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绪论1

0.1数字电视技术发展概况1

0.2数字电视系统的组成2

0.3数字电视系统与数字通信系统的比较3

0.4数字电视技术所涉及的内容5

习题与思考题6

参考文献6

第1章 电视基础知识7

1.1彩色视觉与三基色原理7

1.1.1彩色视觉7

1.1.2描述彩色的三个基本参量7

1.1.3人眼的彩色分辨力9

1.1.4三基色原理与相加混色10

1.2电视传像原理10

1.2.1电影成像与电视传像10

1.2.2固体摄像器件概论11

1.2.3 CCD图像传感器及其工作原理12

1.2.4 MOS型图像传感器及其工作原理14

1.3电视图像信号与电视图像的基本参数16

1.3.1扫描参数16

1.3.2清晰度与分解力16

1.3.3电视信号的带宽17

1.3.4图像对比度、灰度18

1.4视频图像信号19

1.4.1黑白电视信号19

1.4.2黑白图像信号的频谱21

1.4.3基色信号、亮度信号与色差信号22

1.4.4标准彩条信号22

1.5本章小结26

习题与思考题26

参考文献27

第2章 模拟彩色电视制式与传输28

2.1彩色电视信号的兼容28

2.1.1色度信号的选取28

2.1.2彩色电视信号的频带压缩29

2.2 NTSC制30

2.2.1正交平衡调幅与同步检波30

2.2.2色度信号的幅度压缩32

2.2.3波形图与矢量图33

2.2.4 NTSC制的编码和解码35

2.2.5 NTSC制的微分相位失真和微分增益失真36

2.3 PAL制37

2.3.1 V分量逐行倒相37

2.3.2 PAL制信号的编码38

2.3.3副载波频率的选择40

2.3.4 PAL制信号的解码41

2.4 SECAM制44

2.4.1 SECAM制的基本原理44

2.4.2 SECAM制的编码与解码45

2.5模拟电视信号的传输46

2.5.1地面电视广播47

2.5.2有线电视广播50

2.5.3卫星电视广播52

2.6模拟彩色电视制式的缺陷55

2.7本章小结56

习题与思考题57

参考文献58

第3章 标准清晰度电视数字化的演播室标准59

3.1演播室标准的数字编码参数59

3.2抽样频率的选择及样点结构60

3.3信号电平与量化等级的关系62

3.4分量数字信号的时分复用及接口标准63

3.5数字帧组成结构65

3.6辅助数据信息及其插入位置68

3.7数字音频信号源参数及演播室数字音频接口70

3.8数字音频信号的插入方式71

3.9数字音频信号与数字视频信号的同步73

3.10本章小结75

习题与思考题75

参考文献76

第4章 视频编码标准77

4.1引言77

4.2 JPEG标准78

4.2.1概述78

4.2.2 DCT79

4.2.3 JPEG基本系统80

4.3 JPEG 200086

4.3.1概述86

4.3.2小波变换87

4.3.3 JPEG 2000编解码原理89

4.4 MPEG-194

4.4.1概述94

4.4.2 MPEG-1基本概念94

4.4.3 MPEG-1编解码原理96

4.4.4基于MPEG-1的视频监控系统99

4.5 MPEG-2102

4.5.1概述102

4.5.2 MPEG-2基本概念103

4.5.3 MPEG-2编解码原理107

4.5.4 MPEG-2应用109

4.6 H.264110

4.6.1 H.264概述110

4.6.2 H.264的编码结构与格式110

4.6.3 H.264编解码器111

4.7 AVS标准115

4.7.1概述115

4.7.2关键技术115

4.7.3 AVS视频编码器116

4.8本章小结118

习题与思考题118

参考文献119

第5章 差错控制编码121

5.1概述121

5.2差错控制方式122

5.3差错控制编码的分类123

5.4差错控制编码的基本概念124

5.5线性分组码126

5.6循环码130

5.7 BCH码134

5.7.1本原多项式、有限域、多项式的根134

5.7.2 BCH码的生成多项式和基本参数136

5.7.3 BCH码编码举例137

5.8 RS码139

5.8.1问题的提出139

5.8.2 RS码编码、解码与纠错的基本原理140

5.8.3数字电视传输中的RS码143

5.9卷积码（连环码）144

5.9.1卷积码编码144

5.9.2卷积码的译码与纠错146

5.9.3删余截短卷积码（卷积收缩码）148

5.10交织码与分组交织149

5.11交叉交织150

5.12本章小结153

习题与思考题154

参考文献155

第6章 数字视频信号的基带传输156

6.1数字视频信号的传输方案156

6.2数字基带信号的码型156

6.2.1码型的要求和分类156

6.2.2二元码157

6.2.3三元码159

6.2.4多元码160

6.3无码间串扰的基带传输161

6.3.1数字基带信号传输系统模型161

6.3.2无码间串扰的基带传输特性162

6.3.3无码间串扰的基带传输系统的频带利用率165

6.4伪随机信号及其应用166

6.4.1 m序列产生及其性质166

6.4.2扰码与解扰168

6.4.3 m序列在系统误码率测量中的应用168

6.5本章小结169

习题与思考题170

参考文献170

第7章 数字调制传输171

7.1概述171

7.2二进制数字调制解调原理171

7.2.1二进制振幅键控（2ASK）与解调171

7.2.2二进制频移键控（2FSK）与解调173

7.2.3二进制相移键控（2PSK）与解调174

7.2.4二进制差分相移键控（2DPSK）与解调176

7.3二进制数字调制信号的频谱特性179

7.3.1 2ASK信号的频谱特性179

7.3.2 2FSK信号的频谱特性180

7.3.3二进制相移（2PSK、2DPSK）信号的功率谱与带宽181

7.4二进制数字调制系统性能比较181

7.5多进制数字调制系统183

7.5.1多进制振幅键控（MASK）与性能183

7.5.2多进制正交幅度调制（MQAM）原理及其性能185

7.5.3多进制频移键控（MFSK）原理与性能186

7.5.4多进制相移键控（MPSK）原理与性能187

7.6本章小结193

习题与思考题194

参考文献195

第8章 多路传输与数字复接技术196

8.1多路传输与多址传输196

8.2数字复接技术196

8.2.1数字复接设备的组成与复接标准197

8.2.2数字复接方式197

8.3准同步复接中的码速调整199

8.4同步数字系列（SDH）200

8.4.1 SDH的帧结构200

8.4.2 SDH的复用单元202

8.4.3我国的SD H基本复用结构203

8.5数字电视信号的同步复接与SDH传输系统的组成205

8.6 SDH技术在广播电视传输网中的应用207

8.7本章小结208

习题与思考题208

参考文献209

第9章 卫星数字电视广播210

9.1概述210

9.2卫星电视广播体制211

9.2.1卫星传输标准211

9.2.2单路单载波传输212

9.2.3多路单载波传输212

9.2.4卫星传输的工作频段212

9.3卫星传输信道的特点213

9.4 DVB-S传输系统的信道编码214

9.4.1复用适配与能量扩散215

9.4.2外编码器（RS编码）217

9.4.3卷积交织217

9.4.4内编码（卷积编码）219

9.4.5基带成形223

9.5 QPSK调制224

9.6 QPSK信号的解调及相位模糊的解决方法226

9.6.1 QPSK的解调226

9.6.2解调载波的恢复226

9.6.3相位模糊的影响228

9.6.4相位模糊的解决办法229

9.7 DVB-S信道编码的性能评价232

9.7.1卷积码的最小码距dmin与自由距离dfree232

9.7.2卷积码的纠错能力233

9.7.3编码增益233

9.7.4功率利用率233

9.7.5信道编码占用的频带234

9.7.6译码深度234

9.8数字电视卫星直播234

9.9 DVB-S2标准235

9.9.1香农极限235

9.9.2 DVB-S2发端系统组成236

9.9.3 DVB-S2中的APSK调制237

9.9.4 VCM、ACM工作模式239

9.9.5 DVB-S2与DVB-S的性能比较239

9.10本章小结240

习题与思考题241

参考文献241

第10章 有线数字电视广播243

10.1概述243

10.2有线数字电视系统的组成243

10.3 DVB-C传输系统的信道编码244

10.3.1基带物理接口与数据随机化245

10.3.2字节到符号映射246

10.3.3基带成形与64QAM调制247

10.4光纤传输的基本概念250

10.4.1引言250

10.4.2光纤结构与类型251

10.4.3光纤的传输特性252

10.5数字电视信号在HFC网上的传输及信道频谱划分254

10.6数字视频传输平台255

10.7光纤传输射频电视信号的性能分析256

10.8光纤有线电视系统的光发射机与光接收机258

10.8.1外调制光发射机258

10.8.2 CATV系统中的光接收机261

10.9 HFC网络中光纤干线视频传输系统261

10.9.1 AM-VSB副载波复用光纤传输系统261

10.9.2 AM-VSB和MQAM混合光纤传输系统263

10.10 HFC组网实例265

10.10.1 HFC组网一般结构265

10.10.2大城市HFC组网266

10.10.3 CMTS系统267

10.10.4用户分配系统268

10.11有线电视网络主要技术参数及其对图像的影响269

10.12本章小结270

习题与思考题271

参考文献271

第11章 数字电视地面广播273

11.1概述273

11.2 DVB-T传输系统的信道编码274

11.2.1内交织274

11.2.2映射与星座图276

11.2.3 OFDM信号的形成276

11.3 ATSC数字电视标准282

11.3.1 ATSC的信道编码与调制系统框图283

11.3.2数据随机化与RS编码283

11.3.3数据交织284

11.3.4格形编码（网格编码、TCM编码）调制285

11.3.5均衡滤波287

11.3.6 ATSC信道编码与调制性能参数288

11.4 ISDB-T数字电视地面传输标准简介289

11.5中国数字电视地面传输标准293

11.5.1系统组成293

11.5.2随机化与前向纠错编码（FEC）293

11.5.3符号星座映射与交织295

11.5.4帧结构298

11.5.5系统信息及传输301

11.5.6帧体数据处理302

11.5.7基带后处理与射频信号形成302

11.5.8单载波工作模式和多载波工作模式303

11.6本章小结305

习题与思考题305

参考文献306

第12章 数字电视的条件接收307

12.1概述307

12.2 CA系统的工作原理308

12.2.1条件接收系统的基本概念308

12.2.2条件接收系统的总体框图309

12.2.3条件接收系统的安全技术310

12.2.4同密方式和多密方式312

12.3 CA系统举例314

12.4本章小结317

习题与思考题317

参考文献317

第13章 数字电视机顶盒319

13.1概述319

13.2数字电视机顶盒的基本结构320

13.2.1数字电视机顶盒的逻辑结构320

13.2.2数字电视机顶盒的电路组成321

13.3数字电视机顶盒的关键技术325

13.4数字电视机顶盒电路327

13.4.1单片解复用与解码芯片327

13.4.2一体化调谐解调器332

13.5数字电视机顶盒组合方案335

13.6数字电视机顶盒中间件338

13.6.1中间件参考模型338

13.6.2中间件标准MHP339

13.6.3中间件产品342

13.7数字电视机顶盒的性能指标342

13.8数字电视机顶盒的发展趋势348

13.9本章小结348

习题与思考题349

参考文献349

第14章 数字电影技术351

14.1电影的发展简史351

14.2胶片电影的成像与放映351

14.3胶片电影成像与高清晰度电视成像的性能比较353

14.4数字电影及其优点357

14.5数字电影系统的组成358

14.6图像压缩编码技术360

14.7数字电影的数据加密361

14.8数字电影的打包封装技术363

14.9数字电影放映中的投影技术363

14.9.1数字光处理（DLP）投影系统363

14.9.2 LCOS反射式投影系统365

14.10数字电影院366

14.11数字电影标准化进程368

14.12本章小结368

习题与思考题369

参考文献369

附录 缩略语中英文对照370