《智能电视技术》课件 丁帮俊 第4-8章 智能电视终端硬件电路-电源电路

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对应硬件模块STUB的函数指针，上层软件通过该指针，实现对硬件的操作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（二）操作函数每个操作函数实现对硬件的某一项操作。如打开音频输出、关闭音频输出、静音等5.3硬件抽象层二、TVOS硬件抽象模块（一）TVOS硬件抽象模块组成1.媒体处理专用硬件抽象模块序号模块名称描述1Aout（音频输出模块）定义了音频设备的输出接口及对音频设备的操作2Demux（解复用模块）定义了操作控解复用器的接口3Frondedn（调谐模块）定义了操控调谐器的接口4System（系统模块）定义了对系统设置的接口5Vout（视频输出模块）定义了视频向显示设备输出的接口6AV（音视频播放模块）定义音视频处理的接口是针对广电领域媒体业务做的扩展定义5.3硬件抽象层二、TVOS硬件抽象模块（一）TVOS硬件抽象模块组成2.通用硬件抽象模块序号模块名称描述1OpenMAXIL模块定义了媒体编码、解码接口2OpenGLES模块定义了一系列三维图形接口通用硬件抽象模块采用了业界成熟的硬件抽象接口标准5.3硬件抽象层二、TVOS硬件抽象模块（二）TVOS硬件抽象模块实例Aout（音频输出模块）：许多接口函数组成了音频输出模块序号接口说明1Aout_close关闭一个音频输出设备2Aout_open打开一个音频输出设备3*aout_set_mute设置输出静音4*aout_set_chanel_mode设置声道模式……5.3硬件抽象层二、TVOS硬件抽象模块（二）TVOS硬件抽象模块实例Aout（音频输出模块）接口函数举例：关闭Aout设备接口原型：staticinlineintaout_close(AOUT_DEVICE_S*pstDevice)输入参数：pstDevice音频输出设备的句柄输出参数：无返回值：0：正确；非0：错误其他模块与此相类似TVOS组件层向应用框架层功能接口和组件层其他功能组件提供调用接口5.4组件层一、TVOS组件层的作用二、TVOS组件层的组成TVOS组件层包括组件服务管理、数字电视、媒体引擎、HTML5引擎、DRM、DCAS、人机交互、屏互动、广播信息服务、ATV、应用管理、消息管理等功能组件接口5.4组件层二、TVOS组件层的组成5.4组件层二、TVOS组件层的组成5.4组件层二、TVOS组件层的组成通过Binder机制实现跨进程通信5.4组件层四、

功能组件模型TVOS功能组件由服务端和客户端组成服务端和客户端运行在不同的进程空间5.4组件层四、

功能组件模型（一）TVOS组件服务端1.TVOS组件服务端作用（1）负责实现相应的组件功能（2）通过硬件抽象层调用内核层软件模块和底层硬件（3）服务多个不同的组件客户端运行实例2.TVOS组件服务端组成（1）服务实现软件模块（2）Stub软件模块5.4组件层四、

功能组件模型（二）TVOS组件客户端1.TVOS组件客户端组成（1）客户端实现软件模块（2）服务Proxy（3）客户端API等软件模块2.TVOS组件客户端作用主要为服务代理功能5.4组件层四、

功能组件模型（三）Binder机制1.Binder机制的作用实现客户端与服务端跨进程通信进程是资源分配的最小单位，线程是CPU调度的最小单位简单的比喻：进程=火车，线程=车厢5.4组件层四、

功能组件模型（三）Binder机制2.Binder机制的优点（1）便于service和Client的请求管理（2）在应用程序开发时，只需为客户端建立到服务端的连接，就可花很少时间和精力去实现服务端的相应功能5.4组件层四、

功能组件模型（四）

功能组件实例5.4组件层五、

组件服务管理（一）

组件服务管理器的作用实现组件服务端与客户端之间的协同工作3.通过查询的信息实现对组件服务端的调用1.组件服务端向组件服务管理器注册相应服务信息（二）

组件服务管理器的工作过程2.客户端通过向组件服务管理器查询对应组件服务端的相关信息5.4组件层五、

组件服务管理（二）

组件服务管理器的工作过程TVM执行环境层为JAVA应用及其所调用的应用框架层相关功能接口实例提供解释和运行环境，支撑JAVA应用的加载和运行5.5执行环境层一、TVM执行环境（一）

功能（二）

功能架构与实现机制1.架构（1）应用模型转换器（2）字节码转换器（3）JAVA支持模块（4）JAVA虚拟机5.5执行环境层一、TVM执行环境（二）

功能架构与实现机制2.实现机制（1）应用模型转换器负责将JAVA应用模型自动转换为Android应用模型（2）字节码转换器负责将标准的JAVA字节码转换为Dalvik字节码，供TVMJAVA虑拟机使用（3）JAVA支持模块负责实现基于JSR规范的相关运行环境配置等功能（4）JAVA虚拟机负责技持运行Dalvik可执行格式JAVA应用程序WEB执行环境层为WEB应用及其所调用的应用框架层相关功能接口实例提供解释和运行环境，支撑WEB应用的加载和运行5.5执行环境层二、WEB执行环境（一）

功能（二）

功能架构与实现机制1.架构（1）应用运行管理模块（2）权限管理模块（3）策略管理模块（4）安全管理模块5.5执行环境层二、WEB执行环境（二）

功能架构与实现机制2.实现机制（1）应用运行管理模块负责创建H5引擎组件服务端运行实例，形成WEB应用的基础运行环境，将WEB应用加载到基础运行环境中，并启动WEB应用的运行，同时对WEB应用运行生命周期进行管理（2）权限管理模块在WEB应用运时负责对WEB应用资源访问的权限进行管理5.5执行环境层二、WEB执行环境（二）

功能架构与实现机制2.实现机制（3）安全管理模块负责对不同的WEB应用在运行时进行安全管理，包括进程隔离和数据隔离等（4）策略管理模块负责对WEB应用在运行时进行策略管理，包括为不同应用配置独占进程或共享进程的H5引擎组件运行方式等一、JAVA应用框架5.6应用框架层JAVA应用框架由NGB-J功能接口和扩展功能接口单元组成（一）NGB-J功能接口1.功能NGB-J功能接口单元对各功能组件模块进行JNI封装，并以JAVA对象的方式向JAVA应用提供调用接口，支撑应用实现EPG节目指南、频道列表、电视节目播放等数字电视相关业务功能一、JAVA应用框架5.6应用框架层（一）NGB-J功能接口2.与功能组件的协同一、JAVA应用框架5.6应用框架层（一）扩展功能接口扩展支持AndroidAPI，此部分接口属于应用编程接口二、WEB应用框架5.6应用框架层WEB应用框架由H5接口单元和NGB-H功能接口组成（一）H5接口单元能接口

支撑HTML5、CSS、JavaScript和DOM等不同类型接口（二）NGB-H功能接口NGB-H功能接口对各功能组件模块的接口进行JS接口封装，以JS对象的方式向WEB应用提供调用接口，支撑应用实现EPG节目指南、频道列表、电视节目播放等数字电视相关业务功能二、WEB应用框架5.6应用框架层（二）NGB-H功能接口与功能组件的协同智能电视技术第6章

智能电视交互技术6.1语音识别技术6.2手势识别技术6.3人脸识别技术6.4体感互动技术智能电视操交互技术：通过电视机人机交互界面（通常指用户可见的部分）进行的信息交换与操作过程，称之为人机交互。电视的传统交互技术（遥控器、键盘等）语音识别技术手势识别技术人脸识别体感互动技术第6章

智能电视交互技术

语音识别技术指让电视通过识别和理解过程把语音信号转变为相应的文本或命令的技术6.1语音识别技术一、定义语音识别视频：/v_show/id_XODAwMTcyMTEy.html/x/page/t30300z6e5d.html二、语音识别方式（一）智能电视本机识别（二）第三方设备识别（两种模式）6.1语音识别技术语音模块→智能电视→云服务器→控制智能电视语音模块→云服务器→控制智能电视二、语音识别方式（二）第三方设备识别（两种模式）6.1语音识别技术（一）静音切除三、语音识别原理6.1语音识别技术把首尾端的静音切除，降低对后续步骤造成的干扰（二）声音分帧把声音切开成一小段一小段，每小段称为一帧三、语音识别原理6.1语音识别技术特片包含了这帧语音的内容信息三、语音识别原理6.1语音识别技术（三）声学特征提取把帧识别成状态、把状态组合成音素、把音素组合成单词三、语音识别原理6.1语音识别技术（四）转换成文本音素：单词的发音由音素构成。对英语，一种常用的音素集是卡内基梅隆大学的一套由39个音素构成的音素集，参见TheCMUPronouncingDictionary‎。汉语一般直接用全部声母和韵母作为音素集，另外汉语识别还分有调无调。状态：这里理解成比音素更细致的语音单位就行啦。通常把一个音素划分成3个状态。三、语音识别原理6.1语音识别技术（四）转换成文本

手势识别，是指运用数学算法来分析外部摄像头捕获的来自人的手部的运动，结合当前软件环境，判断用户意图，并执行对应操作的技术。手势识别视频/video/av69663590?rt=V%2FymTlOu4ow%2Fy4xxNWPUZ0SuZjAkNMmIZuw0hQ6j1cU%3D/video/av69463181/一、手势识别的定义6.2手势识别技术二、手势识别的原理6.2手势识别技术（一）手势检测与分割：检测手的位置，将其与周围环境发割出来（二）手势建模：手势建模的目的是让电视能够识别用户的绝大多数手势；（三）手势分析：根据选择的手势模型来估算参数（四）手势识别：将输入目标数据与之前保存好的手势模板进行匹配6.2手势识别技术二、手势识别的原理

人脸识别，又称脸部识别、面像识别、面容识别等等，是一种生物特征识别技术，指利用摄像头等外部设备获取人脸视觉特征信息，进行身份鉴别的技术。/video/C10616/56e1e7c85c584fd583b9a620ddf614b1一、人脸识别的定义6.3人脸识别技术人脸识别视频二、人脸识别的几种方式6.3人脸识别技术（一）基于几何特征的人脸识别

利用人脸上的一些特征点(例如眼、鼻、嘴等)的相对位置和相对距离，再辅以人脸轮廓的形状信息特点

人脸千变万化，及其复杂，而且人脸图像的维数很高，想直接显式地表述人脸特征非常困难。

几何特征的提取对光照、表情、姿态等变化非常敏感，稳定性不高，识别率较低。二、人脸识别的几种方式6.3人脸识别技术（二）基于子空间分析的人脸识别

正面人脸图像具有对称性，局部像素之间又具有很强的相关性，说明人脸图像的像素之间具有很强的冗余性。将这些高维人脸空间中的点投影到另一个低维空间中，进行人脸训别，这种方法称为子空间分析的人脸识别特点

降维减少了计算量

在降维和去冗余的过程中，有可能造成特征值的丢失二、人脸识别的几种方式6.3人脸识别技术（三）基于弹性图匹配的人脸识别弹性图匹配方法是，首先寻找与输入图像最相似的模拟图，再对图中每个节点位置进行最佳匹配，这样产生一个变形的图，其节点逼近模型图的对应点的位置。弹性图匹配方法能够容忍一定姿态、表情和光照的变化。特点二、人脸识别的几种方式6.3人脸识别技术（四）基于隐马尔可夫模型的人脸识别

把人脸图像分割成不同的区域，每个区域看作是人脸图像的一个状态，其它变化人脸图像都是这些不同状态之间互相转移形成的结果，不同的人脸可用不同的模型来表示，每一个人都有其相对应的模型是通过统计分析和匹配学习找出人脸之间的区别，模型是通过样本学习而非人为设定来获得，更为合理特点

体感互动，通过捕捉并识别人体动作、表情进行交互的技术。主要应用于体感互动游戏、健康锻练中、购物辅助或病人的康复治疗。/x/page/a0170vgpo1g.html一、体感互动的概念6.4体感互动技术体感互动视频二、体感互动的原理6.4体感互动技术信号采集：深度图像的采集信号处理：图像差分计算引擎，景深处理AI，动作模型比对AI信号识别：识别体感动作的意图，并控制相关设备

深度图像的获取主要有以下三个途径Multi-Camera(多角成像)、StructureLight(结构光)、TimeofFlight(TOF，飞行时间)三、深度图像的获取6.4体感互动技术（一）Multi-Camera(多角成像)双目摄像机捕捉3D图像（二）StructureLight(结构光)

用投影仪投射特定的光信息到物体表面后及背景后，由摄像头采集。根据物体造成的光信号的变化来计算物体的位置和深度等信息，进而复原整个三维空间。三、深度图像的获取6.4体感互动技术（三）TimeofFlight(TOF，飞行时间)三、深度图像的获取6.4体感互动技术智能电视技术第7章

伴音电路7.1数字电视I2S数字音频传输协议7.2伴音功放电路7.3MS18机芯伴音电路信号流程分析1.串行时钟SCK7.1数字电视I2S数字音频传输协议一、I2S数据格式及协议（一）I2S时序及传输协议串行时钟，也叫位时钟，即对应数字音频的每一位数据，SCK都有1个脉冲2.帧同步帧时钟WS7.1数字电视I2S数字音频传输协议一、I2S数据格式及协议（一）I2S时序及传输协议用于切换左右声道数据的时钟信号3.SD串行数据7.1数字电视I2S数字音频传输协议一、I2S数据格式及协议（一）I2S时序及传输协议用二进制补码表示的音频数据4.主时钟MCLK7.1数字电视I2S数字音频传输协议一、I2S数据格式及协议（一）I2S时序及传输协议使系统间能够更好地同步1.16位数据格式7.1数字电视I2S数字音频传输协议一、I2S数据格式及协议（二）数据格式（1）数据的最高位出现在WS变化(也就是一帧开始)后的第2个脉冲处（2）1-16位为音频数据（3）17-24位为辅助数据2.24位数据格式7.1数字电视I2S数字音频传输协议一、I2S数据格式及协议（二）数据格式（1）数据的最高位出现在WS变化(也就是一帧开始)后的第2个脉冲处（2）1-24位为音频数据二、I2S的应用模式（一）发送端作为主导装置(master)由发送端产生位时钟信号、命令声道选择信号和数据7.1数字电视I2S数字音频传输协议二、I2S的应用模式（二）接收端作为主导装置由接收端产生位时钟信号、命令声道选择信号7.1数字电视I2S数字音频传输协议二、I2S的应用模式（三）复杂系统可能具有几个发送端和接收端，这样识别发送端就比较困难。在这样的系统中，可以设置一个控制器(controller)作为系统的主导装置以识别多种数字音频信号的数据流，此时发送端作为从属装置(slaver)，在外部时钟的控制下发送数据。7.1数字电视I2S数字音频传输协议一、模拟信号伴音功放（一）Class-D功放特点7.2伴音功放1.功耗小2.效率高3.积减小4.成本低5.适用于追求薄、轻结构一、模拟信号伴音功放（二）Class-D调制原理工作原理：将音频信号调制成高频脉冲信号

（脉冲宽度调制）进行放大，再通过低通滤波器提取音频信号，推动扬声器还原声音7.2伴音功放1.调制原理使用脉宽调制（PWM，PulseWidthModulation）技术，通过与一个高频三角波或锯齿波比较，将模拟输入转换为PWM，其中矩形波的占空比与音频信号的振幅成正比。7.2伴音功放一、模拟信号伴音功放（二）Class-D调制原理“H”形桥接输出级，FETl、FET4（或FET3、FET2）同时导通或截止，使接在桥路上的负载（扬声器）得到交变的电压电流。LC滤波器构成波滤电路，低通滤波产生平滑的“模拟”输出7.2伴音功放一、模拟信号伴音功放2.输出级（二）Class-D调制原理SDIN:I2S数字输入7.2伴音功放二、数字信号伴音功放（一）数字音频接口LRCLK:I2S左右声道时钟输入SCLK:I2S位时钟输入MCLK:系统主时钟输入SDAI2C数据输入接口

7.2伴音功放二、数字信号伴音功放（二）I2C通信接口SDAI2C时钟输入接口

作用：对伴音功放进行设置和控制调整输出阈值、偏移量及传递函数的斜率7.2伴音功放二、数字信号伴音功放（三）动态范围控制调整输出阈值、偏移量及传递函数的斜率7.2伴音功放二、数字信号伴音功放（三）动态范围控制O：偏移量；T：阈值；K：斜率自动检测采样率，针对不同采样率映射到对应频段。默认情况下，频段1用于32kHz模式，频段2用于44.1/48kHz模式，频段3用于所有其他速率。7.2伴音功放二、数字信号伴音功放（四）采样率转换器1.采有数字方式实现PWM调制7.2伴音功放二、数字信号伴音功放（五）PWM调制及H桥输出2.H桥输出结构与D类功放的通用结构一样7.3MS18机芯伴音电路信号流程分析一、MS18机芯伴音电路组成（一）BD3888集成电路（二）TAA2008集成电路（一）BD3888集成电路1.三路音频信号输入的切换13、14引脚为本机音频信号输入15、16引脚为外部HD音频信号输入17、18引脚为VGA音频信号输入7.3MS18机芯伴音电路信号流程分析一、MS18机芯伴音电路组成（一）BD3888集成电路2.实现自动增益、环绕声、低音控制3.

23、24及25、26引脚为音频输出7.3MS18机芯伴音电路信号流程分析一、MS18机芯伴音电路组成7.3MS18机芯伴音电路信号流程分析一、MS18机芯伴音电路组成（二）TAA2008集成电路1.2、30引脚音频信号输入2.Processing&Modulation模块实现PWM调制3.H桥路输出13、15引脚，10、12引脚7.3MS18机芯伴音电路信号流程分析二、MS18机芯伴音电路信号流程本机音频信号BD3888集成电路13\14引脚输入BD3888集成电路25\26引脚输出TAA2008集成电路2\30引脚输入TAA2008集成电路10\12,13\15引脚输出扬声器7.3MS18机芯伴音电路信号流程分析三、静音处理电路（一）为什么设置静音电路没有静音电路，在开机时，因电流的冲击，扬声器会发出爆破声（二）静音电路的作用仅在开机时，起静音作用7.3MS18机芯伴音电路信号流程分析三、静音处理电路（三）工作过程1.功放TAA2008的31脚为静音控制引脚，输入“1”为静音，“0”为不表静音7.3MS18机芯伴音电路信号流程分析三、静音处理电路（三）工作过程2.开机时的静音控制12V上电时，分两路，一路经D124后输出电压到Q114的发射极，另一路经R252后对电容CAll9充电。此时，由于三极管Q114的基极为低电平，故Q114导通，输出高电平至MUTE,电视处于静音状态。7.3MS18机芯伴音电路信号流程分析三、静音处理电路（三）工作过程2.开机时的静音控制当电容CAll9充电饱和的时候，Qll4的基极为高电平，此时三极管Qll4截止，输出低电平至MUTE，处于非静音状态,电路开始正常工作。7.3MS18机芯伴音电路信号流程分析三、静音处理电路（三）工作过程3.遥控的静音控制CPU发出静音请求时，R262输入的是高电平，Q116饱利导通，将其音频信号拉到地，导致静音状态。当R262为低电平时，Q116截止，使其处非静音状态。智能电视技术第8章

电源电路8.1开关稳压电源的结构原理8.2MS18机芯电源电路分析开关电源产品广泛应用于工业自动化控制、军工设备、科研设备、LED照明、工控设备、通讯设备、电力设备、仪器仪表、医疗设备、半导体制冷制热、空气净化器，电子冰箱，液晶显示器，LED灯具，通讯设备，视听产品，安防监控，LED灯带，电脑机箱，数码产品和仪器类等领域。8.1开关稳压电源的结构原理一、开关电源的应用及特点（一）开关电源的应用8.1开关稳压电源的结构原理一、开关电源的应用及特点（一）开关电源的应用8.1开关稳压电源的结构原理一、开关电源的应用及特点（一）开关电源的应用8.1开关稳压电源的结构原理一、开关电源的应用及特点（一）开关电源的应用8.1开关稳压电源的结构原理一、开关电源的应用及特点（一）开关电源的应用8.1开关稳压电源的结构原理一、开关电源的应用及特点（一）开关电源的应用1.体积小、重量轻：体积和重量只有线性电源的20-30%线性电源同样功率的开关电源8.1开关稳压电源的结构原理一、开关电源的应用及特点（二）开关电源的特点2.效率高、稳压范围宽效率高80%-90%，而线性电源只有30%-40%8.1开关稳压电源的结构原理一、开关电源的应用及特点（二）开关电源的特点（一）进线滤波器：消除共模及差模干扰（二）整流器：交流转直流（三）有源功率因数校正器：提高功率因素（四）DC-DC变换器：转换成不同电压等级的直流电压8.1开关稳压电源的结构原理二、开关电源的结构组成（一）DC-DC变换器4．控制电路8.1开关稳压电源的结构原理三、开关电源的工作原理1.组成及各部分作用（1）主电路：开关电路、储能元件、整流滤波电路开关电路：高频导通和切断主电路，向储能元件间歇性输入电能储能元件：将电能储为磁能，同时将磁能转化为电能输出（一）DC-DC变换器4．控制电路8.1开关稳压电源的结构原理三、开关电源的工作原理1.组成及各部分作用（1）主电路：开关电路、储能元件、整流滤波电路整流滤波：高频整流滤芯，输出不同电压等级的直流（一）DC-DC变换器

电压取样电路：对输出端电压进行取样误差比较放大：将取样电压与基准电压进行比较，输出误差信号4．控制电路8.1开关稳压电源的结构原理三、开关电源的工作原理1.组成及各部分作用（2）控制电路：取样电路、基准电压、比较电路、PWM调制

基准电压电路：产生恒定的基准电压（一）DC-DC变换器PWM调制：将误差信号的变化调制成脉宽变化的PWM信号4．控制电路8.1开关稳压电源的结构原理三、开关电源的工作原理1.组成及各部分作用（2）控制电路：取样电路、基准电压、比较电路、PWM调制（一）DC-DC变换器输出电压高于24V→取样电路将此压取样→通过比较器与基准电压比较输出正误差信号→将正误差信号调制成脉宽变化窄的PWM信号→控制开关导通时间变短，断开时间变长→输入到储能元件电能减少→输出电压下降,不断调整脉宽，直至稳定到24V4．控制电路8.1开关稳压电源的结构原理三、开关电源的工作原理2.稳压过程（以图为例）（1）如果输出电压高于24V（一）DC-DC变换器输出电压低于24V→取样电路将此压取样→通过比较器与基准电压比较输出负误差信号→将负误差信号调制成脉宽变化宽的PWM信号→控制开关导通时间变长，断开时间变短→输入到储能元件电能增加→输出电压上升，不断调整脉宽，直至稳定到24V4．控制电路8.1开关稳压电源的结构原理三、开关电源的工作原理2.稳压过程（以图为例）（2）如果输出电压低于24V1．功率因数（二）功率因数校正电路8.1开关稳压电源的结构原理三、开关电源的工作原理（1）功率因数是指交流电路有功功率对视在功率的比值（即P/S）其视在功率P为有功功率，Q为无功功率，D为由谐波引的失真功率，1．功率因数（二）功率因数校正电路8.1开关稳压电源的结构原理三、开关电源的工作原理（2）功率因数值越高（接近1）效益越好，发电设备越能充分利用【举例】假设功率因数是0.7

。设备功率为100个单位，也就是说，有100个单位的功率输送到设备中。然而，因大部分电器系统存在固有的无功损耗，只能使用70个单位的功率。很不幸，虽然仅仅使用70个单位，却要付100个单位的费用。1．功率因数（二）功率因数校正电路8.1开关稳压电源的结构原理三、开关电源的工作原理（3）低功率因数的几种原因电阻负载，电流电压相位差为0，cosφ=11．功率因数（二）功率因数校正电路8.1开关稳压电源的结构原理三、开关电源的工作原理感性负载，电流滞后电压容性负载，电流超前电压cosφ≤1感性负载容性负载有相移的正弦电流（3）低功率因数的几种原因1．功率因数（二）功率因数校正电路8.1开关稳压电源的结构原理三、开关电源的工作原理无相移的非正弦电流（3）低功率因数的几种原因1．功率因数（二）功率因数校正电路8.1开关稳压电源的结构原理三、开关电源的工作原理有相移的非正弦电流（3）低功率因数的几种原因2．谐波（二）功率因数校正电路8.1开关稳压电源的结构原理三、开关电源的工作原理非正弦波形中的存在谐波成份谐波是指对周期性非正弦交流量进行傅里叶级数分解所得到的大于基波频率整数倍的各次分量3．谐波电流对电网及设备的危害三相不平衡三相平衡（二）功率因数校正电路8.1开关稳压电源的结构原理三、开关电源的工作原理（1）视在功率的损失正弦电压与基波相乘为正功率，正弦电压与三次谐波相乘功率为“0”如果是一个转动机械，只能振动，发热3．谐波电流对电网及设备的危害三相不平衡三相平衡（二）功率因数校正电路8.1开关稳压电源的结构原理三、开关电源的工作原理（2）电缆中温度升高电缆中温升为基波与谐波产生的温度之和（3）中线电流增加中线电流不再接近零，约为正常电流的1.7倍（4）损坏电容（5）变压器降容电容中的电流随谐波次数增加而增大由于集肤效应，变压器绕阻阻抗随谐波次数增加而增大，造成变压器降容3．谐波电流对电网及设备的危害三相不平衡三相平衡（二）功率因数校正电路8.1开关稳压电源的结构原理三、开关电源的工作原理（二）功率因数校正电路8.1开关稳压电源的结构原理三、开关电源的工作原理开关电源电路一般整流电容滤波电路，虽输入交流电压V是正弦波形，但输入交流电流i的波形却严重畸变，呈脉冲状（只有输入电压大于滤波电容上的电压时才产生电流）4．开关电源电路中输入电流的畸变5.功率因数校正的基本思路：电流波形跟随电压波形（二）功率因数校正电路8.1开关稳压电源的结构原理三、开关电源的工作原理

整流输入电流的控制过程是从电感中进行电流取样，将取样值与电流期望值（与电压波形变化一致）进行比较，电流误差经调制后形成PWM信号，决定了开关S的占空比，调节输入电流iL的平均值，使之精确地跟踪VDC的相位和波形，实现功率因数校正至接近于1，电压环调节输出电压VO，使之维持恒定。（二）功率因数校正电路8.1开关稳压电源的结构原理三、开关电源的工作原理6.功率因数校正电路工作原理（二）功率因数校正电路8.1开关稳压电源的结构原理三、开关电源的工作原理6.功率因数校正电路工作原理（1）从整流输出端取样电压波形VDC作为基准波形（2）通过RS取样负载的实际电流波形（3）比较器CA将实际电流波形与基准波形比较，输出误差信号（二）功率因数校正电路8.1开关稳压电源的结构原理三、开关电源的工作原理6.功率因数校正电路工作原理（4）误差信号与三角波进行调制，输出PWM信号（5）PWM信号控制开关管导通与截止时间，使得电流波形跟随电压波形的变化而变化一、电路框图MS18机芯采用的是ON37A开关电源，电源组成框图见图8-8。输入50Hz交流电压范围为90-265V，待机功耗为0.5W，输出电压为直流12V、24V、5V，输出电流范围分别是0.8-6A、1.0-4A、0.05-0.5A.。8.2MS18机芯电源电路分析ACIN12V24VEMC滤波电路桥式整流电路PFC控制电路DCTODC变换电路整流滤波电路U6NCP1653U5NCP1377VCC控制电路过流过压保护,待机控制电路隔离隔离变压器路整流滤波电路U4VIPer22A稳压电路5VSTB二、输入电路去共模干扰、差模干扰8.2MS18机芯电源电路分析（一）压敏电阻（RV801）是一个以铁氧体为磁芯的共模干扰抑制器件，它由两个尺寸相同，匝数相同的线圈对称地绕制在同一个铁氧体环形磁芯上，