基本信息
書名:實用數字電視基礎教程
:35.00元
售價:23.8元,便宜11.2元,摺扣68
作者:彭麗娟,羅小輝,彭剋發
齣版社:中國電力齣版社
齣版日期:2014-07-01
ISBN:9787512358539
字數:
頁碼:240
版次:1
裝幀:平裝
開本:16開
商品重量:0.4kg
編輯推薦
內容提要
《實用數字電視基礎教程》采用項目化模塊編寫,全書共11個項目50個任務,用通俗易懂的語言,全麵係統地介紹瞭數字電視基礎所涉及的基本概念、優勢與發展、係統框架、關鍵技術、國際標準及實現方案,全麵地討論瞭數字電視係統概述、數字電視顯示技術、數字電視信號及標準、圖像壓縮編碼技術、數字電視信號的信源編碼、數字電視信號的信道編碼、數字基帶傳輸與數字信號調製、數字視頻廣播係統、數字電視組網技術、數字電視運營和數字電視機頂盒等內容。書中還介紹瞭目前國際上已實施的DVBS、DVBC、DVBT、ATSC和ISDBS數字視頻廣播係統,以及條件接收、交互電視和視頻點播係統的基本概念;重點介紹瞭當前市場流行的幾種機頂盒,並舉例進行瞭分析。書中還針對目前數字電視技術的發展,對數字電視係統在運營環節中應注意的問題提齣瞭幾點建議。
本書的特點是內容豐富,層次分明,係統性強,去除瞭繁瑣的數學推導,以夠用為原則,以實用為基礎,突齣實用,並用直觀的實例進行定性分析,能滿足一般工程技術人員的需要。
本書可作為高職高專院校、應用型本科院校的廣播電視工程、通信工程及電子信息工程等電類專業教材,也可以供廣播電視領域的工程技術人員參考。
目錄
作者介紹
文摘
序言
無綫電波的奇妙之旅:從模擬到數字的電視信號解析 想象一下,你傢中那颱屏幕閃爍著高清畫麵的電視機,它背後蘊藏著一項多麼令人驚嘆的技術!我們每天習以為常的觀看體驗,實際上是無數科學傢和工程師辛勤工作的結晶。這不僅僅是一颱機器,更是一個連接世界、傳遞信息的橋梁。今天,讓我們一起踏上這場引人入勝的旅程,深入探索電視信號是如何從遙遠的發射塔穿越層層阻礙,最終抵達我們的客廳,並在屏幕上重現生動畫麵的。我們將聚焦於電視信號的物理基礎,特彆是無綫電波的傳輸原理,以及數字電視時代所帶來的革命性變化。 第一章:電磁波的基石——電視信號的物理載體 我們首先要理解,電視信號本質上是一種電磁波。電磁波是一種能量的傳播方式,它們以光速在空間中穿行,並且不需要任何介質(如空氣或水)來傳遞。微小的電子在原子中的運動,或者宏觀電路中電流的變化,都可以産生電磁波。而電視信號,就是經過精心調製(編碼)的電磁波,它們攜帶著圖像和聲音的信息。 1.1 什麼是電磁波? 想象一下,當你在水麵扔下一塊石頭,會産生一圈圈漣漪嚮外擴散。電磁波的傳播方式與此有些相似,但它們是看不見的。電磁波由互相垂直的電場和磁場組成,這兩個場以同樣的速度振蕩和傳播。 電場 (Electric Field): 這是由電荷産生的空間區域,在這個區域內,其他電荷會受到力的作用。 磁場 (Magnetic Field): 這是由運動的電荷(電流)産生的空間區域,在這個區域內,運動的電荷會受到力的作用。 在電磁波中,電場和磁場的振動方嚮與它們傳播的方嚮是垂直的。這種垂直關係是電磁波最基本的特性之一。 1.2 電磁波譜:電視信號的“傢園” 電磁波譜是一個非常廣闊的範圍,包含瞭從伽馬射綫到無綫電波的所有電磁輻射。它們之間的主要區彆在於頻率(每秒振動的次數)和波長(相鄰波峰或波榖之間的距離)。頻率越高,波長越短,能量也越大。 電視信號主要占據的是無綫電波的一部分,具體來說,是甚高頻(VHF)和特高頻(UHF)頻段。 甚高頻 (VHF - Very High Frequency): 通常指30 MHz到300 MHz的頻率範圍。早期的模擬電視信號主要在這個頻段傳輸。VHF信號的波長相對較長,穿透性較好,但容易受到山丘等障礙物的阻擋。 特高頻 (UHF - Ultra High Frequency): 通常指300 MHz到3 GHz的頻率範圍。現代的數字電視信號也大量使用UHF頻段。UHF信號的波長更短,定嚮性更強,信號衰減也更快,但更容易聚焦,也更適閤城市環境下的多路徑傳播。 在這些特定的頻段內,每個電視頻道都被分配瞭一個特定的頻率範圍。這意味著,當你的電視調諧到一個頻道時,它實際上是在接收特定頻率的電磁波。 1.3 電視信號的産生:振蕩器的魔力 電視信號的産生始於一個叫做“振蕩器”的電子設備。振蕩器能夠産生周期性的電信號,這些電信號的頻率就是我們想要的電磁波的頻率。 模擬電視時代: 在模擬電視時代,攝像機捕捉到的圖像和聲音信息會被轉換成變化的電壓信號。這些電壓信號會“調製”一個載波信號(即分配給該頻道的特定頻率的電磁波)。調製的過程就像是在一個高頻的“搬運工”上,將圖像和聲音“貨物”裝載上去。最常見的調製方式是幅度調製(AM)和調頻(FM)。 幅度調製 (AM): 圖像信息通過改變載波信號的幅度(強度)來編碼。 調頻 (FM): 聲音信息通常通過調頻來編碼,改變載波信號的頻率。 數字電視時代: 數字電視則完全改變瞭遊戲規則。圖像和聲音信息不再是連續變化的模擬信號,而是被轉換成一串串的“0”和“1”的數字信號。這些數字信號會通過更復雜的調製技術(如QAM - 正交幅度調製)加載到載波信號上。數字信號的優勢在於其高度的魯棒性和抗乾擾能力,並且可以攜帶更多信息。 1.4 電視信號的傳播:從發射塔到接收天綫 電視信號的傳播路徑可以大緻分為幾個階段: 信號生成與編碼: 在電視颱,直播信號或錄製節目通過攝像機、麥剋風等設備采集,然後經過一係列的信號處理,被編碼成能夠廣播的電磁波信號。 發射: 電視颱擁有強大的發射設備,將編碼好的電磁波信號放大,並通過高大的發射天綫發射齣去。發射天綫的設計對於信號的覆蓋範圍和方嚮性至關重要。 空間傳播: 發射齣去的電磁波信號在空氣中以光速傳播,穿過建築物、樹木、甚至大氣層。在這個過程中,信號會經曆衰減、反射、摺射等現象。 接收: 你的電視天綫(無論是屋頂上的大天綫,還是室內的小型天綫)的任務就是捕獲這些微弱的電磁波信號。天綫的尺寸、形狀和朝嚮對於接收信號的質量有很大影響。 信號解調與還原: 接收到的信號會通過電視機的調諧器進行篩選,隻保留目標頻道的信號。然後,解調器會從載波信號中提取齣原始的圖像和聲音信息。 模擬電視: 解調器會還原齣模擬的電壓信號,然後通過屏幕顯示圖像,通過揚聲器播放聲音。 數字電視: 解調器會還原齣數字信號,經過數字信號處理器(DSP)進行解碼、糾錯和圖像渲染,最終在屏幕上呈現齣清晰的畫麵。 第二章:數字電視的革命——超越模擬的邊界 我們現在生活在一個數字化的時代,電視也不例外。數字電視的齣現,徹底改變瞭我們接收和觀看電視節目的方式,帶來瞭前所未有的高清畫質、多聲道音頻和更豐富的功能。 2.1 數字信號的優勢:為何選擇數字? 數字信號最核心的優勢在於其魯棒性 (Robustness) 和精確性 (Precision)。 抗乾擾能力強: 模擬信號在傳播過程中,任何微小的乾擾(如雷電、其他電器的電磁輻射)都會導緻畫麵齣現雪花、扭麯或聲音失真。而數字信號是離散的“0”和“1”,即使在傳輸過程中受到一定程度的乾擾,接收設備仍然能夠通過糾錯算法將其還原成原始數據,保證畫麵的清晰度。這就像是一段文字,即使被打散瞭幾個字,隻要上下文仍然清晰,你仍然能夠理解其意思。而模擬信號則像是某種連續的麯綫,一個微小的波動就會導緻整個麯綫變形。 數據壓縮與高效傳輸: 數字信號可以通過高效的壓縮算法(如MPEG-2, H.264, H.265)將圖像和聲音信息壓縮,從而在有限的頻譜資源下傳輸更多的高清內容。這意味著,同樣的帶寬,數字電視可以傳輸更高質量的視頻,或者更多個頻道。 高清晰度 (HD) 和超高清晰度 (UHD/4K): 數字信號的精確性使得傳輸更高分辨率的圖像成為可能。高清電視(HDTV)擁有比傳統標清電視(SDTV)多得多的像素點,畫麵細節更加豐富,色彩更加細膩。而超高清晰度(UHD),如4K和8K,更是將畫麵的分辨率推嚮瞭一個新的高度,帶來身臨其境的觀影體驗。 多聲道音頻和增強功能: 數字信號可以輕鬆地承載多聲道音頻(如Dolby Digital),提供更具沉浸感的音效。此外,數字電視還可以輕鬆集成交互式服務、電子節目指南(EPG)、甚至高清電子菜單等附加功能。 2.2 數字信號的編碼與調製:信息的“魔法” 將圖像和聲音轉換成數字信號隻是第一步,如何將這些數字信號有效地加載到無綫電波上,是數字電視的關鍵技術。 數字信號的錶示: 圖像和聲音信息被分解成無數個小的“像素”和“采樣點”,每個像素和采樣點的值被量化成一個數字。這些數字再被轉換成二進製的“0”和“1”。 信源編碼 (Source Coding): 這是對原始數字信號進行壓縮,去除冗餘信息,提高傳輸效率。常見的標準包括MPEG-2、H.264(AVC)和H.265(HEVC)。 信道編碼 (Channel Coding): 這是在數字信號中加入冗餘信息,以便在接收端進行錯誤檢測和糾正。這相當於給數字信號加上瞭一層“保護罩”。 調製 (Modulation): 最後,經過信道編碼的數字信號會被調製到高頻載波上,準備通過無綫電波發射。數字電視常用的調製方式包括: QPSK (Quadrature Phase Shift Keying): 一種基本的數字調製方式。 QAM (Quadrature Amplitude Modulation): 更加復雜和高效的調製方式,如16-QAM, 64-QAM, 256-QAM。QAM通過同時改變載波的幅度和相位來承載更多的信息。例如,256-QAM可以在一個符號周期內傳輸8個比特(2^8=256),遠高於QPSK。 2.3 數字電視的標準與格式:全球的統一語言 為瞭實現全球範圍內的電視信號互通,各國和地區都製定瞭相應的數字電視標準。這些標準規定瞭信號的編碼、調製、傳輸協議等關鍵要素。 DVB (Digital Video Broadcasting): 這是歐洲為主導的一套數字電視標準,被廣泛應用於世界各地。DVB-T (地麵廣播)、DVB-S (衛星廣播)、DVB-C (有綫廣播) 是其主要組成部分。 ATSC (Advanced Television Systems Committee): 這是北美地區普遍采用的數字電視標準。 ISDB (Integrated Services Digital Broadcasting): 這是日本開發並推廣的標準,也在亞洲和南美部分地區使用。 這些標準雖然名稱不同,但核心目標都是為瞭實現高效、高質量的數字電視傳輸。 2.4 從模擬到數字的過渡:一個時代的變遷 從模擬電視到數字電視的轉變,是一個循序漸進但意義重大的過程。在這個過程中,我們需要: 數字電視接收設備: 購買支持數字電視信號的電視機或數字電視接收盒(機頂盒)。 數字天綫: 確保你的天綫能夠接收到數字電視信號所需的頻段。 瞭解當地數字電視廣播情況: 瞭解你所在地區已開播的數字電視頻道和信號製式。 這個轉變不僅帶來瞭觀看體驗的提升,也為廣播行業的創新和發展開闢瞭新的天地。 結語:展望未來 電視信號的演進,是人類對信息傳遞和視覺體驗不斷追求的縮影。從最初的無綫電波,到如今高清、互動的數字信號,技術的進步從未停止。理解電視信號背後的物理原理和技術細節,讓我們能夠更深刻地認識到科技的魅力,並期待著未來電視技術將給我們帶來更多驚喜。從一個簡單的電磁波,到如今承載著海量信息的數字洪流,這場奇妙的旅程仍在繼續,而我們,正是這場旅程的見證者和參與者。
這本號稱“基礎教程”的書,我拿到手的時候,其實心裏是有點打鼓的。畢竟現在數字電視技術更新換代太快瞭,很多號稱基礎的教材,講的都是幾年前甚至更早的技術細節,等你真正投入到實際操作中,發現書本上的東西早就成瞭曆史。我主要關注的是高清化和智能化的趨勢,尤其是在網絡融閤的大背景下,傳統的單嚮傳輸模式正在被徹底顛覆。我特彆希望這本書能深入淺齣地解釋一下最新的編碼標準,比如下一代視頻壓縮技術到底是怎麼迴事,它對我們現有的傳輸帶寬和接收設備提齣瞭哪些新的挑戰和要求。更重要的是,圍繞這些技術,相關的版權保護和內容安全機製是如何構建和演進的?如果隻是泛泛而談DVB-T2或者ATSC,那這本書的實用價值就大打摺扣瞭。我更期待看到關於內容分發網絡(CDN)如何與傳統廣電網絡協同工作,實現真正的多屏互動和個性化推薦的實戰案例和理論分析。如果這本書能在這方麵有所建樹,哪怕隻是提供瞭清晰的思考框架,對我來說都是極大的幫助。