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第1章 概述1

1.1 数字音视频技术的基本概念与主要特点1

1.2 数字音视频系统的组成2

1.3 数字音视频系统的业务与应用5

1.4 数字音视频技术的发展趋势10

技能训练一：数码视听设备的连接操作12

思考与练习13

第2章 数字音频技术基础14

典型设备：CD机14

基本知识与主要技术20

2.1 声学原理20

2.1.1 声音物理特性20

2.1.2 人的听觉特性22

2.2 声音数字化25

2.2.1 数字化概述26

2.2.2 模／数变换30

2.2.3 数／模变换33

2.3 数字音频的主要性能参数35

2.4 数字音频文件的常见格式37

技能训练二：CD/VCD机芯结构观察与拆装40

技能训练三：CD机的电路观测41

思考与练习42

第3章 音频压缩编解码43

典型设备：MP3播放器43

基本知识与主要技术46

3.1 音频压缩概述46

3.1.1 音频压缩的可行性46

3.1.2 音频压缩编码技术分类48

3.2 波形编码50

3.2.1 脉冲编码调制50

3.2.2 差分脉冲编码调制52

3.2.3 自适应差分脉冲编码调制54

3.2.4 增量调制和自适应增量调制56

3.2.5 子带编码58

3.2.6 矢量编码61

3.3 参数编码62

3.3.1 语音生成模型62

3.3.2 线性预测编码64

3.4 混合编码65

3.4.1 多脉冲线性预测编码65

3.4.2 规则脉冲激励／长项预测编码66

3.4.3 码激励线性预测编码67

3.4.4 矢量和激励线性预测编码69

3.4.5 多带激励语音编码70

3.4.6 混合激励线性预测编码71

3.5 MPEG音频编码72

3.5.1 MPEG-1音频73

3.5.2 MPEG-2音频74

3.5.3 MPEG-4音频78

3.5.4 MPEG-7音频79

3.5.5 杜比AC-380

3.6 G.7xx系列编码标准81

技能训练四：MP3播放器的整机认识与拆装83

技能训练五：MP3播放器的升级扩容83

思考与练习84

第4章 数字视频编码基础85

典型设备：DV（数字摄录机）85

基本知识与主要技术88

4.1 光与色88

4.1.1 光的特性与度量88

4.1.2 色彩90

4.2 视觉与图像92

4.2.1 视觉现象92

4.2.2 图像93

4.3 视频96

4.3.1 视频信号的获取和显示97

4.3.2 视频信息和信号特点98

4.3.3 模拟视频100

4.3.4 数字视频103

4.4 视频信号的数字化106

4.4.1 A/D变换器中的舍入法量化106

4.4.2 并串型A/D变换器107

4.4.3 PCM编码器109

4.4.4 D/A变换器110

4.5 视频编码111

4.5.1 视频压缩原理112

4.5.2 视频编码的方案体系113

4.5.3 视频压缩编码的分类116

技能训练六：DV机的视频采集120

思考与练习121

第5章 视频压缩编码122

典型设备：VCD影碟机122

基本知识与主要技术126

5.1 预测编码126

5.1.1 预测编码的基本内容126

5.1.2 预测编码的类型126

5.1.3 预测器128

5.1.4 后向预测和双向预测128

5.1.5 像素块预测129

5.1.6 量化与编码131

5.1.7 具有运动补偿的帧内插132

5.2 变换编码135

5.2.1 变换编码的基本原理135

5.2.2 正交变换矩阵138

5.2.3 离散余弦变换（DCT）138

5.3 统计编码142

5.3.1 霍夫曼编码142

5.3.2 游程编码143

5.3.3 算术编码143

5.4 子带编码（SBC）145

5.4.1 子带编码原理145

5.4.2 子带滤波146

5.4.3 二维子带编码147

5.5 小波变换编码148

5.6 分形编码149

5.6.1 分形的概念149

5.6.2 分形编码原理150

5.7 知识（模型）基编码151

5.7.1 基于模型的编码151

5.7.2 语义基图像编码152

5.7.3 物体基图像编码153

技能训练七：VCD机整机电路结构观测154

技能训练八：VCD机信号检测与调整155

思考与练习156

第6章 数字视频编码标准158

典型设备：DVD影碟机158

基本知识与主要技术160

6.1 概述160

6.2 ITU-R BT.601数字视频标准161

6.3 H.26X标准162

6.3.1 H.261标准162

6.3.2 H.263标准167

6.3.3 H.264标准168

6.4 H.323可视通信系统标准173

6.5 JPEG标准174

6.5.1 JPEG174

6.5.2 JPEG 2000177

6.6 MPEG标准181

6.6.1 MPEG-1标准182

6.6.2 MPEG-2标准186

6.6.3 MPEG-4标准191

6.6.4 MPEG-7标准196

6.6.5 MPEG-21标准198

技能训练九：DVD机解码电路的检测199

技能训练十：DVD机主要信号波形测量200

思考与练习201

第7章 数字音视频信号的传输技术202

典型设备：数字电视202

基本知识与主要技术207

7.1 信道编码的基本内容207

7.2 差错控制编码210

7.2.1 差错控制方式210

7.2.2 差错编码的基本原理211

7.2.3 简单差错编码214

7.3 里德-所罗门码（RS码）215

7.3.1 RS码的结构特点215

7.3.2 RS码的编码217

7.3.3 RS码的截短选择218

7.3.4 RS码的译码218

7.4 卷积码218

7.4.1 卷积码的产生218

7.4.2 卷积码的译码220

7.5 信道编码中的交织技术221

7.5.1 交织过程221

7.5.2 卷积交织与解交织226

7.6 Turbo码227

7.6.1 软输出译码及并行级联卷积码228

7.6.2 Turbo码的译码229

7.6.3 Turbo码性能分析229

7.7 数字电视信号的调制230

7.8 数字调相与解调231

7.8.1 二相移相键控信号的形成与解调231

7.8.2多进制相位调制与解调232

7.8.3 多进制相位调制特点与应用235

7.9 正交振幅调制（QAM）与解调235

7.10 残留边带调制238

7.11 TCM网格编码调制240

7.11.1 TCM编码的基本原理240

7.11.2 TCM编码的子集划分与译码241

7.12 网格编码交织与去交织242

7.12.1 网格编码交织原理242

7.12.2 TCM接收端的去交织244

7.13 正交频分复用和编码正交频分复用244

7.13.1 OFDM数字调制技术245

7.13.2 克服多径干扰和常规电视干扰的措施246

7.13.3 COFDM与其他地面传输系统的比较249

技能训练十一：数字卫星电视接收系统的安装与调试250

技能训练十二：机顶盒的安装与调试251

思考与练习252

第8章 数字音视频存储技术253

典型设备：DC（数码相机）253

基本知识与主要技术257

8.1 光盘存储技术258

8.1.1 光存储技术258

8.1.2 光盘的分类258

8.1.3 光盘的结构与格式260

8.2 光盘驱动器265

8.2.1 CD-ROM驱动器的工作原理265

8.2.2 光盘驱动器的工作模式267

8.2.3 光盘驱动器的种类268

8.2.4 光盘驱动器的性能指标272

8.3 其他存储技术及其设备273

8.3.1 半导体存储设备274

8.3.2 磁存储技术277

8.3.3 网络存储技术279

技能训练十三：数码相机的维护保养281

技能训练十四：刻录CD/DVD光盘282

思考与练习282

第9章 数字音视频技术的业务应用284

9.1 数字音频（DAB）广播284

9.1.1 DAB发展概况284

9.1.2 DAB系统286

9.2 可视电话290

9.2.1 可视电话的发展290

9.2.2 可视电话的分类291

9.3 视频会议292

9.3.1 视频会议概述293

9.3.2 视频会议系统的基本构成296

9.3.3 视频会议系统的新发展297

9.4 视频监控298

9.4.1 视频监控系统的发展特点299

9.4.2 视频监控系统的结构299

9.5 交互电视与视频点播303

9.5.1 概述303

9.5.2 VOD系统的体系结构304

9.6 远程教育307

9.6.1 远程教育分类308

9.6.2 远程教育的系统功能模块308

9.7 远程医疗309

9.7.1 远程医疗系统的构成309

9.7.2 远程医疗系统的类型309

9.8 多媒体计算机技术310

9.8.1 多媒体计算机系统310

9.8.2 MPC系统的数字视频313

9.8.3 MPC系统的数字音频314

9.9 新业务应用316

技能训练十五：视频会议系统终端的安装与调试318

思考与练习318

参考文献320