具体描述
内容简介
《21世纪高等学校电子信息类规划教材:电视机原理与技术》内容包括广播电视技术基础、电视机原理电路与分析以及电视新技术等三个主要内容。电路分析是将国产分立黑白电视机与四片集成电路彩色电视机相结合进行的,彩色电视机则着重分析集成块内外电路特点与功能,注意它们的相互联系和整体概念,并结合电视机功能方框图来分析集成块内部某些主要电路的工作原理。对于新技术应用与展望也作了相当详实的介绍。章后附有复习思考题。
《21世纪高等学校电子信息类规划教材:电视机原理与技术》是为高等学校家用电器专业及无线电专业编写的教材,也可作为其它各类学校相关专业的教材和工程技术人员、维修人员的自学参考书。 目录
第一章 广播电视的基本知识
1.1 图像光电转换的基本过程
1.1.1 光电转换的过程
1.1.2 图像重现的过程
1.2 电视扫描原理
1.2.1 电子扫描
1.2.2 我国广播电视扫描参数
1.3 重现电视图像的基本参量
1.3.1 亮度、对比度和灰度
1.3.2 每帧扫描行数的确定
1.3.3 分解力
1.3.4 视频信号的频带宽度
1.3.5 图像的几何特征
1.4 全电视信号
1.4.1 图像信号
1.4.2 复合消隐信号
1.4.3 复合同步信号
1.4.4 全电视信号
1.5 电视信号的发送
1.5.1 视频信号发送前的补偿处理
1.5.2 图像信号的调制
1.5.3 伴音信号的调制
1.5.4 射频图像信号的残留边带方式及全射频电视信号的频谱
1.5.5 无线电波段的划分与图像载频的选择
复习思考题
第二章 黑白显像管及黑白电视接收机原理
2.1 黑白显像管
2.1.1 显像管的结构
2.1.2 显像管工作原理
2.1.3 黑白显像管的基本参数
2.2 黑白电视机原理框图
2.2.1 单通道超外差式黑白电视机原理框图
2.2.2 单通道超外差式电视机的特点
2.3 信号波形及频谱的变换
2.4 通道频率特性对图像质量的影响
2.4.1 视放频率特性的影响
2.4.2 中放电路频率特性的影响
2.4.3 本振频率偏移的影响
2.5 黑白电视机的主要技术要求
复习思考题
第三章 彩色电视基础
3.1 色度学基本知识
3.1.1 光与色
3.1.2 三基色原理与配色方程
3.1.3 XYZ计色制与色度图
3.1.4 显像三基色与亮度方程
3.2 彩色图像的分解与重现
3.2.1 彩色图像的分解
3.2.2 彩色图像的重现
复习思考题
第四章 兼容制彩色电视制式、编码与解码
4.1 黑白、彩色电视兼容的可能性
4.1.1 亮度与三基色信号的关系
4.1.2 色度信号的编码传输
4.1.3 频带压缩与频谱间置
4.1.4 彩色电视全射频电视信号频域图
4.2 兼容制彩色电视制式
4.2.1 正交调制解调基本原理
4.2.2 PAL制、NTSC制和SECAM制的共性与不同特点
4.3 PAL制彩色电视编码与解码原理
4.3.1 逐行倒相
4.3.2 PAL制编码调制原理
4.3.3 逐行倒相正交同步解调原理
4.3.4 PAL制频谱间置原理
4.4 梳状滤波器解码原理(PALD)
4.4.1 红蓝两色度分量分离原理
4.4.2 超声玻璃延迟线
4.4.3 梳状滤波器的幅频特性及延时量τ的选择
第五章 PAL制彩色全电视信号和彩色电视机的基本原理
第六章 高频调谐器(高频头)
第七章 中频信号与伴音信号处理电路
第八章 同步扫描电路分析
第九章 PAL制解码电路及系统
第十章 彩色显像管的结构及附属电路
第十一章 电视机电源电路
第十二章 电视机整机电路分析
第十三章 电视新技术
第十四章 电视新技术展望
参考文献
附图(一)、(二)、(三)
电视机原理与技术/21世纪高等学校电子信息类规划教材 概述 本书是面向21世纪高等学校电子信息类专业学生精心编写的规划教材。作为一本深入剖析电视机技术核心奥秘的著作,本书旨在为读者构建一个全面、系统且深入的电视机原理与技术知识体系。从基础的模拟电视信号传输到现代数字高清电视的复杂架构,从图像的生成与显示到声音的处理与还原,本书都进行了细致入微的阐述。全书力求理论联系实际,兼顾经典理论与前沿技术,旨在培养学生扎实的专业基础、敏锐的技术洞察力以及解决实际工程问题的能力,使其能够胜任电视机及其相关电子信息领域的研究、设计、开发、制造与维护等工作。 内容详述 第一部分:电视信号的形成与传输(模拟时代的回响与数字时代的曙光) 本部分将从电视信号的根源出发,系统介绍模拟电视信号的形成过程以及其在传输过程中所面临的挑战。首先,我们将回顾电视广播的历史,讲解模拟电视制式(如PAL、NTSC、SECAM)的原理,包括扫描方式、行场同步信号的生成与解析、亮度信号与色度信号的编码与调制方式。深入探讨视频信号的带宽、信噪比、失真等关键参数,以及它们对图像质量的影响。 随后,我们将转向数字电视时代的到来。详细介绍数字电视信号的采样、量化、编码(如JPEG、MPEG系列标准)过程,以及如何通过离散余波变换(DCT)、运动补偿等技术实现高效的数据压缩。重点阐述数字电视传输的关键技术,如调制解调方式(QAM、OFDM)、纠错编码(LDPC、BCH)、以及多载波技术,分析它们如何克服模拟传输中的噪声和干扰,实现更稳定、更高质量的信号传输。 第二部分:图像的生成与显示(从像素到生动画面) 本部分是本书的核心内容之一,将深入揭示电视图像是如何从电信号转化为我们眼前所见的生动画面的。 图像传感器技术: 详细介绍 CCD(Charge-Coupled Device)和 CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)图像传感器的原理、结构、性能指标以及在现代电视机中的应用。分析不同传感器的优缺点,以及它们如何捕获光线并将其转化为电信号。 视频处理技术: 深入讲解电视机内部的视频信号处理流程。这包括: 像素处理: 图像信号的放大、衰减、色彩校正、白平衡调节等。 图像增强: 锐度提升、降噪处理、对比度增强、伽马校正等算法的原理与实现。 运动补偿与插帧: 针对快速运动场景,介绍如何通过运动矢量估计和补偿技术,以及插帧技术,来提高运动画面的流畅度和清晰度,减少拖影。 分辨率提升(Upscaling): 讲解当输入信号分辨率低于显示面板分辨率时,电视机如何通过各种算法(如基于边缘恢复、基于内容感知)进行分辨率的提升,以在高清或超高清屏幕上呈现更精细的画面。 HDR(High Dynamic Range)技术: 详细阐述 HDR 的原理,包括亮度范围、色域范围的扩展,以及 EOTF(Electro-Optical Transfer Function)的作用。介绍 HDR10、Dolby Vision 等主流 HDR 标准的技术细节和优势。 显示技术: 全面介绍当前主流的电视显示技术。 CRT(Cathode Ray Tube)显示原理(作为历史回顾和基础): 讲解电子枪、偏转线圈、荧光粉等关键组件,以及其扫描成像原理。 LCD(Liquid Crystal Display)显示技术: 详细解析液晶的物理特性、偏振原理、背光源(CCFL、LED)的种类与作用、TFT(Thin-Film Transistor)驱动技术、色彩滤光片、以及不同类型的 LCD 面板(如 TN, VA, IPS)的结构与优缺点。 LED背光技术: 重点介绍 LED 背光在 LCD 中的应用,包括直下式(Direct-lit)、侧入式(Edge-lit)背光方案,以及局域控光(Local Dimming)技术如何提升对比度和黑色表现。 OLED(Organic Light-Emitting Diode)显示技术: 深入讲解有机发光二极管的自发光原理,分析 OLED 面板的结构、发光材料、像素驱动方式(如主动式 AM-OLED),以及其在对比度、响应速度、视角、色彩表现等方面的突出优势。同时,也会探讨 OLED 技术在寿命和烧屏方面的挑战与解决方案。 Mini-LED 和 Micro-LED 显示技术: 介绍新一代显示技术,包括 Mini-LED 背光技术如何通过更小的 LED 颗粒实现更精细的局域控光,以及 Micro-LED 显示技术通过微小的自发光 LED 单元实现的光学性能和效率提升。 第三部分:声音的处理与还原(沉浸式的听觉体验) 声音是电视观赏体验不可或缺的一部分。本部分将系统讲解电视机是如何处理和还原音频信号,为观众带来沉浸式的听觉享受。 音频信号的数字化: 介绍音频信号的采样率、量化位数、编码格式(如 PCM, Dolby Digital, DTS, AAC)等概念,以及如何将模拟音频信号转换为数字信号。 音频解码与处理: 讲解电视机内部的音频解码芯片如何解析各种音频编码格式,还原多声道音频信号。重点介绍虚拟环绕声、人声增强、低音增强等音频处理技术,以及它们在提升音质方面的作用。 音频功放与扬声器: 介绍音频功放的基本原理、功放芯片的选型与设计,以及不同类型扬声器(如全频带、低音炮)的结构与特性。分析扬声器的安装位置和箱体设计对音质的影响。 先进音频技术: 探讨当前流行的先进音频技术,如杜比全景声(Dolby Atmos)和 DTS:X,分析其对象基音频(Object-based audio)的概念,以及如何实现更具空间感的沉浸式音频体验。 第四部分:电视机的智能化与互联(迈向未来的智能终端) 随着科技的飞速发展,电视机已不再仅仅是简单的信号接收和显示设备,而是逐渐演变为集娱乐、信息、通信于一体的智能终端。 智能电视架构: 介绍智能电视的硬件架构,包括高性能处理器(CPU, GPU)、内存(RAM)、存储(ROM)、以及各类接口(HDMI, USB, Ethernet, Wi-Fi, Bluetooth)。 操作系统与应用: 讲解智能电视所运行的操作系统(如 Android TV, webOS, Tizen),以及应用程序(App)的开发与运行机制。 网络连接与协议: 深入探讨电视机的网络连接方式(Wi-Fi, Ethernet),以及相关的网络协议(TCP/IP, HTTP, DLNA)和流媒体技术(H.264, H.265, VP9)。 语音控制与人工智能: 讲解电视机内置的语音助手(如 Google Assistant, Alexa),以及语音识别、自然语言处理(NLP)技术在电视交互中的应用。探讨人工智能在个性化推荐、内容搜索等方面的作用。 物联网(IoT)集成: 分析电视机作为智能家居中枢的角色,如何与其他智能设备(如智能音箱、智能灯光、智能家电)进行互联互通,实现远程控制和场景联动。 内容服务与生态系统: 介绍各种在线内容服务平台(如流媒体视频服务、在线游戏、教育内容),以及智能电视厂商构建的生态系统,为用户提供丰富的娱乐和信息服务。 第五部分:电视机的设计、制造与测试(品质的保障) 本书的最后一大部分将关注电视机的工程实现过程,从设计到生产,再到最终的质量检验。 电视机结构设计: 讲解电视机的整体结构设计,包括外壳材料、散热设计、内部组件布局、人体工程学等。 电路设计与元器件选择: 介绍电视机主要功能模块的电路设计原理,如电源管理、信号输入输出、主控板、射频接收等。重点分析关键元器件(如主控芯片、显示驱动芯片、音频功放芯片)的选型原则与技术要求。 生产制造工艺: 简要介绍电子产品制造中的关键工艺,如 SMT(Surface Mount Technology)贴装、焊接、组装、以及自动化生产线的应用。 质量控制与测试: 详细阐述电视机的各项性能测试,包括图像质量测试(亮度、对比度、色彩准确度、动态范围)、音频质量测试、可靠性测试(高温、低温、湿度、振动)、电磁兼容性(EMC)测试、以及安规测试。介绍各种测试仪器和方法。 学习目标与适用人群 本书适合高等院校电子信息工程、通信工程、计算机科学与技术、广播电视工程等相关专业的本科生和研究生作为教材使用。同时也适用于从事电视机研发、生产、销售、技术支持和维修工作的工程师与技术人员。通过学习本书,读者将能够: 1. 理解电视信号的原理: 掌握模拟与数字电视信号的形成、传输、接收、解码等关键技术。 2. 掌握图像显示技术: 深入理解 LCD、OLED 等主流显示技术的原理,以及相关的图像处理算法。 3. 熟悉音频处理技术: 了解音频信号的数字化、解码、处理与还原过程。 4. 认识智能电视的演进: 掌握智能电视的硬件架构、操作系统、网络连接、以及人工智能和物联网的应用。 5. 具备工程实践能力: 了解电视机的设计、制造、测试流程,能够分析和解决实际工程问题。 本书以其系统性、前瞻性和实用性,将为读者打开通往电视机技术广阔天地的大门,培养具备创新能力和实践能力的新一代电子信息技术人才。