數字電視系統

本教材建設項目以廣播電視工程本科生培養目標為依據，以系統技術為主要線索編寫。從電視傳像基本原理、數字電視概述、數字電視編碼技術、複用技術、信道編碼、數字電視調製與解調、數字電視組網技術、數字電視接收、數字電視標準幾個方面進行深入淺出的論述。

本書旨在使讀者全面瞭解各種數字電視技術的概念和基本原理，作者在編寫本書時注重基本概念、系統結構、技術與標準發展、工程應用特色等多方面。在選材上，力求循序漸進、由淺入深、通俗易懂，使讀者能夠儘快地理解和掌握數字電視系統的基本概念和應用，並深入引導讀者進一步的思考。

本書內容豐富新穎，原理簡明易懂，材料充實，特別適合作為廣播電視工程專業本科院校數字電視系統課程的教材，也可作為從事數字電視系統開發的工程技術人員的參考用書。

第1章電視傳像基本原理1

1.1景物像的分解與像素的順序傳輸1

1.1.1景物像的分解1

1.1.2像素的順序傳輸2

1.2逐行掃描及隔行掃描3

1.2.1水平掃描和垂直掃描的參數3

1.2.2逐行掃描4

1.2.3隔行掃描5

1.3視頻信號6

1.3.1概述6

1.3.2圖像信號7

1.3.3複合消隱信號8

1.3.4複合同步信號8

1.4數字電視中的模擬域技術9

1.4.1三基色原理9

1.4.2亮度信號和色差信號10

1.4.3標準彩條信號12

1.4.4三大彩色電視制式14

1.4.5清晰度與分解力26

1.4.6電視通道的頻帶寬度28

習題29

第2章數字電視概述31

2.1數字電視的基本概念31

2.2數字電視的優點33

2.3數字電視的有關參數35◆數字電視系統目錄2.4視頻音頻信號數字化參數38

2.4.1視頻信號的抽樣結構39

2.4.2視頻、音頻信號量化及量化噪聲42

2.4.3全信號和分量信號編碼45

2.4.4圖像分量信號量化比特數確定和量化電平分配46

2.5圖像分量信號量化電平和量化比特數的計算49

習題50

第3章數字電視編碼技術52

3.1數字電視系統52

3.2視頻壓縮技術53

3.2.1視頻信號壓縮的可能性53

3.2.2視頻信號的數字化54

3.2.3視頻壓縮算法的分類56

3.3預測編碼58

3.3.1預測編碼的類型59

3.3.2差分脈衝編碼調製(DPCM)的分析62

3.3.3預測器63

3.4正交變換編碼66

3.4.1正交變換的性質66

3.4.2一維離散餘弦變換67

3.4.3二維DCT變換67

3.4.4量化器69

3.5統計編碼70

3.5.1信息量和信息熵71

3.5.2哈夫曼編碼71

3.5.3算術編碼73

3.6其他視頻壓縮編碼技術76

3.7視頻壓縮編碼標準79

3.7.1ITUT H.26179

3.7.2ITUT H.26382

3.7.3MPEG184

3.7.4MPEG2標準89

3.8音頻壓縮技術93

3.8.1音頻信號壓縮的可能性93

3.8.2音頻壓縮標準——MUSICAM96

習題100

第4章複用技術102

4.1概述102

4.2節目複用103

4.2.1PES包103

4.2.2TS包104

4.2.3節目特定信息105

4.2.4業務信息107

4.2.5節目複用器的構成108

4.3系統複用109

4.3.1PSI信息的重構110

4.3.2節目參考時鐘PCR修正111

4.4數據業務增值112

4.4.1數據增值業務的加入方式112

4.4.2MPEG2對數據增值業務的支持112

4.4.3DVB對數據增值業務的支持113

4.4.4電子節目指南114

習題115

第5章信道編碼117

5.1概述117

5.2信道編碼基礎118

5.3能量擴散121

5.4糾錯編碼122

5.5交織128

5.6卷積編碼130

習題135

第6章數字電視調製與解調136

6.1數字電視調製概述136

6.2二進制數字調製137

6.2.1ASK137

6.2.2FSK138

6.2.3PSK139

6.3多進制數字調製141

6.3.1QPSK141

6.3.2QAM142

6.3.3VSB143

6.3.4OFDM144

6.4數字電視主要調製方式比較146

習題148

第7章數字電視組網技術149

7.1數字電視寬帶幹線傳輸技術149

7.2數字電視寬帶交換技術150

7.3數字電視寬帶接入網技術150

7.3.1寬帶接入網概述151

7.3.2數字電視HFC接入技術153

7.3.3數字電視以太網接入技術157

7.3.4數字電視光纖接入技術159

7.3.5數字用户線接入技術162

習題166

第8章數字電視的接收167

8.1條件接收概述167

8.1.1數字電視條件接收系統的特點及要求167

8.1.2MPEG2標準中有關CAS的規定168

8.1.3DVB標準中有關CAS的規定168

8.1.4同密和多密169

8.1.5條件接收系統的安全技術172

8.1.6條件接收的工作原理173

8.1.7國產條件接收系統175

8.2數字電視機頂盒177

8.3數字電視接收系統180

8.3.1衞星數字電視接收系統180

8.3.2有線數字電視接收系統181

8.3.3地面數字電視接收系統182

習題183

第9章數字電視標準185

9.1ATSC標準185

9.2DVB標準188

9.3ISDBT標準201

9.4我國地面數字電視標準203

9.5手機數字電視標準218

9.6直播星標準ABSS222

習題223

參考文獻225