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第1章　电视传像基本原理1

1.1　景物像的分解与像素的顺序传输1

1.1.1 景物像的分解1

1.1.2　像素的顺序传输2

1.2　逐行扫描及隔行扫描2

1.2.1 水平扫描和垂直扫描的参数2

1.2.2　逐行扫描4

1.2.3 隔行扫描5

1.3　亮度视频信号6

1.3.1 概述6

1.3.2 图像信号7

1.3.3　复合消隐信号7

1.3.4　复合同步信号8

1.3.5　全电视信号9

1.4　彩色视频信号的组成10

1.4.1　三基色原理10

1.4.2　亮度和色差信号编码11

1.5　彩色电视中视频信号的调制传输13

1.5.1 视频信号对高频载波的调制13

1.5.2　色差信号频谱搬移和色度信号形成14

1.5.3 彩色全电视信号和U，V信号15

1.6　电视频道的划分和使用16

思考题17

第2章　数字电视概论18

2.1　模拟电视广播制式的缺点18

2.2　模拟高清晰度电视19

2.3　数字电视广播的发展20

2.4　数字电视广播系统简介22

思考题23

第3章　电视信号数字化原理与接口规范24

3.1　数字化基础24

3.1.1　连续时间信号的取样24

3.1.2　离散时间信号的量化25

3.1.3 编码28

3.2　数字电视信号取样原理29

3.2.1 数字分量系统中的亮度和色差信号30

3.2.2　取样结构31

3.2.3 亮度信号取样频率的选择31

3.2.4　色度取样格式32

3.3　标准清晰度数字电视演播室编码参数35

3.3.1　演播室数字编码主要参数35

3.3.2　数字视频信号量化电平分配36

3.4　数字标准清晰度电视信号接口37

3.4.1 信号时分复用传输格式38

3.4.2 比特并行接口41

3.4.3　SDI串行接口43

3.5　数字高清晰度电视演播室编码参数44

3.5.1　概述44

3.5.2　数字高清晰度电视视频参数45

3.5.3 我国数字高清晰度电视演播室编码参数标准47

3.5.4　数字高清晰度电视演播室信号接口50

3.6　声音信号数字化基础52

3.6.1 音频信号基础52

3.6.2　数字声音信源参数52

3.7　数字声音信号接口53

3.7.1　AES/EBU数字音频接口54

3.7.2　接口信号格式54

3.7.3 通道编码55

3.7.4　前置码56

3.7.5　平衡传输接口电特性56

3.7.6　数字音频嵌入数字视频数据流57

思考题57

第4章　数字视音频压缩编码原理58

4.1　数字视频压缩编码概述58

4.2　预测编码60

4.2.1　预测编码基本原理60

4.2.2　预测方法61

4.2.3　预测量化器62

4.2.4 图像帧间编码中的运动处理63

4.3　正交变换编码66

4.3.1　正交变换的性质66

4.3.2　一维离散余弦变换（Discrete Cosine Transform）67

4.3.3　二维DCT变换69

4.3.4 量化器71

4.4　统计编码72

4.4.1　信息量和信息熵72

4.4.2　哈夫曼编72

4.4.3 算术编码74

4.5　小波变换编码77

4.5.1 小波简介77

4.5.2　基本小波函数78

4.5.3 小波变换79

4.5.4　小波变换与带通滤波器79

4.5.5 离散小波变换的实现-Mallat算法79

4.6　数字声频压缩编码基础82

4.6.1 概论82

4.6.2 人耳的听觉阈与频率的关系83

4.6.3　掩蔽效应（masking effect）84

4.6.4　临界频带（critical band）85

4.6.5 时域掩蔽效应（Temporal Masking）86

4.6.6　声音信号的感知编码（Perceptual Coding）87

思考题88

第5章　数字视音频压缩标准89

5.1　概述89

5.1.1　ISO/IEC89

5.1.2 ITU90

5.1.3　相关标准发展过程90

5.2　JPEG91

5.2.1　JPEG简介91

5.2.2　JPEG压缩编码原理91

5.2.3　JPEG压缩编码图像质量98

5.3　MPEG-1和MPEG-2概述98

5.3.1　MPEG-1概述99

5.3.2　MPEG-2概述99

5.4　MPEG-2视频100

5.4.1　MPEG-2的型和级100

5.4.2　视频结构102

5.4.3　I.B.P图像压缩编码原理103

5.4.4　视频基本码流结构106

5.4.5　MPEG-2解码107

5.4.6　MPEG-2的可分级编码108

5.5　MPEG-2系统111

5.5.1　系统复用111

5.5.2　PES流分析112

5.5.3 节目流PS113

5.5.4　传送流TS114

5.5.5 码流中的时间信息115

5.5.6　节目专用信息（PSI）116

5.5.7　码率控制117

5.6　H.264119

5.6.1　H.264的系统层119

5.6.2　H.264视频编解码框图120

5.6.3　H.264编码主要特点121

5.6.4　H.264的型（Profiles）125

5.7　数字音频压缩编码标准126

5.7.1　MPEG-1音频标准126

5.7.2 MPEG-2音频标准130

思考题132

第6章　信道编码134

6.1　信道编码概述134

6.1.1　信道编码的作用134

6.1.2　信道模型135

6.1.3　误码的产生及误码率与信噪比的关系136

6.2　差错控制编码139

6.2.1　差错控制编码的方式139

6.2.2　纠错码的分类140

6.2.3　差错控制编码的几个基本概念141

6.3　线性分组码143

6.3.1　奇偶校验码143

6.3.2　线性分组码143

6.4　循环码147

6.4.1　循环码的概念147

6.4.2　码元多项式的按模运算148

6.4.3　循环码中的几个定理148

6.4.4　循环码的编码和解码方法150

6.5　BCH码152

6.5.1　概述152

6.5.2　BCH码的本原多项式和非本原多项式152

6.5.3　BCH码的生成多项式154

6.5.4　BCH码纠错原理155

6.6　RS码（里德—索罗蒙码）157

6.6.1　RS码的生成158

6.6.2　RS码纠错原理160

6.7　交织码161

6.7.1 突发误码及其检错纠错161

6.7.2 交织码162

6.7.3 块交织162

6.7.4　卷积交织164

6.7.5　伪随机交织165

6.8　卷积码166

6.8.1 卷积编码器的基本形式及工作原理166

6.8.2　删余截短卷积码168

6.9　编码与调制相结合的卷积码（TCM）168

6.9.1 欧氏距离169

6.9.2　信号空间的子集划分170

6.10　Turbo码171

6.10.1　概述171

6.10.2　Turbo码编码器组成172

6.10.3　Turbo码的译码175

6.11　循环冗余校验码（CRCC）177

6.11.1 CRCC码的概念177

6.11.2　CRCC码的产生177

6.11.3　CRCC码检错原理178

6.12　校验和（CS）码179

6.13　低密度奇偶校验（LDPC）码179

6.13.1 概述179

6.13.2　LDPC码的编码180

6.13.3　LDPC码的译码183

思考题184

第7章　数字基带传输与数字调制186

7.1　数字基带传输186

7.1.1　引言186

7.1.2　数字基带信号的常用码型和功率谱187

7.1.3　使用伪随机序列扰码191

7.1.4 无码间干扰基带传输196

7.2　数字调制200

7.2.1　概述200

7.2.2　2ASK和MASK201

7.2.3　2PSK和2DPSK202

7.2.4 QPSK和DQPSK205

7.2.5　MPSK和MQAM调制210

7.2.6 Offset-QAM调制（OQAM调制）214

7.2.7　MVSB调制215

7.2.8　COFDM调制216

思考题221

第8章　有线数字电视广播系统222

8.1　数字电视广播系统概述222

8.2　有线数字电视的传送层223

8.2.1 MPEG-2在DVB系统中的实施223

8.2.2　有线数字电视的传送层224

8.2.3　传送层数据帧的帧结构224

8.3　有线前端的构成和工作原理225

8.3.1　基带物理接口225

8.3.2 同步反转和数据随机化225

8.3.3　RS编码227

8.3.4　卷积交织227

8.3.5 字节到m比特符号的映射变换228

8.3.6　差分编码229

8.3.7　基带成形232

8.3.8　数字信号电平233

8.3.9　数字频道载频位置233

8.3.10　QAM调制器特性要求233

8.4　有线数字电视接收机234

8.4.1 有线数字电视接收机的构成234

8.4.2 有线数字电视的反向上行传输234

8.5　MPEG-2数据信号接口235

8.5.1 同步并行接口（SPI）235

8.5.2 同步串行接口（SSI）237

8.5.3　异步串行接口（ASI）239

思考题242

第9章　卫星数字电视广播系统243

9.1　概述243

9.2　卫星数字电视广播系统的信道编码244

9.2.1 卫星数字电视广播系统上行站构成244

9.2.2 与有线数字电视系统共通的信道编码部分244

9.2.3　卷积内编码245

9.2.4　删余卷积码和基带成形246

9.2.5　误码性能要求246

9.2.6 可用比特率与转换器带宽的关系247

9.2.7　SCPG和MCPC工作方式248

9.2.8 卫星数字电视广播接收系统249

9.3　欧洲ETSI制定的新标准DVB-S2250

9.3.1　概述250

9.3.2　DVB-S2系统构成253

9.3.3　DVB-S2的系统配置254

9.3.4　DVB-S2子系统规范255

9.3.5　纠错性能267

9.3.6　后向兼容模式268

9.3.7 不同纠错能力的SDTV和HDTV的合用269

思考题269

第10章　地面数字电视广播系统271

10.1　DVB-T数字电视广播系统271

10.1.1 内交织272

10.1.2 映射和星座图273

10.1.3　COFDM调制方式274

10.1.4　保护间隔275

10.1.5　帧自适应、导频和TPS信号277

10.1.6　DVB-T不同参数的频谱效率279

10.1.7　COFDM的射频功率谱280

10.2　ATSC数字电视广播系统281

10.2.1　数据随机化与RS编码281

10.2.2　数据交织283

10.2.3　格栅编码283

10.2.4　格栅编码交织器286

10.2.5 段同步和场同步的加入287

10.2.6　导频的加入288

10.2.7　上变频器和射频载波偏置289

10.3　我国数字电视地面广播传输标准289

10.3.1 系统综述290

10.3.2　扰码与前向纠错码（FEC）291

10.3.3 符号星座映射与符号交织292

10.3.4　复帧295

10.3.5　信号帧296

10.3.6　系统信息299

10.3.7　帧体数据处理300

10.3.8　基带后处理和射频信号301

10.3.9　基带信号频谱特性和带外谱模板301

10.3.10　系统净荷数据率303

10.3.11 单载波和多载波应用模式304

思考题307

第11章　数字电视接收与业务信息308

11.1　数字电视机顶盒308

11.1.1　数字电视机顶盒类型308

11.1.2　有线电视机顶盒结构309

11.1.3 数字电视广播CA系统基本构成311

11.1.4 同密和多密模式313

11.2　数字电视广播系统中的业务信息（SI）316

11.2.1 数字电视广播系统中的业务信息定义316

11.2.2 业务信息（SI）的总体结构317

11.2.3　MPEG-2定义的节目特定信息（PSI）318

11.2.4　SI标准定义的业务信息318

11.2.5　业务信息表的传输320

11.2.6　描述符（descriptor）321

11.3　电子节目指南（EPG）326

思考题328

第12章　数字电视测量329

12.1　引言329

12.2　SDI串行数据流测量329

12.2.1 眼图和抖动测量330

12.2.2　误码检测333

12.2.3　SDI检测场336

12.3 电视中心播控系统播出通路技术指标和测量方法337

12.4　MPEG TS流协议分析和监测338

12.5　发射接收系统传输性能测量340

12.5.1　DVB-C和DVB-S传输媒体的通用参数测量341

12.5.2　I,Q信号分析342

12.5.3　C/N（dB）与Eb/N0（dB）间的关系344

12.5.4　BER与Eb/N0间的关系344

12.5.5 高频信号的峰均比和带外辐射345

12.5.6　相位噪声346

12.6　图像质量主观评价347

12.6.1 图像质量主观评价的一般要求347

12.6.2 图像质量主观评价方法352

12.7　数字图像质量客观测量354

12.7.1　视频质量度量354

12.7.2　两类基于主观评价的客观测量仪器355

12.7.3 标准清晰度数字电视（SDTV）综合测试图357

思考题361

参考文献362