第1章1_数字电视概述

1、电视技术 课程性质 专业课程专业课程 15周教学时周教学时 共共45课时课时 教材：数字电视技术实训教程教材：数字电视技术实训教程 电视技术 考核方法 平时平时20%，实验，实验30%，期末，期末50% 学习方法探讨学习方法探讨预习、看看课外电视书上课听、做习题、概念记忆实验、写报告、学会分析考试前系统复习1、理论引导实践：对理论进行概括提炼，形成一些便于学生理解、可用于调试、检测、试验、维修指导的结论性理论。2、“黑匣子” 学习法：抽象内部复杂的电路模块，关注对调试、检测、维修判断有用电路模块的输入/输出信号、端口和外特性。一、电视技术是一、电视技术是2020世纪人类最伟大的发明之一世纪人类

2、最伟大的发明之一 二、电视技术的发展历程二、电视技术的发展历程 三、应用电视系统三、应用电视系统四、四、我国电视事业的发展我国电视事业的发展绪 论 2 2电视技术是现代科学技术最先进研究成果的集合体电视技术是现代科学技术最先进研究成果的集合体 （1）现代电视技术集电子学、大规模集成电路、光学、电磁学、材料科学、卫星技术、数字信号处理、色度学、人类视觉科学等多学科成果于一身的综合性技术。 （2）电视技术的发展速度在很大程度上取决于国家的工业化水平和社会的经济状况。电视技术的进步和发展不仅依赖于这些学科的进步和发展，同时还极大的推动着这些学科的进步和发展。 （3）在我们国家和一些发达国家，电视技术

3、产业已经成为国民经济中的支柱产业之一。 一、电视技术是一、电视技术是2020世纪人类最伟大的发明之一世纪人类最伟大的发明之一 1 1电视是人类进行信息传播变革中影响最大的研究成果电视是人类进行信息传播变革中影响最大的研究成果 （1）电视是最具活力的大众传媒的主要载体。 （2）在某种程度上改变了人们的思想观念和生活方式。 （3）在电视时代，观众时刻面临着理性与感性的考验。二、电视技术的发展历程二、电视技术的发展历程 1 1电视的诞生电视的诞生 19世纪末，少数先驱者设想并开始研究设计图像的传送技术。1873年英国科学家约瑟夫梅发现硒元素的光电特性，为后来电视技术的的发明奠定了基础。 1883年圣

4、诞节（一说为1884年），德国电气工程师尼普柯夫（P.Nipkow）用他发明的“尼普柯夫圆盘”使用机械扫描方法，作了首次发射图像传送的实验。每幅画面有24行扫描线，图像相当模糊。 1923年，美籍俄国人兹沃尔金（V.K.Zworykin）发明静电积贮式摄像管，后来又发明电子扫描式显像管，这是近代电视摄像术的先驱。在1929 年11月18日，Zworykin 示范他的全部电子电视接收器。 V.K.Zworykin1939 年前后使用电视显象管和摄像管 1908年，英国肯培尔.斯文顿、俄国罗申克夫提出电子扫描原理，奠定了近代电视技术的理论基础。 19271929年，贝尔德通过电话电缆首次进行机电式

5、电视试播，并进行短波电视试验，英国广播公司开始试验播发电视节目。 1936年11月2日是一个值得纪念的日子，位于英国市郊的亚历山大宫的英国广播公司电视台开始正式播出。这是世界上第一座正式开播的电视台，人们把这一天作为电视事业的开端。英国正式开播的电视在开始时仍为机电系统，4个月后被电子系统取代。 1925年，英国的贝尔德（J.L.Baird），根据“尼普科夫圆盘”进行了新的研究工作，发明机械扫描式电视摄像机和接收机。当时画面分辨率仅30行扫描线，扫描器每秒只能5次扫过扫描区，画面本身仅有2英寸高、1 英寸宽。1926年，贝尔德向英国报界作了一次播发和接收电视的表演，开创了电视技术研究的先河。

6、MZTV MZTV 博物馆的博物馆的J.L.BairdJ.L.Baird TelevisorTelevisor J.L.Baird 的机械扫描电视系统 1941年，美国国家电视标准委员会确定美国的电视技术标准为每秒30帧、每帧525行。（就每帧行数和场频来说，现行电视标准主要有525行/60帧和625行/50帧两种）同年7月1日，美国联邦通信委员会正式批准建立美国第一座电视台全国广播公司的纽约WNBT电视台。RCA TRK 9 1939( 美国美国) RCA TRK 12 1939( (RCA: : 美国无线电公司美国无线电公司) ) 2 2电视图像的彩色化电视图像的彩色化 电视也同电影一样，

7、经历了一个由黑白到彩色的发展过程，美国是世界上最早播出彩色电视节目的国家。 1953年，美国国家电视制式委员会提出NTSC（National Television System Committee）制。1954年美国全国广播公司、哥伦比亚广播公司，采用NTSC制式首次播出彩色电视节目。日本、加拿大分别于1957、1966年采用同一制式播出。1956年，法国提出SECAM（SEquential Couleur Avec Memoire）制。1960年，联邦德国提出PAL（Phase Alternation Line-by-Line）制。为便于转播和交换节目，各国曾多次讨论统一电视制式问题，但由于

8、政治及经济等方面的原因，始终未能达成一致。于是，国际上便形成了3种彩色电视制式同时并存的局面。 彩色电视机在哪国使用必须符合该国的黑白体制、彩色制式及频道划分，还要注意电源标准（有110伏/60赫与220伏/50赫之分），这样才能保证接收机安全可靠地接收到良好的彩色图像和伴音。目前世界上采用PAL制的国家最多。中国所采用的电视制式为PAL/D，国家标准为：每帧扫描625行，每秒25帧。 3 3卫星广播电视的出现卫星广播电视的出现 1962年，美国发射“电星一号”通信卫星，进行了横跨大西洋的电视节目传送实验，这是一颗低轨道卫星，使用起来受到许多限制。1963年美国发射了世界第一颗同步通信卫星“同

9、步二号”。 1964年，国际通信卫星组织的第一颗商用通信卫星“国际通信卫星一号”启用，使世界正式进入了卫星通信时代，国际间进行电视节目的传送和转播成为现实。1969年7月20日阿波罗11号的整个登月过程就是通过卫星传送49个国家，有7.2亿人同时收看到了这个节目。 4 4高清晰度电视高清晰度电视(HDTV)(HDTV) 电视已深入了我们的日常生活，成了我们日常生活的一部分，但是我们日常观看的电视画面同电影(35mm)相比还显得很粗糙，这是因为目前构成电视画面的像素较少的缘故。因而，人们又开发研制出了高清晰度电视（HDTV）。高清晰度电视的“高清晰度”指与现行电视相比，其水平和垂直两个方向的图象

10、分辨率都要求提高一倍以上，使用大屏幕显示器近距离观看时，图象细腻逼真，无闪烁和粗糙感，并配以数字环绕音响伴音。凡是曾欣赏过HDTV视听效果的人们，无一例外会感叹“这才是真正的家庭影院系统”！ 数字电视(DTV)包括普及型数字电视(DPTV， 352288i，约300电视线)、标准清晰度数字电视(SDTV ，704576i或720480i，约500电视线，相当于DVD标准)和高清晰度数字电视(HDTV ，19201080i，约1000电视线)，均采用MPEG-2/1数字压缩技术。标准清晰度电视的图像和伴音的质量都比目前模拟电视有所提高，并且其频道利用率高，在目前模拟电视的一个频道内可以同时播4套

11、（或更多）标准清晰度节目。5、数字电视(DTV) 全数字高清晰度电视能实现在现有地面传输系统中传输高清晰度电视信号。美国的全数字高清晰度电视已达到实用化，2006年后，美国停止播送模拟电视节目。三、应用电视系统三、应用电视系统 从专业技术上来说，电视分为广播电视（Broadcasting Television-BTV）和应用电视（Applied Television-ATV）两大类。 我们把用于广播的电视称为“广播电视”，它的主要用途是作为大众传播媒介，向大众提供电视节目，丰富人们的文化生活，我们天天看的就是广播电视。 另一类电视就是“应用电视”则是广播电视之外的所有电视的统称，也称为非广播电

12、视 (Non-Broadcasting Television-NBTV)，有时也称为闭路电视（Closed Circuit Television-CCTV）。早期主要在工业中应用，多称为工业电视，进入二十世纪九十年代以后，大量普及地使用于商场、饭店、银行、车站等地，用于安全防范、监视控制的目的，并为广大公众所熟知，遂被称为监控电视，因此，约定俗成，不仅普通人而且专业人士也把绝大多数的应用电视叫做监控电视了。 1应用电视的构成 实际的应用电视都是一个完整的系统，一般由三个基本部分构成：产生图像的摄像机或成像装置。图像的传输与控制设备。图像的处理与显示设备。其中摄像机是系统的核心部分，一个系统的规

13、模大小往往用摄像机的数量来衡量。 2应用电视的分类 分为四大类：通用型应用电视、特种成像方式应用电视、特殊环境下使用的应用电视，以及具有特种功能的应用电视。 通用型应用电视 即人们所说的“监控电视”或“闭路电视”。 特种成像方式应用电视 用X射线成像的医学检查和工业探伤的X光电视；近红外线成像的主动式和被动式红外电视；用远红外线（热辐射）成像的夜视电视和热释电电视（可用于夜间军事侦察、乳腺癌普查、火灾现场搜救等）；这几种电视摄像机的扫描原理基本上是采用常规的电视扫描制式。 特殊环境下使用的应用电视特殊环境下使用的应用电视 它往往是用通用型摄像机根据具体的环境配上必要的防护装置构成，有时也采用特

14、殊设计的摄像机。属于这类应用电视的有以下几种：高温电视、低温电视、水下电视、防爆电视、在核反应装置中工作的摄像机、医用和工业用的电子窥镜电视摄像机等等。 具有特种功能的应用电视具有特种功能的应用电视 这种电视的主要特点是，它的功能不仅仅是获取景物的图像，更重要的是利用电视这一视觉手段取得信息，并对这些信息进行分析和加工处理，利用其中的特征信号或量值，进行测量或控制，获得许多特殊的功能。摄像机本身在系统中被当成一种传感器：图像传感器。 黑白黑白- -彩电彩电- -数字电视数字电视 元器件：电子管元器件：电子管- -晶体管晶体管- -集成电路集成电路- -超大超大 规模集成电路规模集成电路 信号：

15、模拟信号：模拟- -数字数字 显示：显示：CRT CRT 、液晶、等离子等、液晶、等离子等 按传送信号方式分：有无线、有线、卫星电按传送信号方式分：有无线、有线、卫星电视等视等 按显示屏的尺寸分：有4：3（或5：4）和16：9两种。总结 黑白黑白-彩电彩电-数字电视数字电视 元器件：电子管元器件：电子管-晶体管晶体管-集成电路集成电路-超大超大 规模集成电路规模集成电路 信号：模拟信号：模拟-数字数字 显示：显示：CRT 、液晶、等离子等、液晶、等离子等 3D电视电视总结2022-5-11第1章 数字电视概述 19 第第1章章 数字电视概述数字电视概述 本章要点本章要点了解数字电视与高清晰度电

16、视的概念，熟悉数字电视的优点。了解数字电视与高清晰度电视的概念，熟悉数字电视的优点。了解数字电视在我国的应用情况，理解三网融合的含义。了解数字电视在我国的应用情况，理解三网融合的含义。熟悉彩色显像管、液晶显示器、等离子显示器的结构及显示原熟悉彩色显像管、液晶显示器、等离子显示器的结构及显示原理。理。了解彩色显像管和等离子显示器采用的新技术与新工艺。了解彩色显像管和等离子显示器采用的新技术与新工艺。熟悉数字高清晰度电视机的概念，掌握数字高清晰度电视机的熟悉数字高清晰度电视机的概念，掌握数字高清晰度电视机的输入接口的作用。输入接口的作用。 熟悉数字机顶盒的概念及其关键技术。熟悉数字机顶盒的概念及其

17、关键技术。2022-5-11第1章 数字电视概述 20 1.11.1数字电视的概念与优势数字电视的概念与优势 1.1.11.1.1数字电视数字电视 数字电视是指包括节目摄制、编辑、数字电视是指包括节目摄制、编辑、发送、传输、存储、接收和显示等环节发送、传输、存储、接收和显示等环节全部采用数字处理的全新电视系统，也全部采用数字处理的全新电视系统，也可以说数字电视是在信源、信道、信宿可以说数字电视是在信源、信道、信宿三个方面全面实现数字化和数字处理的三个方面全面实现数字化和数字处理的电视系统。电视系统。数字电视基础知识数字电视基础知识其中电视信号的采集（摄取）、编辑加工、其中电视信号的采集（摄取）

18、、编辑加工、播出发送（发射）属于数字电视的播出发送（发射）属于数字电视的信源信源，传输，传输和存储属于和存储属于信道信道，接收端于显示器件属于，接收端于显示器件属于信宿信宿。数字电视广播系统2022-5-11第1章 数字电视概述 23 1.1.21.1.2高清晰度数字电视高清晰度数字电视 高清晰度数字电视是目前世界上发达高清晰度数字电视是目前世界上发达国家积极开发应用的高新电视技术，它国家积极开发应用的高新电视技术，它采用数字信号传输技术，比普通模拟电采用数字信号传输技术，比普通模拟电视信号传输具有更强的抗干扰性能；图视信号传输具有更强的抗干扰性能；图像的清晰度显著提高；接收图像的宽高像的清晰

19、度显著提高；接收图像的宽高比为比为169169；配合多声道数字伴音，可达；配合多声道数字伴音，可达到到35 mm35 mm宽银幕电影的放映效果。宽银幕电影的放映效果。2022-5-11第1章 数字电视概述 24 1.1.31.1.3数字电视的优点数字电视的优点 1.1.图像传输质量较高，距离远图像传输质量较高，距离远 2.2.频谱资源利用率高频谱资源利用率高 3.3.提供全新的业务，实现高速数据传输提供全新的业务，实现高速数据传输 4.4.信号稳定可靠信号稳定可靠, ,设备维护、使用简单设备维护、使用简单 5.5.节省发送功率，覆盖范围广节省发送功率，覆盖范围广 6.6.灵活友好的人机界面灵活

20、友好的人机界面 7.7.易于实现条件接收易于实现条件接收我国电视事业的发展我国电视事业的发展 1958年5月1日，中国第一座电视台中央电视台（早期称北京电视台，1978年5月1日改称现名）使用二频道试播黑白电视， 1969年彩电研究二度开展并决定用PAL制（1982年正式决定PAL/D制为中国彩色电视的标准制式）。1973年5月1日，中央电视台用8频道在北京地区试播，同年10月1日正式播出。从1977年7月25日起，中央电视台的第一套节目全部改为彩色播出。出。 我国已于1998年11月组成了DTVIA（中国数字电视产业联盟），联合开发我国的DTV。 广电总局已制定了我国推广和应用DTV的时间计

21、划表和相关标准，在“十五”期间首先实现SDTV（标准清晰度数字电视系统）的卫星广播，通过SDTV的过渡阶段完成HDTV（高清晰度数字电视系统）的产业化准备，牢牢掌握国内以及周边巨大的DCTV（数字彩色电视）市场，抵御国外同类产品的打入和竞争（中国的国内市场完全有能力支撑起一个独立的数字电视标准）。2022-5-11第1章 数字电视概述 27 1.1.41.1.4我国数字电视的应用情况我国数字电视的应用情况 我国数字电视的应用是从数字卫星电视开始。 2008年1月1日国务院办公厅转发了发展改革委等部门关于鼓励数字电视产业发展若干政策的通知 （国办发20081号）。在通知中明确规定了我国数字电视的

22、发展目标。2022-5-11第1章 数字电视概述 28 1.1.51.1.5广播电视数字化与三网融合广播电视数字化与三网融合 国家“十一五”规划明确指出：要“加强宽带通信网、数字电视网和下一代互联网等信息基础设施建设，推进三网融合”。 国家广电总局杜百川副总工程师关于“三网融合”的解析是：三网第一是宽带通信网，是下一代通信网而不是现在的窄带通信网；第二是数字电视网，不是现在的模拟电视网；第三是下一代互联网，不是现在的互联网等。也就是说三网融合的基础是下一代通信网、互联网和数字电视网。习题习题 P24 1、32022-5-11第1章 数字电视概述 292022-5-11第1章 数字电视概述 30

23、 1.3.21.3.2数字高清晰度电视接收机的输入接口数字高清晰度电视接收机的输入接口 1.1.数字高清晰度电视机整机框图数字高清晰度电视机整机框图 2.2.数字高清晰度电视接收机的输入接口数字高清晰度电视接收机的输入接口 (1) 射频信号(RF)。 (2) 视频信号(Video)。 (3) S视频信号(SVideo)。 (4) 隔行色差信号(Y/CbCr)。 (5) 逐行色差信号(Y/Pb/Pr)。 (6) 基色信号(R/G/B)。 (7) VGA接口。 (8) DVI接口。 (9) HDMI接口。2022-5-11第1章 数字电视概述 31 1.3.31.3.3数字电视机顶盒数字电视机顶盒

24、 1.1.数字电视机顶盒的功能数字电视机顶盒的功能 (1) 电子节目指南(EPG)。 (2) 高速数据广播。 (3) 软件在线升级。 (4) 因特网接入。 (5) 有条件接收。2022-5-11第1章 数字电视概述 32 2.2.数字电视机顶盒的关键技术数字电视机顶盒的关键技术 (1) 信道解调技术。 (2) 信源解码技术。 (3) 大规模集成芯片技术。 (4) 嵌入式系统技术。 (5) 信号处理技术。 (6) 有条件接收技术。 (7) 机顶盒上行信道的实现。2022-5-11第1章 数字电视概述 33 1.41.4实训实训1 1 数字电视与高清晰度数字电数字电视与高清晰度数字电视接收机视接收机 1.1.实训目的实训目的 2.2.实训器材实训器材 3.3.实训原理实训原理 4.4.实训步骤实训步骤 5.5.实训报告实训报告2022-5-11第1章 数字电视概述 34 1.51.5本章小结本章小结 本章介绍了数字电视与数字高清晰度电视接收机。 数字电视是指包括节目摄制、编辑、发送、传输、存储、接收和显示等环节全部采用数字处理的全新电视系统。 数字高清晰度电视是指图像清晰度在水平和垂直两个方向近似为模拟电视系统图像清晰度的2倍，图像格式为19201080，