《智能电视技术》 课件全套 丁帮俊 第1-8章 智能电视系统、数字电视基础知识- 电源电路

智能电视技术第1章

智能电视系统1.1智能电视系统组成1.2智能电视广播系统1.3智能家居系统智能电视前端传输网络数字家庭网络智能终端1.1智能电视系统组成智能电视系统主要由以下4部分组成一、智能电视前端广播电视台站互联网或其他网络站点应用程序商店等1.1智能电视系统组成二、传输网络（一）互联网1.1智能电视系统组成互联网（internet），又称国际网络，指的是网络与网络之间所串连成的庞大网络，这些网络以一组通用的协议相连，形成逻辑上的单一巨大国际网络二、传输网络（二）广域网1.1智能电视系统组成广域网（英语：WideAreaNetwork，缩写为WAN），又称广域网、外网、公网。是连接不同地区局域网或城域网计算机通信的远程网。二、传输网络（三）局域网1.1智能电视系统组成局域网（LocalAreaNetwork(LAN)）是一个可连接住宅，学校，实验室，大学校园或办公大楼等有限区域内计算机的计算机网络。二、传输网络（四）个人网1.1智能电视系统组成个人网（PersonalAreaNetwork，PAN）指个人范围（随身携带或数米之内）的计算设备（如计算机，电话，PDA，数码相机等）组成的通信网络。1.1智能电视系统组成二、传输网络（五）广播网连接多个站点的传输介质或通信信道。其中任一站点所发送的报文都会被所有其他站点接收到。（五）广播网光收发器1.1智能电视系统组成二、传输网络（六）中国网络的发展历程1.1智能电视系统组成二、传输网络中国网络的发展历程重大事件1978年党的十一届三中全会后，改革开放在全国正式拉开了序幕1994年4月份，胡启恒院士访美，会见了主管互联网事务的美国国家自然科学基金会，中国接入第一条TCP/IP全功能的互联网连接，正式加入了世界互联网大家庭。1994年之后，中国电信行业历经了6次改革。邮电部撤销，信息产业部成立，政企分开，垄断被打破1998年，时任总理朱镕基在两会上曾说：“中国电信资费还要成倍下降。”依次出现了：门户来来了，搜索来了，QQ出现了、网络游戏出现了、微博出现了、微信出现了，网络购物出现了、电子支付出现了。1.1智能电视系统组成二、传输网络三、数字家庭网络1.1智能电视系统组成家庭网络（HomeNetwork）是融合家庭控制网络和多媒体信息网络于一体的家庭信息化平台，是在家庭范围内实现信息设备、通信设备、娱乐设备、家用电器、自动化设备、照明设备、保安（监控）装置及水电气热表设备、家庭求助报警等设备互连和管理，以及数据和多媒体信息共享的系统。涉及到了电信、家电、IT等行业。四、智能终端智能电视终端：如智能电视一体机、智能电视机顶盒；智能家居设备：如网络冰箱、洗衣机等；影音娱乐设备：如音响、随身听、平板计算机、个人便携式计算机等；健康服务设备：如血糖仪、脉博仪、血压计等；物业管理设备：如远程抄表、可视对讲等。1.1智能电视系统组成智能电视终端：如智能电视一体机、智能电视机顶盒；智能家居设备：如网络冰箱、洗衣机等；影音娱乐设备：如音响、随身听、平板计算机、个人便携式计算机等；健康服务设备：如血糖仪、脉博仪、血压计等；物业管理设备：如远程抄表、可视对讲等。1.1智能电视系统组成四、智能终端图像声音电信号电信号处理与传输电信号图像声音电视广播系统的基本功能是将图像和声音从一个地点（发送端）传送到另一个地点（接收端），首先将图像和声音转换为电信号，经处理和传输之后，再将电信号还原为图像与声音。1.2智能电视广播系统一、数字电视广播系统1.2智能电视广播系统（一）系统结构

卫星传输信道的特点是：可用频带宽、功率受限，干扰大，信噪比低。所以要求采用可靠性高的信号调制方式，具有较强的信号纠错能力，通常采用QPSK调制技术1.卫星传输1.2智能电视广播系统一、数字电视广播系统（二）传输方式有线传输

有线信道的特点是：信噪比高、频带资源窄、存在回波和非线性失真。通常采用带宽窄、频带利用率高、抗干扰能力较强的QAM调制方式1.2智能电视广播系统一、数字电视广播系统2.有线传输（二）传输方式地面传输

地面传输的特点是：地形复杂、存在时变衰落和多径干扰、信噪比较低。通常采用能有效消除多径干扰的正交频分复用技术(COFDM)1.2智能电视广播系统一、数字电视广播系统2.有线传输（二）传输方式IPTV（InternetProtocolTelevision）即网络协议电视，是通过互联网协议来提供包括电视节目在内的多种数字媒体服务1.2智能电视广播系统二、IPTV系统OTTTV与IPTV与之间的主要区别是：OTTTV通常租用公共宽带互联网，而IPTV采用独立组网，专网专用，在我国IPTV往往是基于电信运营商搭建的专用网络OverTheTopTV1.2智能电视广播系统三、OTTTV系统OTTTV连接是公共宽带互联网，提供视频服务。一、HFC双向传输网1.3智能家居系统二.家庭网络1.3智能家居系统（一）网络组成1.3智能家居系统三.网络家电（二）智能家电模型1.3智能家居系统三.网络家电（三）智能家电应用实例智能电视技术第2章

数字电视基础知识2.1图像的传送、分解与还原2.2电视音视频信号2.3数字音视频编码2.4数据流及传输技术2.5数字调制技术2.6立体显示技术2.1图像的传送、分解与还原一、图像的光信号、电信号转换（一）光电转换摄像机：广播级摄像机、家用摄像机、3D双目摄像机、VR全景摄像机关键部件：摄像管、CCD图像传感器、cmos图像传感器2.1图像的传送、分解与还原一、图像的光信号、电信号转换（一）光电转换摄像管CCD图像传感器cmos图像传感器2.1图像的传送、分解与还原一、图像的光信号、电信号转换（二）电光转换电视机、手机、平板、广告机、电脑关键部件：显像管、LCD、LED、OLED等2.1图像的传送、分解与还原一、图像的光信号、电信号转换（二）电光转换显像管LCD2.1图像的传送、分解与还原一、图像的光信号、电信号转换（二）电光转换LEDOLED2.1图像的传送、分解与还原二、图像的传送（一）像素图像的基本单元称为像素2.1图像的传送、分解与还原二、图像的传送（一）像素电视机显示屏逐步放大之后的像素2.1图像的传送、分解与还原二、图像的传送（一）像素不同像素显示效果高清1920*1080（2K电视）超高清3840*2160（4K电视）（二）静止图像的传送——顺序传送扫描：逐行扫描、隔行扫描；图像：一帧图像与一声场图像（三）运动图像的传送每秒钟传送24幅以上的图像2.1图像的传送、分解与还原三、图像的分解与还原（一）三基色原理自然界中的所有彩色，都可以分解为三种基色光；自然界几乎所有的彩色，都可以用三种基色光按一定的比例混合产生；（二）混色的方法直接混色法、空间混色法、时间混色法等红光+绿光=黄光绿光+蓝光=青光蓝光+红光=紫光红光+绿光+蓝光=白光三、图像的分解与还原（一）图像分解与还原装置的结构三、图像的分解与还原（二）图像的分解三、图像的分解与还原（三）图像的光电转换三、图像的分解与还原（四）图像的还原一、数字视频信号2.2电视音视频信号数字全行视频信号的结构，包括数字行消隐及视频数据两部分，数字行消隐包括视频定时基准码（EAV、SAV）及消隐期间的数据字一、数字视频信号（一）视频数据2.2电视音视频信号每个视频数据为10比特字（或8比特字），其顺序是：CB1、Y1、CR1、Y2、CB3、Y3、CR3、Y4……。其中Y为亮度信号，CB、CR为色差信号（用基色信号减去亮度信号），CB1、Y1、CR1这三个字取样的是同位置同像素的亮度和色差信号，后面的Y2属于下一个像素亮度取样，以此类推一、数字视频信号1.定时基准码（SAV、EAV）2.2电视音视频信号（二）数字行消隐SAV为有效视频起始码，标识每个视频数据块的开始；EAV为有效视频结束码，标识每个视频数据块的终止。一、数字视频信号数据比特位第一字（3FF）第二字（000）第三字（000）第四字（XYZ）9（MSB）876543210（LSB）1111111111000000000000000000001FVHP3P2P1P0003FF

000

000

XYZXYZ：1FVHP3P2P1P000P0到P3：为保护比特F：场识别V：帧/场消隐期H：行消隐期2.2电视音视频信号1.定时基准码（SAV、EAV）（二）数字行消隐一、数字视频信号2.消隐期间的数据字（1）辅助数据（2）其它数据HDTV中嵌入数字音频信号2.2电视音视频信号（二）数字行消隐二、数字音频信号（一）数字音频帧格式组成块：192帧，块的前置码为Z帧：包括两个连续的子帧，第一个子帧的前置码为X，第二个子帧的前置码为Y子帧：由32个时隙组成2.2电视音视频信号二、数字音频信号（二）数字音频子帧格式0-3个时隙：前置码4-27个时隙：音频样值字28-31个时隙：标志、用户、通道、奇偶校验等2.2电视音视频信号二、数字音频信号（二）数字音频子帧格式4-27个时隙：音频样值字音频样值字采用双相位标志编码编码规则：每个比特的第一个状态总是不同于前一个比特的第二个状态。如果被传输的比特为“0”，比特的第二个状态与前一状态相同；如果比特为“1”，则不同。2.2电视音视频信号二、数字音频信号1.前置码X和Y用以识别音频通道1和通道2Z用以识别音频数据块的开始和音频通道12.2电视音视频信号（二）数字音频子帧格式二、数字音频信号前置码（4个时隙）前一比特的第二状态0或1前置码X：11100010或00011101子帧1前置码Y：11100100或00011011子帧2前置码Z：11101000或00010111块起始（帧0）的子帧12.2电视音视频信号1.前置码（二）数字音频子帧格式模式子帧1子帧2双通道模式通道1通道2立体声模式左右单通道模式单通道单通道或设为逻辑“0”主/副模式主通道副通道二、数字音频信号2.2电视音视频信号2.不同模式下的子帧分配（二）数字音频子帧格式三、音视频信号接口（一）高清晰度多媒体接口（HighDefinitionMultimediaInterface，简称HDMI）2.2电视音视频信号三、音视频信号接口（二）DVI全称为DigitalVisualInterface2.2电视音视频信号三、音视频信号接口（三）SDI数字分量串行接口2.2电视音视频信号三、音视频信号接口（四）YPbPr/YCbCr色差接口2.2电视音视频信号三、音视频信号接口（五）复合视频信号（CVBS）接口也叫AV接口

2.2电视音视频信号三、音视频信号接口（六）S-Video接口

2.2电视音视频信号三、音视频信号接口（七）VGA接口

2.2电视音视频信号三、音视频信号接口（八）RCA接口

2.2电视音视频信号三、音视频信号接口（九）3.5音频接口

2.2电视音视频信号三、音视频信号接口（十）SPDIF（Sony/PhilipsDigitalInterface）接口

2.2电视音视频信号2.3数字音视频编码一、图像压缩编码（一）图像数据为什么要压缩电视信号数字化后，数码率高，数据量大降低其数据量和数码率，实现数字电视信号的有效存储和传输一、图像压缩编码（二）图像数据压缩的机理表现了一幅图像内相邻像素之间的相关性2.3数字音视频编码1.空间冗余在视频序列中，连续图像间存在的相关性。2.3数字音视频编码2.时间冗余一、图像压缩编码（二）图像数据压缩的机理3.视觉冗余是指处于人眼视觉分辨力以下的视频信号。例如：一般的视频图像采用28级的灰度等级，而人们的视觉分辨力仅为26级，此差额即为视觉冗余。2.3数字音视频编码一、图像压缩编码（二）图像数据压缩的机理图像数据压缩的主要包括预测编码、变换编码、量化及统计编码等部分。2.3数字音视频编码一、图像压缩编码（三）图像数据压缩编码基本过程预测编码的作用是减少图像数据在时间和空间上的相关性2.3数字音视频编码一、图像压缩编码（三）图像数据压缩编码基本过程1.预测编码2.3数字音视频编码一、图像压缩编码（三）图像数据压缩编码基本过程预测编码的作用是减少图像数据在时间和空间上的相关性1.预测编码变换编码的基本思想是将通常在空间域中描写的图像信号变换到另外的向量空间（变换域）进行描写，然后再根据图像在变换域中系数的特点和人眼的视觉特性进行编码。2.3数字音视频编码一、图像压缩编码（三）图像数据压缩编码基本过程2.变换编码2.3数字音视频编码一、图像压缩编码（三）图像数据压缩编码基本过程2.变换编码（1）DCT变换将时域信号转换为频域信号2.3数字音视频编码一、图像压缩编码（三）图像数据压缩编码基本过程2.变换编码（2）量化去除人眼不敏感的信号统计编码的基本思想是用出现概率较高的长码用短码表示2.3数字音视频编码一、图像压缩编码（三）图像数据压缩编码基本过程3.统计编码2.3数字音视频编码一、图像压缩编码（三）图像数据压缩编码基本过程标准发布日期制定者标题应用场合MPEG-11992.11MPEGCodingofMovingPicturesandAssociatedAudioforDigitalStorageMedia家用视频、视频监控、光盘存储等MPEG-21994.11MPEGGenericCodingofMovingPicturesandAssociatedAudioInformationDVD、数字电视、高清晰度电视、卫星电视等MPEG-41999.5MPEGCodingofAudio-VisualObjects交互式视频、移动通信、专业视频等H.2611990.12ITU-TVideoCodecforAudioVisualServicesatp×64Kbits/s综合业务数字网、视频会议等H.2631996.3ITU-TVideoCodingforLowBitRateCommunication移动视频、可视电话等H.263+1998.1ITU-TH.263++2000.11ITU-TH.264/AVC2003.3JVTofMPEGITU-TAdvanceVideoCoding视频通信、数字摄像机及移动视频等AVS2006.3中国AVS工作组AudioandVideocodingStandard视频通信、监控、HDTV及移动视频等VC-12003.9SMPTEWindowsMediaVideo9高清电影编码ON2VP82008.9ON2Tech.ON2VP8互联网视频编码HEVC2013.1JCTVCofMPEGITU-THighefficiencyvideocoding视频通信、监控、HDTV、UltraHDTV及数字摄像机等2.3数字音视频编码一、图像压缩编码（四）视频编码的标准二、数字音频压缩编码（一）音频数据为什么要压缩1.数字化后，数码率高，数据量大2.降低其数据量和数码率，实现数字音频信号的有效存储和传输2.3数字音视频编码所谓冗余成分指的是音频中不能被人耳感知到的信号，它们对确定声音的音色，音调等信息没有任何的帮助。

绝对掩蔽就是指声音信号因能量低于安静值而不能被人耳所感知的现象。一个频率的声音能量小于某个阈值之后，人耳就会听不到，这个阈值称为最小可闻阈2.3数字音视频编码二、数字音频压缩编码（二）音频数据压缩机理1.绝对掩蔽频域掩蔽效应。当有另外能量较大的声音出现的时候，该声音频率附近的阈值会提高很多，即所谓的频域掩蔽效应2.3数字音视频编码二、数字音频压缩编码（二）音频数据压缩机理2.频域掩蔽效应时域掩蔽效应。时域掩蔽是指时间上相邻的两个声音信号，能量较强的信号掩蔽能量较弱的信号的现象，产生时域掩蔽的主要原因是人的大脑处理信息需要花费一定的时间，并不能立即对外界的刺激作出反应。2.3数字音视频编码二、数字音频压缩编码（二）音频数据压缩机理3.时域掩蔽效应2.3数字音视频编码二、数字音频压缩编码（三）音频数据编码模型1.PCM音频信号：抽样、量化、编码2.时域到频域映射3.心理声学模型：计算掩蔽门限值4.根据掩蔽门限值决定分配给该声道的不同频率域中多少比特数标准声道发布时间制定者应用场合MPEG-1MPEG-1Layer1双声道1992.01MPEG数字盒式磁带(DCC)MPEG-1Layer2双声道1992.01MPEG数字电视、CD-ROM和VCDMPEG-1Layer3(即MP3)双声道1992.01MPEG网络音乐传输AC-35.1声道1994DolbyInc.电影、美国数字电视MPEG-2MPEG-2BC向后兼容，支持单声道、双声道、多声道，可达5.1声道1994.11MPEGHDTV(高清数字电视)MPEG-2AAC向后不兼容5.1声道1997.12MPEG能灵活适多种场合AVS支持单声道、双声道、多声道2002.06中国音视频编码技术委员会(AVS)数字电视、宽带网络流媒体、移动通信等2.3数字音视频编码二、数字音频压缩编码（四）音频数据编码标准2.4数据流及传输技术（一）复用器1.功能作用医院信息发布平台方案酒店数字电视解决方案广播电视台一、系统复用将多路信号复用成一路信号2.应用场所（二）结构框图1.分组器2.4数据流及传输技术2.节目流复用器3.传输流复用器一、系统复用对ES码流分组打包输出PES码流节目复用输出PS码流传输复用输出S码流1.ES流（三）码流数据格式一、系统复用2.4数据流及传输技术（1）视频编码器输出的数据流结构（1）视频编码器输出的数据流结构1.ES流（三）码流数据格式一、系统复用2.4数据流及传输技术（2）音频编码器输出的数据流结构2.4数据流及传输技术1.ES流（三）码流数据格式一、系统复用2.PES流（PacketizedElementaryStream）2.4数据流及传输技术（三）码流数据格式一、系统复用显示时间标签（PTS）解码时间标签（DTS）2.4数据流及传输技术2.PES流（PacketizedElementaryStream）（三）码流数据格式一、系统复用PS流适用于误码小、信道较好的环境，如演播室、家庭环境和存储媒介中，其基本单位是PS包，长度可变。2.4数据流及传输技术3.PS流（ProgramStream）（三）码流数据格式一、系统复用TS流用于性能差一些的信道环境的传输与存储（如DVB中），其基本单位是TS包，长度不可变，固定188字节，不足由填充数据进行填充。由于TS包的长度是固定的，解码器容易定位找出同步信息。2.4数据流及传输技术4.TS流（TransportStream）（三）码流数据格式一、系统复用2.4数据流及传输技术（三）多路节目双层复用一、系统复用（四）节目专用信息(PSI)一、系统复用2.4数据流及传输技术（四）节目专用信息(PSI)一、系统复用2.4数据流及传输技术二、信道编码2.4数据流及传输技术（一）信道编码的作用根据一定的规律在待发送的信息码中加入一些附加码元，使编出的码按照一定的规律产生某种相关性，从而具有一定的检错或纠错能力。提高信号传输的可靠性1.信号编码的目的2.信号编码的方式二、信道编码2.4数据流及传输技术（二）信道编码的流程当信道产生少量的随机错误时，通过内码就可以纠正；当产生较长的突发错误或随机错误很多，以至超过内码的纠错能力时，通过外码译码器纠正。DVB—T中外码编码采用的是RS编码，即里德所罗门码，在每188字节后加入16字节的RS码(204，188，t=8)，码长为204字节，信息位为188字节，它能够校正TS包内8个误码字节(t=8)，数据结构见图1-51。RS是分组码中的一种，其特点是只纠正与本组有关的误码，尤其对纠正突发性的误码最有效，适合前向纠错（FEC）。2.4数据流及传输技术二、信道编码（三）信道编码的实例一、基本调制方式（一）幅移键控2.5数字调制技术以基带数字信号控制载波的幅度变化的调制方式（二）频移键控2.5数字调制技术一、基本调制方式以数字信号控制载波频率变化的调制方式（三）相移键控2.5数字调制技术一、基本调制方式以数字信号控制载波相位变化的调制方式（一）四相移键控调制QPSK2.5数字调制技术二、数字电视中几种数字调制技术1.串并变换将串行数据变换成并行数据2.单双极性变换“1”→“1”“0”→“-1”（一）四相移键控调制QPSK2.5数字调制技术二、数字电视中几种数字调制技术3.乘法器实现与载波的调制4.加法器将调制的信号进行矢量相加（二）多电平正交幅度调制2.5数字调制技术二、数字电视中几种数字调制技术与四相移键控调制QPSK的流程基本类似，区别在于电平变换电平转换器把4种数据组合（00，01，11，10）变换成4种模拟信号电平（+3，+1，-1，-3），（二）多电平正交幅度调制2.5数字调制技术二、数字电视中几种数字调制技术通过加法器输出（三）正交频分复用调制2.5数字调制技术二、数字电视中几种数字调制技术OFDM技术的主要思路就是在频域内将给定信道分成许多正交子信道，在每个子信道上使用一个子载波进行调制，并且各子载波并行传输1.正交频分复用调制基本思路（三）正交频分复用调制2.5数字调制技术二、数字电视中几种数字调制技术OFDM每个载波所使用的调制方法可以不同。各个载波能够根据信道状况的不同选择不同的调制方式，比如BPSK、QPSK、8PSK、16QAM、64QAM等等（三）正交频分复用调制具用卓越的“绕射”与“穿透”能力适合于高速移动中无线传输实时的图像传输带宽高，适合高码流、高画质的音视频传输2.5数字调制技术二、数字电视中几种数字调制技术2.正交频分复用调制特点一、立体视觉的形成问题：为什么视觉能形成立体效果？问题：仰望星空感觉？2.6立体显示技术一、立体视觉的形成结论：视角张角越大，物体距离双角的位移越近，视角张越小，物体距离双眼的位移越远，这种位移称为视觉位移。2.6立体显示技术二、立体视觉图像的获得大脑可以通过对比这两副不同的“影像”自动区分出物体的距离远近，从而产生强烈的立体感2.6立体显示技术二、立体视觉图像的获得“西洋镜”立体观察卡2.6立体显示技术二、立体视觉图像的获得“西洋镜”立体观察卡2.6立体显示技术获得立体图像方法：1．双目摄像机拍摄，这是最基本的产生立体效果的方式。双相机按照一定的间距、夹角关系排列，分别拍摄出的图像组合在一起就会产生立体效果。2．在三维软件中添加多拍摄机位，虚拟出多个摄像机，这种方法其实是和现实中的双摄像机拍摄原理相同。3.通过利用一定的软件，由人员赋予图像应有的景深数值，然后软件按照一定的算法计算，最终得出逼真的立体效果。2.6立体显示技术三、立体视觉显示技术（一）分时显示——快门式3D立体眼镜分时快门式3D立体眼镜2.6立体显示技术三、立体视觉显示技术（二）分光显示——偏振光3D立体眼镜分光偏振光3D眼镜2.6立体显示技术三、立体视觉显示技术（二）分光显示——偏振光3D立体眼镜2.6立体显示技术四、常见的3D内容格式（一）帧连续格式

帧连

续的实质就是连续发送画面，比如60Hz的影片，就以120Hz的速度发送每帧图像，每帧交替显示出来，依次针对左/右眼接收

它的图像输出并没有加快帧率，依然是24Hz或60Hz，但是每帧图像中实际上包含了两幅画面，以按照上下顺序排列分辨率1920*1080的图像变成1920*540分辨率1920*1080的图像不变（二）帧封装格式2.6立体显示技术常见的3D内容格式（三）并排格式（左右格式）

它将两幅画面压进一帧画面中。原本1920x1080分辨率的图像变为960x1080四、常见的3D内容格式常见的3D内容格式（四）棋盘格式

棋盘格式，用于左眼和右眼的两幅图像被交织，即每隔一个像素用于左眼或者右眼。2.6立体显示技术四、常见的3D内容格式五、自由立体显示技术（一）水平视差的显示技术柱镜式立体显示技术视障式立体显示技术2.6立体显示技术三、3D显示（二）自由立体显示技术体三维显示技术全息技术2.6立体显示技术六、3D显示技术分类2.6立体显示技术七、3D显示应用2.6立体显示技术（一）工业设计效果呈现七、3D显示应用2.6立体显示技术（一）工业设计效果呈现七、3D显示应用2.6立体显示技术（一）工业设计效果呈现七、3D显示应用2.6立体显示技术（一）工业设计效果呈现七、3D显示应用2.6立体显示技术（二）游戏互动高等职业院校精品教材系列智能电视技术第3章

智能电视显示器3.1液晶显示器3.2OLED显示屏有机发光二极管显示(OLED)3D显示技术液晶显示（LCD）3.1液晶显示器一、液晶的历史多彩液晶液晶的晶体状态3.1液晶显示器斐德烈·莱尼茨尔FriedrichReinitzer(1857-1927)（一）发现液晶(1888是液晶的元年)1888年，奧地利植物学家莱尼茨尔FriendrichReinitzer(1857-1927)在研究植物中的胆固醇过程中，当他制得现在我们已熟知的胆固醇苯甲酸脂时，发现了这种化合物质具有两个熔点的奇特现象：加热固体样品时，可以观察到晶体变为雾浊的液体；当进一步升高温度时，雾浊的液体突然变成清亮的液体（热致型thermotropic液晶）3.1液晶显示器一、液晶的历史斐德烈·莱尼茨尔（F.Reinitzer）德国物理学家奥托·雷曼（OttoLehmann)Lehmann在收到Reinitzer寄给他的两个样品后，对其进行了测定，并确认了Reinitzer的发现：在145.5℃物质变为雾浊状液体，升温至178.5℃时变为清亮；降温时先变为蓝色，然后是雾浊状，进一步降温，变为紫色，最后变为白色固体。深入分析后，他写信给Reinitzer：我的结果符合你的观点，即胆固醇物质中存在非常软的晶体3.1液晶显示器一、液晶的历史（一）发现液晶(1888是液晶的元年)（二）从液晶到液晶显示海尔迈耶(GeorgeHeilmeier)研发出第一片液晶面板(LiquidCrystalDisplay,LCD)1968年,Heilmeier断言:“布满梦想的壁挂式电视机只需数年就能实现”。

海尔迈耶GeorgeHeilmeier1960年左右，RCA有一位做兼职的小伙，是个还在普林斯顿大学搬砖的博士生，叫乔治·海尔迈耶（GeorgeHeilmeier），正是他对有机半导体的深入研究，从而发现了液晶材料新的电光特性，实现了液晶在显示领域的关键性技术突破。3.1液晶显示器一、液晶历史由于自己的研究成果一直得不到公司领导的重视，1970年，海尔梅尔离开了美国无线电公司。然而这一年的11月，他却在日本获得了“液晶显示（LCD）京都创新奖”,这一奖项相当于日本的诺贝尔奖，奖金为42.5万美元3.1液晶显示器一、液晶的历史（二）从液晶到液晶显示第一台LCD1971年量产LCD3.1液晶显示器一、液晶的历史（二）从液晶到液晶显示1973年上市的SharpEL-805，是第一台使用TN-LCD液晶显示器的掌上计算器三星（三）从液晶显示到液晶显示产业LG奇美京东方夏普3.1液晶显示器一、液晶的历史二、液晶的基础知识具有两个特点：一是细长的，二是刚性的。3.1液晶显示器（一）液晶分子3.1液晶显示器二、液晶的基础知识（二）液晶分子的排列1.液晶的电气特性2.液晶的旋光特性3.液晶的边界取向性3.1液晶显示器二、液晶的基础知识（三）液晶的特性三、LCD技术原理不加电场的情况加入电场3.1液晶显示器

不加电场：入射光经过偏振片后通过液晶层，由于偏振光被分子扭转排列的液晶层旋转90º，离开液晶层时，其方向恰与另一偏振片的方向一致，因此光线能顺利通过，整个电极面呈光亮。

加入电场时，每个液晶分子的光轴转向与电场方向一致，液晶层因此失去了旋光的能力，结果来自入射偏振片的偏振光，其方向与另一偏振片的偏振光方向成垂直的关系，无法通过，电极面因此呈现黑暗的状态。三、液晶显示器结构液晶面板背光模组驱动电路3.1液晶显示器3.1液晶显示器三、液晶显示器结构（一）液晶面板（1）偏光片：其作用，是让要某一个方向振荡的光通过，而把在其垂直方上振荡的光挡住。（2）玻璃基板：分上玻璃基板和下玻璃基板，主要用于夹住液晶。对于TFT-LCD，在下面的那层玻璃上有薄膜晶体管（ThinFilmTransistor，TFT），而上面的那层玻璃则贴有彩色滤色膜。（3）彩色滤色膜：产生红、绿、蓝三种基色光，再利用红、绿、蓝三基色光的不同混合，便可以混合出各种不同的颜色。（4）ITO电极：分为公共电极和像素电极。信号电压就加在像素电极与公共电极之间，从而改变液晶分子的转动。（5）液晶材料：液晶材料从联苯腈、酯类、含氧杂环苯类和嘧啶环类液晶化合物逐渐发展到环己基（联）苯类、二苯乙炔类、乙基桥键类、含氟芳环类及二氟乙烯类液晶化合物。（6）定向层：又称取向层或取向膜，其作用是让液晶分子能够整齐排列。若液晶分子的排列不整齐，就会造成光线的散射，形成漏光的现象。3.1液晶显示器三、液晶显示器结构（一）液晶面板（二）背光模组3.1液晶显示器三、液晶显示器结构背光源导光板（WaveGuide）扩散板（Diffuser）棱镜片（Lens）3.1液晶显示器三、液晶显示器结构（二）背光模组作用:组成：是将光源均匀地传送到液晶面板3.1液晶显示器三、液晶显示器结构1.背光源LED背光源（二）背光模组3.1液晶显示器三、液晶显示器结构LED背光源1.背光源（二）背光模组3.1液晶显示器三、液晶显示器结构CCFL背光源1.背光源（二）背光模组量子点背光源量子点，通俗来讲，就是仅有少数原子构成的极小半导体晶体，其晶粒直径在2-10纳米之间，量子点材料在吸收能量后，可被激发发光，通过控制量子点的大小可以发出不同颜色的光。3.1液晶显示器三、液晶显示器结构（二）背光模组1.背光源扩散板2.扩散板3.1液晶显示器三、液晶显示器结构（二）背光模组将光源扩散为均匀面光源作用3.棱镜片3.1液晶显示器三、液晶显示器结构（二）背光模组控制出光角度作用

增亮膜又叫棱镜片（PrismSheet），常简称BEF（BrightnessEnhancementFilm），为TFT-LCD背光模组中之关键零组件，占背光模组成本比重最高，亦占到整个面板成本的2-8%。其具有精密微结构的光学薄膜，可将光源散射的光线正面集中，将原本散乱的光线集中至约70度的范围，并且将视角外未被利用的光，利用光的反射再循环利用减少损失，是LCD重要的节能元件。通常一片BEF约可提高40-60%的辉度，若搭配2张摆放位置垂直90度的增亮膜则可达到更高的辉度效果。3.1液晶显示器三、液晶显示器结构3.棱镜片（二）背光模组3.1液晶显示器三、液晶显示器结构（二）背光模组4.DBEF技术3.1液晶显示器三、液晶显示器结构（三）驱动电路将数字视频信号转换驱动液晶面板的模拟信号作用（一）像素单元的工作原理3.1液晶显示器三、液晶显示器的工作原理1.像素单元的组成3.1液晶显示器（一）像素单元的工作原理2.像素单元的工作过程工作过程与LCD技术原理相同三、液晶显示器的工作原理公共电极显示电极扫描电极数据电极3.1液晶显示器三、液晶显示器的工作原理（一）像素单元的工作原理3.像素单元的等效电路（二）液晶显示板的驱动3.1液晶显示器三、液晶显示器的工作原理1.TFT液晶屏的驱动原理门驱动(GateDriver)所送出的波形，依次将每一行的TFT打开，好让整排的源驱动器(SourceDriver)同时将一整行的显示点充电到各自所需的电压，显示不同的灰阶。当这一行充好电时，门驱动便将电压关闭，然后下一行的门驱动便将电压打开，再由相同的一排源驱动对下一行的显示点进行充电。3.1液晶显示器三、液晶显示器的工作原理（二）液晶显示板的驱动2.TFT液晶屏的驱动电路串并转换电路3.1液晶显示器三、液晶显示器的工作原理（二）液晶显示板的驱动2.TFT液晶屏的驱动电路（1）串并转换电路

解决了从图像数据处理模块到液晶显示模块数据的高速传输问题作用LVDS电路工作原理3.1液晶显示器三、液晶显示器的工作原理（二）液晶显示板的驱动2.TFT液晶屏的驱动电路（1）串并转换电路一般采用LVDS（LowVolageDifferentialSignaling，低压差分信号）传输技术3.1液晶显示器三、液晶显示器的工作原理（二）液晶显示板的驱动2.TFT液晶屏的驱动电路（2）数据驱动电路作用：根据图像数据选取所对应的灰度等级电压，并将此电压加在子像素单元的晶体上，从而控制显示灰度3.1液晶显示器三、液晶显示器的工作原理（二）液晶显示板的驱动2.TFT液晶屏的驱动电路（3）扫描驱动电路（亦称栅极驱动电路）作用：行扫描信号脉冲加载在扫描电极上控制TFT导通（4）时序控制电路产生控制驱动电路的时序信号一、OLED发光器件的结构基板：基板用来支撑整个OLED，通常为玻璃、透明塑料或金属箔。阳极：接电压正极，为透明ITO材料。HIL层：即空穴注入层（Holeinjectionlayer，HIL），空穴注入层位于金属阳极和空穴传输层之间，主要作用是优化空穴的注入性能。HTL层：空穴传输层（Holetransportlayer，HTL），空穴传输材料有良好的迁移率和传输能力，成膜性和稳定性较好，能够改善空穴注入平衡性，提高器件的寿命。发光层：通常为荧光发光材料和磷光发光材料，不同材料能发出红、绿、蓝不同光。ETL层：电子传输层（Electrontransportlayer，ETL）有较高的电子迁移率。EIL层：电子注入层可帮助电子从阴极注入到OLED器件有机层中。

阴极：接电源负极。3.2OLED显示屏二、OLED发光原理正负载流子相遇束缚在一起形成“电子一空穴对”，“电子一空穴对”一般被称为“激子”。由于激子形态不稳定，再以光或热的形式回到基态。3.2OLED显示屏三、OLED显示方式3.2OLED显示屏四、OLED的驱动（一）无源驱动3.2OLED显示屏四、OLED的驱动（二）有源驱动毎个AM-OLED像素单元上都包含多个TFT和存储电容，电压信号可以存储在电容上，在整个帧周期内都能保持固定电流来驱动像素点，可以保持像素点亮或者暗的状态3.2OLED显示屏智能电视技术第4章智能电视终端硬件电路4.1智能电视信号的调谐与接收4.2智能电视SOC芯片结构及原理一、数字电视调谐器（1）低噪声放大器4.1智能电视信号的调谐与接收1.一次变频架构数字电视调谐器作用：对射频信号进行放大（2）跟踪滤波器作用：抑制镜像信号干扰（一）数字调谐器的基本原理一、数字电视调谐器4.1智能电视信号的调谐与接收1.一次变频架构数字电视调谐器（2）跟踪滤波器作用：抑制镜像频率干扰（一）数字调谐器的基本原理中频IF=Frf－Flo,在比Frf高二个IF处就有一个频率IM，它像是以Flo为镜子，所以称镜像频率。镜像频率IM和Flo混频后，同样输出IF，进入通道中，我们称这种干扰为镜像频率干扰。镜像频率干扰镜像频率干扰是超外差接收机特有的现象，设信号频率为Frf，振荡频率为Flo，一、数字电视调谐器4.1智能电视信号的调谐与接收1.一次变频架构数字电视调谐器（2）跟踪滤波器作用：抑制镜像信号干扰（一）数字调谐器的基本原理跟踪滤波的原理跟踪滤器的中心频率随着被跟踪信号的中心频率变化而变化。跟踪滤波的信号时，其增益和相移保持恒定。一、数字电视调谐器4.1智能电视信号的调谐与接收1.一次变频架构数字电视调谐器（3）混频器作用：将接收的射频信号与本振信号进行混频，产生和频信号、差频信号（一）数字调谐器的基本原理（4）本机振荡器作用：产生低于高频电视信号的本机振荡频率信号一、数字电视调谐器（4）声表面波滤波器4.1智能电视信号的调谐与接收作用：从混频后的信号中取出差频信号（即中频电视信号）1.一次变频架构数字电视调谐器（一）数字调谐器的基本原理一、数字电视调谐器4.1智能电视信号的调谐与接收优点：1.一次变频架构数字电视调谐器（一）数字调谐器的基本原理跟踪滤波器的价格高、体积大，不利于智能电视的向超薄方向发展缺点：跟踪滤波器是可调节VCO中心频率进行跟踪4.1智能电视信号的调谐与接收一、数字电视调谐器2.二次变频架构数字电视调谐器（一）数字调谐器的基本原理（1）低噪声放大器作用：对射频信号进行放大（2）上变频器本振产生高于高频电视信号的频率，采用高中频的方法，这样镜像频率超出接收机接收频率范围（50M-860M），在接收前端通过前端带通滤波将其抑制4.1智能电视信号的调谐与接收一、数字电视调谐器2.二次变频架构数字电视调谐器（一）数字调谐器的基本原理（3）声表面波滤波器让第一中频信号通过（4）下变频器本振产生低于第一中频信号的频率，将第一中频信号下变频为第二中频信号4.1智能电视信号的调谐与接收一、数字电视调谐器2.二次变频架构数字电视调谐器（一）数字调谐器的基本原理优点：

RF频率不能过高，否则对本振的要求高缺点：体积小，很容易抑制镜像干扰4.1智能电视信号的调谐与接收一、数字电视调谐器3.零中频数字电视调谐器本振频率设成与信号频率相同，将高频信号通过变频直接搬移到零频率的结构（1）上变频将整个信号频段搬移到一个较高的中频（一）数字调谐器的基本原理4.1智能电视信号的调谐与接收一、数字电视调谐器3.零中频数字电视调谐器获得镜像干扰的同相和反相的两路信号，相加后使之相互抵消，而有用信号则相互增强。（2）下变频输出是零中频（输出基带信号）（一）数字调谐器的基本原理4.1智能电视信号的调谐与接收一、数字电视调谐器3.零中频数字电视调谐器优点：无需镜像滤波器，低通滤波易于单片实现，可以将体积做得很小（一）数字调谐器的基本原理（二）硅调谐器1.全模拟硅调谐器4.1智能电视信号的调谐与接收一、数字电视调谐器代表型号有NXP18273,芯片大小为6×6×0.85mm无需外部SAW滤波器(二)硅调谐器2.数模混合硅调谐器4.1智能电视信号的调谐与接收一、数字电视调谐器采用低中频、零中频架构，典型型号有Si21583.全频段数字设计的硅调谐器4.1智能电视信号的调谐与接收（二）硅调谐器一、数字电视调谐器

现今的传输信道里，尤其是有线信道里，传输的信号不仅仅包括了电视频道，还包括了许多的视频点播内容VOD，FM广播，支持网络接入的功能等等。全频段数字设计的硅调谐器同时支持以上的功能4.1智能电视信号的调谐与接收二、WIFI调制与解调（一）WIFI的标准及调制与解调方式用得较多的是OFDM调制与解调方式（二）OFDM调制与解调原理4.1智能电视信号的调谐与接收二、WIFI调制与解调1.OFDM调制过程OFDM调制过程就是将多路数据与多路子载波相乘合成复合信号的过程（二）OFDM调制与解调原理4.1智能电视信号的调谐与接收二、WIFI调制与解调1.OFDM调制过程（1）串/并模块：将串行数据转成多路并行数据（2）IFFT（快速傅利叶逆变的是）模块：等同于实现多路数据与多路子载波的相乘功能（二）OFDM调制与解调原理4.1智能电视信号的调谐与接收二、WIFI调制与解调1.OFDM调制过程（3）加循环前缀：在符号前加入一段保护时间，称为前缀。时间宽度大于信道的最大时延扩展，目的是消除多径效应的干扰（二）OFDM调制与解调原理4.1智能电视信号的调谐与接收二、WIFI调制与解调1.OFDM调制过程（4）并/串变换：将多路信息以串行方式输出（二）OFDM调制与解调原理4.1智能电视信号的调谐与接收二、WIFI调制与解调2.OFDM解调过程并/串变换：将多路信息以串行方式输出（二）OFDM调制与解调原理4.1智能电视信号的调谐与接收二、WIFI调制与解调2.OFDM解调过程OFDM解调过程是调制的逆过程，解调出需要接收的数据802.11g信道分布4.1智能电视信号的调谐与接收二、WIFI调制与解调（三）WIFI信道分布1.WIFI信道分布在2401-2483MHz频谱之间2.信道频谱宽度均为22MHZ3.相邻信道间的间隔为5MHZ4.1智能电视信号的调谐与接收二、WIFI调制与解调4.1智能电视信号的调谐与接收三、IPTV信号的接收处理（一）IPTV信号的接收过程IPTV机顶盒通过自带的网络接口连接IP网络，同时进行接收和发送数据，在接收到视频数据后，送往机顶盒解调、解码、解扰，再转换为电视机可以识别的信号，输出给电视机4.1智能电视信号的调谐与接收三、IPTV信号的接收处理IPTV往往采用实时传输协议（RTP），音频流、视频流可分别有独立的RTP流，对有些编码技术（如MPEG）可将音频流、视频流编码在一个RTP流中（二）IPTV传输协议4.1智能电视信号的调谐与接收三、IPTV信号的接收处理1.IP首部数据格式（二）IPTV传输协议04816192431版本首部长度服务类型总长度标识标志片偏移量生存时间协议首部校验和源站IP地址目的站IP地址可选字段（长度可变）填充数据……固定部分20字节首部IP首部UDP首部RTP首部RTP数据部分（应用层数据）4.1智能电视信号的调谐与接收三、IPTV信号的接收处理04816192431版本首部长度服务类型总长度标识标志片偏移量生存时间协议首部校验和源站IP地址目的站IP地址可选字段（长度可变）填充16位源端号16位目的端号16位UDP长度16位UDP检验和数据……2.UDP首部数据格式UDP首部8字节IP首部UDP首部RTP首部RTP数据部分（应用层数据）（二）IPTV传输协议4.1智能电视信号的调谐与接收三、IPTV信号的接收处理01

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1631版本PX参与源数M有效载苛序号时间戳同步源标识符（SSRC）IP首部UDP首部RTP首部RTP数据部分（应用层数据）3.RTP首部数据格式（二）IPTV传输协议4.1智能电视信号的调谐与接收三、IPTV信号的接收处理（三）IPTV接收机模型软件硬件（一）专用视频解码芯片集成电路一、电视信号处理的三种方式4.2智能电视SOC芯片结构及原理

专用视频解码芯片结构完全根据专门的硬件解码算法来获得优点：处理速度快，功耗小，开发的周期短缺点：解码的灵活性不足。（二）可编程视频解芯一、电视信号处理的三种方式4.2智能电视SOC芯片结构及原理优点：灵活性高、便于升级和二次开发，可编程视频编解码芯片可以对多种视频编码标准提供支持

通过软件程序来完成编解码任务缺点：处理速度不如专用集成电路

（三）SOC技术（片上系统技术）一、电视信号处理的三种方式4.2智能电视SOC芯片结构及原理SOC芯片将嵌入式CPU（可编程）和硬件加速单元两种结构结合起来，目前智能电视视频信号处理往往采用SOC技术优点：兼有灵活性和快速处理速度，通过在SOC芯片内部集成所需的接口模块，提高了系统的集成度，减少了对外围电路和芯片的要求，降低了成本和故障发生率缺点：实现的技术更加复杂二、智能电视SOC技术4.2智能电视SOC芯片结构及原理TVSoC主要由中央处理器、解调器、TS解复用器、视频处理器、音频解码器、图形处理器及视频后处理电路等组成二、智能电视SOC技术4.2智能电视SOC芯片结构及原理（一）中央处理器（CPU）

中央处理器（CPU，CentralProcessingUnit）是一块超大规模的集成电路，是SOC的运算核心和控制核心，它的功能主要是解释指令以及处理软件中的数据CPU内部结构示意图二、智能电视SOC技术4.2智能电视SOC芯片结构及原理（一）中央处理器（CPU）目前，智能电视SOC芯片大多采有ARMCortex-A系列处理器ARM公司的Cortex-A系列处理器产品类型应用计算上网本、智能本、输入板、电子书阅读器、瘦客户端手机智能手机、特色手机数字家电机顶盒、数字电视、蓝光播放器、游戏控制台汽车信息娱乐、导航企业激光打印机、路由器、无线基站、VOIP电话和设备无线基础结构Web2.0、无线基站、交换机、服务器从中频信号中解调出TS码流；对数字基带信号进行信道解码1.QAM解调器4.2智能电视SOC芯片结构及原理二、智能电视SOC技术（一）解调器QAM解调器通常适用于有线电视信号的解调1.QAM解调器QAM解调器解调过程：中频信号→AD转换→正交下变频→低通滤波器输出基带信号→信道解码输出TS流4.2智能电视SOC芯片结构及原理二、智能电视SOC技术（一）解调器（1）正交下变频输出“基带信号+高频分量”（2）低通滤波器滤除高频分量，输出基带信号（3）匹配滤波器提高信噪比（4）判决器对基带信号判决，输出判决电平（5）电平变换将判决电平映射成比特流接收DTMB解调器，经解调器输出TS流。4.2智能电视SOC芯片结构及原理2.DTMB解调器（一）解调器DTMB解调器适用于我国地面电视信号解调二、智能电视SOC技术接收DTMB解调器，经解调器输出TS流。4.2智能电视SOC芯片结构及原理2.DTMB解调器（一）解调器（1）混频将ADC后的数字信号与DDFS产生的正交本振信号源相乘,正交下变频输出基带信号（2）码率调整（3）匹配滤波器提高信噪比（4）FFT快速傅利叶变换，输出码流信号实现接收端采样时钟与发送端采样时钟的同步二、智能电视SOC技术接收DTMB解调器，经解调器输出TS流。4.2智能电视SOC芯片结构及原理2.DTMB解调器（一）解调器（5）PN同步估计将接收到的PN与本机的PN进行比较，对载波频率、采样时钟及信道进行估计，实现频率同步、采样时钟同步及信道均衡欧洲DVB-T的C-OFDM中，系统同步是通过插入导频实现的，即采用频域同步技术。我国的TDS-OFDM将PN序列填充传统OFDM的保护间隔作为帧头，优于C-OFDM二、智能电视SOC技术4.2智能电视SOC芯片结构及原理二、智能电视SOC技术（三）解复用器（三）解复用器4.2智能电视SOC芯片结构及原理1.作用从TS码流中解复用出相应节目的基本码流2.解复用的工作过程第一步：在码流中找到PAT（节目关联表）(PID为0x0000的TS包)，从PAT中找出所选节目的PMT的PID值第二步：

根据PMT的PID值找到该PMT的TS包，再从PMT表中找到该套节目的视频、音频及辅助数据的相应TS包的PID值二、智能电视SOC技术（三）解复用器4.2智能电视SOC芯片结构及原理2.解复用的工作过程第三步：

根据该套节目的视频、音频及辅助数据的PID值，打到相应的TS包，进行解复用，输出视频、音频及输助数据的码流二、智能电视SOC技术（四）视频处理器4.2智能电视SOC芯片结构及原理二、智能电视SOC技术（四）视频处理器4.2智能电视SOC芯片结构及原理二、智能电视SOC技术1.视频处理器作用：从压缩的视频码流中解码（解压缩）出视频数据信号2.视频处理器原理：（1）解码器缓冲区：缓存输入的压缩视频码流（2）熵解码/反复合：对通熵编码方式压缩的视频信号进行解压缩（3）反扫描：对熵解码输出的数据进行重新排序（四）视频处理器4.2智能电视SOC芯片结构及原理二、智能电视SOC技术1.视频处理器作用：从压缩的视频码流中解码（解压缩）出视频数据信号2.视频处理器原理：（4）反量化/反变换：得到编码帧的预测残差值及运动矢量（5）加法器：将预测残差值与预测值进行加法运行，完成预测解码，输出解码后的视频信号（五）音频处理器1.比特流分解：将比特流分解成32个子带；2.逆量化和比特分配：根据各个子带系数和比特分配信息，对32个子带数据进行比特分配；3.多相滤波器：将32个子带数据合成恢复出原始的音频信号4.2智能电视SOC芯片结构及原理二、智能电视SOC技术（六）图形处理器（GPU）1.作用：主要用于绚丽流畅的UI界面以及逼真的游戏渲染功能的不同（cpu更强的控制、GPU更强的运算）结构的不同（cacheALU等）流水线的深度不同4.2智能电视SOC芯片结构及原理二、智能电视SOC技术GPU与CPU（1）几何处理阶段GPU通过几何处理以及光栅处理两过程实现对图形的渲染4.2智能电视SOC芯片结构及原理二、智能电视SOC技术（六）图形处理器（GPU）2.GPU工作原理1）模型变换：将对象从模型空间转移到世界空间（1）几何处理阶段1）模型变换4.2智能电视SOC芯片结构及原理二、智能电视SOC技术（六）图形处理器（GPU）2.GPU工作原理将对象从模型空间转移到世界空间将所有的对象从世界空间移动到视图空间（1）几何处理阶段2）视图变换：4.2智能电视SOC芯片结构及原理二、智能电视SOC技术（六）图形处理器（GPU）2.GPU工作原理（1）几何处理阶段3）顶点着色4.2智能电视SOC芯片结构及原理二、智能电视SOC技术（六）图形处理器（GPU）2.GPU工作原理对3D物体中的最基本元素（顶点）进行着色立体画面则是由数量繁多的三角形构成的，每个三角形三个顶点（1）几何处理阶段4）投影4.2智能电视SOC芯片结构及原理二、智能电视SOC技术（六）图形处理器（GPU）2.GPU工作原理完成了着色处理后，渲染系统会把可视体转换到时一个位于（-1，-1，-1）到（1，1，1）的单元立方体中（1）几何处理阶段4）投影4.2智能电视SOC芯片结构及原理二、智能电视SOC技术（六）图形处理器（GPU）2.GPU工作原理将对像投影到相机的虚拟屏幕上平行投影中：图形沿平行线变换到投影面上透视投影，图形沿收敛于某一点的直线变换到投影面上不同的投影方式，后续裁剪的内容不一样（1）几何处理阶段5）三角形裁剪4.2智能电视SOC芯片结构及原理二、智能电视SOC技术（六）图形处理器（GPU）2.GPU工作原理将可视体之外的这部分剪切掉并且在可视体与图元相交的位置生成新的顶点（1）几何处理阶段6）屏幕映射4.2智能电视SOC芯片结构及原理二、智能电视SOC技术（六）图形处理器（GPU）2.GPU工作原理剪后的位于可视体内的图元会被传递到屏幕3D2D（1）光栅处理阶段4.2智能电视SOC芯片结构及原理二、智能电视SOC技术（六）图形处理器（GPU）2.GPU工作原理光栅化处理阶段的目的就是计算并设置好被对象覆盖区域的像素颜色对三角形进行设定，并计算哪此像素在三角形内2）三角形遍历三角形设定及三角形遍历1）三角形设定及像素着色

查找哪些样本或者像素是否位于三角形内3）像素着色（1）光栅处理阶段4.2智能电视SOC芯片结构及原理二、智能电视SOC技术（六）图形处理器（GPU）2.GPU工作原理4）输出合并输出合并：将之前步骤生成的色彩信息进行合并形成最终输出的像素色彩图像缩放器4.2智能电视SOC芯片结构及原理二、智能电视SOC技术（七）视频后处理电路根据LCD液晶屏面板的固有分辨率对图像数据的分辨率进行缩放。首先对每个有效扫描行中的有效象素作水平方向的缩放处理，之后以扫描行为单位作垂直方向的缩放1.图像缩放器4.2智能电视SOC芯片结构及原理二、智能电视SOC技术（七）视频后处理电路视频信号处理芯片调整画质时，都是转换到ＹＵＶ（YCRCB）的彩色空间进行的，这样便于设计算法和传输，调整完毕后，转换为ＲＧＢ输出2.参数调节电路4.2智能电视SOC芯片结构及原理二、智能电视SOC技术（七）视频后处理电路图形引擎主要是完成屏显控制（OSD）HDTVSoC图形引擎主要由两部分构成一是BLTBiitter模块主要完成对图形进行的各种编辑操作，另一块是图形显示模块GDU（GraphicDispIayUnit），主要完成三路图形层显示前的处理3.图形引擎图形引擎智能电视技术第5章

智能电视操作系统5.1TVOS软件架构5.2TVOS内核层5.3硬件抽象层5.4组件层5.5执行环境层5.6应用框架层一、富执行环境（REE）5.1TVOS软件架构（一）TVOS内核层基础操作系统功能，为上层软件操作系统服务（二）硬件抽象层对TVOS硬件平台能力的抽象封装一、富执行环境（REE）5.1TVOS软件架构（三）功能组件层实现智能电视操作系统核心功能（四）执行环境层实现应用软件和应用适配软件的解释执行环境一、富执行环境（REE）5.1TVOS软件架构（五）应用框架层实现JAVA应用和WEB应用与功能组件模块的接口封装适配（六）应用层应用软件层二、可信执行环境（TEE）5.1TVOS软件架构（一）SecureOS安全操作系统（二）TEEHAL（三）TrustedAPPTEE硬件抽象层安全应用程序一、Linuxkernel5.2TVOS内核层（二）内核是一个中间件。作用是将应用层序的请求传递给硬件，对系统中的各种设备进行寻址。应用程序与硬件没有联系，只与内核有联系（一）内核是一个资源管理程序。实现进程调度、内存管理、虚拟文件系统、网络协议栈、I/O管理、进程间通读和安全保护等（三）内核就像一个库，提供了一组面向系统的命令。系统调用对于应用程序来说，就像调用普通函数一样二、

DTS（DeviceTreeSource）软件模块5.2TVOS内核层（二）使用设备树的优势设备树是描述计算机的特定硬件设备信息的数据结构，以便于操作系统的内核可以管理和使用这些硬件，包括CPU或CPU，内存，总线和其他一些外设。1.实现驱动代码与设备的硬件信息相互的隔离，驱动代码只要负责处理逻辑，而关于设备的具体信息存放到设备树文件中（一）设备树（DeviceTree）2.硬件接口信息的变化而没有驱动逻辑的变化，开发者只需要修改设备树文件信息，不需要改写驱动代码二、DTS软件模块5.2TVOS内核层描述的信息包括：CPU的数量和类别、内存基地址和大小、总线和桥、外设连接、中断控制器和中断使用情况、GPIO控制器和GPIO使用情况、Clock控制器和Clock使用情况、解调器、解复用器、视频处理器、GPU、音频处理器及视频后处理电路等信息（三）设备树描述的信息三、

驱动程序5.2TVOS内核层驱动程序是Linuxkernel与硬件设备之间的一个软件层（一）驱动程序驱动程序将特定的硬件设备功能映射为统一的硬件接口驱动程序完全隐藏设备的工作细节三、

驱动程序5.2TVOS内核层（二）驱动基本架构硬件设备驱动程序设备树文件Linuxkernel驱动基本架构示意图5.3硬件抽象层TVOSHAL层是位于内核层之上的服务程序。目的是对上层应用提供一个统一的简单的查询硬件设备的接口5.3硬件抽象层一、Stub硬件抽象模型各硬件抽象功能接口模块采用Stub硬件抽象模型实现（一）硬件抽象（ID）一个硬件抽象（ID）对应一硬件抽象模块，每个ID对应硬件模