w定稿 韩悦现代电视新技术的研究.docx
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w定稿韩悦现代电视新技术的研究
单位代码:
005
分类号:
TN
延安大学西安创新学院
本科毕业论文(设计)
题目:
现代电视新技术的研究
专业:
电子信息工程
姓名:
韩悦
学号:
0903024151
指导教师:
杨延宁
职称:
教授
毕业时间:
二〇一三年六月
现代电视新技术的研究
摘要:
通过对当代发展迅猛的三种电视新技术:
数字电视,3D电视和云电视技术的研究,了解目前这三大技术在发展中碰到的问题和各自优劣势,从中分析哪种技术会成为未来电视发展的趋势。
关键词:
电视新技术;3D;数字化;云;发展趋势
Studyonnewtechnologyofmoderntelevision
Abstract:
BasedonthethreeTVcontemporarynewtechnologyrapiddevelopment:
digitalTV,3DTVandcloudTVtechnology,thecurrentunderstandingofthesethreetechniquesinthedevelopmentoftheproblemsencounteredandtheirrespectiveadvantagesanddisadvantages,fromtheanalysiswhichtechnologieswillbecomethefutureofTVtrend.
KEYWORDS:
Newtechnologyoftelevision;3D;Digitization;Cloudtechnology;Developmentdirection
目录
1绪论1
1.1选题背景与目的1
1.2国内外电视发展现状合已获得的研究成果1
1.2.1电视的诞生1
1.2.2电视的发展2
2数字电视技术2
2.1数字电视的概念和原理2
2.2数字电视机顶盒3
2.3真正的数字电视4
2.4数字电视的优点5
33D电视技术6
3.13D电视的概念6
3.23D电视技术的原理6
3.3双眼3D成像原理7
3.43D电视的拍摄技术7
3.4.13D电视拍摄方式7
3.4.23D电视拍摄质量控制拍摄8
3.53D显示技术8
3.5.1色差式3D技术9
3.5.2偏光式3D技术9
3.5.3快门式3D技术9
3.63D电视的未来裸眼3D10
4云电视技术10
4.1云电视10
4.2云电视的技术特点11
4.3云的发展趋势12
5结束语13
参考文献14
致谢15
1绪论
1.1选题背景与目的
随着电视技术日新月异的发展,电视不再仅仅作为大众消遣娱乐的工具,也开始走向多元化发展。
在显示方面,液晶技术、3D技术都让用户获得了更高一层的视觉体验。
另一方面,云电视技术更是实现了观众与节目的互动,根据用户的需求进行针对性的服务,变得更人性化。
1.2国内外电视发展现状合已获得的研究成果
1.2.1电视的诞生
1883年圣诞节,德国的P.Nipkow发明“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。
“尼普柯夫圆盘”上螺旋形排列着一些孔洞,当这个盘子旋转时,通过每个孔洞可以浏览一幅图像的一行,光线透过这个孔洞照在这幅图像便完成了一次行扫描,硒光电池将图像的反射光转变成电信号,下一个孔洞顺序扫描紧挨着的那部分图像,直到完整的图像全部被扫描。
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。
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。
1929年11月18日,Zworykin示范他的全部电子电视接收器。
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。
1927~1929年,贝尔德通过电话电缆首次进行机电式电视试播,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。
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。
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。
1.2.2电视的发展
电视的发展经历四个大阶段:
机械黑白电视阶段,电子的黑白电视阶段,电子的彩色电视阶段,数字电视阶段。
1884年,德国人取得了机械电视用的扫描盘发明专利;1925年,英国的贝尔德表演了实用机械扫描电视;1930年左右,英国、前苏联等进行了机械电视的广播;1927年,美国人取得了电子电视系统的专利;1936年,贝尔德电视公司在英国开始电子的黑白电视广播。
1972年英国独立广播公司研制成第一台数字电视制式转换器,新一代电视——数字电视的诞生。
2数字电视技术
2.1数字电视的概念和原理
数字电视指的是将模拟的电视信号变换为数字形式的电视信号,然后进行传输、处理或进行存储的系统。
当然也包括对应的反变换,由数字电视信号变为模拟信号。
许多情况下,还要将已编码的数字信号进行数据压缩,也就是还要进行压缩编码。
当数字信号要进行传输时,为了使信号和信道特性匹配,要进行调制,或者还要进行某些预处理。
这一过程也可以成为信道编码。
信道则包括各种传输媒质和方式,如微波、卫星、电缆、光钎等传输线路。
在收端则经解调和解码(译码)再变换为模拟电视信号。
图2-1表示数字电视系统的组成。
图中,编码完成模拟电视信号到数字信号的变换,这是必须的基本编码。
图2-1数字电视系统
2.2数字电视机顶盒
目前,市场上销售的数字电视,从严格意义上讲,不是数字电视,而是数字电视信号显示器(HDTVREADY),因为这样的数字电视并不能直接收看数字电视节目,还需要再接上一个机顶盒,接收并转换信号格式才行,如果没有机顶盒,你的数字电视分辨率再高也没有用。
机顶盒各个模块在Internet的高速接入中,协同工作。
用户首先通过发送命令请求一个URL。
在使用PPP点对点协议的一次交易过程中,该命令最终到达Internet业务提供者的调制解调器共用机架上。
然后通过动态分配法,该用户获得本次交易中使用的IP地址,并把请求送往Internet。
当Internet的内容被找到之后,接着把它送到Internet业务提供者(ISP)那里,再由ISP的路由器负责把它送到电缆电视网络,最后回到用户的机顶盒。
在有线电视的机顶盒,信息内容被截获。
机顶盒在电视机与电缆网络之间完成一个网关的任务。
它的任务是管理IP的通信流量,具有控制用户进出网络的能力一旦IP包到达机顶盒,把视频信号从该包中分离下来,对其中的数据进行译码,然后把它送到浏览器里准备在电视机上显示。
由于CableModem要求用户要配置一部电脑才能上网,影响了用户层的扩展,而使用机顶盒则不需电脑,一部电视机足矣,因而机顶盒的市场前景可能看好。
信息使用者从企业向家庭过渡,网络带宽从窄带向宽带过渡,用户入网设备从PC机向带机顶盒(STB)的电视过渡,使用界面从Windows向电视遥控键界面过渡,信息内容从为企业服务向为人民生活服务过渡,是网络服务发展的大方向,机顶盒(STB)显然是这个大方向上的一个阶段。
数字电视机顶盒接收数字电视节目,处理数据业务和完成多种应用的解析。
各类信源在进入有线电视网络之前经过两级编码,第一级是视音频信号的信源编码,并将所有信源封装成传输流,第二级是传输用的信道编码。
与前端相应,数字电视机顶盒首先从传输层提取信道编码信号,完成信道解调,接着还原压缩的信源编码信号,恢复原始视音频流,同时完成数据业务和多种应用的接收、解析。
数字电视机顶盒的工作过程:
数字电视机顶盒通过网络接口模块选择频道,并进行解调和和信道解码处理,输出MPEG-2多节目传输流数据,送给解复用器,解复用器从MPEG-2传输流数据中抽出一个节目的已打包的视音频基本流(PES)数据,包括视频PES,音频PES和辅助数据PES,解复用器中包含一个解扰引擎,可在传输流层和PES层对加扰的数据进行解扰,解复用器输出的是已解扰的视音频PES。
视频PES送入视频解码器,取出MPEG-2视频数据并对其解码后,输出到模拟编码器,编码成模拟视频信号,再经视频输出电路输出。
音频PES送入音频解码器,取出MPEG-2音频数据并对其解码,输出PCM音频数据到音频D/A变换器,音频D/A变换器输出模拟立体声音频信号,经音频输出电路输出。
数字电视机顶盒包括硬件和软件两个部分。
硬件提供数字电视机顶盒的硬件平台,实习中音视频的解码。
在数字电视技术中,软件技术比硬件占有更为重要的位置,因为电视节目内容的重视、操作界面的实现,以及机顶盒和Internet的互联都需要软件来实现。
2.3真正的数字电视
真正意义上的数字电视是指从演播室到发射、传输、接收的所有环节都是使用数字电视信号或对该系统所有的信号传播都是通过由0、1数字串所构成的数字流来传播的电视类型。
其信号损失小,接收效果好。
于DVB技术标准的广播式和“交互式”数字电视.采用先进用户管理技术能将节目内容的质量和数量做得尽善尽美并为用户带来更多的节目选择和更好的节目质量效果,数字电视系统可以传送多种业务,如高清晰度电视(简写为“HDTV”或“高清”)、标准清晰度电视(简写为“SDTV”或“标清”)、互动电视、BSV液晶拼接及数据业务等等。
与模拟电视相比,数字电视具有图像质量高、节目容量大(是模拟电视传输通道节目容量的10倍以上)和伴音效果好的特点。
不久的将来中国也将全面推广这种真正的数字电视。
2.4数字电视的优点
(1)数字电视信号质量高,抗干扰能力强。
数字电视的信号都是以二进制形式的两种电平来表示,在连续处理或传输过程中如果掺入杂波或失真,利用纠错及编解码技术都可以将错误纠正,能保证信号质量基本不变,使得用户接收到的音视频质量和电视台发送的质量基本相同。
模拟信号在传输过程或不断处理的情况下掺入失真与杂波,它的噪声是不断累积的,不易纠正,再经过长距离的传输或多次复制处理,模拟信号将会大打折扣,对画面质量影响较大,无法达到节目发送端初始的图像和声音质量。
(2)数字电视信号传输效率、带宽利用率高。
在模拟信号状态下,6-8MHz的带宽内只能传输一套模拟电视节目,而经过压缩技术处理的数字电视信号能传送4至6套高图像质量的电视节目。
(3)数字技术,实现频谱资源的多功能复用。
运用技术可以实现数据信息、电子出版物、多路立体声、图文多工广播及电视传真广播,以获得更多的广播功能、带来更多的经济收益。
(4)方便信号的存储和记录。
随着大规模集成电路的不断发展和改进,可以将一段时间的信号存储于电路中。
经过数字化的电视信号可以存储于不同的介质中,如光盘、硬盘等,这些存储方式不仅能保证音视频素材或节目的高质量及数据安全性,更重要的是具有足够的存储空间,便于多节目存储。
(5)数字化技术便于节目的制作与录制。
数字化技术
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