《智能電視技術(shù)》 課件 第4、5章 智能電視終端硬件電路、智能電視操作系統(tǒng)

智能電視技術(shù)第4章智能電視終端硬件電路4.1智能電視信號(hào)的調(diào)諧與接收4.2智能電視SOC芯片結(jié)構(gòu)及原理一、數(shù)字電視調(diào)諧器（1）低噪聲放大器4.1智能電視信號(hào)的調(diào)諧與接收1.一次變頻架構(gòu)數(shù)字電視調(diào)諧器作用：對(duì)射頻信號(hào)進(jìn)行放大（2）跟蹤濾波器作用：抑制鏡像信號(hào)干擾（一）數(shù)字調(diào)諧器的基本原理一、數(shù)字電視調(diào)諧器4.1智能電視信號(hào)的調(diào)諧與接收1.一次變頻架構(gòu)數(shù)字電視調(diào)諧器（2）跟蹤濾波器作用：抑制鏡像頻率干擾（一）數(shù)字調(diào)諧器的基本原理中頻IF=Frf－Flo,在比Frf高二個(gè)IF處就有一個(gè)頻率IM，它像是以Flo為鏡子，所以稱鏡像頻率。鏡像頻率IM和Flo混頻后，同樣輸出IF，進(jìn)入通道中，我們稱這種干擾為鏡像頻率干擾。鏡像頻率干擾鏡像頻率干擾是超外差接收機(jī)特有的現(xiàn)象，設(shè)信號(hào)頻率為Frf，振蕩頻率為Flo，一、數(shù)字電視調(diào)諧器4.1智能電視信號(hào)的調(diào)諧與接收1.一次變頻架構(gòu)數(shù)字電視調(diào)諧器（2）跟蹤濾波器作用：抑制鏡像信號(hào)干擾（一）數(shù)字調(diào)諧器的基本原理跟蹤濾波的原理跟蹤濾器的中心頻率隨著被跟蹤信號(hào)的中心頻率變化而變化。跟蹤濾波的信號(hào)時(shí)，其增益和相移保持恒定。一、數(shù)字電視調(diào)諧器4.1智能電視信號(hào)的調(diào)諧與接收1.一次變頻架構(gòu)數(shù)字電視調(diào)諧器（3）混頻器作用：將接收的射頻信號(hào)與本振信號(hào)進(jìn)行混頻，產(chǎn)生和頻信號(hào)、差頻信號(hào)（一）數(shù)字調(diào)諧器的基本原理（4）本機(jī)振蕩器作用：產(chǎn)生低于高頻電視信號(hào)的本機(jī)振蕩頻率信號(hào)一、數(shù)字電視調(diào)諧器（4）聲表面波濾波器4.1智能電視信號(hào)的調(diào)諧與接收作用：從混頻后的信號(hào)中取出差頻信號(hào)（即中頻電視信號(hào)）1.一次變頻架構(gòu)數(shù)字電視調(diào)諧器（一）數(shù)字調(diào)諧器的基本原理一、數(shù)字電視調(diào)諧器4.1智能電視信號(hào)的調(diào)諧與接收優(yōu)點(diǎn)：1.一次變頻架構(gòu)數(shù)字電視調(diào)諧器（一）數(shù)字調(diào)諧器的基本原理跟蹤濾波器的價(jià)格高、體積大，不利于智能電視的向超薄方向發(fā)展缺點(diǎn)：跟蹤濾波器是可調(diào)節(jié)VCO中心頻率進(jìn)行跟蹤4.1智能電視信號(hào)的調(diào)諧與接收一、數(shù)字電視調(diào)諧器2.二次變頻架構(gòu)數(shù)字電視調(diào)諧器（一）數(shù)字調(diào)諧器的基本原理（1）低噪聲放大器作用：對(duì)射頻信號(hào)進(jìn)行放大（2）上變頻器本振產(chǎn)生高于高頻電視信號(hào)的頻率，采用高中頻的方法，這樣鏡像頻率超出接收機(jī)接收頻率范圍（50M-860M），在接收前端通過(guò)前端帶通濾波將其抑制4.1智能電視信號(hào)的調(diào)諧與接收一、數(shù)字電視調(diào)諧器2.二次變頻架構(gòu)數(shù)字電視調(diào)諧器（一）數(shù)字調(diào)諧器的基本原理（3）聲表面波濾波器讓第一中頻信號(hào)通過(guò)（4）下變頻器本振產(chǎn)生低于第一中頻信號(hào)的頻率，將第一中頻信號(hào)下變頻為第二中頻信號(hào)4.1智能電視信號(hào)的調(diào)諧與接收一、數(shù)字電視調(diào)諧器2.二次變頻架構(gòu)數(shù)字電視調(diào)諧器（一）數(shù)字調(diào)諧器的基本原理優(yōu)點(diǎn)：

RF頻率不能過(guò)高，否則對(duì)本振的要求高缺點(diǎn)：體積小，很容易抑制鏡像干擾4.1智能電視信號(hào)的調(diào)諧與接收一、數(shù)字電視調(diào)諧器3.零中頻數(shù)字電視調(diào)諧器本振頻率設(shè)成與信號(hào)頻率相同，將高頻信號(hào)通過(guò)變頻直接搬移到零頻率的結(jié)構(gòu)（1）上變頻將整個(gè)信號(hào)頻段搬移到一個(gè)較高的中頻（一）數(shù)字調(diào)諧器的基本原理4.1智能電視信號(hào)的調(diào)諧與接收一、數(shù)字電視調(diào)諧器3.零中頻數(shù)字電視調(diào)諧器獲得鏡像干擾的同相和反相的兩路信號(hào)，相加后使之相互抵消，而有用信號(hào)則相互增強(qiáng)。（2）下變頻輸出是零中頻（輸出基帶信號(hào)）（一）數(shù)字調(diào)諧器的基本原理4.1智能電視信號(hào)的調(diào)諧與接收一、數(shù)字電視調(diào)諧器3.零中頻數(shù)字電視調(diào)諧器優(yōu)點(diǎn)：無(wú)需鏡像濾波器，低通濾波易于單片實(shí)現(xiàn)，可以將體積做得很?。ㄒ唬?shù)字調(diào)諧器的基本原理（二）硅調(diào)諧器1.全模擬硅調(diào)諧器4.1智能電視信號(hào)的調(diào)諧與接收一、數(shù)字電視調(diào)諧器代表型號(hào)有NXP18273,芯片大小為6×6×0.85mm無(wú)需外部SAW濾波器(二)硅調(diào)諧器2.數(shù)?；旌瞎枵{(diào)諧器4.1智能電視信號(hào)的調(diào)諧與接收一、數(shù)字電視調(diào)諧器采用低中頻、零中頻架構(gòu)，典型型號(hào)有Si21583.全頻段數(shù)字設(shè)計(jì)的硅調(diào)諧器4.1智能電視信號(hào)的調(diào)諧與接收（二）硅調(diào)諧器一、數(shù)字電視調(diào)諧器

現(xiàn)今的傳輸信道里，尤其是有線信道里，傳輸?shù)男盘?hào)不僅僅包括了電視頻道，還包括了許多的視頻點(diǎn)播內(nèi)容VOD，F(xiàn)M廣播，支持網(wǎng)絡(luò)接入的功能等等。全頻段數(shù)字設(shè)計(jì)的硅調(diào)諧器同時(shí)支持以上的功能4.1智能電視信號(hào)的調(diào)諧與接收二、WIFI調(diào)制與解調(diào)（一）WIFI的標(biāo)準(zhǔn)及調(diào)制與解調(diào)方式用得較多的是OFDM調(diào)制與解調(diào)方式（二）OFDM調(diào)制與解調(diào)原理4.1智能電視信號(hào)的調(diào)諧與接收二、WIFI調(diào)制與解調(diào)1.OFDM調(diào)制過(guò)程O(píng)FDM調(diào)制過(guò)程就是將多路數(shù)據(jù)與多路子載波相乘合成復(fù)合信號(hào)的過(guò)程（二）OFDM調(diào)制與解調(diào)原理4.1智能電視信號(hào)的調(diào)諧與接收二、WIFI調(diào)制與解調(diào)1.OFDM調(diào)制過(guò)程（1）串/并模塊：將串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)成多路并行數(shù)據(jù)（2）IFFT（快速傅利葉逆變的是）模塊：等同于實(shí)現(xiàn)多路數(shù)據(jù)與多路子載波的相乘功能（二）OFDM調(diào)制與解調(diào)原理4.1智能電視信號(hào)的調(diào)諧與接收二、WIFI調(diào)制與解調(diào)1.OFDM調(diào)制過(guò)程（3）加循環(huán)前綴：在符號(hào)前加入一段保護(hù)時(shí)間，稱為前綴。時(shí)間寬度大于信道的最大時(shí)延擴(kuò)展，目的是消除多徑效應(yīng)的干擾（二）OFDM調(diào)制與解調(diào)原理4.1智能電視信號(hào)的調(diào)諧與接收二、WIFI調(diào)制與解調(diào)1.OFDM調(diào)制過(guò)程（4）并/串變換：將多路信息以串行方式輸出（二）OFDM調(diào)制與解調(diào)原理4.1智能電視信號(hào)的調(diào)諧與接收二、WIFI調(diào)制與解調(diào)2.OFDM解調(diào)過(guò)程并/串變換：將多路信息以串行方式輸出（二）OFDM調(diào)制與解調(diào)原理4.1智能電視信號(hào)的調(diào)諧與接收二、WIFI調(diào)制與解調(diào)2.OFDM解調(diào)過(guò)程O(píng)FDM解調(diào)過(guò)程是調(diào)制的逆過(guò)程，解調(diào)出需要接收的數(shù)據(jù)802.11g信道分布4.1智能電視信號(hào)的調(diào)諧與接收二、WIFI調(diào)制與解調(diào)（三）WIFI信道分布1.WIFI信道分布在2401-2483MHz頻譜之間2.信道頻譜寬度均為22MHZ3.相鄰信道間的間隔為5MHZ4.1智能電視信號(hào)的調(diào)諧與接收二、WIFI調(diào)制與解調(diào)4.1智能電視信號(hào)的調(diào)諧與接收三、IPTV信號(hào)的接收處理（一）IPTV信號(hào)的接收過(guò)程IPTV機(jī)頂盒通過(guò)自帶的網(wǎng)絡(luò)接口連接IP網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)進(jìn)行接收和發(fā)送數(shù)據(jù)，在接收到視頻數(shù)據(jù)后，送往機(jī)頂盒解調(diào)、解碼、解擾，再轉(zhuǎn)換為電視機(jī)可以識(shí)別的信號(hào)，輸出給電視機(jī)4.1智能電視信號(hào)的調(diào)諧與接收三、IPTV信號(hào)的接收處理IPTV往往采用實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議（RTP），音頻流、視頻流可分別有獨(dú)立的RTP流，對(duì)有些編碼技術(shù)（如MPEG）可將音頻流、視頻流編碼在一個(gè)RTP流中（二）IPTV傳輸協(xié)議4.1智能電視信號(hào)的調(diào)諧與接收三、IPTV信號(hào)的接收處理1.IP首部數(shù)據(jù)格式（二）IPTV傳輸協(xié)議04816192431版本首部長(zhǎng)度服務(wù)類型總長(zhǎng)度標(biāo)識(shí)標(biāo)志片偏移量生存時(shí)間協(xié)議首部校驗(yàn)和源站IP地址目的站IP地址可選字段（長(zhǎng)度可變）填充數(shù)據(jù)……固定部分20字節(jié)首部IP首部UDP首部RTP首部RTP數(shù)據(jù)部分（應(yīng)用層數(shù)據(jù)）4.1智能電視信號(hào)的調(diào)諧與接收三、IPTV信號(hào)的接收處理04816192431版本首部長(zhǎng)度服務(wù)類型總長(zhǎng)度標(biāo)識(shí)標(biāo)志片偏移量生存時(shí)間協(xié)議首部校驗(yàn)和源站IP地址目的站IP地址可選字段（長(zhǎng)度可變）填充16位源端號(hào)16位目的端號(hào)16位UDP長(zhǎng)度16位UDP檢驗(yàn)和數(shù)據(jù)……2.UDP首部數(shù)據(jù)格式UDP首部8字節(jié)IP首部UDP首部RTP首部RTP數(shù)據(jù)部分（應(yīng)用層數(shù)據(jù)）（二）IPTV傳輸協(xié)議4.1智能電視信號(hào)的調(diào)諧與接收三、IPTV信號(hào)的接收處理01

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1631版本PX參與源數(shù)M有效載苛序號(hào)時(shí)間戳同步源標(biāo)識(shí)符（SSRC）IP首部UDP首部RTP首部RTP數(shù)據(jù)部分（應(yīng)用層數(shù)據(jù)）3.RTP首部數(shù)據(jù)格式（二）IPTV傳輸協(xié)議4.1智能電視信號(hào)的調(diào)諧與接收三、IPTV信號(hào)的接收處理（三）IPTV接收機(jī)模型軟件硬件（一）專用視頻解碼芯片集成電路一、電視信號(hào)處理的三種方式4.2智能電視SOC芯片結(jié)構(gòu)及原理

專用視頻解碼芯片結(jié)構(gòu)完全根據(jù)專門的硬件解碼算法來(lái)獲得優(yōu)點(diǎn)：處理速度快，功耗小，開(kāi)發(fā)的周期短缺點(diǎn)：解碼的靈活性不足。（二）可編程視頻解芯一、電視信號(hào)處理的三種方式4.2智能電視SOC芯片結(jié)構(gòu)及原理優(yōu)點(diǎn)：靈活性高、便于升級(jí)和二次開(kāi)發(fā)，可編程視頻編解碼芯片可以對(duì)多種視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)提供支持

通過(guò)軟件程序來(lái)完成編解碼任務(wù)缺點(diǎn)：處理速度不如專用集成電路

（三）SOC技術(shù)（片上系統(tǒng)技術(shù)）一、電視信號(hào)處理的三種方式4.2智能電視SOC芯片結(jié)構(gòu)及原理SOC芯片將嵌入式CPU（可編程）和硬件加速單元兩種結(jié)構(gòu)結(jié)合起來(lái)，目前智能電視視頻信號(hào)處理往往采用SOC技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：兼有靈活性和快速處理速度，通過(guò)在SOC芯片內(nèi)部集成所需的接口模塊，提高了系統(tǒng)的集成度，減少了對(duì)外圍電路和芯片的要求，降低了成本和故障發(fā)生率缺點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)的技術(shù)更加復(fù)雜二、智能電視SOC技術(shù)4.2智能電視SOC芯片結(jié)構(gòu)及原理TVSoC主要由中央處理器、解調(diào)器、TS解復(fù)用器、視頻處理器、音頻解碼器、圖形處理器及視頻后處理電路等組成二、智能電視SOC技術(shù)4.2智能電視SOC芯片結(jié)構(gòu)及原理（一）中央處理器（CPU）

中央處理器（CPU，CentralProcessingUnit）是一塊超大規(guī)模的集成電路，是SOC的運(yùn)算核心和控制核心，它的功能主要是解釋指令以及處理軟件中的數(shù)據(jù)CPU內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖二、智能電視SOC技術(shù)4.2智能電視SOC芯片結(jié)構(gòu)及原理（一）中央處理器（CPU）目前，智能電視SOC芯片大多采有ARMCortex-A系列處理器ARM公司的Cortex-A系列處理器產(chǎn)品類型應(yīng)用計(jì)算上網(wǎng)本、智能本、輸入板、電子書(shū)閱讀器、瘦客戶端手機(jī)智能手機(jī)、特色手機(jī)數(shù)字家電機(jī)頂盒、數(shù)字電視、藍(lán)光播放器、游戲控制臺(tái)汽車信息娛樂(lè)、導(dǎo)航企業(yè)激光打印機(jī)、路由器、無(wú)線基站、VOIP電話和設(shè)備無(wú)線基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)Web2.0、無(wú)線基站、交換機(jī)、服務(wù)器從中頻信號(hào)中解調(diào)出TS碼流；對(duì)數(shù)字基帶信號(hào)進(jìn)行信道解碼1.QAM解調(diào)器4.2智能電視SOC芯片結(jié)構(gòu)及原理二、智能電視SOC技術(shù)（一）解調(diào)器QAM解調(diào)器通常適用于有線電視信號(hào)的解調(diào)1.QAM解調(diào)器QAM解調(diào)器解調(diào)過(guò)程：中頻信號(hào)→AD轉(zhuǎn)換→正交下變頻→低通濾波器輸出基帶信號(hào)→信道解碼輸出TS流4.2智能電視SOC芯片結(jié)構(gòu)及原理二、智能電視SOC技術(shù)（一）解調(diào)器（1）正交下變頻輸出“基帶信號(hào)+高頻分量”（2）低通濾波器濾除高頻分量，輸出基帶信號(hào)（3）匹配濾波器提高信噪比（4）判決器對(duì)基帶信號(hào)判決，輸出判決電平（5）電平變換將判決電平映射成比特流接收DTMB解調(diào)器，經(jīng)解調(diào)器輸出TS流。4.2智能電視SOC芯片結(jié)構(gòu)及原理2.DTMB解調(diào)器（一）解調(diào)器DTMB解調(diào)器適用于我國(guó)地面電視信號(hào)解調(diào)二、智能電視SOC技術(shù)接收DTMB解調(diào)器，經(jīng)解調(diào)器輸出TS流。4.2智能電視SOC芯片結(jié)構(gòu)及原理2.DTMB解調(diào)器（一）解調(diào)器（1）混頻將ADC后的數(shù)字信號(hào)與DDFS產(chǎn)生的正交本振信號(hào)源相乘,正交下變頻輸出基帶信號(hào)（2）碼率調(diào)整（3）匹配濾波器提高信噪比（4）FFT快速傅利葉變換，輸出碼流信號(hào)實(shí)現(xiàn)接收端采樣時(shí)鐘與發(fā)送端采樣時(shí)鐘的同步二、智能電視SOC技術(shù)接收DTMB解調(diào)器，經(jīng)解調(diào)器輸出TS流。4.2智能電視SOC芯片結(jié)構(gòu)及原理2.DTMB解調(diào)器（一）解調(diào)器（5）PN同步估計(jì)將接收到的PN與本機(jī)的PN進(jìn)行比較，對(duì)載波頻率、采樣時(shí)鐘及信道進(jìn)行估計(jì)，實(shí)現(xiàn)頻率同步、采樣時(shí)鐘同步及信道均衡歐洲D(zhuǎn)VB-T的C-OFDM中，系統(tǒng)同步是通過(guò)插入導(dǎo)頻實(shí)現(xiàn)的，即采用頻域同步技術(shù)。我國(guó)的TDS-OFDM將PN序列填充傳統(tǒng)OFDM的保護(hù)間隔作為幀頭，優(yōu)于C-OFDM二、智能電視SOC技術(shù)4.2智能電視SOC芯片結(jié)構(gòu)及原理二、智能電視SOC技術(shù)（三）解復(fù)用器（三）解復(fù)用器4.2智能電視SOC芯片結(jié)構(gòu)及原理1.作用從TS碼流中解復(fù)用出相應(yīng)節(jié)目的基本碼流2.解復(fù)用的工作過(guò)程第一步：在碼流中找到PAT（節(jié)目關(guān)聯(lián)表）(PID為0x0000的TS包)，從PAT中找出所選節(jié)目的PMT的PID值第二步：

根據(jù)PMT的PID值找到該P(yáng)MT的TS包，再?gòu)腜MT表中找到該套節(jié)目的視頻、音頻及輔助數(shù)據(jù)的相應(yīng)TS包的PID值二、智能電視SOC技術(shù)（三）解復(fù)用器4.2智能電視SOC芯片結(jié)構(gòu)及原理2.解復(fù)用的工作過(guò)程第三步：

根據(jù)該套節(jié)目的視頻、音頻及輔助數(shù)據(jù)的PID值，打到相應(yīng)的TS包，進(jìn)行解復(fù)用，輸出視頻、音頻及輸助數(shù)據(jù)的碼流二、智能電視SOC技術(shù)（四）視頻處理器4.2智能電視SOC芯片結(jié)構(gòu)及原理二、智能電視SOC技術(shù)（四）視頻處理器4.2智能電視SOC芯片結(jié)構(gòu)及原理二、智能電視SOC技術(shù)1.視頻處理器作用：從壓縮的視頻碼流中解碼（解壓縮）出視頻數(shù)據(jù)信號(hào)2.視頻處理器原理：（1）解碼器緩沖區(qū)：緩存輸入的壓縮視頻碼流（2）熵解碼/反復(fù)合：對(duì)通熵編碼方式壓縮的視頻信號(hào)進(jìn)行解壓縮（3）反掃描：對(duì)熵解碼輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行重新排序（四）視頻處理器4.2智能電視SOC芯片結(jié)構(gòu)及原理二、智能電視SOC技術(shù)1.視頻處理器作用：從壓縮的視頻碼流中解碼（解壓縮）出視頻數(shù)據(jù)信號(hào)2.視頻處理器原理：（4）反量化/反變換：得到編碼幀的預(yù)測(cè)殘差值及運(yùn)動(dòng)矢量（5）加法器：將預(yù)測(cè)殘差值與預(yù)測(cè)值進(jìn)行加法運(yùn)行，完成預(yù)測(cè)解碼，輸出解碼后的視頻信號(hào)（五）音頻處理器1.比特流分解：將比特流分解成32個(gè)子帶；2.逆量化和比特分配：根據(jù)各個(gè)子帶系數(shù)和比特分配信息，對(duì)32個(gè)子帶數(shù)據(jù)進(jìn)行比特分配；3.多相濾波器：將32個(gè)子帶數(shù)據(jù)合成恢復(fù)出原始的音頻信號(hào)4.2智能電視SOC芯片結(jié)構(gòu)及原理二、智能電視SOC技術(shù)（六）圖形處理器（GPU）1.作用：主要用于絢麗流暢的UI界面以及逼真的游戲渲染功能的不同（cpu更強(qiáng)的控制、GPU更強(qiáng)的運(yùn)算）結(jié)構(gòu)的不同（cacheALU等）流水線的深度不同4.2智能電視SOC芯片結(jié)構(gòu)及原理二、智能電視SOC技術(shù)GPU與CPU（1）幾何處理階段GPU通過(guò)幾何處理以及光柵處理兩過(guò)程實(shí)現(xiàn)對(duì)圖形的渲染4.2智能電視SOC芯片結(jié)構(gòu)及原理二、智能電視SOC技術(shù)（六）圖形處理器（GPU）2.GPU工作原理1）模型變換：將對(duì)象從模型空間轉(zhuǎn)移到世界空間（1）幾何處理階段1）模型變換4.2智能電視SOC芯片結(jié)構(gòu)及原理二、智能電視SOC技術(shù)（六）圖形處理器（GPU）2.GPU工作原理將對(duì)象從模型空間轉(zhuǎn)移到世界空間將所有的對(duì)象從世界空間移動(dòng)到視圖空間（1）幾何處理階段2）視圖變換：4.2智能電視SOC芯片結(jié)構(gòu)及原理二、智能電視SOC技術(shù)（六）圖形處理器（GPU）2.GPU工作原理（1）幾何處理階段3）頂點(diǎn)著色4.2智能電視SOC芯片結(jié)構(gòu)及原理二、智能電視SOC技術(shù)（六）圖形處理器（GPU）2.GPU工作原理對(duì)3D物體中的最基本元素（頂點(diǎn)）進(jìn)行著色立體畫(huà)面則是由數(shù)量繁多的三角形構(gòu)成的，每個(gè)三角形三個(gè)頂點(diǎn)（1）幾何處理階段4）投影4.2智能電視SOC芯片結(jié)構(gòu)及原理二、智能電視SOC技術(shù)（六）圖形處理器（GPU）2.GPU工作原理完成了著色處理后，渲染系統(tǒng)會(huì)把可視體轉(zhuǎn)換到時(shí)一個(gè)位于（-1，-1，-1）到（1，1，1）的單元立方體中（1）幾何處理階段4）投影4.2智能電視SOC芯片結(jié)構(gòu)及原理二、智能電視SOC技術(shù)（六）圖形處理器（GPU）2.GPU工作原理將對(duì)像投影到相機(jī)的虛擬屏幕上平行投影中：圖形沿平行線變換到投影面上透視投影，圖形沿收斂于某一點(diǎn)的直線變換到投影面上不同的投影方式，后續(xù)裁剪的內(nèi)容不一樣（1）幾何處理階段5）三角形裁剪4.2智能電視SOC芯片結(jié)構(gòu)及原理二、智能電視SOC技術(shù)（六）圖形處理器（GPU）2.GPU工作原理將可視體之外的這部分剪切掉并且在可視體與圖元相交的位置生成新的頂點(diǎn)（1）幾何處理階段6）屏幕映射4.2智能電視SOC芯片結(jié)構(gòu)及原理二、智能電視SOC技術(shù)（六）圖形處理器（GPU）2.GPU工作原理剪后的位于可視體內(nèi)的圖元會(huì)被傳遞到屏幕3D2D（1）光柵處理階段4.2智能電視SOC芯片結(jié)構(gòu)及原理二、智能電視SOC技術(shù)（六）圖形處理器（GPU）2.GPU工作原理光柵化處理階段的目的就是計(jì)算并設(shè)置好被對(duì)象覆蓋區(qū)域的像素顏色對(duì)三角形進(jìn)行設(shè)定，并計(jì)算哪此像素在三角形內(nèi)2）三角形遍歷三角形設(shè)定及三角形遍歷1）三角形設(shè)定及像素著色

查找哪些樣本或者像素是否位于三角形內(nèi)3）像素著色（1）光柵處理階段4.2智能電視SOC芯片結(jié)構(gòu)及原理二、智能電視SOC技術(shù)（六）圖形處理器（GPU）2.GPU工作原理4）輸出合并輸出合并：將之前步驟生成的色彩信息進(jìn)行合并形成最終輸出的像素色彩圖像縮放器4.2智能電視SOC芯片結(jié)構(gòu)及原理二、智能電視SOC技術(shù)（七）視頻后處理電路根據(jù)LCD液晶屏面板的固有分辨率對(duì)圖像數(shù)據(jù)的分辨率進(jìn)行縮放。首先對(duì)每個(gè)有效掃描行中的有效象素作水平方向的縮放處理，之后以掃描行為單位作垂直方向的縮放1.圖像縮放器4.2智能電視SOC芯片結(jié)構(gòu)及原理二、智能電視SOC技術(shù)（七）視頻后處理電路視頻信號(hào)處理芯片調(diào)整畫(huà)質(zhì)時(shí)，都是轉(zhuǎn)換到ＹＵＶ（YCRCB）的彩色空間進(jìn)行的，這樣便于設(shè)計(jì)算法和傳輸，調(diào)整完畢后，轉(zhuǎn)換為ＲＧＢ輸出2.參數(shù)調(diào)節(jié)電路4.2智能電視SOC芯片結(jié)構(gòu)及原理二、智能電視SOC技術(shù)（七）視頻后處理電路圖形引擎主要是完成屏顯控制（OSD）HDTVSoC圖形引擎主要由兩部分構(gòu)成一是BLTBiitter模塊主要完成對(duì)圖形進(jìn)行的各種編輯操作，另一塊是圖形顯示模塊GDU（GraphicDispIayUnit），主要完成三路圖形層顯示前的處理3.圖形引擎圖形引擎智能電視技術(shù)第5章

智能電視操作系統(tǒng)5.1TVOS軟件架構(gòu)5.2TVOS內(nèi)核層5.3硬件抽象層5.4組件層5.5執(zhí)行環(huán)境層5.6應(yīng)用框架層一、富執(zhí)行環(huán)境（REE）5.1TVOS軟件架構(gòu)（一）TVOS內(nèi)核層基礎(chǔ)操作系統(tǒng)功能，為上層軟件操作系統(tǒng)服務(wù)（二）硬件抽象層對(duì)TVOS硬件平臺(tái)能力的抽象封裝一、富執(zhí)行環(huán)境（REE）5.1TVOS軟件架構(gòu)（三）功能組件層實(shí)現(xiàn)智能電視操作系統(tǒng)核心功能（四）執(zhí)行環(huán)境層實(shí)現(xiàn)應(yīng)用軟件和應(yīng)用適配軟件的解釋執(zhí)行環(huán)境一、富執(zhí)行環(huán)境（REE）5.1TVOS軟件架構(gòu)（五）應(yīng)用框架層實(shí)現(xiàn)JAVA應(yīng)用和WEB應(yīng)用與功能組件模塊的接口封裝適配（六）應(yīng)用層應(yīng)用軟件層二、可信執(zhí)行環(huán)境（TEE）5.1TVOS軟件架構(gòu)（一）SecureOS安全操作系統(tǒng)（二）TEEHAL（三）TrustedAPPTEE硬件抽象層安全應(yīng)用程序一、Linuxkernel5.2TVOS內(nèi)核層（二）內(nèi)核是一個(gè)中間件。作用是將應(yīng)用層序的請(qǐng)求傳遞給硬件，對(duì)系統(tǒng)中的各種設(shè)備進(jìn)行尋址。應(yīng)用程序與硬件沒(méi)有聯(lián)系，只與內(nèi)核有聯(lián)系（一）內(nèi)核是一個(gè)資源管理程序。實(shí)現(xiàn)進(jìn)程調(diào)度、內(nèi)存管理、虛擬文件系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧、I/O管理、進(jìn)程間通讀和安全保護(hù)等（三）內(nèi)核就像一個(gè)庫(kù)，提供了一組面向系統(tǒng)的命令。系統(tǒng)調(diào)用對(duì)于應(yīng)用程序來(lái)說(shuō)，就像調(diào)用普通函數(shù)一樣二、

DTS（DeviceTreeSource）軟件模塊5.2TVOS內(nèi)核層（二）使用設(shè)備樹(shù)的優(yōu)勢(shì)設(shè)備樹(shù)是描述計(jì)算機(jī)的特定硬件設(shè)備信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，以便于操作系統(tǒng)的內(nèi)核可以管理和使用這些硬件，包括CPU或CPU，內(nèi)存，總線和其他一些外設(shè)。1.實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)代碼與設(shè)備的硬件信息相互的隔離，驅(qū)動(dòng)代碼只要負(fù)責(zé)處理邏輯，而關(guān)于設(shè)備的具體信息存放到設(shè)備樹(shù)文件中（一）設(shè)備樹(shù)（DeviceTree）2.硬件接口信息的變化而沒(méi)有驅(qū)動(dòng)邏輯的變化，開(kāi)發(fā)者只需要修改設(shè)備樹(shù)文件信息，不需要改寫(xiě)驅(qū)動(dòng)代碼二、DTS軟件模塊5.2TVOS內(nèi)核層描述的信息包括：CPU的數(shù)量和類別、內(nèi)存基地址和大小、總線和橋、外設(shè)連接、中斷控制器和中斷使用情況、GPIO控制器和GPIO使用情況、Clock控制器和Clock使用情況、解調(diào)器、解復(fù)用器、視頻處理器、GPU、音頻處理器及視頻后處理電路等信息（三）設(shè)備樹(shù)描述的信息三、

驅(qū)動(dòng)程序5.2TVOS內(nèi)核層驅(qū)動(dòng)程序是Linuxkernel與硬件設(shè)備之間的一個(gè)軟件層（一）驅(qū)動(dòng)程序驅(qū)動(dòng)程序?qū)⑻囟ǖ挠布O(shè)備功能映射為統(tǒng)一的硬件接口驅(qū)動(dòng)程序完全隱藏設(shè)備的工作細(xì)節(jié)三、

驅(qū)動(dòng)程序5.2TVOS內(nèi)核層（二）驅(qū)動(dòng)基本架構(gòu)硬件設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序設(shè)備樹(shù)文件Linuxkernel驅(qū)動(dòng)基本架構(gòu)示意圖5.3硬件抽象層TVOSHAL層是位于內(nèi)核層之上的服務(wù)程序。目的是對(duì)上層應(yīng)用提供一個(gè)統(tǒng)一的簡(jiǎn)單的查詢硬件設(shè)備的接口5.3硬件抽象層一、Stub硬件抽象模型各硬件抽象功能接口模塊采用Stub硬件抽象模型實(shí)現(xiàn)（一）硬件抽象（ID）一個(gè)硬件抽象（ID）對(duì)應(yīng)一硬件抽象模塊，每個(gè)ID對(duì)應(yīng)硬件模塊STUB的函數(shù)指針，上層軟件通過(guò)該指針，實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件的操作5.3硬件抽象層一、Stub硬件抽象模型各硬件抽象功能接口模塊采用Stub硬件抽象模型實(shí)現(xiàn)（二）操作函數(shù)每個(gè)操作函數(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件的某一項(xiàng)操作。如打開(kāi)音頻輸出、關(guān)閉音頻輸出、靜音等5.3硬件抽象層二、TVOS硬件抽象模塊（一）TVOS硬件抽象模塊組成1.媒體處理專用硬件抽象模塊序號(hào)模塊名稱描述1Aout（音頻輸出模塊）定義了音頻設(shè)備的輸出接口及對(duì)音頻設(shè)備的操作2Demux（解復(fù)用模塊）定義了操作控解復(fù)用器的接口3Frondedn（調(diào)諧模塊）定義了操控調(diào)諧器的接口4System（系統(tǒng)模塊）定義了對(duì)系統(tǒng)設(shè)置的接口5Vout（視頻輸出模塊）定義了視頻向顯示設(shè)備輸出的接口6AV（音視頻播放模塊）定義音視頻處理的接口是針對(duì)廣電領(lǐng)域媒體業(yè)務(wù)做的擴(kuò)展定義5.3硬件抽象層二、TVOS硬件抽象模塊（一）TVOS硬件抽象模塊組成2.通用硬件抽象模塊序號(hào)模塊名稱描述1OpenMAXIL模塊定義了媒體編碼、解碼接口2OpenGLES模塊定義了一系列三維圖形接口通用硬件抽象模塊采用了業(yè)界成熟的硬件抽象接口標(biāo)準(zhǔn)5.3硬件抽象層二、TVOS硬件抽象模塊（二）TVOS硬件抽象模塊實(shí)例Aout（音頻輸出模塊）：許多接口函數(shù)組成了音頻輸出模塊序號(hào)接口說(shuō)明1Aout_close關(guān)閉一個(gè)音頻輸出設(shè)備2Aout_open打開(kāi)一個(gè)音頻輸出設(shè)備3*aout_set_mute設(shè)置輸出靜音4*aout_set_chanel_mode設(shè)置聲道模式……5.3硬件抽象層二、TVOS硬件抽象模塊（二）TVOS硬件抽象模塊實(shí)例Aout（音頻輸出模塊）接口函數(shù)舉例：關(guān)閉Aout設(shè)備接口原型：staticinlineintaout_close(AOUT_DEVICE_S*pstDevice)輸入?yún)?shù)：pstDevice音頻輸出設(shè)備的句柄輸出參數(shù)：無(wú)返回值：0：正確；非0：錯(cuò)誤其他模塊與此相類似TVOS組件層向應(yīng)用框架層功能接口和組件層其他功能組件提供調(diào)用接口5.4組件層一、TVOS組件層的作用二、TVOS組件層的組成TVOS組件層包括組件服務(wù)管理、數(shù)字電視、媒體引擎、HTML5引擎、DRM、DCAS、人機(jī)交互、屏互動(dòng)、廣播信息服務(wù)、ATV、應(yīng)用管理、消息管理等功能組件接口5.4組件層二、TVOS組件層的組成5.4組件層二、TVOS組件層的組成5.4組件層二、TVOS組件層的組成通過(guò)Binder機(jī)制實(shí)現(xiàn)跨進(jìn)程通信5.4組件層四、

功能組件模型TVOS功能組件由服務(wù)端和客戶端組成服務(wù)端和客戶端運(yùn)行在不同的進(jìn)程空間5.4組件層四、

功能組件模型（一）TVOS組件服務(wù)端1.TVOS組件服務(wù)端作用（1）負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的組件功能（2）通過(guò)硬件抽象層調(diào)用內(nèi)核層軟件模塊和底層硬件（3）服務(wù)多個(gè)不同的組件客戶端運(yùn)行實(shí)例2.TVOS組件服務(wù)端組成（1）服務(wù)實(shí)現(xiàn)軟件模塊（2）Stub軟件模塊5.4組件層四、

功能組件模型（二）TVOS組件客戶端1.TVOS組件客戶端組成（1）客戶端實(shí)現(xiàn)軟件模塊（2）服務(wù)Proxy（3）客戶端API等軟件模塊2.TVOS組件客戶端作用主要為服務(wù)代理功能5.4組件層四、

功能組件模型（三）Binder機(jī)制1.Binder機(jī)制的作用實(shí)現(xiàn)客戶端與服務(wù)端跨進(jìn)程通信進(jìn)程是資源分配的最小單位，線程是CPU調(diào)度的最小單位簡(jiǎn)單的比喻：進(jìn)程=火車，線程=車廂5.4組件層四、

功能組件模型（三）Binder機(jī)制2.Binder機(jī)制的優(yōu)點(diǎn)（1）便于service和Client的請(qǐng)求管理（2）在應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)時(shí)，只需為客戶端建立到服務(wù)端的連接，就可花很少時(shí)間和精力去實(shí)現(xiàn)服務(wù)端的相應(yīng)功能5.4組件層四、

功能組件模型（四）

功能組件實(shí)例5.4組件層五、

組件服務(wù)管理（一）

組件服務(wù)管理器的作用實(shí)現(xiàn)組件服務(wù)端與客戶端之間的協(xié)同工作3.通過(guò)查詢的信息實(shí)現(xiàn)對(duì)組件服務(wù)端的調(diào)用1.組件服務(wù)端向組件服務(wù)管理器注冊(cè)相應(yīng)服務(wù)信息（二）

組件服務(wù)管理器的工作過(guò)程2.客戶端通過(guò)向組件服務(wù)管理器查詢對(duì)應(yīng)組件服務(wù)端的相關(guān)信息5.4組件層五、

組件服務(wù)管理（二）

組件服務(wù)管理器的工作過(guò)程TVM執(zhí)行環(huán)境層為JAVA應(yīng)用及其所調(diào)用的應(yīng)用框架層相關(guān)功能接口實(shí)例提供解釋和運(yùn)行環(huán)境，支撐JAVA應(yīng)用的加載和運(yùn)行5.5執(zhí)行環(huán)境層一、TVM執(zhí)行環(huán)境（一）

功能（二）

功能架構(gòu)與實(shí)現(xiàn)機(jī)制1.架構(gòu)（1）應(yīng)用模型轉(zhuǎn)換器（2）字節(jié)碼轉(zhuǎn)換器（3）JAVA支持模塊（4）JAVA虛擬機(jī)5.5執(zhí)行環(huán)