液晶电视接口扫盲帖.docx
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液晶电视接口扫盲帖.docx
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液晶电视接口扫盲帖
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VGA输入:
VGA接口采用非对称分布的15pin连接方式,其工作原理:
是将显存内以数字格式存储的图像(帧)信号在RAMDAC里经过模拟调制成模拟高频信号,然后再输出到投影机成像,这样VGA信号在输入端(投影机内),就不必像其它视频信号那样还要经过矩阵解码电路的换算。
从前面的视频成像原理可知VGA的视频传输过程是最短的,所以VGA接口拥有许多的优点,如无串扰无电路合成分离损耗等。
DVI输入:
DVI接口主要用于与具有数字显示输出功能的计算机显卡相连接,显示计算机的RGB信号。
DVI(DigitalVisualInterface)数字显示接口,是由1998年9月,在Intel开发者论坛上成立的数字显示工作小组(DigitalDisplayWorkingGroup简称DDWG),所制定的数字显示接口标准。
DVI数字端子比标准VGA端子信号要好,数字接口保证了全部内容采用数字格式传输,保证了主机到监视器的传输过程中数据的完整性(无干扰信号引入),可以得到更清晰的图像。
标准视频输入(RCA):
也称AV接口,通常都是成对的白色的音频接口和黄色的视频接口,它通常采用RCA(俗称莲花头)进行连接,使用时只需要将带莲花头的标准AV线缆与相应接口连接起来即可。
AV接口实现了音频和视频的分离传输,这就避免了因为音/视频混合干扰而导致的图像质量下降,但由于AV接口传输的仍然是一种亮度/色度(Y/C)混合的视频信号,仍然需要显示设备对其进行亮/色分离和色度解码才能成像,这种先混合再分离的过程必然会造成色彩信号的损失,色度信号和亮度信号也会有很大的机会相互干扰从而影响最终输出的图像质量。
AV还具有一定生命力,但由于它本身Y/C混合这一不可克服的缺点因此无法在一些追求视觉极限的场合中使用。
S视频输入:
S-Video具体英文全称叫SeparateVideo,为了达到更好的视频效果,人们开始探求一种更快捷优秀清晰度更高的视频传输方式,这就是当前如日中天的S-Video(也称二分量视频接口),SeparateVideo的意义就是将Video信号分开传送,也就是在AV接口的基础上将色度信号C和亮度信号Y进行分离,再分别以不同的通道进行传输,它出现并发展于上世纪90年代后期通常采用标准的4芯(不含音效)或者扩展的7芯(含音效)。
带S-Video接口的显卡和视频设备(譬如模拟视频采集/编辑卡电视机和准专业级监视器电视卡/电视盒及视频投影设备等)当前已经比较普遍,同AV接口相比由于它不再进行Y/C混合传输因此也就无需再进行亮色分离和解码工作,而且使用各自独立的传输通道在很大程度上避免了视频设备内信号串扰而产生的图像失真,极大地提高了图像的清晰度,但S-Video仍要将两路色差信号(CrCb)混合为一路色度信号C,进行传输然后再在显示设备内解码为Cb和Cr进行处理,这样多少仍会带来一定信号损失而产生失真(这种失真很小但在严格的广播级视频设备下进行测试时仍能发现),而且由于CrCb的混合导致色度信号的带宽也有一定的限制,所以S-Video虽然已经比较优秀但离完美还相去甚远,S-Video虽不是最好的,但考虑到目前的市场状况和综合成本等其它因素,它还是应用最普遍的视频接口。
视频色差输入:
目前可以在一些专业级视频工作站/编辑卡专业级视频设备或高档影碟机等家电上看到有YUVYCbCrY/B-Y/B-Y等标记的接口标识,虽然其标记方法和接头外形各异但都是指的同一种接口色差端口(也称分量视频接口)。
它通常采用YPbPr和YCbCr两种标识,前者表示逐行扫描色差输出,后者表示隔行扫描色差输出。
由上述关系可知,我们只需知道YCrCb的值就能够得到G的值(即第四个等式不是必要的),所以在视频输出和颜色处理过程中就统一忽略绿色差Cg而只保留YCrCb,这便是色差输出的基本定义。
作为S-Video的进阶产品色差输出将S-Video传输的色度信号C分解为色差Cr和Cb,这样就避免了两路色差混合解码并再次分离的过程,也保持了色度通道的最大带宽,只需要经过反矩阵解码电路就可以还原为RGB三原色信号而成像,这就最大限度地缩短了视频源到显示器成像之间的视频信号通道,避免了因繁琐的传输过程所带来的图像失真,所以色差输出的接口方式是目前各种视频输出接口中最好的一种。
BNC端口输入:
通常用于工作站和同轴电缆连接的连接器,标准专业视频设备输入、输出端口。
BNC电缆有5个连接头用于接收红、绿、蓝、水平同步和垂直同步信号。
BNC接头有别于普通15针D-SUB标准接头的特殊显示器接口。
由R、G、B三原色信号及行同步、场同步五个独立信号接头组成。
主要用于连接工作站等对扫描频率要求很高的系统。
BNC接头可以隔绝视频输入信号,使信号相互间干扰减少,且信号频宽较普通D-SUB大,可达到最佳信号响应效果。
RS232C串口:
RS-232C标准(协议)的全称是EIA-RS-232C标准,其中EIA(ElectronicIndustryAssociation)代表美国电子工业协会,RS(ecommededstandard)代表推荐标准,232是标识号,C代表RS232的最新一次修改(1969),在这之前,有RS232B、RS232A。
。
它规定连接电缆和机械、电气特性、信号功能及传送过程。
常用物理标准还有有EIARS-232-C、EIARS-422-A、EIARS-423A、EIARS-485.这里只介绍EIARS-232-C(简称232,RS232)。
计算机输入输出接口,是最为常见的串行接口,RS-232C规标准接口有25条线,4条数据线、11条控制线、3条定时线、7条备用和未定义线,常用的只有9根,常用于与25-pinD-sub端口一同使用,其最大传输速率为20kbps,线缆最长为15米。
RS232C端口被用于将计算机信号输入控制投影机。
音频输入接口:
可将计算机、录像机等的音频信号输入进来,通过自带扬声器播放。
二、节目专用信息PSI和业务信息SI:
数字电视与模拟电视一个最大的不同是数字电视的接收必须由前端提供的信号引导才能完成。
不象模拟电视接收,只要选好频道就可以直接解调,就把信号取出来了。
数字电视一个射频频道载运的一路传输流中,时分复用着多套节目,一套节目又由各自的视频流、音频流和相应的数据流。
如何从复合的信息流中把它们分开,必须前端提供识别的办法。
又如哪个频道载运的是哪几套节目,这些参数也必须由前端提供。
所以,数字电视系统在传输视、音频数字信号之外,还必须把与节目有关的数据同时不间断的传输下去。
这些向接收设备传送的与业务有关的信息,是数字电视码流的重要组成部分,称为节目专用信息PSI和业务信息SI。
它们的作用是帮助接收设备从码流中选择业务和事件,引导接收机搜索节目,找到构成节目的视音频组件等。
(一)节目专用信息PSI:
1、PSI的作用:
节目专用信息PSI的主要作用是自动设置和引导接收机进行解码。
因为它提供接收解码所需的各种参数和同步信息,提供节目与包识别符PID的关系。
因而PSI的传输是不能中断的,并且是不能被加扰的。
至少每秒传输20次。
PSI的损伤也会造成收看的马塞克。
2、PSI的组成:
PSI由节目关联表PAT、节目映射表PMT、有条件接收表CAT、传输流描述表TSDT四个表组成。
PAT是PSI的根。
接收机必须从寻找PAT开始整个接收过程,因为下边的一切表和PID都从PAT开始查找。
PMT指出某个节目由哪些组件构成,给出各组件的PID和节目时钟基准PCR的PID。
CAT给出系统CA标识,指定授权管理信息的PID。
TSDT提供传输流参数。
PSI的所有表都不被加密。
(二)业务信息SI:
1、为什么还要引入SI?
因为PSI不足以满足接收端的全部需要,所以采用SI对PSI进一步扩展。
SI提供整个网络所有传输流TS的频点、全部频道/节目的信息,使接收端可以调谐、接收特定的节目,并对节目进行分组;为解码器构成EPG及频道自动搜索功能;提供网络信息。
SI的主要目的是:
自动利用PAT、PMT、NIT进行频道搜索;选择节目和定位;实现EPG:
作为应用程序接口API的基础;进行CA控制。
2、SI的组成:
SI包括网络信息表NIT、业务描述表SDT、事件信息表EIT、时间及日期表TDT四个必须传送的基本表与一些可选的表。
SI中只有EIT可以被加密。
别的表是不可以加密的。
NIT提供与多组传输流、物理网络及传输相关的信息,如调谐频率、编码方式、调制方式、业务列表等。
SDT给出复用器中与每个业务有关的名称、业务提供者、业务类型等信息。
EIT相当与广播电视节目报的节目表,给出节目(Event)的时间安排。
如节目识别号、名称、起止时间、长度、运行状态、是否加密、节目介绍、节目码流类型、使用的加密系统、节目类型、限制级别、交互联系电话号码等。
TDT提供当前日期和时间。
三、电子节目指南EPG:
(一)什么是EPG?
是给接收端提供的一种应用。
EPG是同数字电视传输流一起传到用户的,用户通过浏览EPG的内容可以获悉当前和未来及天的节目安排等信息,如,目前共有哪些节目,节目时间表等。
用户操纵遥控器上的EPG按钮,即可在屏幕上浏览EPG的内容。
EPG用于向用户提供一个容易使用的、界面友好的、可以快速访问节目的一种方式,并提供分类功能,帮助用户选择节目。
EPG为多层显示方式,用户通过遥控器分层浏览。
EPG建立在SI基础上,根据EIT、SDT提供的提供的信息工作。
(二)如何实现EPG?
一是前端的EPG编辑器,二是用户机顶盒中要有相应的接收/显示控制软件,二者一一对应。
(三)SI的三种插入方法:
SI是在复用器合成传输流TS时插入的。
1、 经复用器应用程序接口API插入。
2、 经复用器异步串行接口ASI插入。
3、 经加扰器插入。
八、有条件接收基本知识
(一)什么是有条件接收系统CAS?
为什么数字电视要采用CAS?
是广播电视网络从原来粗放型经营向集约经营管理的要求。
集约经营是指在前端复用器里对提供的节目或服务进行管理,通过用户管理系统(SMS)对每个用户的要求实行记录、统计、管理,使整个系统提供的各种服务精确到每个终端。
在终端,用机顶盒实现系统提供的各种服务。
CAS贯穿于前端服务器、SMS、机顶盒三个环节中。
CAS的目的是将收费服务对应的码流加扰,使每个用户必须按时交费才能获得服务。
CAS的功能:
对传输的数字信号加扰,对用户密钥加密,建立一个确保只有被授权用户才能收到节目的用户授权管理系统。
CAS涉及的技术很广,但主要的是加扰和加密。
(二)几个有关概念:
1、加扰:
指在前端系统的控制字CW的控制下,连续不断的对被传送的全部内容(视、音频流和数据流)进行扰乱,使不用恰当的解码器和密钥就不能收到正确的信号。
加扰的方法是由伪随机码发生器产生的伪随机序列与原始的传输流进行XOR运算,改变被传输信息的特征,使信号变为不可预测的数据流。
2、控制字CW:
指用于解码器中的电子密钥。
解扰的关键是必须掌握伪随机序列发生器的初始条件,初始条件受控于控制字CW,有了CW就可以恢复加扰时使用的伪随机序列,可以实现对信号的解扰。
CW是CA的关键,必须可靠的传输。
CW由前端加密后经网络传送到用户机顶盒的智能卡上,经解密后产生密钥。
为了防止被破译,CW要不断改变,一般每隔5—20秒改变一次。
3、同密:
是一种加扰方式。
该方式通过同一种加扰算法和控制字使多个条件接收系统一同工作。
这种方式便于多级运营管理,为多级运营商选择CA系统提供灵活性(不必大家都使用同一CA系统)。
而每台机顶盒也只须选用一种CA系统,不必装多个CA系统。
这样便于不同的CA开发商在同一网络中公平竞争。
4、多密:
也是一种加扰方式,也称公共接口CI方式。
是针对接收端机顶盒而言的。
在多密方式下,每台机顶盒通过公共接口CI对不同的CAS解密。
即用同一台机顶盒接收不同CA系统的加密节目。
当CA更换时,仅需更换CA模块,不必换盒。
从而实现机卡分离。
机顶盒是通用的,卡是由不同运用商管理的。
机顶盒换网络,只需换卡。
5、解扰:
加扰的逆过程。
指接收端用相同的伪随机码对已加扰的传输流做同样的XOR运算,还原出加扰前的码流。
6、加密:
指为了加扰信号而进行的连续不断的改变密钥的处理。
7、授权控制信息ECM:
是一种特殊的电子密钥信号和信道寻址信息。
就是与CW有关的加密编码和接收参数信息。
ECM传送加密后的密钥和节目标识、收视条件、加扰算法、提供商等。
ECM是在前端形成的。
把控制字发生器产生的加扰控制字,按一定的数据编码格式加密、打包,送到复用器中传送。
在接收端,ECM用来控制解扰。
8、授权管理信息EMM:
是授权用户对某个业务进行解扰的信息。
对用户在什么时间看,看什么节目授权。
EMM传送对CW加密的密钥SK。
在前端,EMM发生器从用户管理系统取得授权信息(用户标识号、智能卡号、用户授权信息等)和密钥,编码后形成EMM数据包,加密送到复用器中传送。
在接收端,EMM也用于控制解扰。
9、用户个人分配密钥PDK:
是一个数列,是机顶盒的唯一地址码。
由CA系统自动生成并严格控制,存放在用户智能卡中。
在用户端,智能卡通过PDK对EMM和ECM密,取出CW,实现对加扰传输流的解扰。
(三)条件接收系统(CAS)的构成:
前端部分:
完成对节目的加扰和对密钥的加密。
把ECM、EMM送到复用器与节目复用到一起,通过信道传送给用户。
机顶盒部分:
与前端的加密系统匹配,完成加密的逆过程,有匹配的软件和接口。
基本原理:
数字信号的加扰是在基带进行的。
首先,将MPEG-2TS在CW的控制下进行加扰。
之后,加扰的传输流、加密的ECM、EMM三者同时送入复用器,进入传输系统。
其中ECM、EMM是专门送给智能卡的。
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