数字电视技术

第1章 数字电视概述 1 1.1 基本定义 1 1.2 数字电视的优点 3 思考题和习题 4 第2章 信源编码 5 2.1 视频压缩技术 5 2.1.1 视频信号压缩的可能性 5 2.1.2 视频信号的数字化 6 2.1.3 熵编码 8 2.1.4 预测编码和变换编码 10 2.1.5 静止图像压缩标准 14 2.1.6 活动图像压缩标准MPEG-2 16 2.1.7 先进音/视频编码AVS 24 *2.1.8 MPEG-4和ITU-T H.264 27 *2.1.9 VC-1标准 30 2.2 音频压缩技术 32 2.2.1 音频信号压缩的可能性 32 2.2.2 MUSICAM 34 2.2.3 AC-3 38 *2.2.4 其它音频压缩标准 40 *2.2.5 多声道数字音频编解码技术规范DRA 44 2.3 压缩技术的应用 46 2.3.1 数码相机 46 2.3.2 VCD和DVD 50 2.3.3 数字电视中的压缩编码 52 思考题和习题 52 第3章 多路复用 54 3.1 节目复用 54 3.1.1 PES包 54 3.1.2 TS包 55 3.1.3 节目特定信息 56 3.1.4 业务信息 59 3.1.5 描述符 60 3.1.6 节目复用器的构成 62 3.2 系统复用 64 3.2.1 PSI的重构 64 3.2.2 PCR修正 65 3.3 数据增值业务 66 3.3.1 数据增值业务的加入方式 66 3.3.2 MPEG-2对数据增值业务的支持 66 3.3.3 DVB对数据增值业务的支持 66 3.3.4 电子节目指南 67 思考题和习题 68 第4章 信道编码 69 4.1 概述 69 4.1.1 信道编码基础 69 4.1.2 循环码 72 4.1.3 BCH码 72 4.1.4 级联编码 73 4.1.5 前向纠错 75 4.2 能量扩散 75 4.2.1 能量扩散的作用 75 4.2.2 能量扩散的实现 75 4.3 RS编码 76 4.3.1 RS码基础 76 4.3.2 数字电视中的RS码 77 4.4 交织 81 4.4.1 分组交织 81 4.4.2 卷积交织 81 4.5 卷积编码 82 4.5.1 编码器 82 4.5.2 维特比译码 84 4.5.3 收缩卷积码 85 *4.6 Turbo码 86 4.6.1 串行与并行级联分组码 86 4.6.2 串行与并行级联卷积码 87 4.7 LDPC码 88 思考题和习题 89 第5章 调制技术 91 5.1 QAM 91 5.2 QPSK 93 5.3 TCM 94 5.4 OFDM与COFDM 96 5.4.1 OFDM的基本原理 97 5.4.2 COFDM 101 5.5 VSB 102 思考题和习题 103 第6章 数字电视标准 105 6.1 ATSC标准 105 6.1.1 ATSC系统 105 6.1.2 信道编码 106 6.1.3 VSB调制 108 6.1.4 18种扫描格式 109 6.2 DVB标准 109 6.2.1 DVB-S的信道编码与调制 110 6.2.2 DVB-S2标准简介 112 6.2.3 DVB-C的信道编码与调制 114 6.2.4 DVB-C2标准简介 116 6.2.5 DVB-T的信道编码与调制 117 6.2.6 DVB-T2标准简介 121 6.2.7 DVB设备接口标准 125 6.3 ISDB-T标准 127 6.3.1 频宽分段传输 127 6.3.2 高强度时间交织适应移动接收 127 6.4 我国地面数字电视标准 128 6.4.1 加扰 129 6.4.2 前向纠错编码 129 6.4.3 符号星座映射 131 6.4.4 交织 132 6.4.5 复帧 134 6.4.6 数据处理 137 6.4.7 系统净荷数据率的计算 138 6.5 手机数字电视标准CMMB 141 6.6 直播星标准ABS-S 147 思考题和习题 149 第7章 数字电视的条件接收 151 7.1 概述 151 7.1.1 MPEG-2标准中有关CAS的规定 151 7.1.2 DVB标准中有关CAS的规定 152 7.1.3 同密和多密 152 7.1.4 条件接收系统的安全技术 155 7.2 条件接收系统的工作原理 156 7.3 国产条件接收系统 158 7.3.1 中央电视台同密系统 158 7.3.2 中央和地方两级条件接收 159 7.3.3 省网管理多个地市的分布式CAS 159 思考题和习题 160 第8章 多媒体技术和交互式电视 162 8.1 多媒体信号和多媒体技术 162 8.2 多媒体信号的传输 162 8.2.1 PSTN 163 8.2.2 ISDN和STM 163 8.2.3 B-ISDN和ATM 164 8.2.4 IP网络 165 8.2.5 FC 165 8.3 多媒体技术的应用 168 8.3.1 会议电视 168 8.3.2 可视电话 171 8.3.3 远程医疗 174 8.3.4 多媒体电视监控报警系统 175 8.4 交互式电视的组成与原理 176 8.4.1 视频服务器 177 8.4.2 交互式电视的组成 181 8.4.3 交互式电视的实现 182 8.4.4 交互式电视的技术标准 191 8.5 家庭网络 192 8.5.1 概述 192 8.5.2 家庭网络标准 192 8.5.3 家庭网络的典型应用 194 思考题和习题 195 第9章 数字电视的接收 197 9.1 概述 197 9.2 卫星数字调谐器 198 9.2.1 卫星数字电视 198 9.2.2 卫星数字调谐器的基本结构 200 9.2.3 零中频调谐 201 9.2.4 频率合成器 202 9.2.5 定时恢复和载波恢复 204 9.2.6 解调和信道解码芯片STV0299 206 9.2.7 303211MT型卫星数字调谐器 208 9.2.8 其它解调和信道解码芯片 209 9.2.9 符合DVB-S2标准的卫星数字调谐器 209 9.2.10 符合ABS-S标准的直播星数字调谐器 211 9.3 有线电视数字调谐器 212 9.3.1 有线数字电视系统 212 9.3.2 有线数字调谐器的基本结构 213 9.3.3 解调和信道解码芯片STV0297 216 9.3.4 TCMU30311PTT型有线数字调谐器 217 9.3.5 其它解调和信道解码芯片 218 9.3.6 多标准解调和信道解码芯片 219 9.4 地面电视数字调谐器 220 9.4.1 地面数字电视发展概况 220 9.4.2 解调和信道解码芯片 221 9.5 单芯片解复用和信源解码 222 9.5.1 STi5518简介 222 9.5.2 国产芯片 228 9.6 机顶盒软件系统 230 9.6.1 概述 230 9.6.2 中间件标准MHP 231 9.6.3 中间件产品Open TV Core 235 9.7 高清电视机顶盒 235 9.7.1 高清电视机顶盒的特点 235 9.7.2 ST公司的高清解码芯片 236 9.7.3 其它高清解码芯片 238 9.8 CMMB手机电视接收 241 9.9 接收机测试 244 9.9.1 眼图分析法 244 9.9.2 误码秒检测 245 9.9.3 SDI检测场 246 9.9.4 MPEG分析和监视 247 9.9.5 视频质量度量VQM 249 9.10 智能电视与智能机顶盒 250 9.10.1 智能电视 250 9.10.2 智能机顶盒 251 9.10.3 OTT TV 253 9.10.4 智能机顶盒的常用芯片 256 思考题和习题 260 第10章 数字电视的显示 261 10.1 概述 261 10.1.1 显示器的组成 261 10.1.2 显示器的分类 262 10.1.3 显示器的主要参数 262 10.2 平板显示常用接口 264 10.2.1 模拟信号接口 264 10.2.2 低摆幅差分信号LVDS接口 266 10.2.3 数字显示接口（DVI）和HDCP 267 10.2.4 高清晰度多媒体接口（HDMI） 270 10.2.5 DP 271 10.2.6 数字音/视频交互接口（DiiVA） 273 10.2.7 USB接口 273 10.2.8 网络接口 274 10.3 液晶显示 274 10.3.1 液晶显示基础 274 10.3.2 液晶显示驱动 277 10.3.3 LCD组件 278 10.3.4 面板技术 280 10.4 OLED显示 282 10.4.1 OLED的结构 282 10.4.2 OLED的彩色化 284 10.4.3 OLED的驱动 286 10.4.4 外围驱动电路与AMOLED基板的连接 290 10.5 3D显示 291 10.5.1 概述 291 10.5.2 眼镜式3D显示 295 10.5.3 裸眼3D显示 298 10.5.4 3D图像数据压缩和传输 303 思考题和习题 306 附录A 模拟电视基础 307 A.1 彩色与视觉特性 307 A.1.1 光的性质 307 A.1.2 人眼的视觉特性 308 A.1.3 色度学 310 A.2 电视图像的传送原理 314 A.2.1 电视传像原理 314 A.2.2 电视图像的基本参数 321 A.2.3 黑白全电视信号的组成 322 A.3 彩色电视信号的传输 324 A.3.1 彩色电视信号的兼容问题 324 A.3.2 NTSC制 326 A.3.3 PAL制 332 A.3.4 SECAM制 337 A.4 模拟电视广播 338 A.4.1 地面广播 338 A.4.2 卫星广播 345 A.4.3 有线电视广播 348 附录B 缩略词与名词索引 352 参考文献 369