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前言1

序言7

第1章 DTV之路9

1.1 概述9

1.1.1 先驱者9

1.1.2 传输标准12

1.1.3 传统的电视系统15

1.2 HDTV的早期发展18

1.2.1 1125/60设备的开发19

1.2.2 1125/60制式21

1.2.3 欧洲的HDTV制式22

1.2.4 对HDTV标准的预期23

1.2.5 数字制式出现24

1.2.6 数字视频广播25

1.2.7 电影业的卷入26

1.2.8 政治上的考虑26

1.2.9 术语27

1.3 HDTV的建议路线28

1.3.1 第2轮制式测试29

1.3.2 大联盟的建立31

1.3.3 测试大联盟系统32

1.3.4 大联盟工作的最后一部分34

1.3.5 数字广播开始34

1.3.6 继续ATSC标准的工作35

1.3.7 一次惊人的挑战37

1.3.8 FCC评审数字电视转换进程38

1.4 HDTV制式的兼容性40

1.4.3 代码转换功能41

1.4.2 兼容业务适配器41

1.4.1 兼容制式中的折中41

1.4.4 标准化问题42

1.4.5 协调标准43

1.5 参考文献44

1.6 书刊目录44

第2章 HDTV应用46

2.1 概述46

2.1.1 分辨率46

2.1.2 摄制制式与传输制式46

2.1.3 术语定义47

2.2 HDTV应用47

2.2.1 商业和工业应用47

2.2.2 广播应用48

2.2.3 计算机应用49

2.2.4 ATSC数据广播52

2.3 视频信号的特点53

2.3.1 观众和节目制作者关键的实质53

2.3.2 影像大小54

2.3.3 格式发展55

2.4 视觉真实性中的听觉成分57

2.4.1 听觉57

2.4.2 使音频与视频匹配57

2.4.3 充分利用音频58

2.4.4 理想的声音系统59

2.4.5 杜比AC-359

2.5 影片节目源60

2.5.1 胶片类型61

2.5.2 影片和HDTV节目源的协同作用61

2.5.3 标准转换62

2.5.4 胶片到视频的转换系统63

2.5.5 视频到胶片激光束转换66

2.6 参考文献69

2.7 书刊目录69

第3章 成像系统基本原理71

3.1 概述71

3.2 电视的视场71

3.2.1 黄斑与周围视觉71

3.2.2 垂直细节和观看距离72

3.2.3 图像宽度和水平细节73

3.2.4 影像的详细内容74

3.2.5 景深的感觉74

3.2.6 对比度和色调范围75

3.2.7 亮度和色度76

3.2.8 视觉的色度方面77

3.2.9 彩色视觉的锐敏度79

3.2.10 视觉中的时间因素79

3.2.11 照度的时间方面79

3.2.12 拖影及相关的效应80

3.2.13 闪烁80

3.2.14 视频信号带宽的视觉基础82

3.2.15 伽马83

3.2.16 彩色信号变换85

3.3 大联盟制式概述86

3.3.1 扫描格式86

3.3.2 相对水平和垂直间隔86

3.3.3 亮度和色度分量87

3.3.4 像素传输速率和数字调制88

3.3.5 视频压缩89

3.4 参考文献90

4.1 概述92

4.2 数字信号转换92

4.2.1 Nyquist极限和混叠效应92

第4章 视频信号的数字编码92

4.2.2 A/D变换过程93

4.2.3 D/A变换过程96

4.2.4 变换器性能标准96

4.3 视频信号的空间域和时间域分量97

4.3.1 Nyquist体积维数98

4.3.2 Nyquist多维空间中的各种特征频率100

4.3.3 Nyquist体积中的信号差别102

4.4 数字调制104

4.4.2 信号分析106

4.4.3 数字编码106

4.4.1 四相移键控106

4.4.4 纠错编码108

4.4.5 8-VSB调制系统108

4.5 数字滤波器109

4.5.1 FIR滤波器109

4.5.2 无限冲激响应滤波器113

4.6 数字信号处理和分配113

4.6.1 视频采样115

4.6.2 串行数字接口116

4.6.3 IEEE1394119

4.6.4 纤维管路121

4.6.5 千兆位以太网123

4.7 参考文献125

4.8 书刊目录126

5.1 引言127

5.2 变换编码127

第5章 视频和音频的压缩127

5.2.1 平面的变换128

5.2.2 帧间变换编码130

5.3 JPEG标准131

5.3.1 压缩技术131

5.3.2 DCT和JPEG132

5.4 MPEG标准133

5.4.1 基本规定133

5.4.2 运动补偿134

5.4.3 各种技术的融合136

5.4.4 档次与等级结构137

5.4.5 影视档次139

5.5 DTV系统的MPEG-2重要特征139

5.5.2 片层140

5.5.1 MPEG-2层结构140

5.5.3 图像、图像组和序列141

5.5.4 矢量搜索算法142

5.5.5 运动补偿的精度143

5.5.6 动态矢量编码143

5.5.7 编码器循环预测143

5.5.8 两个主要的预测模式146

5.5.9 场自适应/帧预测模式146

5.5.10 图像刷新146

5.5.11 离散余弦变换147

5.5.12 视频数据的熵编码149

5.5.13 空间与信噪比可扩充性151

5.6 级联151

5.6.1 压缩失真152

5.7 视频编码过程153

5.7.2 信号条件比154

5.7.1 编码工具154

5.7.3 SMPTE RP 202155

5.8 数字音频数据压缩156

5.8.1 PCM和压缩156

5.8.2 音频比特率的降低156

5.8.3 预测和变换算法158

5.8.4 处理和传播的延时160

5.8.5 比特率和压缩比160

5.8.6 编辑压缩数据161

5.8.7 常用压缩技术161

5.8.8 杜比E编码系统167

5.8.9 客观质量测定168

5.8.10 音频压缩的前景170

5.9 参考文献170

5.10 书刊目录171

第6章 高清晰度制作系统173

6.1 引言173

6.2 1125/60系统173

6.2.1 1125/60的基本原理173

6.2.2 1125/60高清晰度电视的标准化174

6.2.3 高清晰度电视节目制作标准176

6.2.4 SMPTE 240M的技术概况176

6.2.5 带宽和分辨率的考虑179

6.2.6 隔行扫描和逐行扫描182

6.2.7 SMPTE 240M的数字表达183

6.3 SMPTE 260M184

6.3.1 采样和编码184

6.3.2 主要操作参数187

6.3.3 制作窗口190

6.3.4 SMPTE 240M-1995191

6.4 高清晰度电视相关的光栅扫描标准193

6.4.1 1920×1080扫描标准193

6.4.2 1280×720扫描标准195

6.4.3 720×483扫描标准196

6.4.4 高级别MPEC-2 4∶2∶2档次198

6.5 高清晰度串行数字接口198

6.5.1 现实的实现方案199

6.5.2 音频接口设备203

6.5.3 数据服务205

6.5.4 SMPTE 292M的时分复用206

6.5.5 包传送207

6.5.6 540Mb/s接口208

6.6 串行数据传输接口208

6.6.1 SDTI数据结构209

6.6.2 基于计算机系统的SDTI211

6.6.3 SDTI包格式212

6.7 摄像机系统214

6.7.1 光学系统215

6.7.2 数字信号处理215

6.7.3 摄像机的规范218

6.7.4 有关摄像机的标准218

6.7.5 高清晰度电视摄像机/胶片制作问题219

6.8 参考文献221

6.9 书刊目录223

第7章 DTV音频编码与解码224

7.1 引言224

7.2 AES音频224

7.2.1 AES3数据格式225

7.3 音频压缩226

7.2.2 SMPTE 324M226

7.3.1 编码228

7.3.2 解码229

7.4 AC-3系统的实现229

7.4.1 音频编码器接口230

7.4.2 输出信号规范231

7.5 AC-3标准的操作细节231

7.5.1 变换滤波器组232

7.5.2 已编码的音频表征233

7.5.3 比特分配233

7.5.4 矩阵重设234

7.5.5 耦合234

7.5.6 比特流元素和语法235

7.5.7 响度和动态范围235

7.5.8 AC-3比特流编码236

7.5.9 AC-3/MPEG比特流238

7.5.10 AC-3比特流的解码238

7.5.11 算法细节241

7.5.12 比特分配242

7.6 音频系统级别控制242

7.6.1 对话归一化242

7.6.2 动态范围压缩243

7.6.3 深压缩：COMPR、COMPR2245

7.7 音频系统的特征245

7.7.1 完整的主音频业务(CM)245

7.7.2 主音频业务、音乐和效果(ME)246

7.7.3 视觉障碍(VI)246

7.7.4 听觉障碍(HI)246

7.7.5 对话(D)246

7.7.9 多语种业务247

7.7.8 画外音(VO)247

7.7.7 紧急情况(E)247

7.7.6 解说词(C)247

7.8 声道排列和声级249

7.9 参考文献249

7.10 书刊目录250

第8章 ATSC DTV系统251

8.1 引言251

8.1.1 系统概述251

8.1.2 视频系统特性253

8.1.3 传输系统特性254

8.2 视频压缩与解压概述255

8.2.1 MPEG-2的等级和档次255

8.2.2 DTV视频系统概述255

8.2.3 彩色分量的分离与处理256

8.2.4 编码的扫描行数257

8.2.5 胶片(电影)模式257

8.2.6 像素257

8.2.7 传送编码器接口和比特率259

8.2.8 级联的图像序列259

8.2.9 更新的原则260

8.3 地面广播的传输特性261

8.3.1 信道误码保护与同步262

8.3.2 调制266

8.3.3 业务复用和传送系统266

8.3.4 传送子系统概述268

8.3.5 高级复用功能271

8.3.6 PES分组格式275

8.3.7 高数据率模式275

8.3.8 与其他传送系统的兼容性277

8.4 节目和系统信息协议280

8.4.1 PSIP的构成要素281

8.4.2 A/65技术的勘误和修改283

8.4.3 条件接入系统284

8.4.4 传输流识别286

8.5 闭合说明288

8.5.1 SMPTE 333M289

8.6 数据广播289

8.6.1 数据广播中的PSIP和SDF290

8.6.2 突发数据291

8.6.3 RP 203292

8.6.4 ATSC A/90标准292

8.7 参考文献293

8.8 书刊目录294

9.1 引言295

第9章 DTV传送问题295

9.1.1 实现世界条件296

9.1.2 关于比特率需要考虑的事项296

9.2 地面广播模式的性能296

9.2.1 发射机信号处理297

9.2.2 上变频器及RF载波频率偏置298

9.2.3 高数据率模式的性能299

9.3 频谱问题299

9.3.1 UHF的禁忌299

9.3.2 同频道干扰301

9.3.3 邻近信道干扰302

9.3.4 NTSC和DTV的额定功率值303

9.3.5 第6报告和要求304

9.3.6 ATSC卫星标准306

9.4.1 工作功率309

9.4 发射机需考虑的事项309

9.4.2 技术选择311

9.4.3 数字信号的预纠错319

9.4.4 FCC发射屏蔽321

9.4.5 实施的问题322

9.4.6 信道-组合需考虑的事项322

9.4.7 天线系统323

9.5 参考文献323

第10章 接收机系统和显示设备326

10.1 引言326

10.1.1 噪声特性326

10.2 接收机系统概述327

10.2.1 调谐器328

10.2.2 信道滤波和VSB载波恢复329

10.2.3 段同步和符号时钟恢复330

10.2.4 非相干和相干的AGC331

10.2.5 数据场同步331

10.2.6 干扰抑制滤波器331

10.2.7 信道均衡器333

10.2.8 相位跟踪环路335

10.2.9 网格解码器336

10.2.10 数据解交织器338

10.2.11 接收机的其他功能块338

10.2.12 接收机均衡问题340

10.2.13 接收机的现场性能341

10.2.14 兼容性标准345

10.2.15 数字接收机的进展346

10.3 HDTV显示需要考虑的事项347

10.3.1 数字视频中的彩色空间问题347

10.3.2 显示技术的发展趋势352

10.3.3 彩色CRT显示设备355

10.3.4 投影系统374

10.3.5 光阈系统385

10.3.6 LCD投影系统390

10.3.7 影院应用的投影要求402

10.4 家用计算机和网络问题404

10.4.1 IEEE 1394404

10.4.2 数字本地网络405

10.4.3 高级电视增强论坛406

10.4.4 数字应用软件环境407

10.4.5 DTV产品分类408

10.4.6 有线电视/DTV接收机标识410

10.5 参考文献410

10.6 书刊目录414

11.2 欧洲系统415

11.2.1 D-MAC/D2-MAC制式415

第11章 DVB标准415

11.1 引言415

11.2.2 增强型电视的目标和局限性416

11.2.3 尤里卡计划417

11.2.4 尤里卡的结局419

11.3 数字视频广播419

11.3.1 DVB系统的技术背景420

11.3.2 DVB业务421

11.3.3 DVB条件接入的一揽子办法424

11.3.4 多媒体家庭平台424

11.3.5 DVB数据广播标准425

11.3.6 DBV和ATSC DTV系统427

11.4 COFDM技术准则427

11.5 DBV-T和ATSC调制系统的比较431

11.5.1 操作参数432

11.5.2 多路失真434

11.5.3 移动接收434

11.5.4 频谱效率434

11.5.5 HDTV性能435

11.5.6 单频网络435

11.5.7 冲激噪声436

11.5.8 色调干扰436

11.5.9 同信道模拟电视干扰436

11.5.10 同信道DTV干扰437

11.5.11 相位噪声性能437

11.5.12 噪声系数438

11.5.13 室内接收438

11.5.14 不同信道带宽的衡量438

11.6 参考文献439

11.7 书刊目录440

第12章 视频测量技术442

12.1 引言442

12.2 视频信号频谱443

12.2.1 最低视频频率444

12.2.2 最高视频频度444

12.2.3 水平分辨率445

12.2.4 扫描产生的视频频度446

12.3 彩色显示的测量448

12.3.1 彩色重现的评价449

12.3.2 色适应性及白平衡450

12.3.3 总伽马要求450

12.3.4 色彩差别的察觉451

12.3.5 显示分辨率和像素格式452

12.3.7 彩条测试图形453

12.3.6 对比度453

12.3.8 传统视频测量455

12.3.9 视频信号的自动化测量463

12.3.10 波带片信号的应用464

12.3.11 显示器测量技术472

12.3.12 CRT主观测量472

12.3.13 CRT客观测量474

12.3.14 观看环境的考虑476

12.4 视频头性能特性和检验477

12.4.1 视频检查和机械校验478

12.4.2 保证摄像机编码器工作正常478

12.4.3 保证自动黑色电路工作正常478

12.4.5 确诊黑色阴影479

12.4.6 细节电路479

12.4.4 镜头的后向聚集479

12.4.7 选择性测试480

12.4.8 颜色参考图形481

12.5 数字电视图像质量测量482

12.5.1 信号/图像质量483

12.5.2 图像质量的自动测量484

12.6 串行数字比特流分析487

12.6.1 SMPTE RP 259M488

12.6.2 抖动489

12.6.3 串行数字峭壁490

12.6.4 通道测试490

12.6.5 眼图493

12.7 传输问题493

12.7.1 传输系统测量495

12.7.3 功率技术规范及其测量497

12.8 参考文献497

12.7.2 带内信号表征497

12.9 书刊目录499

第13章 DTV实现问题500

13.1 引言500

13.2 MEPG比特流拼接500

13.2.1 拼接标志502

13.2.2 SMPTE 312M503

13.2.3 渐变剪切生成器504

13.2.4 SMPTE 328M505

13.3 MPEG再编码506

13.3.1 SMPTE 327M506

13.3.2 SMPTE 329M507

13.3.3 SMPTE 319M507

13.3.4 SMPTE 351M507

13.4.1 对隔行扫描和逐行扫描的考虑508

13.3.5 SMPTE 353M508

13.4 规划DTV的基本架构508

13.4.2 网络节目供给的选择510

13.4.3 DTV实现方案511

13.4.4 自顶向下的系统分析513

13.4.5 高级系统控制结构515

13.5 24帧的控制517

13.5.1 SMPTE 211519

13.5.2 全球HDTV节目源标准520

13.6 参考文献520

13.7 书刊目录521

第14章 术语汇编522

14.1 使用的术语522

14.2 缩略语526

14.3 书刊目录528

15.1 概要529

15.1.1 视频529

15.1.2 音频529

15.2 ATSC DTV标准529

15.2.1 复用业务和传送系统529

第15章 参考文献529

15.2.2 系统信息标准530

15.2.3 接收机制式530

15.2.4 节目向导531

15.2.5 节目/插曲/版本标识531

15.3 DVB531

15.3.1 概要531

15.3.2 多点发送系统531

15.4 和数字电视有关的SMPTE文档532

15.4.2 辅助532

15.4.1 概括主题532

15.3.4 条件接入532

15.3.5 接口532

15.3.3 交互式电视532

15.4.3 数字控制接口533

15.4.4 编辑决策表533

15.4.5 影像区534

15.4.6 接口和信号534

15.4.7 显示器535

15.4.8 MPEG-2535

15.4.9 测试模式536

15.4.10 视频记录和再现536

15.5 SCTE标准537

15.6 本书引用的参考文献539

后记559