數位電視技術

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出版者:建興
作者:
出品人:
页数:0
译者:陳連春
出版时间:1992年00月00日
价格:NT$ 320
装帧:
isbn号码:9789578172791
丛书系列:
图书标签:
  • 数字电视
  • 电视技术
  • 数字广播
  • 视频处理
  • 通信技术
  • 信号处理
  • 多媒体
  • DVB
  • ATSC
  • ISDB
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具体描述

编码与通信的交响:现代数字媒体传输的深度探索 本书旨在全面而深入地剖析当代数字媒体传输的底层技术、核心算法及其在实际应用中的挑战与创新。它不仅仅是一本技术手册,更是一部关于信息如何在复杂环境中高效、可靠地从源端传递到用户端的思想地图。全书内容紧密围绕数字信号处理、数据压缩、信道编码以及多址接入等关键领域展开,力求为读者构建一个扎实且前沿的知识体系。 第一部分:数字信号的基石与表示 本部分首先确立了数字通信的基础框架。我们从连续时间信号到离散时间信号的转化过程入手,详细阐述了采样理论,特别是奈奎斯特-香农采样定理的严格推导及其在音频和视频采集中的实际意义。随后,本书深入探讨了量化过程,对比了均匀量化和非均匀量化(如$mu$-律和A律 Companding)的优缺点,并分析了量化噪声对最终感知质量的影响。 紧接着,我们转向离散时间信号的分析工具。离散傅里叶变换(DFT)及其快速算法快速傅里叶变换(FFT)占据了重要篇幅。书中不仅展示了FFT的数学推导,更侧重于其在频谱分析、滤波设计和同步技术中的应用。读者将学习如何利用FFT高效地识别信号中的频率成分和干扰源。此外,Z变换作为分析线性时不变(LTI)系统的核心工具,其收敛域、零点和极点分析方法被详细剖析,用以理解数字滤波器的工作原理。 第二部分:高效数据压缩的艺术 在信息爆炸的时代,数据压缩是实现高效存储和传输的生命线。本部分将压缩技术分为两大阵营进行深入探讨:无损压缩和有损压缩。 在无损压缩方面,本书系统讲解了基于统计模型的编码方法。从基础的霍夫曼编码的构建与效率分析,到更先进的算术编码,解释了如何利用符号的概率分布来逼近熵极限。此外,字典类编码,如Lempel-Ziv (LZ77/LZ78) 及其变体LZW,被剖析如何通过冗余替换来实现高效压缩。 有损压缩部分聚焦于人类感知的特性。对于图像和视频,变换编码是核心。本书详细介绍了离散余弦变换(DCT),解释了它如何将信号能量集中到少数低频系数上,从而为量化创造条件。在图像压缩标准(如JPEG)的框架下,我们分析了量化表的设计、熵编码的集成,以及为何人眼对高频信息的敏感度较低。对于视频,运动估计与补偿是效率的关键,书中详细阐述了块匹配算法(BMAs)和运动矢量(MV)的编码策略,这是实现时间域冗余消除的基石。 第三部分:对抗噪声的信道编码技术 本部分是保障数据可靠传输的硬核技术。我们从信息论的角度出发,引入了香农信道编码定理,为后续所有纠错编码的设计设定了理论上限。 本书首先覆盖了代数编码的基础。线性分组码,特别是汉明码的构造、监督矩阵的建立以及最大似然译码的实现,被清晰地呈现。随后,我们深入到更强大的循环码,如BCH码和Reed-Solomon (RS) 码。RS码在CD、DVD以及深空通信中的重要性不言而喻,书中会详细介绍其伽罗瓦域(有限域)运算、伴随多项式的构建以及Berlekamp-Massey算法在错误定位中的应用。 为了应对突发性错误,卷积码及其高效译码算法——Viterbi 算法被详尽阐述。读者将学习如何利用状态图(Trellis Diagram)来寻找最佳译码路径,并理解其与前向纠错(FEC)性能的紧密关系。最后,本书将目光投向现代高性能通信系统中的前沿技术,如Turbo码和低密度奇偶校验码(LDPC),分析其迭代译码机制如何突破传统编码的性能瓶颈,无限逼近香农极限。 第四部分:多址接入与系统集成 数字通信系统不仅仅是点对点的连接,更涉及到多个用户共享有限资源的复杂场景。本部分聚焦于多址接入(MA)技术。 频分多址(FDMA)和时分多址(TDMA)作为传统技术被简要回顾,重点在于分析其频谱效率和同步要求。随后,本书将重点放在了码分多址(CDMA)上。我们深入研究了扩频技术(Spread Spectrum),特别是直接序列扩频(DSSS)的原理,解释了伪随机噪声(PN)序列在抗干扰和区分用户中的关键作用。如何设计正交或近正交的扩频码(如Walsh-Hadamard 码)以最小化用户间干扰(CCI)成为讨论的重点。 最后,本书探讨了正交频分复用(OFDM)这一现代高速传输技术的基石。我们详细剖析了OFDM如何通过将高速数据流分割成多个低速子载波来有效对抗频率选择性衰落和码间串扰(ISI)。子载波的IFFT/FFT实现方式,循环前缀(CP)的添加与去除,以及在实际OFDM系统中如何处理相位噪声和定时偏移等问题,都将得到细致的讲解。 全书内容由浅入深,理论推导与工程实践相结合,旨在培养读者对数字媒体传输系统进行设计、分析和优化的综合能力。

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读后感

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说实话,我买这本书最初是冲着“数字电视”这个时髦的标签,本想着能了解一下IPTV或者4K/8K超高清是怎么回事,结果发现它更像是一部**广播电视传输史的编年史**,但叙述方式极其生动。作者似乎非常擅长用类比的方式来解释那些晦涩的信道编码概念,比如他将**多径效应比喻成在拥挤的剧院里听到的回声**,一下子就让人抓住了问题所在。我特别喜欢它在探讨不同传输介质(卫星、地面波、有线网络)时,对**噪声容限和传输效率**的对比分析,这部分内容让我对为什么不同地区的数字电视部署方案千差万别有了更直观的认识。而且,书中对**条件接收系统(CA)**的安全加密机制也进行了详尽的介绍,这不是很多技术书籍会深入讨论的层面,它触及到了商业运营和版权保护的痛点。阅读过程是一种**抽丝剥茧的享受**,作者的文笔老练,节奏感把握得很好,不会让人觉得拖沓,总能在关键节点给出精妙的总结,让人忍不住想一气呵成地读完。

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这部关于数字电视技术的书,我读下来最大的感受是它的**深度与广度令人印象深刻**,尤其是在信号处理和调制解调部分,作者似乎是把整个DVB标准的发展脉络都梳理得井井有条。我记得书中花了大量篇幅讲解了MPEG-2到H.264乃至更先进的编码格式之间的技术迭代,那种从理论基础——信息熵编码的原理,到实际应用中的码率控制和帧间预测算法的细节,都剖析得极其透彻。对于我这种想深入了解底层原理的技术人员来说,光是理解那些**卷积交织器和里德-索洛蒙纠错码**的数学模型推导,就已经值回票价了。它不是那种浮光掠影地介绍“数字电视很快很清晰”的科普读物,更像是一本**系统工程的教科书**,让人不得不佩服作者在跨学科知识融合上的功力。虽然某些章节涉及到复杂的傅里叶变换和矩阵运算时,初学者可能会感到有些吃力,但我认为这种硬核的风格恰恰保证了内容的**权威性和实用价值**,毕竟,要真正掌握一项技术,绕不开这些基础的数学语言。总而言之,这是一本能让你**从“会看电视”跨越到“能设计电视系统”**的宝典。

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我必须承认,这本书在**历史背景和政策法规的交织叙事**方面做得非常出色,这使得整个技术体系的构建不再是孤立的空中楼阁。作者很巧妙地将技术标准的确立与**全球化的政治、经济博弈**联系起来,特别是关于PAL/NTSC向数字化的转型过程中,不同国家和地区在频谱分配上所做的艰难抉择。我印象最深的是关于**欧洲的DVB-T2标准**和美国的ATSC标准的对比分析,不仅仅是技术参数上的差异,更深层次反映了各国对**频谱资源稀缺性**的不同战略考量。这种宏观的视角让我明白,技术的发展从来都不是纯粹的科学问题,而是**社会、经济、技术多方力量角力的结果**。阅读时,我感觉自己不只是在学习电子工程,更像是在上堂关于**信息产业地缘政治**的课程,格局一下子打开了,对理解未来技术趋势也多了一层审慎的判断力。

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从阅读体验的角度来看,这本书的**图示和插图质量相当高**,这在技术书籍中是难能可贵的加分项。很多复杂的**信号流程图**,如信道编码、调制过程的方框图,都绘制得清晰、逻辑性极强,有效弥补了纯文字描述带来的理解障碍。例如,当阐述**QAM星座图**时,不仅展示了不同阶数(如16QAM、64QAM)的符号点分布,还配有相应的**误码率曲线图**,让读者能直观地感受到增加调制阶数带来的频谱效率提升和抗干扰能力下降的权衡取舍。虽然书中没有直接提供大量可执行的代码,但其**详细的算法描述和伪代码式的步骤分解**,足以让有编程基础的读者快速将其转化为实际软件实现。总的来说,这是一本**兼顾了视觉美感与技术严谨性**的优秀著作,它让原本可能枯燥的数字信号处理过程,变得**可视化且易于接受**,对于自学爱好者来说,无疑是极大的福音。

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这本书的**实战参考价值远超我的预期**,我原本以为它会更偏向学术理论,但翻开目录后才发现,它对**系统集成和故障排除**的指导细致入微。举个例子,书中有一章专门讲了在实际工程部署中,如何根据**载波功率和频谱掩模**来优化天线增益,并且附带了大量的实际案例图表,这些都是在标准的厂商手册里难以找到的“经验之谈”。对于我们做系统调试的人来说,了解**传输流的复用与封装**是如何影响用户体验的至关重要,而这本书详细拆解了TS流的结构,从PAT、PMT到SDT,每一种表的结构、更新频率和错误处理机制都写得清清楚楚,这对于诊断那些**看似随机的节目中断或花屏现象**提供了精确的诊断工具。它真正体现了“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”的精髓,是一本可以**放在工作台边随时查阅的“工具书”**,而非束之高阁的理论模型。

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