAL彩色系統, 及歐洲標準頻道(聲音中頻為5.5MHz)。英國, 愛爾蘭則更改聲音中頻為6.0MHz, 而蘇俄及東歐, 南歐等原共產國家, 則采用ME SECAM彩色系統, 及特定之OIRT頻道, 且聲音中頻亦相異為6.5MHz。 此外法國更采用完全不同之影像及聲音調變方式, 獨特之內差頻道及FRENCH SECAM彩色系統。本區除因OIRT頻道需使用特定之調諧器外, (亦可使用較寬之澳洲頻道調諧器代

15、用), 其它均使用歐洲標準頻道調諧器。澳洲地區: 有澳洲及紐西蘭兩國, 較為單純, 采用標準PAL彩色系統(聲音中頻為5.5MHz), 但因電臺頻道特殊, 其頻道范圍較寬, 需使用特定之澳洲頻道調諧器。亞洲地區：除臺灣, 日本, 韓國, 菲律賓, 緬甸, 柬埔寨為標準之NTSC彩色系統(4.5MHz之聲音中頻)外, 其它各國均為PAL彩色系統, 但聲音中頻則較復雜，大陸為6.5MHz, 香港為6.0MHz, 其它地區為5.5MHz。 此外日本有特定的電臺頻道, 需使用特定之日本頻道調諧器, 其它NTSC系統國家則使用標準美國頻道調諧器。大陸的電臺頻道因電臺頻道較寬,使用其它調諧器時, 會有部分

16、頻道無法收視。其它PAL系統國家則使用標準歐洲頻道調諧器。非洲及中東地區: 有PAL及ME SECAM兩種彩色系統且聲音中頻均為5.5MHz。由于各國地理位置鄰近, 因此兩種彩色系統需同時具備。僅有南非雖為PAL系統, 卻采用6.0MHz的聲音中頻及較寬的電臺頻道, 需使用特定的調諧器。 其它地區則仍使用標準歐洲頻道調諧器。平板顯示器的一般電路構成 接收天線 AUDIO R VIDEO G B AC220V 各種直流高頻頭中放/視頻解調/伴音鑒頻視頻解碼隔行/逐行處理，顯示格式變換音效處理伴音功放喇叭MCU開關電源數字電視基礎數字電視基礎什么是數字電視 數字電視就是指從演播室的節目采編制作到發射、傳輸、接收的所有環節都 是使用數字電視信號 或對該系統所有的信號傳播都是通過由0、1數字串所構成的數字流來傳播的電視類型。