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第1章信号与信号的数字化1

第一节 信号的定义与分类2

1.1周期信号与非周期信号2

1.2连续信号与离散信号5

第二节 周期信号的傅里叶级数表示7

2.1三角函数形式的傅里叶级数7

2.2指数函数形式的傅里叶级数10

2.3方波信号的傅里叶级数示例10

第三节 非周期信号的傅里叶变换15

第四节 周期信号的傅里叶变换16

4.1正弦和余弦信号的傅里叶变换16

4.2一般周期信号的傅里叶变换17

第五节 信号带宽与信道带宽20

5.1信号带宽20

5.2信道带宽21

5.3两者的关系24

第六节 连续时间信号的抽样25

6.1时域抽样26

6.2频域抽样28

6.3抽样定理28

第七节 声音信号的数字化30

7.1模拟声音的取样30

7.2样点值的量化31

7.3量化值的编码32

第八节 图像信号的数字化33

8.1图像分辨率和像素深度33

8.2空间抽样定理36

思考题37

第2章影视基础39

第一节 电影的发展历程40

1.1视觉暂留现象41

1.2电影的发明42

1.3电影的发展43

1.4电影的挑战43

第二节 活动影像的拍摄原理45

2.1运动视觉原理45

2.2电影拍摄的速度47

2.3电影画幅尺寸50

2.4宽银幕电影53

第三节 光色特性和人眼对光色的识别54

3.1波的基本概念54

3.2光色的特性参数57

3.3光的相加原理60

3.4光的相减原理61

第四节 色度图与色彩管理62

4.1彩色视觉62

4.2配色试验62

4.3 RGB色度图64

4.4 XYZ色度图65

4.5 XYZ色度图的应用68

4.6色彩管理68

第五节 电影的制作流程69

5.1前期筹备阶段70

5.2拍摄阶段72

5.3后期加工73

第六节 电视的发展历程75

6.1机械扫描电视75

6.2电子扫描电视76

6.3黑白和彩色电视77

6.4标清数字电视77

6.5高清数字电视78

6.6手持手机电视80

第七节 电视节目的制作方式81

7.1电子新闻采集方式81

7.2电子现场制作方式82

7.3电子演播室制作方式84

7.4网络电视方式84

思考题86

第3章声音的记录与还放89

第一节 声音的产生91

1.1声波的产生91

1.2人的发声机理91

1.3声波的物理属性93

1.4声波的传播环境93

1.5室内声场的混响时间94

第二节 声音的感知97

2.1声音的感知属性97

2.2听觉系统的临界频带101

2.3人耳的掩蔽效应102

2.4人耳的空间位置感知105

第三节 录音技术的发展109

3.1机械录音109

3.2电声录音110

3.3数字录音112

第四节 影视录音114

4.1影视音源114

4.2影视录音方式114

4.3同期录音设备116

4.4同期录音步骤116

第五节 传声器118

5.1传声器的分类118

5.2传声器的工作原理119

5.3传声器的指向性121

5.4主要技术指标123

第六节 调音台124

6.1主要功能单元125

6.2调音台的使用126

第七节 数字录音设备130

7.1数字录音设备的种类130

7.2数字录音机的特点135

7.3数字录音机的选型136

第八节 声音接口138

8.1非平衡模拟音频接口139

8.2平衡模拟音频接口139

8.3 SPDIF数字音频接口140

第九节 音质的主观评价141

思考题143

第4章活动影像的摄取145

第一节 透镜成像原理147

第二节 摄影基础152

2.1曝光152

2.2调焦154

2.3景深156

2.4构图158

第三节 电影摄影机160

3.1电影摄影机的分类161

3.2电影摄影机的构造161

第四节 电视摄像机168

4.1电视摄像机的分类168

4.2电视摄像机的技术指标170

第五节 电视摄像机的组成171

5.1光学镜头172

5.2机身172

5.3寻像器175

5.4电源175

5.5传声器176

5.6通讯系统176

5.7摄像机电缆177

第六节 摄像机操作177

6.1摄前准备177

6.2操作要领180

6.3机位设定181

6.4静态与动态构图186

6.5运动拍摄186

6.6 轴线规则188

第七节 摄影摄像的辅助设备189

思考题191

第5章电视原理及其数字化193

第一节 电视图像传送过程194

1.1图像的摄取194

1.2图像的分解196

1.3图像的重现198

第二节 电视扫描原理203

2.1扫描过程203

2.2实现方法204

2.3逐行扫描205

2.4隔行扫描206

第三节 黑白全电视信号209

3.1图像信号209

3.2复合消隐信号210

3.3复合同步信号211

3.4黑白全电视信号213

第四节 彩色图像的摄取与重现214

4.1彩色图像的摄取215

4.2彩色图像的重现216

第五节 彩色电视制式218

5.1亮度信号的形成220

5.2色度信号的形成220

5.3色差信号的频带压缩221

5.4亮度与色度信号的频谱间置222

5.5亮度与色度频谱间置的实现225

5.6 NTSC彩色电视制式228

5.7 PAL彩色电视制式229

5.8 SECAM彩色电视制式230

第六节 彩色全电视信号231

第七节 电视信号的频带宽度234

第八节 电视信号的数字化236

8.1复合与分量电视信号237

8.2复合电视信号的数字化238

8.3分量电视信号的数字化239

8.4 D1、CIF、QCIF和SQCIF242

8.5色度采样格式242

思考题244

第6章影视声音编辑247

第一节 素材准备249

1.1普通声卡249

1.2专业声卡250

第二节 声音文件252

2.1wave252

2.2 AIFF255

2.3 MIDI255

2.4 AC-3256

2.5 MPEG-1256

2.6 S48257

第三节 音效制作258

3.1硬件效果器258

3.2硬件效果器的连接259

3.3软件效果器260

第四节 音效原理263

4.1音量调整263

4.2回声、回响与混响264

4.3时间拉伸266

4.4频域均衡268

思考题269

第7章影视图像处理271

第一节 基本概念273

1.1像素273

1.2分辨率273

1.3像素深度与图像深度274

1.4位图与矢量图274

1.5伽马校正276

第二节 数字图像处理简介277

第三节 对比度增强280

3.1直方图的基本概念280

3.2直方图拉伸281

3.3直方图均衡283

第四节 滤镜技术288

4.1图像平滑288

4.2图像锐化290

4.3中值滤波292

第五节 图层技术294

5.1图层混合原理294

5.2图层混合算法与效果295

第六节 通道与蒙板301

6.1通道的概念301

6.2通道的分类301

6.3蒙板——临时通道303

第七节 图像压缩304

7.1 JPEG简介304

7.2 JPEG压缩的主要步骤305

7.3 JPEG编码示例310

第八节 图像文件格式312

思考题314

第8章视频非线性编辑317

第一节 线性与非线性编辑318

1.1基本概念318

1.2非线性编辑的优势319

第二节 非线性编辑系统的发展321

2.1机械式非线性编辑321

2.2电子非线性编辑322

2.3数字非线性编辑322

第三节 非线性编辑硬件系统323

3.1计算机平台325

3.2视音频处理卡325

3.3存储设备326

3.4输入输出接口328

第四节 非线性编辑软件330

4.1板卡型非线性编辑软件330

4.2通用型非线性编辑软件331

第五节 非线性编辑流程333

5.1素材采集333

5.2节目编辑335

5.3节目输出336

第六节 视频特效337

6.1常用的视频特效337

6.2转场特效342

6.3运动特效350

6.4字幕叠加351

第七节 非线性编辑的发展趋势353

7.1网络化353

7.2高清化354

7.3多元化354

思考题355

第9章电视演播室357

第一节 电视演播室概述358

1.1演播室的分类358

1.2环境布局和功能359

第二节 电视演播室的设备及功能360

2.1视频系统360

2.2音频系统369

2.3字幕系统371

2.4灯光及控制系统372

2.5内部通话系统374

2.6 TALLY系统378

第三节 电视演播室的节目直播380

3.1直播的技术要求380

3.2直播应急备份措施382

第四节 电视演播室的节目储存383

4.1DAS384

4.2 FC-SAN385

4.3 IP-SAN387

4.4NAS388

4.5存储方案选择390

思考题391

第10章数字电影393

第一节 数字电影简介395

1.1数字电影的特点395

1.2数字电影的制作方式396

第二节 胶片电影的数字化397

第三节 数字电影摄像机400

3.1 4K数字电影摄像机400

3.2 2K数字电影摄像机401

3.3 2K高清电视摄像机403

3.4数字电影摄像机的输出404

3.5数字高清摄像机的输出404

第四节 数字电影的放映408

4.1 DLP显示技术408

4.2 LCOS显示技术412

4.3数字电影投影仪413

第五节 数字电影的制作与发行415

5.1 DCI规范416

5.2彩色空间转换417

5.3压缩算法选择417

5.4 JPEG2000图像压缩418

5.5数字电影图像的码流组织419

5.6发行文件格式420

第六节 数字电影与高清电视421

第七节 电影立体声423

7.1立体声简介423

7.2杜比立体声424

第八节 影院数字音频系统426

8.1杜比数字立体声DSD426

8.2数字影院系统DTS427

8.3索尼动态数字声SDDS428

思考题429

第11章数字电视431

第一节 什么是数字电视432

1.1数字电视的数据速率433

1.2典型的数字电视压缩效率434

第二节 数字视频压缩435

2.1运动估计与运动补偿436

2.2搜索窗口与全搜索算法440

2.3快速搜索算法442

2.4前向预测与后向预测445

2.5 I类图像的压缩编码算法447

2.6 P类图像的压缩编码算法448

2.7B类图像的压缩编码算法448

第三节 视频编码标准450

3.1第一代静态图像编码标准—— JPEG451

3.2第二代静态图像编码标准—— JPEG2000455

3.3视频会议编码标准——H261456

3.4数字声像存储标准——MPEG-1459

3.5低比特率视频会议编码标准——H263460

3.6通用视频图像压缩编码标准—— MPEG-2H.262462

3.7 低比特率音频和视频对象压缩编码标准——MPEG-4464

3.8高性能视频编码新标准——H264MPEG-4AVC465

第四节 高清数字电视——HDTV466

4.1高清电视的发展历程467

4.2高清电视的特点469

4.3高清电视的拍摄与制作471

4.4高清和标清的转换472

4.5高清电视机476

思考题477

第12章电视广播479

第一节 模拟电视广播480

1.1图像信号的调制480

1.2伴音信号的调制483

1.3射频信号的发射483

第二节 数字电视广播——DVB484

2.1 DVB简介484

2.2 DVB系统结构486

2.3数据扰乱489

2.4纠错编码489

2.5数字调制490

2.6均衡491

2.7同步与时钟提取492

第三节 地面开路广播493

3.1多径干扰494

3.2多普勒频移495

第四节 有线电视广播496

4.1系统组成496

4.2前端系统497

4.3干线传输系统500

4.4用户分配系统501

第五节 卫星广播505

5.1卫星通信505

5.2卫星电视507

第六节 电视广播频道划分508

6.1电视频道带宽508

6.2电视频道分配509

思考题510

缩写词表513

参考文献517