以下是小编为大家准备的交互电视技术,本文共8篇,仅供参考,欢迎大家阅读。本文原稿由网友“尼克”提供。
篇1:交互电视技术
交互电视是数字电视的一种应用。现时的普通电视不但向着高清晰度电视方向发展,同时将发展成可提供丰富信息和娱乐业务的双向交互式媒体,它在单向分配业务的基础上,增加交互功能,形成双向信道。这样不仅用户可通过上行返回信号参与选择,通过下行节目信息收看节目,提供点播电视、电视购物、电视教育、电子银行、多媒体电子邮件,交互式游戏等各种交互服务。这就是交互电视(iTV)。
一、交互电视概念
1、基本形式
对于交互电视而言,完全交互方式是交互的极致,具有按需获取的全部优点,但是其服务成本也非常高。除了在前端需要大量的设备之外,还需要占用大量的频谱资源。以典型的安全交互式业务-视频点播为例,每一个点播用户将占用一个独立的流。因此,前端必须具有足够的流播放能力。其次,每一个流会占用相应的频谱,即占用一个传输通道。如果按IP方式运行,同样会占用相应的数据带宽。在有线网络中,可以拿出来用的频谱大概能够支持数百个独立通道,仅仅能够满足相当与小规模用户数量的水平,甚至无法实现对城市一级的服务,更谈不到面向全省、全国。
广播方式交互电视的实质是在广播端发出更多的内容,由用户根据需要通过机顶盒进行选择。
例如,典型的交互体育节目形态之一是多角度节目。在这
类型的节目中,电视台将提供多个不同角度的摄像机图像信号,用户可以利用遥控器选择。
其特点是:
(1) 服务成本低。
无线广播方式下的服务成本与用户数量无关,有线电视的基础建设费用虽然与用户数量有一定关系,但广播方式运营成本仍然较低,例如有线电视的月收视费用只有十余元。完全交互方式将占用大量资源,同时服务成本与用户数量成正比。
(2) 适用于当前的单向网络
广播方式只需要单向传输通道,因此,目前未改造的单向有线电视网络可直接使用,不需要投入大量资金进行双向改造。
(3) 继承传统电视
这种方式下的制作和播出系统,与传统的电视制作播出系统相同,原有的软硬件资源均可以直接迁移到广播方式的交互电视相同中使用。
基于广播方式的交互电视可以视作由若干个视频通道和一个图文/数据通道的组合。如上图1所示。
将若干个视频通道与图文捆绑,组成一个传输流,并在用户机顶盒上实行交互操作。这一捆绑并不意味着简单的叠加,而是要根据内容和交互操作的要求进行细致的安排。
3、体系结构
交互电视的体系结构可以仿照网络的开放系统互连(OSI)七层参考模型,分为以下几个层次来描述,如下图2。
节目层所涉及的是节目的软体。在交互电视系统内,节目
可以简要地分为影音节目和图文节目两大类。
影音节目与传统的电视节目一样,以图像和声音作为表现手段。原有的大量资料、素材以及制作好的节目均可以使用。
图文节目以静止图像和文字为表现形式,适用于新闻、广告、天气预报等,这部分的制作大致与网页制作类似最终形成数据文件。
(2) 编码层
编码层是将节目层的内容通过编码形成符合DVB标准的MPEG/TS流。
其中,影音层内容经过MPEG-2编码器,压缩成指定带宽的传输流。图文内容或数据则通过多协议封装程序形成符合MPEG/TS流的数据包。一般采用私用数据协议或DSM-CC。为了控制图文、数据内容的传输速度,必须采用特定的数据打包程序。
编码器的输出一般为ASI接口,直接连接到复用器。
接收端则处理相应的解码功能,分别重新形成视频、音频和图文数据。
(4) 复用层
复用层很简单,只是将编码层的结果,包括影音和图文,复用成为一个传输流。
由于交互节目中实际使用的影音内容会有多个信道,例如适用于多角度竞赛节目的情况中可能有3个以上的附加信道,所以复用器将具有多个输入端。
在接收端,这一层负责解复用,将一个MPEG/TS流恢复为若干个MPEG-2影音和图文、数据流,是发送端的逆过程。
(5) 传输层
传输层处理将MPEG/TS流传输到户。这一层抽象地定义了传输的功能,这些功能包括信道编码和调制等。对于光缆,这部分可以是G . 703接口或QAM 调制器;对于卫星传输则是QPSK调制器;对于地面广播则是COFDM或8VSB,取决于采用哪种类型的传输方式。
对应于接收端,传输层负责相应的解调和信道纠错等。
在整体上看,发端的内容是从上至下逐层处理,直至到达传输层后经由物理通道传送到接收端,接收端则按照相反的次序,从下至上逐层逆处理,最终还原为影音和图文节目内容。从图中可以看出,在发端最先处理的功能在接收端必定是最后处理的功能。
4、交互方式与实现方法
采用何种交互方式主要是由提供何种类型的服务决定的。对于视频点播之类的服务,必须采用实时交互方式,而对于根据用户选择决定剧情发展的应用而言,就不一定采用实时方式。
(1) 实时方式
用户信息可以直接地、立即地影响信息或节目选择和传送,例如:节目选择、速进、速退、静止等控制,也可以是电视邮件或即时的电视购物。采用实时交互方式具有较好的响应速度,观众的要求可以立即得到满足,但是也需要具有相应的通信线路和足够的处理能力。例如,对于少量的请求是可以做出实时回应的,而对于数万或数十万用户的同时请求,几乎没有任何一种实时系统具有足够的能力和资源做出实时响应。一个简单的例子是现在经常提到的视频点播。这是一个典型的实时交互应用,由于每个用户要占用一个独立的视频流,所以无论是频谱资源或带宽资源和服务器处理能力都无法有效地满足大量用户。
在实时交互系统中,返回通道可以采用双向有线电视网络、电话以及互联网。
(2) 非实时方式
系统采用非实时的方式对用户的选择做出响应。如根据观众的意见决定剧情发展、节目内容的选择等。在这种方式中,不要求有非常高的响应速度,所以处理能力也没有很高的要求。由于用户请求不必立即影响信息或节目传送,所以可以在稍晚的时间中,根据统计数据决定传送内容。
非实时交互系统可以选择电话或互联网作为返回通道。
二、交互电视技术的标准
在交互电视技术中,数据广播是下行信道协议中对传统电视广播的重要扩展,这个数据广播包括传输数据的低层协议和标准,也包括上层的应用。分别称其为数据广播标准和数据广播应用。目前,在国内没有指定统一的交互电视系统的标准,现在分别对国外的交互电视技术的标准作以介绍。
DVB关于数据广播协议方面的标准主要围绕着物理层和传输层,主要包括:
(1) ISO/IEC 13818-1:Systems-International Standard(IS)
(2) ISO/IEC 13818-6:Digital Storage Media Command and Control(DSM-CC)
(3) ETS 300 800 :DVB interaction channel through CATV Networks
(4) ETS 300 801 :DVB interaction channel through PSTN/ISDN
(5) ETS 300 803 :DVB interaction channel for Satellite Master Antenna TV distribution system (SMATV)
(6) ETS 300 802 :DVB Network-independent protocols for DVB interactive services
(7) TR 101 194 :DVB Guidelines for the use of the DVB network-independent protocols for interactive services
(8) EN 301 192:DVB;Specification for Data Broadcasting Services in DVB
(9) DVB SI-DAT:Implementation Guidelines for Data broadcasting
(10) EN 300 468:DVB;Specification for Service Information (SI)in DVB streams
其中,(2)是整个数据广播标准的基础;(3)(4)(5)是与低层网络相关的协议;(6)是与低层网络无关的协议,规定了参考模型中各信道实现数据传输所使用的协议栈;(8)是如何在广播信道中封装数据的标准。以上标准都应归属于传输层,为上层应用提供数据通道。
对于广播电视系统,(2)(8)是最为重要的标准,(2)是DCM-CC标准,(8)是DVB的数据广播标准,其中在DSM-CC的基础上规定了DVB Object Carousel和DVB Data Carousel,并且定义了DVB Multiprotocol Encapsulation 协议。
2、交互通道协议
交互通道的采用是交互电视区别于传统电视系统的重要特点,通过交互通道,接收机可以主动地和服务器进行通信,从而实现用户完全主动地获得服务的目的。关于这部分协议DVB组织进行了详细的规定,主要分为与具体网络接口相关的协议和与具体网络无关的协议。
针对CATV,PSTN/ISDN,DECT,GSM,LMDS和SMATV的网络接口,分别在ETS300 800,ETS300 801,EN 301 193,EN 301 195,EN301 199和TR 101 201中进行了规范。
与具体网络无关的协议基于主要包括TCP/IP协议簇,图2中的空白部分做扩展之用。UNO-RPC指的是Internet Inter-ORB协议。
3、应用层标准(MHP)
多媒体家庭平台(Multimedia Home Platform, MHP)定义了交互数字应用与其所运行的终端之间的通用接口,这一接口解除了不同的应用提供商与不同的MHP终端实现中特定的硬件和软件细节间的耦合关系。它使数字内容提供商可以使用各种各样的终端,从低端到高端机顶盒、数字电视机,从而实现了内容只需创作一次就可在“任何”地方运行。MHP的第一个版本多媒体家庭平台规范提供了基于Java,在广播网络上为应用提供交互能力的应用程序接口(API)。MHP系统由用户终端、中间件和一组开放的支持广泛业务的标准API集合组成。符合MHP规范的交互应用应该能够在不同的广播网络和软硬件环境下正常运行,MHP机顶盒使得交互应用能够在一个相对于应用的提供商、创作者和广播网络完全中立的环境中接收和呈现。MHP规范的核心是基于DVB-Java平台的,该平台包括一个符合Sun公司定义的虚拟机。
MHP作为一个开放的中间件标准,它使得机顶盒的开发者不需要任何的移植工作就可以为所有符合MHP标准的机顶盒开发应用。同时MHP也为不同的广播网络如电缆、卫星和地面广播上的应用开发提供了一个通用平台。
MHP标准采用了层次(Profiles)结构,使得它可以不断的增加新的功能和要求。根据不同的功能需求和所支持应用的`类型,MHP被划分为增强广播、交互广播和因特网访问3个主要的层次。
(1) 增强广播
该层次描述了提供或者仅需要本地接收机内完成交互的接收机和应用,在这一层次中所使用的网络接口为单向的网络广播。
(2) 交互广播
该层次描述了提供或者需要使用(双向)回传信道提供交互服务的接收机和应用。
(3) 因特网访问
该层次描述了需要提供或者访问因特网内容和服务的接收机和应用。
从MHP规范的作用范围来看可将MHP模型分为3层:
(1) 资源
包括硬件资源和软件资源,如机顶盒、操作系统和驱动程序等。
(2) 系统软件和API
包括MHP中间件API,应用导航(或者称为应用管理器)等部分。
(3) 应用
是相互作用共同运行于同一环境下的Java类的集合。
三、交互电视技术的现实应用和展望
目前,交互电视的应用集中在以下几个方面:
用户控制功能:屏幕指南(EPG) 视频点播(VOD)
个人录像机(PVR)
信息功能:新闻点播、天气预报、体育、教育、电影预告
通讯功能:电子邮件、分类广告、商品零售、聊天
游戏功能:互动游戏、电视猜谜
客户服务:帐单、电视银行以及其它各种帮助
交互电视最早在欧洲产生并实际使用。在法国,将近20%的数字用户在电视上登录银行。这种定期的使用模式产生了可预测的财源。世界上最大的互动电视游戏频道PlayJam是最热门的游戏场所,每年美国、英国和法国的玩家在上面玩的游戏超过14亿次。一天中每次游戏的时间平均为25分钟。在西班牙,有关ITV的统计表明,典型的互动广告每六个用户中有一个用户回应。直接营销得到的回应率也不过如此。
Forrester研究院将把iTV称为新型电视商务模式,到预测产值将达200亿美元。(Strstegy Analytics)公司估计,到,84%的数字电视用户将用上交互式服务。Datamonitor公司预测,到,iTV将成为世界上最大的交互式平台,甚至超过因特网。
交互电视的潜力在近期最有力的证明,是英国数字卫星电视营运商BskyB在推出的交互电视系列剧《Big Brother》。交互方式是信号输入采用机顶盒调制解调器,以英国电信的电话线路回传。该节目让12个年轻人同处一室,面对实况摄像机生活两个月;而电视观众则观察他们的一举一动,通过电话投票选择让谁留下来,谁离开。最后留下的人,获得巨奖。该节目一经播出,引起轰动,高峰收视人数仍上升到高达50%。在万人次的电话投票中,大约25%是通过交互式服务进行的,它还提供了不同的机位选择、时延录制、来自《Big Brother》房子的新闻及所有参赛者信息的定期更新。《Big Brother》每到一处放映,就会产生大量的模仿者。其中最主要的是于20年底用DTT平台在ITV2频道播出的《百万富翁》的交互版本。观众被英国最大的商业地面电视频道ITV1上的独立的地面电视版本吸引过来。起初,参与采用交互式答问形式的比赛是免费的。但一旦事实证明它受人喜爱的程度足以将它转换成一个有偿播放节目,真正的创收能力随之而来。
在英国,年兴起的另一个ITV领域就是新闻。Sky News Active频道是6月开播的,现在已成为BskyB订户最多的频道之一。通过固定的Sky News频道接入的Active频道,对标题新闻、体育、娱乐和气象进行24小时的随时更新。对新闻事件进行交互式投票是每天进行的。多达9万人回答了9月份的一个关于英国是否应该参加美国反恐怖主义活动的问题。以一个通常最大收视人数为10万人的频道来说,这是一个引人注目的数字,它证实了刺激性内容的重要性。
以上说明交互电视提供商必须提供用户方适当的交互形式,特别是返回的意向性信息的形式(比如大数判决),以适应交互电视提供和应用的不对称性,使提供商的投入得到回报。否则,过度的用户交互性,按需所取的完全交互方式,即每用户都实现点对点独立设计交互内容,将使整个交互系统复杂庞大,系统投入资金过大,从而限制提供商的积极性,超出提供商的能力,使得交互电视的发展进入误区。
交互电视提供了丰富的表现手段。交互电视将永久性地改变人们使用和欣赏电视的方式。被动的印象将转变为主动的体验。当人们的娱乐越来越丰富,参与度越来越深的时候,也产生了崭新的收益源泉。这反过来,会促进交互电视的发展。
篇2:背投电视技术
背投电视技术
摘 要:背投显示技术正处于蓬勃发展时期,本文介绍了背投显示技术的基本光路原理,以及当前技术背景下,几种主要背投电视技术的应用和发展前景。并且对笔者所从事的LCOS背投领域做一下重点介绍。关键词:背投技术、液晶显示、数字光处理、硅基液晶
1、 背投显示技术
背投(Rear Projector)的定义是相对于传统的前投(Front Projector)而言的。二者的主要区别在于图像光线的来源方式。前投系统中,观察者和投影机位于反射屏幕的同一侧,投影机投射出的光线照射到屏幕后,再经过反射到达观察者;而背投系统中,观察者和投影机位于显示屏幕的两侧,从投影机发出的光线照射到半透明的显示屏幕上,部分透过后形成图像,所以观察者看到的是透射出来的光,其原理如图1:
图1:背投原理图
通常人们提到的多媒体投影机主要是指前投影机,与它们相比背投影的优势在于背投系统中投影机和屏幕是一个整体,用户使用时无需进行光学调整,像使用普通电视机一样简单。此外背投系统中光学投影机封闭在一个箱体内,投射到屏幕上的光线不会受到外界光线影响,因此在较暗或较亮的环境下都可以完好地显示图像。正是基于这些原理产生了背投电视,由于采用的不同的投影机种类,背投技术可以分为CRT(阴极射线管)、LCD(液晶)、LCOS(硅基液晶)、DLP(数字光处理)等几种。到目前为止,CRT背投电视的技术最为成熟,生产规模较大,性价比高,依然是国内背投电视市场的主流产品。但CRT背投是靠荧光粉发光,很难提升亮度,容易使显像管老化,时间长了,画面会变暗,清晰度降低。鉴于此,随着其他三种技术的逐渐成熟,市场必将重新分割,谁将占据未来市场的主流呢?下面我将分别介绍一下LCD、DLP 、LCOS三种背投电视投影技术。
2、 LCD背投技术
LCD(Liquid Crystal Display)背投的成像方式为穿透式,成像器件为液晶板,是一种被动式的投影方式。它利用外光源(金属卤素灯或UHP灯),因此只要提高灯泡的功率就可以提升亮度。它利用比较成熟的液晶投影技术,色彩还原性好,亮度和对比度都优于CRT背投。随着技术的不断发展,目前困扰业界的灯泡寿命问题,也将得到较好的解决。目前LCD背投没有成为市场主流的原因主要在于其高成本。此外LCD背投,限于其工作原理上的原因,它的开机预热和关机后散热都需要时间,不能做到CRT背投那样随开随关。
LCD 投影机按照液晶板的片数分为三片式和单片式。目前,三片式投影机是液晶板投影机的主要机种,其原理示意图如下:
三片式LCD板投影机原理是光学系统把光源发射的强光通过分光镜形成R、G、B三束光,分别透射过R、G、B三色液晶板;控制信号源经过A/D转换调制后,加到液晶板上,通过控制液晶单元的开启、闭合,从而控制R、G、B三色光路的通断,然后三色光经过合色光路,在合色棱镜中汇聚,最后经透镜投射后,在屏幕上形成彩色图像。
3、 DLP背投技术
DLP(Digital Light Processing)指数字光处理技术,这种技术要先把影像讯号经过数字处理后再投影出来,其投影显示质量很好。与LCD背投的透射式成像不同,DLP为反射方式。其系统核心是TI(德州仪器)公司开发的数字微镜器件―DMD(Digital Micro mirror Device),DMD是显示数字可视信息的最终环节,它是在CMOS的标准半导体制程上,加上一个可调变反射面的旋转机构形成的器件。通常DMD 芯片有约130万个铰接安装的微镜,一个微镜对应一个像素。DLP背投的原理是用一个积分器(Integrator)将光源均匀化,通过一个有色彩三原色的色环(Color Wheel),将光分成R、G、B三色,微镜向光源倾斜时,光反射到镜头上,相当于光开关的“开”状态。微镜向光源反方向倾斜时,光反射不到镜头上,相当于光开关的“关”状态。其灰度等级由每秒钟光开关,开关次数比来决定。因此采用同步信号的方法,处理数字旋转镜片的电信号,将连续光转为灰阶,配合R、G、B三种颜色而将色彩表现出来,最后投影成像,便可以产生高品质、高灰度等级的图像。
目前DLP的投影机主要有单片DMD机、双片DMD机和三片DMD机。根据各自不同的特点,有着不同的应用。其中单片式主要应用在便携式投影产品,双片式应用于大型拼接显示墙而三片式主要应用于超高亮度投影机。一般DLP背投电视有普通彩电4-5倍的清晰度,而且有着高亮度、高对比度的优势,可达到1000:1的对比度。此外,由于数字技术的采用,使图像灰度等级提高,图像噪声消失,画面质量更稳定。但是,德州仪器公司目前是全球DMD芯片的惟一制造商,造成投影机的供给领域薄弱,核心部件供应量不足,成品率较低,价格昂贵,因此在一定程度上限制着这一产品的发展,此外从长远看DLP投影技术在超高分辨率(2000线以上)方面受到制约。
4、 LCOS背投技术
LCOS(Liquid Crystal On Silicon)技术结合了半导体与LCD技术,其光学成像原理与DLP同为反射方式。与前述两种背投技术相比,优势在于高解析度、高亮度的特性,而且结构简单,成本降低潜力大。虽然在目前的背投应用方面,相对于流行的LCD技术及近期热门DLP投影技术而言,LCOS仍不能与其抗衡,短期内在这三大技术中暂时屈居第三
,但是LCOS仍是相当被看好的、最具潜力的投影技术,随着其光学投影系统在重量、亮度上的不断改善,必将在背投电视市场占据显赫地位。此外,就我国高端背投彩电切入点来说,要建立自己的技术优势,LCOS技术是目前的首选。由显示面板来看,在LCD技术领域日、韩占据着相当大的优势,我国台湾地区也只是占据了部分中、低端市场,DLP技术更是由TI独家控制着其核心器件DMD。而LCOS技术尚未成熟,此时开发LCOS,将有机会摆脱在LCD、DLP投影技术上受制于人的情况,因此可以说LCOS是我国在高端彩电技术上取得领头地位的机会。目前我国台湾地区厂商在LCOS技术开发方面相当积极,联电所主导的LCOS联盟已经比较引人注目。HDTV的推广应用,必将加快LCOS产业化进程。
LCOS显示面板其中一面以CMOS芯片为基板,无法让光线直接穿过,因此采用穿透式成像方式,因此其背投光学系统和LCD背投影机便产生了区别。通常LCOS光学系统中需要利用偏极化分光镜(Polarization Beam Splitter: PBS), 将入射LCOS面板的光线与反射的光线分开。PBS是由两个45度等腰直角棱镜底边粘合的而成的棱镜,当非线性偏极化光入射PBS时,PBS会反射入射光的S偏振光(垂直入射线平面),并且让P偏振光(平行入射线平面)通过。关于LCOS光学系统技术仍在起步阶段,所以IBM、ColorQuad、Philip、Hologram等多家厂商都开发了不同的LCOS光学引擎架构。但主要可分为单片式和三片式两大类,如下:
1)、单片式
单片式LCOS Color Wheel光学引擎示意图如下,R、G、B色环快速旋转将来自光源的白光分成循序的红、绿、蓝单色光。这三原色光与驱动程序产生的红、绿、蓝画面同步,便形成分色影像。频率足够快时,由于人眼视觉暂留的特性,观察者便可以看见彩色的投影画面。单片式光学引擎占用空间相对小,仅需一片面板,系统架构比较简单,因此在成本上具竞争优势。然而目前在技术上也面临一些困难,以Color Wheel而言,白光经过偏极化后,亮度明显降低,能量仅仅剩余1/3。此外,由于LCOS面板要在红、蓝、绿画面快速的切换下合成影像,对面板反应速度的要求更高。目前类似的技术有:Displaytech的'Field Sequential Color结构、Philip的Scrolling Color-Rotating Prism结构、以及JVC的Spatial Color CHologram结构。
2)、三片式
三片式LCOS光学引擎是目前市场采取的主要方式。这里以笔者曾经调试的一套三片式LCOS光学引擎为例,介绍一下光路。以UHP灯泡为光源,光线首先经两重复眼透境使光线均一化,然后经过一层PBS棱镜和透镜,接下来经红、蓝、绿三色光的分光光路,再分别将光束投射入到三片LCOS面板,反射的三色影像经过合色系统形成彩色影像,投射到屏幕。此系统中,用到了4个方棱镜、4个PBS棱镜、以及两个复眼透镜、和几个反射镜。由此可见三片式LCOS光学引擎除了需要三片面板外,还需要结合多项的分色、合色光学系统,因此体积较大、成本也较高。但是可以达到较高的光学效率,LCOS投影技术中,其面板的下基板采用CMOS基板,其材质是单晶硅,拥有良好的电子移动率,而且单晶硅电路能做得很细,因此容易达到高解析度。此外,LCOS为反射式成像,不会像 LCD光学引擎因光线穿透面板而大幅降低光利用率,因此有很高的光利率,可以较少耗电产生较高的亮度。并且具备高画质的特性,因此主要是朝高阶的专业用途发展,目前,三片式光学引擎还有ColorLink采用的ColoRQuard架构、Philips的Prism架构等。
在此再简单介绍一下LCOS显示驱动的特点。LCOS显示技术中需要一块内建DRAM的图像控制芯片,主要包括脉冲时钟发生器、行驱动电路(移位寄存器和buffer)、列驱动电路(移位寄存器,buffer,锁存器)、D/A转换器和有源象素矩阵几部分。采用有源矩阵结构猪层写入数据,对于每个象素,其工作状态相当于静态驱动,这样对比度较高,几乎没有Cross-talk。而其灰度等级由所加的脉冲宽度决定。每一个象素对应一个开关,并且在驱动芯片中一般占用四层金属,其中下面两层金属用来走线,在上面实现行和列方向的驱动电路连接;上面两层金属用来做光屏蔽 和反射面电极。视频工作原理如下图:每个象素是由一个MOS管和一个存储电容组成。MOS管的宽长尺寸主要考虑馈通对电路逻辑性能的影响,存储电容(图中Cs)的容值由液晶的漏电常数和液晶自身电容值(图中Clc)决定。
驱动电压方面,采用了“逐场倒相”方式,把交互式电压加到液晶单元,防止在单方向电场作用下,液晶分子极性化,电场取向特性实效。具体操作过程是在第一场信号后,翻转数据线的脉冲波形,把正脉冲信号变为负脉冲信号,而保持扫描脉冲信号不变。对液晶及其存储电容进行充电时,为了省电我们在电路设计时选用了线性斜波的充电方式电。
驱动电路系统结构方面,有模拟和数字两种。模拟方式中列方向通过横向的移位寄存器控制与视频相连接,行方向逐行开启,象素矩阵通过垂直的移位寄存器控制与列线相连。数字方式结构中每一个象素使用一个DAC。为了解决DAC无法限制在较小的像素内问题,我们可以加入锁存电路从而每行使用一个DAC。
总的来说,CRT、LCD、DLP 、LCOS这几种背投电视技术各有优势。考虑到消费能力,CRT在未来几年内仍将占据我国背投市场的主体;LCD就技术成熟度、应用范围方面看,是最有机会首先取代CRT成为主流的技术;DLP是技术新贵,目前由展会展出情况看,声势超过了LCOS(尤其在便携式投影机方面,DLP已经形成一定的产业规模,本文主要阐述在背投电视中的应用,因此不在此详细阐述);而LCOS是最具成本优势潜力和图像质量优势的技术,随着人们对显示画面尺寸要求提升,同时追求电视画面更舒适、更清晰,LCOS将具有最大的优势。
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篇3:背投电视技术
背投电视技术
摘 要:背投显示技术正处于蓬勃发展时期,本文介绍了背投显示技术的基本光路原理,以及当前技术背景下,几种主要背投电视技术的应用和发展前景。并且对笔者所从事的LCOS背投领域做一下重点介绍。关键词:背投技术、液晶显示、数字光处理、硅基液晶
1、 背投显示技术
背投(Rear Projector)的定义是相对于传统的前投(Front Projector)而言的。二者的主要区别在于图像光线的来源方式。前投系统中,观察者和投影机位于反射屏幕的同一侧,投影机投射出的光线照射到屏幕后,再经过反射到达观察者;而背投系统中,观察者和投影机位于显示屏幕的两侧,从投影机发出的光线照射到半透明的显示屏幕上,部分透过后形成图像,所以观察者看到的是透射出来的光,其原理如图1:
图1:背投原理图
通常人们提到的多媒体投影机主要是指前投影机,与它们相比背投影的优势在于背投系统中投影机和屏幕是一个整体,用户使用时无需进行光学调整,像使用普通电视机一样简单。此外背投系统中光学投影机封闭在一个箱体内,投射到屏幕上的光线不会受到外界光线影响,因此在较暗或较亮的环境下都可以完好地显示图像。正是基于这些原理产生了背投电视,由于采用的不同的投影机种类,背投技术可以分为CRT(阴极射线管)、LCD(液晶)、LCOS(硅基液晶)、DLP(数字光处理)等几种。到目前为止,CRT背投电视的技术最为成熟,生产规模较大,性价比高,依然是国内背投电视市场的主流产品。但CRT背投是靠荧光粉发光,很难提升亮度,容易使显像管老化,时间长了,画面会变暗,清晰度降低。鉴于此,随着其他三种技术的逐渐成熟,市场必将重新分割,谁将占据未来市场的主流呢?下面我将分别介绍一下LCD、DLP 、LCOS三种背投电视投影技术。
2、 LCD背投技术
LCD(Liquid Crystal Display)背投的'成像方式为穿透式,成像器件为液晶板,是一种被动式的投影方式。它利用外光源(金属卤素灯或UHP灯),因此只要提高灯泡的功率就可以提升亮度。它利用比较成熟的液晶投影技术,色彩还原性好,亮度和对比度都优于CRT背投。随着技术的不断发展,目前困扰业界的灯泡寿命问题,也将得到较好的解决。目前LCD背投没有成为市场主流的原因主要在于其高成本。此外LCD背投,限于其工作原理上的原因,它的开机预热和关机后散热都需要时间,不能做到CRT背投那样随开随关。
LCD 投影机按照液晶板的片数分为三片式和单片式。目前,三片式投影机是液晶板投影机的主要机种,其原理示意图如下:
三片式LCD板投影机原理是光学系统把光源发射的强光通过分光镜形成R、G、B三束光,分别透射过R、G、B三色液晶板;控制信号源经过A/D转换调制后,加到液晶板上,通过控制液晶单元的开启、闭合,从而控制R、G、B三色光路的通断,然后三色光经过合色光路,在合色棱镜中汇聚,最后经透镜投射后,在屏幕上形成彩色图像。
3、 DLP背投技术
DLP
[1] [2] [3] [4]
篇4:研究技术VS研究设计交互设计
首先,在这里我只做个简略介绍,如果有兴趣,网上有很多相关资料,或者我们一起探讨,所以请大家先有个心理准备,
其次,我要表达一下为什么想写这个内容。主要是随着科技的进步,我们能够使用的研究设备越来越多,但是研究设备变得越来越精密,越来越复杂,却不一定能够为你的研究带来相应的收益,所以明白每种设备的优势和局限,将可以更好的设计出契合设备特点的实验,得到更加科学准确的数据支持来你的结论。
本篇的顺序将是从时间线上由远及近的介绍几种常见的研究手段,并就我所了解的部分分别讨论一下各种研究手段常用的范围。然后我会介绍一个经典的研究设计,我希望给大家展现这样一种观点,那就是精妙的设计,再配合相应的研究手段,可以成就一个经典的实验,为后人借鉴,将设计的精髓贯穿下去。
1 研究技术
1.1 普通的行为实验技术
行为主义(Behaviorism)源于美国,以John B. Watson为代表人物,主要的观点就是刺激——反应,尽管后来B. F. Skinner提出了刺激——(操作——反应),但其核心观点只有一个。那就是一个刺激——产生一个行为。在实验中,这个行为一般是你规定其作出的。而一些不同行为间的差异(比如按键左键还是右键),一般用反应时做指标,就间接的反应了不同的心理活动。
下面,我们来描述一个最简单的实验,以便更好的说明问题。
假设有这样一个实验,要求被试(participant,也就是实验对象,以后方便简化我都称之为被试)盯着一块屏幕,屏幕上会随机呈现红色或者绿色的方块,被试手里有一个按键器,要求被试在看到红色方块的时候按左键,看到绿色方块的时候按右键。
如果得到的结果显示被试在按左键和按右键的反应时差异显著,是不是就反应了人在看到红色和看到绿色的时候其心理过程是不一致的呢?答案是不一定。
咳,好像我之前这些都白做了!
其实也不是的,我们先来说说这个实验设计的缺点。红色方块按左键,绿色方块按右键,可能按键的两个手指平时的灵活性就不一样,本身在反应时上就有差异,左撇子的左手就比右手灵活。所以一般我们在实验中会平衡按键,最简单的做法就是在一半的实验中红色方块按左键,绿色方块按右键,在另一半的实验里要求红色方块按右键,绿色方块按左键;接下来我们再仔细想想,也许这个心理过程本身不像我们想象的那么简单,也许并不是A——>B的关系,它可能是A——C——>B,也可能是A——C*E——>B这样的关系,那么这样得到的反应时差异是不是就不能完全说明这两种不同的反应卷入的心理活动不一样了?这就像基础教育和高等教育的差别,基础教育中你学到的一切都是确定的,
在大学中,你学到的大部分东西都是不确定的。(也就是说所有的一切你都可以去合理的质疑!这不是很好吗?!——简直是太好了!)
下面在来说说我们上面的实验都用到哪些设备。
很简单啦,一台PC机就能实现。简单的实验我们一般用E-Prime这样傻瓜式的软件,通过在时间轴上拖拽一些已经事先写好的程序模块就可以实现了。复杂点的用MatLAB也可以写出来了。需要对声音反应的就装喇叭,就这么简单。
图1 E-Prime实验流程示意图
1.2 眼动实验技术
其实呢,眼动实验也属于行为实验,以下我介绍的实验统统属于行为实验的范畴。
眼动实验技术是为了满足一些特殊需求的研究而产生的,顾名思义,就是为了记录眼睛的运动情况。总体来说呢,眼动实验主要分为两大类,那就是随便看和我要你看这两种。你要是问:“那我要你随便看算哪种?”的话,我会斜着眼睛,撇着嘴告诉你:“算随便看那一种!”q(s^t)r
我们学校的实验室用的是比较老的型号,不过这东西怎么说呢,够用就好。我们的头戴式EyeLinkII,更多的是用来做注意,或者阅读等基础研究。
眼动仪器的优点就不提了,直接说缺点:比如校准时间长(跟ERP比起来真是短死了),数据可能会丢失,设备可移动性不高,研究范围受局限。
眼动研究帮助我们了解人们是如何看世界的,已有的大量研究已经给我们提供了很多关于人眼在观看事物时所具有的特点,我们完全可以在产品设计伊始就加以应用,制作出更好,更科学,更符合人类认知习惯的产品来。我希望大家可以使用眼动仪做出更有趣和更有意义的东西来,而不仅仅只是用来验证已经被发现了的现象,在我看来这是对资源的极大浪费,要知道很多学校的心理学实验室甚至连眼动仪都配备不起。
图2 EyeLinkII眼动仪头戴部分
下期预告:
1.3 ERP脑电技术
1.4 TMS经颅磁刺激仪
篇5:UED技术层次初探交互设计
抛砖引玉:
我的想法:
视觉规范和交互规范,以用户研究作为基础,比如全站的色调,基本操作的交互等,都取决于对主流客户群心智模型的研究。
前端技术相对独立,在规范的基础上,封装成技术框架供上层调用。这里的框架仅包括基本功能,比如css框架里的reset和grids,js框架里的dom、event等,不含widgets.
再上一层是设计模式库DPL(Design Pattern Library). 大部分模式的形成,需要视觉、交互和前端三种技术的融合。比如淘宝首页的幻灯片卡盘,不仅仅是前端技术的产物,和淘宝的视觉规范与交互设计也密切相关。
DPL是一份文档化的说明,面向的是UED全体设计人员。DPL的背面是技术实现,一般体现在JS框架里,比如YUI的widgets库,jQuery的UI插件库等等,这些封装好的代码组件面向的是程序开发人员,
在DPL之上,可以构建各种应用。比如Yahoo的首页,Google的GMail. 每个公司的DPL各不相同,体现的是一个公司整体的设计观。
DPL负责的是通用模式。具体应用中的特殊模式,还需要直接根据前端框架、视觉规范、交互规范以及用研数据来完成设计和开发。
DPL初期的构建和维护成本很高,但一旦有效运作起来后,团队将获得丰厚的回报。
延伸阅读:
Yahoo! DPL: developer.yahoo.com/ypatterns/
The Elements of a Design Pattern
UI Patterns: ui-patterns.com/patterns
本文出自:lifesinger.org/blog/?p=1416
篇6:电视技术说课课件
电视技术说课课件
【教学要求】
1、知识思想方面:
通过学习,使学生认识14个字,会写6字。
2、情感方面:
使学生感受诗歌的韵律美。
3、能力方面:
提高学生识字能力,培养学生大胆发言积极思考的能力。
【教学重点】
使学生认识14个生字,会写6个字,
【教学难点】
辨认朗读感悟课文内容受到教育。
那么,采用什么方式完成识字,突破难点呢?
在教学过程中,我确立了以学定教的思想,借助图画,运用形象直观的教学手段,同时采用灵活机动的教学方法,启发学生思考,通过尝试、谈话,平等地与学生交流,创设丰富多彩的教学情境,激发学习兴趣,这样更好地突出学生的主体地位。
依据本课的教材特点,教学中突出在玩中学乐中学,以自主探究的学习方式为主,注重教给孩子识字方法,使学生学会识字,这也是本课教学的关键。
【教学过程】
1、导入新课,猜谜揭题:
我首先,以情激趣,“同学们,今天我们先来猜谜语,好不好?”这样做其目的是集中学生的注意力,引起学生学习兴趣。
2、初步感知:
新课标要我们要珍视学生独特的感受体验,尊重学生的个体差异,为学生创设良好的自主学习的情境,引导学生在实践中学会学习。因此,我为学生创造了自主感知的学习情境。让学生选择自己喜欢的方式自由读课文。然后小组互相请教,解决疑难。全班交流,说说自己学会什么,有哪些是不能解决的。突出了以学定教、以学生为主体的教学思想。
3、朗读感悟:
为了使教学变得生动有趣,依据教材特点,体现在具体的语言环境中学字学词的教学理念,结合诗句进行教学。先让学生借助汉语拼音读准字音,读通句子。给学生自主学习的.空间,说说自己喜欢的一个自然段,先同桌读,在小组读,说说奇妙在什么地方?联系自己家的情况,用“因为……所以……”造句。这样教学充分利用学生的生活经验,注重教给识字方法,促进了学生语言的发展,发展了学生的思维。
4、巩固阶段:
游戏是孩子们喜欢的活动,我采用老师和同学们一起玩“摘果子”的游戏,看谁摘的果子多,既增加了学习的趣味性,又使学生获得成就感。
5、课堂练习:
我设计四人小组开展词语接龙比赛,看哪组的词语最长。体现了语文能力的整体发展,以及语文课程与其它课程的融合沟通。
6、实践活动:
给爸爸妈妈做一件事,谈谈感受。
7、指导书写。
【板书设计】
看电视
奶奶京剧
爸爸足球换频道
我
妈妈音乐舞蹈
篇7:闲言碎语:设计的技术资本交互设计
有个设计小兵问:“我能不能只做纯设计,不参与实际的项目制作啊?那些东西太枯燥乏味了,不适合我,”
我回:“纯设计是什么?你觉得什么适合你?”,小兵很有信心:“就是只提出概念,不具体动手咯,你看那些创意总监不都是…..”
我听出他的心思了:“你是创意总监么?另外,你不想参与实际项目是不是因为做不好?”小兵:“…… 这……”
正向来看,我们可以说不想当将军的兵不是好兵,这个家伙想成功,想站得高,比较积极,有所要求;反向来看,我们可以认为他没学会走就要学跑,心态浮躁,不负责任,眼高手低…… 你看这就是我们奇妙的职场文化,两面都能说,里外不是人。不过这种现象出现不是一天两天了,我听到过“真正做创意设计的人都是不做具体实事的”这种论调估计超过1000次,也就延伸出 — 是不是达到更高的设计层面以后,就不需要再碰技术了?
这里就不谈“关于新兵蛋子是否可以不从事技术岗位”的问题,因为答案显而易见,不值得聊。我们聊聊设计思想和技术具体的关系,比较有用。首先,这两个概念要先弄清楚,设计是有美学基础和市场需求的创造性传达,并不是假大空的所谓无限创意;技术是解决问题的创造性手段,不是工厂里面编制麻袋的小工手艺。
1. 技术必须掌握,而且保持对它的敏感
我的一些设计总监(不是自己创业,是打工那种)朋友基本上分为两类,从事具体设计工作5-后,转向了产品定义,设计培训与分析,以及市场开拓中的售前攻坚环节,那么他们考量的范围自然从技术层面转到了社会关系,资本运作,市场分析等定性领域;而另外一种成了标准的设计领头人,带领团队,开发新型的设计概念和模型,这样的家伙会对产品和客户研究的整体设计环节做深入研究。
小白们的错误理解,往往就是认为第一种领导应该管辖第二种领导的范畴,并采取第二种领导的思考方式,但是如果真有第二种领导在位,他又觉得这家伙缺乏第一种领导的全面和深度。内心独白就是:“怎么不让老子来干呢?我来的话肯定比他强多了!”
但无论是以上哪种,都应该保持对技术层面的深刻理解和前瞻性思维,为什么?目前的世界是一个工商业为主导的社会,无论什么产品与服务,都是由技术的进步在推动,事实就是设计师如果不了解技术的进步和发展,他也就很快的被抛弃在设计的前沿。
,我记得有次和一个国内大型手持设备厂商开会,对方的设计总监问我:“你这个界面设计得不错,是用MAYA作的吧?”我答:“哦,图标我一般用Cinema4D,速度快点。”对方不屑:“哦,我们都用MAYA6.0做的,cinema4D太老了”我年轻人不懂事,顽皮了一句:“恩,我们有时也用的,不是升级到8.5版了么?”
当然,软件版本不能直接得出设计思想不前卫的结论,不过这是一个危险的信号,如果连最切身的工具的状态都不了解,我很难相信他们的设计人员还会主动的研究产品科技的变化,技术进步对产品功能的提升,用户心理和消费行为的转变,
2. 技术能够开拓眼界和思考深度
绝大部分的朋友都经历过这种情况,很多向你提问的初级设计师朋友,第一句话都是:“请问你的这个作品是如何做出来的?”这就是一种技术贫瘠的表现,很多情况下,当你的创意受阻,视觉表现能力不够的时候,都是由于你的技术储备不足,你不知道一种视觉方式应该如何通过软件和手绘来完成,你用不好你的工具 — 这就出现了“敢想不敢做,敢做作不出”的尴尬。
深入研究技术还可以拓展设计资源的占有率,你获得了更多的设计工具的经验,结识了更多的技术精英,导入了很多新的解决问题的思维,在遇到困难的过程中学会了自己动手,培养了主动寻找资源,独立思考的习惯。这不都是你在设计过程中需要的能力么?你还可以了解了技术的难度和实现的周期,不会再大骂技术人员的无能,没有满足你的“创意私欲”。
有一种迷思是:“如果花太多时间去研究技术,那我不是浪费了创新思考的时间么?”拥有这种想法的朋友是非常天真的,设计思想和技术根本没有冲突,你的冲突在于你没有决心和毅力花费更多的时间在设计上,你把更多的时间用在了酒吧,逛街,无聊的肥皂剧和等着别人来手把手的免费教育,你的主动性缺乏还要找一个借口,并且迷惑大多数和你一样无知的小白。
韩国三星的做法是购买技术和专利,为创意做支持,但同时也在全球建立设计学院和在企业中全面推行三星特色的设计体制,你可以问问你自己,又要马儿好,又要马儿不吃草的事情,你能有何资本去做?努力的含义就是在沉默中勤奋,并且取得阶段性的成绩。因此在问“我的设计为何没有感觉的时候”,先问问自己为这个设计背后的技术储备做了多少。
3. 技术是设计能力的重要资本
技术的积累不单单是你能够使用更多的软件协同工作,了解更多的技术词汇以便会议时滔滔不绝,也并非你对待菜鸟时做前辈状,技术的知识带来的是对产品整体的理解,如果你希望进一步的往产品设计方向发展,那么围绕着产品的技术环节与背景,你应该了然于胸,以便提出更合理的解决方案。
作为一个设计师可能无法完全投入去研究技术本身,也不是一定要到siggraph上发表论文才能证明你设计的先进性,我们应该平和的保持对技术的关注和应用,尊重所有的制作人员与技术开发人员。退一步说,即时你不去使用技术,你也应知道面对一个设计难题的时候,什么样的技术能力和人才可以给你帮助。
如果你真的懂了我的意思,你也就应该明白,世界上真正的制造大国,技术大国,并不是我们自己,我们还需要更虚心的走更长远的路。设计师如果只会玩嘴皮就像孔雀在开屏,光鲜亮丽的背后,一定会露出屁股。
本文来自:lytous.ucdchina.com/?p=1792
篇8:互联网语音交互技术产品特点
今天看了google的黑板报,传说中的谷歌中文手机语音搜索正式于二号发布,使用者可以通过自己的声音来和手机进行交互,找到自己所需要的信息,
能够和计算机等设备进行对话是人们的一个愿望,人类已经不满足于目前通过鼠标、按键等方式和设备进行交互,希望可以通过语音来和设备进行交互,通过语音来使用和控制设备。在语音交互中最主要的就是语音识别系统。在语音识别系统中最为困难最难以解决的就是对用户背景噪音和用户发音变化的处理,这两个关键如果可以突破将使语音交互这种方式运用在更多的设备和环境上。
Google中文语音搜索首先运用在手机设备上,其是必然的,因为其手机的广泛使用和语音芯片的发展,可以在一定程度上解决使用者背景噪音的问题,但是对于用户发音变化(比方言、使用特殊音节等)这以问题并没有很好的解决。
对于用户来说需要使用语音交互主要有以下情况:
1.用户有视觉方面的损伤和缺陷
2.用户肢体处于忙碌状态
3.用户的眼睛被其它事情占用时
4.需要灵活反应时
5.在某些场合不方便使用键盘、鼠标等其它输入形式时
语音交互形式的广泛应用的前提条件是其相关技术的的发展成熟,目前与语音交互相关联的技术主要有:
1.语音存储转发
2.离散词语识别
3.连续语音识别
4.声音信息系统
5.语音生成
语音交互形式相对于其它交互形式的不足点:
语音交互输入的主要问题
1.与手指交互比,增加用户认知负担
2.容易受到外部噪音的干扰
3.遇到用户、环境等变化语音识别将会变的很不稳定
语音交互输出的主要问题
1.与视频输出相比,速度比较缓慢
2.语音属于短时记忆,消失比较快,增加用户认知、记忆难度
3.浏览和搜索比较困难
虽然语音交互有不少的缺点,但是其巨大的优势还是会在未来的交互方式中占据重要一席,
希望有越来越多的使用语音交互技术的产品出现,特别是互联网产品。
xxxxxAxxxxx_ENDcont|xxxxxAxxxxx_ENDcont|交互实习生