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第1章 绪论1

1.1数字媒体技术和应用概述2

1.2数字媒体应用的关键技术4

1.2.1数字视频编解码技术4

1.2.2数字声音压缩编码技术4

1.2.3数字音视频复用、解复用技术5

1.2.4数字电视信道编解码技术5

1.2.5数字电视调制解调技术5

1.2.6流媒体技术6

1.3典型数字媒体应用6

1.3.1数字电视和数字媒体产业6

1.3.2数字电视的发展7

1.3.3数字电视系统基本组成和发展进程7

1.4数字媒体产业链8

思考题10

第2章 模拟视频信号和模拟电视技术11

2.1彩色与人眼视觉系统特性12

2.1.1光的性质12

2.1.2人眼的视觉特性12

2.1.3色度学17

2.2电视图像的传像原理19

2.2.1电视传像原理19

2.2.2电视图像的基本参数20

2.2.3黑白全电视信号的组成21

2.3彩色电视信号的传输22

2.3.1彩色电视信号的兼容问题22

2.3.2 NTSC制23

2.3.3 PAL制26

2.4模拟地面电视广播＊30

2.4.1广播电视系统30

2.4.2射频电视信号31

2.4.3地面广播电视接收机33

思考题35

第3章 数字电视信号及其标准36

3.1模拟视频信号及参数37

3.2模拟信号数字化38

3.2.1模拟信号的取样及取样定理38

3.2.2量化38

3.2.3 PCM编码39

3.3模拟视频信号数字化39

3.3.1标准清晰度视频信号数字化39

3.3.2视频信号的取样40

3.3.3视频信号的量化42

3.4标准清晰度数字电视信号编码国际标准ITU—R BT.601系列43

3.4.1 ITU—R BT.601标准及主要参数43

3.4.2 ITU—R BT.601标准中数字行与模拟行之间的关系44

3.4.3 ITU—R BT.601与BT标准数字电视信号码流结构45

3.4.4 ITU—R BT.656标准数字电视信号接口46

3.5高清晰度数字电视信号编码国际标准47

3.5.1数字高清晰度电视扫描 参数及图像格式47

3.5.2数字高清晰度电视演播室标准ITU—RBT.70948

3.5.3我国数字高清晰度电视标准GY/T 155—200050

3.5.4数字高清晰度电视信号的码流结构51

3.5.5数字高清晰度电视演播室视频信号接口53

3.6一些典型的视频信号接口53

3.6.1模拟接口53

3.6.2数字接口54

思考题57

第4章 数字视频压缩编码基本原理58

4.1视频压缩的必要性与可能性59

4.2图像压缩编码发展历史60

4.3基于分块图像压缩编码方案61

4.4预测编码技术62

4.4.1预测差分编码原理62

4.4.2预测方法63

4.4.3运动补偿预测64

4.4.4帧内预测65

4.5变换编码技术68

4.5.1图像正交变换68

4.5.2变换编码系统框图69

4.6量化技术69

4.7游程编码70

4.8可变长编码71

4.8.1统计编码原理—信息量与信息嫡71

4.8.2 Huffman编码72

4.8.3算术编码73

4.9目前主流的基于分块运动预测混合编码方案76

4.10率失真基本理论简介＊78

4.10.1典型信源的率失真函数79

4.10.2量化的率失真模型计算80

4.10.3典型信源的量化率失真函数81

4.10.4率失真优化在视频压缩编码中的应用83

思考题84

第5章 数字视频压缩编解码关键技术85

5.1帧内预测86

5.1.1 4×4亮度预测86

5.1.2 16×16亮度预测89

5.1.3 8×8色度预测90

5.1.4预测模式编码90

5.2运动估计91

5.2.1整像素块匹配运动估计92

5.2.2典型块匹配搜索算法93

5.2.3运动矢量预测和编码98

5.2.4新的运动预测技术99

5.3变换和逆变换105

5.3.1 DCT变换105

5.3.2整数变换106

5.4量化和逆量化108

5.5一体化整数变换和量化109

5.6嫡编码111

5.6.1 Exp-Golomb编码技术111

5.6.2 CAVLC编码技术112

5.7模式选择115

5.7.1模式选择的作用115

5.7.2模式选择的基本原理115

5.7.3帧内模式选择和典型实现方法117

5.7.4帧间模式选择和典型实现方法118

5.8码率控制119

5.8.1 TM5码率控制算法121

5.8.2 TMN8码率控制算法122

5.8.3 VM8码率控制算法123

5.8.4 p域码率控制算法123

5.8.5 H.264/AVC码率控制算法123

5.9环路滤波125

思考题129

第6章 数字视频压缩编解码标准130

6.1视频编解码标准工作组131

6.1.1 JPEG组织131

6.1.2 MPEG组织132

6.1.3 VCEG组织133

6.1.4 AVS工作组135

6.2 MPEG-2编解码标准135

6.2.1 MPEG-2的编码标准文件136

6.2.2 MPEG视频码流的结构136

6.2.3 MPEG-2编码139

6.2.4 MPEG-2的档次和级别141

6.3 MPEG-4编码标准142

6.4 H.264标准145

6.4.1 H.264与其他视频编码标准的异同146

6.4.2 NAL和VCL的系统结构146

6.4.3 H.264视频编码层的新特性147

6.4.4 H.264的档次和级别149

6.5 AVS视频编码标准150

6.5.1概述150

6.5.2 AVS1—P2150

6.5.3 AVS产业化状况153

6.6 HEVC视频编码标准154

6.7 Google VP8视频编码标准155

6.8 SMPTE VC—1视频编码标准156

6.9 RM视频格式158

思考题158

第7章 数字音频信号及压缩编码技术159

7.1音频信号概述160

7.1.1音频信号160

7.1.2声音的分类160

7.2音频信号压缩的可能性161

7.2.1时域冗余161

7.2.2频域冗余162

7.2.3听觉冗余162

7.3数字音频信号压缩编码的主要类型163

7.3.1嫡编码163

7.3.2波形编码163

7.3.3参数编码163

7.3.4混合编码164

7.4音频压缩编码技术标准介绍164

7.4.1电话质量的音频压缩编码技术标准164

7.4.2调幅广播质量的音频压缩编码技术标准165

7.4.3高保真立体声音频压缩编码技术标准165

思考题166

第8章 数字音频压缩编码标准167

8.1音频编码采用的共性技术168

8.1.1音频编码与感知特性168

8.1.2子带编码168

8.1.3多相滤波器组170

8.1.4典型的分层编码结构170

8.2 MUSICAM编码171

8.2.1概述171

8.2.2 MUSICAM编码器172

8.2.3 MUSICAM解码器174

8.3 MPEG音频压缩编码174

8.3.1 MPEG-1音频压缩编码标准174

8.3.2 MPEG-2音频压缩编码标准177

8.3.3 MPEG-2 AAC音频编码标准178

8.3.4 MPEG-4音频编码技术181

8.4 Dolby AC—3数字音频压缩编码技术181

8.4.1概述181

8.4.2 AC—3编解码技术182

8.4.3 AC—3同步帧格式184

8.5其他数字音频压缩编码技术＊184

思考题184

第9章 数据复用186

9.1 MPEG-2系统复用187

9.1.1 MPEG-2视频ES码流结构188

9.1.2 PES数据包语法结构189

9.1.3节目码流191

9.1.4传送码流192

9.1.5码流中的定时信息195

9.2 MPEG-2中的PSI表196

9.3 DVB中的服务信息200

9.4 TS流的组织结构201

9.5电子节目指南202

9.6主流多媒体音视频格式202

9.6.1流媒体格式概述203

9.6.2音频格式203

9.6.3视频文件格式205

9.6.4 TS格式206

思考题207

第10章 基于数字音视频编解码技术的应用208

10.1概述209

10.2电子消费类应用209

10.2.1数码相机209

10.2.2数码摄像机215

10.2.3 PMP播放器216

10.3高密度激光数字存储媒体应用216

10.3.1 CD216

10.3.2 VCD217

10.3.3 SVCD218

10.3.4 DVD218

10.3.5 EVD219

10.3.6 HD DVD220

10.3.7中国蓝光CBHD222

10.4会议电视/可视电话/远程医疗222

10.4.1会议电视222

10.4.2可视电话226

10.4.3远程医疗227

10.4.4多媒体电视监控报警系统229

10.5多媒体安防监控＊229

10.5.1概述229

10.5.2网络多媒体监控系统230

10.5.3网络多媒体监控系统的特点230

10.5.4多媒体监控的发展231

10.6网络流媒体应用233

10.6.1概述233

10.6.2网络流媒体技术233

10.7数字电视应用236

思考题236

第11章 数字电视传输技术237

11.1概述238

11.2纠错编码概述238

11.2.1差错种类239

11.2.2误码的形成及误码率239

11.2.3差错控制方式240

11.2.4差错控制编码的几个基本概念240

11.3级联码242

11.4线性分组码243

11.5循环码243

11.5.1概述243

11.5.2码多项式及其运算244

11.5.3循环码的生成多项式及其求解244

11.5.4循环码的编解码原理244

11.6 BCH码245

11.7 RS码246

11.7.1概述246

11.7.2 RS码的生成246

11.7.3数字电视中的RS码247

11.8交织248

11.8.1交织与去交织原理248

11.8.2卷积交织249

11.9卷积编码与维特比解码250

11.9.1卷积编码的工作原理250

11.9.2卷积码的解码方法251

11.9.3收缩卷积码251

11.10能量扩散251

11.10.1能量扩散的作用251

11.10.2能量扩散的实现252

11.11二进制数字电视信号的调制传输253

11.12多进制数字电视信号的调制传输253

11.12.1多进制幅度键控（MASK）253

11.12.2多进制相位键控（MPSK）254

11.12.3正交振幅调制（QAM）254

11.12.4 MQAM与MPSK的比较256

11.12.5多进制残留边带MVSB调制257

11.13编码与调制的结合——TCM（Trellis Code Modulation,网格编码调制）258

11.13.1概述258

11.13.2网格编码调制258

11.13.3信号星座的集分割259

11.14正交频分复用调制261

11.14.1引言261

11.14.2 OFDM的实现方法261

11.14.3克服多径干扰的措施262

11.14.4 COFDM-OFDM信号与数字调制及信道编码263

思考题264

第12章 数字电视系统及国际标准265

12.1概述266

12.2 DVB数字视频广播电视系统266

12.2.1卫星数字电视广播的DVB—S系统267

12.2.2 DVB—C数字电视广播系统268

12.2.3 DVB—T地面数字电视广播系统270

12.3 ATSC数字电视系统273

12.3.1系统概况274

12.3.2射频/传输子系统特性274

12.4 ISDB—T数字电视系统275

12.5我国数字地面电视传输标准276

12.5.1系统概述276

12.5.2系统框图276

12.5.3编码与调制277

12.5.4符号星座映射277

12.5.5符号交织278

12.5.6频域交织278

12.5.7数据帧结构278

12.6交互式数字电视279

12.6.1三网融合的进程及交互式数字电视的基本特征279

12.6.2交互式数字电视系统的组成280

12.6.3交互式数字电视系统规范及关键技术281

12.6.4视频点播系统282

12.7 IPTV与流媒体283

12.7.1 IPTV的基本概念及发展283

12.7.2 IPTV的系统结构285

12.7.3 IPTV业务289

12.8移动电视289

12.8.1手机电视的业务分类290

12.8.2中国移动多媒体广播CMMB291

12.8.3其他手机电视系统295

12.8.4欧洲DVB—H标准296

12.8.5 T—DMB标准297

12.8.6 S—DMB298

12.8.7 MediaFLO标准298

思考题299

第13章 数字电视的接收300

13.1概述301

13.1.1数字电视接收机的几种形式301

13.1.2广播数字电视机顶盒302

13.2卫星数字电视接收机304

13.2.1我国数字电视广播通信卫星304

13.2.2卫星数字电视305

13.2.3卫星数字调谐器306

13.3有线数字电视接收机306

13.3.1有线电视数字调谐器306

13.3.2 DCF8721数字调谐器307

13.4单芯片解复用和信源解码309

13.4.1解复用和信源解码框图309

13.4.2 ST数字电视信源解码芯片309

13.4.3 Sigma Design数字电视信源解码芯片311

13.5接收机软件系统315

思考题316

参考文献317