數(shù)字電視原理與應(yīng)用技術(shù)

前言

　　作為一門理論上博大精深、應(yīng)用上發(fā)展迅速而又極其廣泛的“數(shù)字電視原理與應(yīng)用技術(shù)”，編寫一本適合本?？茖W(xué)生在70個學(xué)時左右的教材，如何解決教材的“理論化”與“科普化”的矛盾問題，是讓作者在整個編寫過程中最費(fèi)思量的問題。力求使本書“基礎(chǔ)理論清晰、實際應(yīng)用具體、最新成果恰當(dāng)，使本書的精品內(nèi)容最大化，便于讀者通過本書的學(xué)習(xí)，真正起到學(xué)有所長”之目的是作者努力所做的工作。數(shù)字電視的關(guān)鍵技術(shù)是信源編碼、信道編碼、調(diào)制與條件接收等內(nèi)容，涉及數(shù)字電視信號的攝取、壓縮編碼、復(fù)用與信道編碼、調(diào)制與傳輸以及條件接收與顯示等相關(guān)內(nèi)容。對此，全書共分8章有側(cè)重地作了清晰地描述，且各章均以應(yīng)用為主，理論結(jié)合實際，前后內(nèi)容聯(lián)系緊密，數(shù)據(jù)及實例翔實充分，與數(shù)字電視一樣，具有較大的信息量和實用性。在思考題與習(xí)題的設(shè)計上，具有一定的綜合和高度，且有的題目沒有唯一答案，但這些發(fā)散性題目是有最佳答案的，甚至需要同學(xué)們之間的交流，目的是希望讀者以本書為“基地”，通過多種途徑加深對數(shù)字電視理論與實踐的深刻理解。因為任何一本書不可能面面俱到，也無此必要。本書是安徽省精品建設(shè)課程的成果之一，是安徽省高等學(xué)?！笆晃濉币?guī)劃教材，也得到安徽省高等學(xué)校（巢湖學(xué)院）重點(diǎn)建設(shè)實驗室“電子電工實訓(xùn)中心”項目資金的資助。本書的出版，得到巢湖學(xué)院物理與電子科學(xué)系全體同仁以及皖西學(xué)院和合肥師范學(xué)院等兄弟院校的幫助和支持，得到國防工業(yè)出版社丁福志編輯的大力幫助和支持，編者在此一并表示衷心感謝。限于編者認(rèn)知水平，書中存在的欠缺及錯誤，還望讀者在使用中給予批評指正，編者表示真誠的謝意。

內(nèi)容概要

本書共分8章，分別論述了數(shù)字電視信號的攝取、壓縮編碼、復(fù)用與信道編碼、調(diào)制與傳輸以及條件接收與顯示等內(nèi)容。數(shù)字電視的關(guān)鍵技術(shù)是信源編碼、信道編碼、調(diào)制，以及條件接收技術(shù)等內(nèi)容，對此在本書工作了清晰地描述。各章均以應(yīng)用為主，理論結(jié)合實際，數(shù)據(jù)翔實，典型實例充分，且對層次結(jié)構(gòu)和重難點(diǎn)內(nèi)容都進(jìn)行了合理的設(shè)計，便于教與學(xué)。        本書是電子信息、廣播電視、自動化、計算機(jī)及通信類專業(yè)的本?？?0個學(xué)時左右的教材，也適合對數(shù)字電視感興趣的廣大讀者。

書籍目錄

第1章　數(shù)字電視及數(shù)字電視信號的形成  1.1　數(shù)字電視的基本特點(diǎn)及其分類    1.1.1　數(shù)字電視的優(yōu)越性    1.1.2　數(shù)字電視的分類  1.2　數(shù)字?jǐn)z像機(jī)    1.2.1　數(shù)字?jǐn)z像機(jī)基本結(jié)構(gòu)與原理    1.2.2　數(shù)字電視攝像機(jī)的重要參數(shù)指標(biāo)    1.2.3　數(shù)字處理攝像機(jī)的特點(diǎn)    1.2.4　幾種廣播級數(shù)字?jǐn)z錄一體機(jī)的性能  1.3　電視信號的數(shù)字化過程    1.3.1　模擬信號的取樣及其形式    1.3.2　量化原理與量化誤差    1.3.3　數(shù)字化信號的編碼與非線性編輯  1.4　視頻模數(shù)轉(zhuǎn)換器與數(shù)模轉(zhuǎn)換器    1.4.1　視頻模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）    1.4.2　視頻數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）  本章小結(jié)  思考題與習(xí)題第2章　視音頻信號的壓縮編碼　2.1　壓縮編碼的必要性　2.2　圖像信號的壓縮依據(jù)    2.2.1  圖像結(jié)構(gòu)中的冗余信息    2.2.2　人眼的視覺特性　2.3　預(yù)測編碼的基本原理    2.3.1　運(yùn)動補(bǔ)償預(yù)測編碼的基本思想    2.3.2  直方圖與塊匹配的判決機(jī)制　2.4　常用的塊匹配快速搜索法    2.4.1　二維對數(shù)法    2.4.2　三步搜索法及其改進(jìn)    2.4.3　菱形搜索法    2.4.4　分級搜索法    2.4.5　運(yùn)動補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用舉例　2.5　Huffman編碼與算術(shù)編碼    2.5.1　Huffman編碼與解碼    2.5.2　算術(shù)編解碼的基本原理　2.6　離散余弦變換編解碼的基本原理    2.6.1　一維離散余弦變換及特點(diǎn)    2.6.2　二維離散余弦變換與壓縮編碼    2.6.3　基于DCT的量化    2.6.4　DCT系數(shù)的熵編碼    2.6.5　DCT壓縮比計算    2.6.6　DCT的反量化與反變換    2.6.7　圖像的DCT及其發(fā)展　2.7　子帶編碼的基本原理    2.7.1　數(shù)字信號的抽取與內(nèi)插技術(shù)    2.7.2　圖像信號的子帶編碼　2.8　音頻信號的壓縮編解碼    2.8.1　心理聲學(xué)模型與感知音頻編碼    2.8.2　MPEG-2 AAC音頻編解碼特點(diǎn)    2.8.3　MPEG-2 AAC編解碼器原理結(jié)構(gòu)　本章小結(jié)　思考題與習(xí)題　附錄　2D—DCT的C語言實現(xiàn)第3章　視音頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)及其特點(diǎn)　3.1　H.261標(biāo)；準(zhǔn)    3.1.1　H.261標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn)與用途    3.1.2　H.261標(biāo)準(zhǔn)的圖像編碼特點(diǎn)　3.2　JPEG標(biāo)準(zhǔn)與JPEG2000　3.3　MPEG-1、MPEG-2和MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容    3.3.1　MPEG-1標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容    3.3.2　MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容    3.3.3　MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容　3.4　MPEG標(biāo)準(zhǔn)的視頻數(shù)據(jù)流結(jié)構(gòu)　3.5　MPEG標(biāo)準(zhǔn)編碼特點(diǎn)　3.6　MPEG標(biāo)準(zhǔn)的編解碼原理……第4章　數(shù)字電視信號的復(fù)用與信道編碼第5章　數(shù)字電視信號的調(diào)制與傳輸技術(shù)第6章　數(shù)字電視機(jī)頂盒與條件接收第7章　數(shù)字電視信號的接收、監(jiān)測與顯示第8章　數(shù)字電視的新型顯示器件參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第1章　數(shù)字電視及數(shù)字電視信號的形成　　傳統(tǒng)的模擬電視，從圖像信號的產(chǎn)生、傳輸?shù)浇邮諜C(jī)的復(fù)原，其整個過程幾乎都是在模擬體制下完成的。其特點(diǎn)是采用時間軸取樣，每幀圖像在垂直方向取樣，以幅度調(diào)制方式傳送視頻信號，為降低頻帶同時避開人眼對圖像重現(xiàn)的敏感頻率，將一幀圖像又分成奇、偶兩場的隔行掃描方式，以形成光電轉(zhuǎn)換或電光轉(zhuǎn)換。由于20世紀(jì)50年代電視理論和技術(shù)的缺陷，使傳統(tǒng)的電視存在易受干擾、色度分解力不足且容易造成亮色串?dāng)_、行閃爍與行蠕動、清晰度低和臨場感弱、時間利用率和頻帶利用率都不高以及不能與現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)兼容等缺點(diǎn)。此外，傳統(tǒng)模擬電視的NTSC／SECAM/PAL三大制式因頻道帶寬、視頻信號帶寬及行場結(jié)構(gòu)等參數(shù)差異較大而無法兼容。隨著計算技術(shù)、圖像編碼技術(shù)和通信等技術(shù)的飛速發(fā)展，以及超大規(guī)模集成電路水平的提高，至20世紀(jì)90年代末，以美歐日為代表的數(shù)字電視軟硬件技術(shù)都達(dá)到了較高的應(yīng)用水準(zhǔn)。與此同時，它們也相繼推出各具特色的數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)。所有這些，標(biāo)志著模擬電視技術(shù)被推向一個更加嶄新的階段，即以數(shù)字電視為特征的第三代電視（黑白電視和彩色電視分別為第一代和第二代）從實驗室走向人們工作、生活之中。

圖書封面

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