數位電視之多媒體技術(附學習光碟片) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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　　雖然數位電視的發展已有一段時日，但以技術性的觀點來介紹DVB-T係統的相關書籍並不多，而本書除詳細說明電視廣播係統的標準、數位電視的發展曆史外，也加入瞭無綫通道、OFDM傳輸及通道編碼之理論說明，使本書能自成體係，以便教學及有興趣自修者之用。本書後另附學習光碟，供讀者自行撰寫程式來實現DVB-T之軟體接收機，增加實作經驗。此書適用於大學、科大電子、資工係「數位電視」、「數位電視概論」之相關課程使用。

本書特色

1 . 本書作者群皆於數位電視相關課題有多年之教學、研究、與産學閤作之經驗。
2 . 全書以DVB-T為主體，講授數位電視的影音編碼技術。
3 . 提供數位電視之傳輸串流訊號實例及解碼結果，可作為教學輔助及實作參考。

深入探索數字影像、聲音與網絡傳輸的前沿科技 本書旨在為對數字多媒體技術有誌於深入研究的讀者，提供一個全麵且詳盡的技術解析框架。 我們將目光投嚮那些驅動當代信息社會運轉的核心技術，重點關注其底層原理、實現機製以及在不同應用場景中的部署與優化。 第一部分：數字信號的本質與采集 本章從信息論的視角齣發，深入剖析模擬信號到數字信號轉換的完整流程。我們將詳細講解采樣定理（Nyquist-Shannon Sampling Theorem）的數學基礎及其在實踐中的應用限製。 量化理論與誤差分析： 探討均勻量化與非均勻量化（如 $mu$-law 和 A-law 壓縮）的原理，並細緻分析量化噪聲的産生、建模與抑製方法。 離散餘弦變換 (DCT) 基礎： 雖然本書不涉及特定視頻編碼標準，但對 DCT 作為核心的時頻域轉換工具進行詳盡闡述至關重要。我們將剖析其數學錶達式、二維 DCT 在圖像塊處理中的作用，及其與傅裏葉變換的關係。 色彩空間與感知模型： 深入解析 RGB、CMYK 等常見色彩空間，並重點介紹人眼視覺模型（如 CIELAB 和 YUV/YCbCr 空間）如何服務於人眼視覺特性的優化編碼。我們將討論色度抽樣（Chroma Subsampling）的各種比率（如 4:4:4, 4:2:2, 4:2:0）及其對視覺感知的影響。 第二部分：高效數據壓縮的奧秘 高效的數據壓縮是實現多媒體內容大規模分發和存儲的關鍵。本部分將構建一個超越特定編解碼器的通用壓縮技術模型。 熵編碼技術精講： 詳細解析無損壓縮的基石——霍夫曼編碼（Huffman Coding）和算術編碼（Arithmetic Coding）。我們將通過實例演示如何構建最優編碼樹，並對比兩種方法在編碼效率和復雜度上的差異。對於統計特性更為復雜的場景，我們將引入自適應算術編碼的概念。 預測編碼機製： 在時域和空域中，預測是實現高壓縮比的核心手段。討論幀內預測（Intra-prediction）中不同模式（如平麵、水平、垂直預測）的數學模型，以及幀間預測（Inter-prediction）中運動估計（Motion Estimation）和運動補償（Motion Compensation）的算法流程，包括塊匹配的搜索策略（如全搜索、快速搜索算法）。 殘差編碼與量化進階： 深入分析預測殘差信號的特性，以及如何對其進行最優的變換（如 DCT）和有損量化。重點探討量化步長（Quantization Step Size）的選擇如何平衡失真與比特率之間的關係。 第三部分：網絡傳輸與服務質量（QoS）保障 多媒體數據的實時性要求極高的傳輸效率和穩定性。本部分聚焦於數據包在復雜網絡環境中的傳輸策略。 傳輸層協議的權衡： 對比 TCP（麵嚮連接）和 UDP（無連接）協議在多媒體流傳輸中的適用性。深入分析 UDP 基礎上構建可靠流媒體傳輸的機製，如 RTP（Real-time Transport Protocol）和 RTCP（RTP Control Protocol）的作用。 擁塞控製與速率適應： 探討先進的擁塞控製算法（如 Cubic, BBR）如何動態調整發送速率，以適應網絡帶寬的波動。重點分析反饋機製在維持低延遲和高吞吐量之間的調節作用。 容錯技術與恢復機製： 實時傳輸中丟包不可避免。我們將介紹前嚮糾錯（FEC, Forward Error Correction）的原理，包括糾刪碼（Erasure Codes）如何在不依賴重傳的情況下恢復丟失數據，以及應用這些技術在流媒體服務中的性能影響。 第四部分：多通道音頻處理與空間化 聲音是多媒體體驗不可或缺的一部分。本章將側重於高品質音頻的編碼、閤成與空間再現技術。 感知模型與音頻編碼： 基於聽覺掩蔽效應（Auditory Masking Effect）的心理聲學模型是現代音頻壓縮（如 AAC, Opus）的基礎。詳細解釋如何利用該模型確定不同頻率分量的可感知閾值，從而實現高效的有損壓縮。 多通道音頻的錶示： 區彆傳統的環繞聲（如 5.1, 7.1）與基於對象的音頻（Object-Based Audio, 如 Dolby Atmos）。深入解析球諧函數（Spherical Harmonics）在描述三維聲場中的應用，及其在渲染階段如何將聲源對象映射到任意揚聲器布局。 波形閤成與重構： 探討數字音頻信號的重放過程，包括數模轉換器（DAC）的架構（如過采樣和噪聲整形技術）如何影響最終的聽覺質量。 第五部分：係統架構與互操作性 現代多媒體技術運行在復雜的異構係統之上。本部分探討構建高效多媒體應用所需的係統級知識。 媒體容器格式解析： 剖析 MP4 (ISO Base Media File Format) 等通用容器格式的結構，包括元數據（Metadata）的組織、軌道（Track）的同步機製，以及片段化 MP4 (fMP4) 在自適應流媒體中的重要性。 硬件加速與並行計算： 討論 GPU（圖形處理器）和 DSP（數字信號處理器）在多媒體編解碼流水綫中的作用。闡述如何通過並行化 DCT 變換、運動搜索等計算密集型任務來提升實時處理能力。 自適應流媒體協議棧： 詳細對比 HTTP Live Streaming (HLS) 和 Dynamic Adaptive Streaming over HTTP (DASH) 的核心機製。重點分析碼率切換（Bitrate Switching）的決策邏輯、緩衝管理策略以及如何通過多層編碼（Scalable Video Coding, SVC）實現更靈活的適應性。 本書麵嚮具有紮實信號處理、通信工程或計算機科學背景的工程師、研究人員及高級學生，旨在提供一個深入、前沿且不局限於某一特定商業標準的綜閤性技術參考。讀者通過研讀本書，將能構建起對當代數字內容製作、傳輸與消費背後的完整技術圖景的深刻理解。

第1章　影音訊號簡介　1-1

1.1　數位多媒體通訊　1-2
1.2　數位視訊　1-4
1.3　色彩空間　1-7
1.4　數位音訊　1-11
1.5　視訊與音訊壓縮　1-13
1.5.1　視訊壓縮　1-13
1.5.2　音訊壓縮　1-16
1.6　數位影音編碼標準簡介　1-17
1.6.1　影像與視訊編碼標準　1-18
1.6.2　音訊編碼標準　1-21

第2章　影音訊號壓縮原理　2-1

2.1　熵與熵編碼　2-2
2.1.1　熵 　2-2
2.1.2　霍夫曼編碼　2-5
2.1.3　算術編碼　2-7
2.2　量化與失真　2-11
2.2.1　碼率-失真理論　2-11
2.2.2　量化　2-12
2.2.3　失真分析　2-14
2.2.4　量化器的設計　2-16
2.3　轉換編碼　2-18
2.3.1　轉換編碼簡介　2-18
2.3.2　正交轉換　2-19
2.3.3　Karhunen-Loeve轉換與離散餘弦轉換　2-23
2.4　預測編碼　2-29
2.4.1　預測編碼概論　2-29
2.4.2　最佳預測器設計　2-30
2.5　動作估計與動作補償 　2-33
2.5.1　動作估計簡介　2-33
2.5.2　快速動作估計　2-37

第3章　數位電視之視訊編解碼　3-1

3.1　JPEG與MPEG簡介　3-2
3.2　MPEG-1視訊編解碼技術原理　3-6
3.3　MPEG-2視訊編解碼的核心演算法 　3-14
3.4　MPEG-2視訊位元串流語法及語意分析　3-18
3.4.1　視訊序列(Sequences)　3-20
3.4.2　群組畫麵(Groups of Pictures，GoP)　3-24
3.4.3　畫麵(Pictures)　3-24
3.4.4　畫麵片段(Slices)　3-29
3.4.5　巨區塊(Macroblocks)　3-30
3.4.6　區塊(Blocks)　3-34
3.5　MPEG-4視訊編解碼簡介　3-35
3.5.1　MPEG-4 Part 2　3-35
3.5.2　MPEG-4 AVC　3-37

第4章　數位電視之音訊編解碼　4-1

4.1　MPEG音訊標準之簡介　4-2
4.2　聽覺心理學(Psychoacoustics)　4-3
4.2.1　人耳最小感知音壓　4-3
4.2.2　遮蔽效應(Masking Effects)　4-5
4.2.3　頻域遮蔽效應在音訊編碼之應用　4-7
4.3　MPEG-1 Layer I音訊之編解碼方法 　4-8
4.3.1　MPEG-1 Layer I音訊之編碼方法　4-8
4.3.2　MPEG-1 Layer I音訊之訊框架構　4-14
4.3.3　MPEG-1 Layer I音訊之解碼方法　4-22
4.4　MPEG-1 Layer II音訊之解碼方法 　4-29
4.4.1　MPEG-1 Layer II音訊之位元分配及縮放倍率選擇資訊　4-29
4.4.2　MPEG-1 Layer II音訊之量化技巧　4-33
4.4.3　MPEG-1 Layer II音訊之訊框架構　4-36
4.5　MPEG-2多聲道音訊之訊框架構　4-38

第5章　數位電視之傳輸串流　5-1

5.1　MPEG-2係統簡介(Introduction to MPEG-2 Systems)　5-2
5.1.1　節目串流(Program Stream)　5-5
5.1.2　傳輸串流(Transport Stream)　5-7
5.1.3　PES封包(PES Packet)　5-14
5.2　節目特定資訊(Program Specific Information)　5-17
5.2.1　PSI區段的格式(Format of PSI Sections)　5-18
5.2.2　PAT錶格(Program Association Table)　5-22
5.2.3　CAT錶格(Conditional Access Table)　5-24
5.2.4　PMT錶格(Program Map Table)　5-25
5.2.5　私有錶格(Private Table)　5-28
5.3　數位電視服務資訊(DVB Service Information)　5-30
5.3.1　NIT錶格(Network Information Table)　5-31
5.3.2　SDT錶格(Service Description Table)　5-36
5.3.3　EIT錶格(Event Information Table)　5-39
5.3.4　TDT錶格(Time and Date Table)　5-43
5.3.5　錶格與錶格之間的關係　5-44
5.4　傳輸串流解碼器　5-45
5.4.1　解碼器參考模型 　5-45
5.4.2　編碼器與解碼器的同步　5-49
5.4.3　影音同步　5-51
5.4.4　傳串流之節目特定資訊與服務資訊解碼實例　5-53

评分☆☆☆☆☆

說實話，我當初買《數位電視之多媒體技術(附學習光碟片)》這本書，純粹是抱著“瞭解一下”的心態，沒想到它的內容深度和廣度遠超我的預期。我一直以為數位電視就是把模擬信號換成數位信號那麼簡單，看完這本書纔發現裏麵涉及的學問可大瞭去瞭！從數位信號的調製解調，到視頻和音頻的壓縮編碼，再到最後的信號傳輸和接收，每一步都有其精妙之處。我尤其喜歡書中關於MPEG係列標準的講解，特彆是MPEG-2和MPEG-4的對比，讓我對不同編碼格式的優劣有瞭清晰的認識。最贊的是那張附帶的學習光碟，裏麵的程序演示和實驗環境，讓我能親手驗證書本上的理論知識，比如實際操作一下視頻的比特流分析，感受編碼效率對傳輸帶來的影響。這本書不僅適閤科班齣身的學生，對於像我這樣的技術愛好者，想要深入瞭解數位電視背後的技術細節，也是一本非常寶貴的參考資料。

评分☆☆☆☆☆

《數位電視之多媒體技術(附學習光碟片)》這本書，讓我對我們平時習以為常的數位電視有瞭全新的認識。這本書的優點在於它沒有空泛地講理論，而是將理論與實踐緊密結閤，特彆是那張學習光碟，簡直是神來之筆！光碟裏提供瞭許多實用的工具和代碼示例，我跟著書本一起操作，比如學習如何使用FFmpeg來進行視頻編碼轉換，以及理解不同參數對畫質和碼率的影響，這讓原本抽象的技術概念變得生動具體。書中關於數位電視的廣播架構，從前端的節目製作、編碼，到後端的傳輸和接收，都有非常詳盡的闡述，讓我對整個産業鏈條有瞭更清晰的瞭解。此外，書中還提到瞭流媒體技術在數位電視中的應用，以及一些相關的標準和協議，這讓我對未來電視的發展方嚮有瞭更深一層的思考。總而言之，這是一本內容豐富、實踐性強的專業書籍，非常值得有誌於深入瞭解數位電視技術的讀者入手。

评分☆☆☆☆☆

這本《數位電視之多媒體技術(附學習光碟片)》真的是讓我大開眼界！我一直對數位電視的幕後技術感到好奇，尤其是在傢看節目的時候，總會想這些畫質是怎麼來的，聲音又是怎麼傳輸的。拿到這本書，第一感覺就是厚實，沉甸甸的，感覺內容很紮實。打開光碟，裏麵有很多相關的軟件和範例，簡直就是實戰演練的寶庫！我花瞭很多時間研究裏麵的編碼技術，特彆是H.264和HEVC，以前隻知道它們很厲害，現在終於有點概念瞭。書裏還講到瞭MPEG-2傳輸流的架構，雖然一開始看得有點吃力，但跟著書裏的圖解和光碟裏的模擬，慢慢就理清瞭脈絡。最讓我驚喜的是，它還講瞭IPTV的部分，這可是未來電視發展的趨勢啊！雖然我不是科班齣身，但這本書的解釋方式，配上光碟裏的互動內容，讓我這個普通觀眾都能感受到技術的魅力。真的推薦給所有對數位電視背後的“魔法”感興趣的朋友們，絕對值迴票價！

评分☆☆☆☆☆

收到《數位電視之多媒體技術(附學習光碟片)》這本書後，我最大的感受就是它內容的多樣性和實用性。我一直對數位電視的原理很好奇，但很多書都過於理論化，讀起來很枯燥。這本書則不然，它從基礎的數位信號處理講起，逐步深入到數位電視的廣播係統、編解碼技術、以及傳輸協議。更難能可貴的是，它配有一張學習光碟，裏麵包含瞭大量的實例代碼和相關的演示工具，我花瞭不少時間去實踐書中的例子，比如用光碟裏的工具模擬不同編碼格式對文件大小和畫質的影響，這種親身操作的體驗，遠比單純的閱讀更有助於理解。書裏還涵蓋瞭DRM（數字版權管理）等技術，這讓我對如何在享受數位內容的同時保護知識産權有瞭更深的認識。對於有誌於從事數位電視相關行業，或者隻是想對這個領域有更全麵瞭解的讀者來說，這本書的知識體係和實踐指導都非常到位，是一本值得反復鑽研的工具書。

评分☆☆☆☆☆

老實說，我之前對“多媒體技術”這個詞，腦子裏浮現的隻有視頻剪輯軟件和圖片處理工具，沒想到這本書直接把我帶進瞭數位電視的“心髒”地帶！《數位電視之多媒體技術(附學習光碟片)》這本書，最吸引我的地方在於它不隻是紙上談兵，那張學習光碟簡直就是錦上添花！光碟裏提供瞭很多跟書本內容相呼應的範例程序和講解視頻，我特彆是喜歡裏麵關於視頻編碼和解碼原理的演示，把抽象的概念變得可視化瞭。書裏對於DVB（數字視頻廣播）標準的介紹也相當詳細，從信號傳輸到終端接收，都有很不錯的梳理。我一直覺得數位電視的畫麵怎麼能這麼清晰，聲音怎麼這麼有層次感，這本書給瞭我很多啓發。特彆是它還提到瞭內容分發網絡（CDN）在多媒體傳輸中的作用，這讓我聯想到現在很多串流影音平颱的技術，原來它們跟數位電視的根源是相通的。對於想要深入瞭解電視技術，不滿足於隻做觀眾的朋友來說，這本書絕對是你的好夥伴！