數(shù)字多媒體廣播

前言

　　廣播是我們?nèi)粘Ｉ钪械牧紟熞嬗选Ｄ壳拔覀兠刻焓章?tīng)的調(diào)幅廣播或調(diào)頻廣播，傳送的都是模擬信號(hào)，屬于模擬廣播。模擬廣播由調(diào)制方式和帶寬所決定，有很多缺點(diǎn)。主要問(wèn)題是傳輸過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生噪聲和失真的積累以及由電波多徑傳播引起衰落，嚴(yán)重影響傳輸質(zhì)量。此外，傳統(tǒng)的模擬廣播方式，大多只有聲音廣播節(jié)目，業(yè)務(wù)單純?！　?shù)字多媒體廣播系統(tǒng)，屬于新一代的廣播。這種新的傳輸系統(tǒng)，抗干擾性能好；數(shù)字傳輸系統(tǒng)需要的發(fā)射功率很小，有利于節(jié)約能源和減小電磁污染、改善環(huán)境；數(shù)字傳輸系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)率壓縮技術(shù)，并允許單頻網(wǎng)（SFN）運(yùn)行，大大提高了頻譜利用率；數(shù)字傳輸系統(tǒng)是一種多媒體廣播系統(tǒng)，它既可以用來(lái)傳送聲音廣播節(jié)目，也可以傳送數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、靜止圖像或活動(dòng)圖像。　　鑒于以上情況，模擬聲音廣播向數(shù)字聲音廣播發(fā)展，也就是說(shuō)，數(shù)字化是技術(shù)發(fā)展的必由之路?！　≡趶V播技術(shù)領(lǐng)域中，數(shù)字化最早是在演播室，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的數(shù)字記錄、存儲(chǔ)和交換。隨著數(shù)據(jù)率壓縮技術(shù)的進(jìn)步，解決了實(shí)現(xiàn)傳輸數(shù)字化的最大障礙，從而使從演播室到用戶的整個(gè)傳輸系統(tǒng)的數(shù)字化成為可能。　　本書涉及的內(nèi)容主要有數(shù)字音頻廣播（DAB）技術(shù)、調(diào)幅波段（中、短波）的數(shù)字廣播（DRM，AMHDRadio）、數(shù)字衛(wèi)星廣播技術(shù)、不同制式的數(shù)字多媒體廣播技術(shù)等?！　∵@些技術(shù)和與此相關(guān)的產(chǎn)業(yè)，是國(guó)際上的新興技術(shù)和產(chǎn)業(yè)，有的已經(jīng)在一些國(guó)家和地區(qū)得到應(yīng)用和發(fā)展，有的還在實(shí)施準(zhǔn)備之中?？梢灶A(yù)料，21世紀(jì)將是數(shù)字多媒體廣播的時(shí)代?！　”緯菫檫m應(yīng)我國(guó)廣播技術(shù)由模擬向數(shù)字化發(fā)展的需要而編寫的?！　”緯灿?1章。第1章-數(shù)字多媒體廣播概論，在簡(jiǎn)要說(shuō)明數(shù)字信號(hào)及其傳輸系統(tǒng)的特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，介紹了國(guó)內(nèi)外已經(jīng)投入運(yùn)行的數(shù)字多媒體廣播傳輸系統(tǒng)的主要技術(shù)特征，使讀者對(duì)數(shù)字多媒體廣播技術(shù)有一個(gè)總體的認(rèn)識(shí)。介紹的多媒體廣播系統(tǒng)有主要有世界上最早的數(shù)字聲音廣播-數(shù)字衛(wèi)星廣播（DSR）、、阿斯特拉衛(wèi)星數(shù)字聲廣播（ADR）、數(shù)字音頻廣播（DAB）、世廣衛(wèi)星數(shù)字聲音廣播（WorldSpace）、美國(guó)的數(shù)字衛(wèi)星廣播系統(tǒng)、日本的數(shù)字廣播（ISDB-TSB）、數(shù)字長(zhǎng)中短波廣播(DRM)與DRM+、中國(guó)移動(dòng)多媒體廣播（CMMB）、HDRadio(高清晰度廣播)?！　楸阌谧x者各種數(shù)字多媒體廣播技術(shù)的原理，本書的第2~5章用了大量的篇幅，講述了數(shù)字多媒體廣播技術(shù)所涉及到的是數(shù)字技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)，包括信源編碼、信道編碼、數(shù)字調(diào)制以及COFDM傳輸方法等?！　”緯牡?和第7章，介紹和討論了數(shù)字音頻廣播（DAB）技術(shù)，包括：DAB概論；傳輸幀結(jié)構(gòu)與節(jié)目傳輸機(jī)理；時(shí)間交織與頻率交織；數(shù)據(jù)廣播業(yè)務(wù)；DAB發(fā)射機(jī)；DAB覆蓋網(wǎng)與DAB接收機(jī)等?！　”緯牡?章，在探討AM廣播的出路的基礎(chǔ)上，介紹和討論了用在調(diào)幅波段（30MHz以下）的數(shù)字廣播技術(shù)-DRM技術(shù)系統(tǒng)，探討了DRM節(jié)目與AM節(jié)目同播的相關(guān)問(wèn)題，討論了DRM發(fā)射機(jī)的技術(shù)特征，介紹了DRM接收機(jī)。此外，在本章中還介紹和討論了DRM系統(tǒng)向更高頻段的發(fā)展，直到最高可在174MHz使用的系統(tǒng)-DRM+系統(tǒng)。　　本書的第9章，介紹與討論了美國(guó)的HDRadio技術(shù)系統(tǒng)，包括在調(diào)頻波段使用的FMHDRadio和在調(diào)幅波段使用的AMHDRadio系統(tǒng)，在闡述了工作原理和技術(shù)特征，并與其他已有系統(tǒng)進(jìn)行了比較，指出在我國(guó)應(yīng)用的局限性?！　”緯?0章，介紹與討論了中國(guó)移動(dòng)多媒體廣播（CMMB）技術(shù)，包括系統(tǒng)構(gòu)成和技術(shù)特征，CMMB系統(tǒng)傳輸幀，信道編碼與交織，調(diào)制星座映射，頻域OFDM符號(hào)形成，射頻信號(hào)及其頻譜，業(yè)務(wù)復(fù)用，電子業(yè)務(wù)指南，CMMB發(fā)射機(jī)，CMMB室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)以及CMMB接收終端技術(shù)要求?！　”緯牡?1章，介紹與討論了其他數(shù)字多媒體廣播系統(tǒng)，包括衛(wèi)星數(shù)字多媒體廣播（S-DMB），DVB-H傳輸系統(tǒng)，DVB-SH系統(tǒng)和WorldSpace數(shù)字衛(wèi)星廣播?！　≡诒緯母戒汚中，歸納了本書內(nèi)容所涉及到的縮略語(yǔ)全稱與中外文對(duì)照。在本書的最后，給出了編寫本書的主要參考文獻(xiàn)。　　在編寫本書的過(guò)程中，作者注重了知識(shí)的系統(tǒng)性、理論性、技術(shù)完整性和工程實(shí)用性的結(jié)合?！　”緯淖x者對(duì)象是，廣播電視通信技術(shù)領(lǐng)域（廣播機(jī)構(gòu)、工業(yè)界、研究機(jī)構(gòu)）的工程技術(shù)人員和大專院校相關(guān)專業(yè)的師生。本書特別適合用于廣播電視領(lǐng)域數(shù)字技術(shù)培訓(xùn)和繼續(xù)教育?！　⌒枰f(shuō)明的是，本書作為北京市高等教育精品教材立項(xiàng)項(xiàng)目得到資助?！　∠抻谧髡咚?，書中難免有不妥之處，歡迎讀者批評(píng)指正。

內(nèi)容概要

本書分為11章。第1章“數(shù)字多媒體廣播概論”中，在簡(jiǎn)要說(shuō)明數(shù)字信號(hào)與數(shù)字傳輸系統(tǒng)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，介紹了國(guó)內(nèi)外已經(jīng)投入運(yùn)行的數(shù)字多媒體廣播傳輸系統(tǒng)的主要技術(shù)特征。本書的2-5章專門提供了相關(guān)數(shù)字技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)。從第6-章開始，詳細(xì)講述了工作在不同波段的各種數(shù)字多媒體廣播系統(tǒng)，包括數(shù)字音頻廣播(DAB)、數(shù)字中短波廣播(DRM)、HD Radio、中國(guó)移動(dòng)多媒體廣播(CMMB)以及其他一些技術(shù)系統(tǒng)。    本書屬于北京市高等教育精品教材立項(xiàng)項(xiàng)目，本書的讀者對(duì)象是，廣播電視通信技術(shù)領(lǐng)域(廣播機(jī)構(gòu)、工業(yè)界、研究機(jī)構(gòu))的工程技術(shù)人員和大專院校相關(guān)專業(yè)的師生。本書特別適合用于廣播電視領(lǐng)域數(shù)字技術(shù)培訓(xùn)和繼續(xù)教育。

書籍目錄

第1章  數(shù)字多媒體廣播概論  1.1  數(shù)字信號(hào)與數(shù)字傳輸系統(tǒng)    1.1.1  模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)    1.1.2  數(shù)字通信的優(yōu)點(diǎn)    1.1.3  數(shù)字傳輸系統(tǒng)的構(gòu)成    1.1.4  數(shù)字傳輸系統(tǒng)的性能度量    1.1.5  數(shù)字信號(hào)的形式    1.1.6  數(shù)字廣播的發(fā)展趨勢(shì)  1.2  數(shù)字聲音廣播與數(shù)字多媒體廣播技術(shù)概要    1.2.1  世界上最早的數(shù)字聲音廣播——數(shù)字衛(wèi)星廣播(DSR)    1.2.2  阿斯特拉衛(wèi)星數(shù)字聲廣播(ADR)    1.2.3  數(shù)字音頻廣播(DAB)    1.2.4  世廣衛(wèi)星數(shù)字聲音廣播(WorldSpace)    1.2.5  美國(guó)的數(shù)字衛(wèi)星廣播系統(tǒng)    1.2.6  日本的數(shù)字廣播(ISDB TSB)    1.2.7  數(shù)字長(zhǎng)中短波廣播(DRM)與DRM+    1.2.8  DVB H與DVB SH    1.2.9  中國(guó)移動(dòng)多媒體廣播(CMMB)    1.2.10  HD Radio (高清晰度廣播)  本章思考題第2章  信源編碼  2.1  模擬信號(hào)的數(shù)字化    2.1.1  模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)    2.1.2  數(shù)字信號(hào)還原為模擬信號(hào)    2.1.3  廣播電視信號(hào)數(shù)字化的代價(jià)和解決辦法  2.2  信源編碼概論    2.2.1  信源編碼的任務(wù)    2.2.2  信源編、解碼系統(tǒng)    2.2.3  數(shù)據(jù)壓縮的可能性    2.2.4  數(shù)據(jù)壓縮的分類    2.2.5  何謂與CD可比的質(zhì)量  2.3  數(shù)字音頻數(shù)據(jù)率壓縮的理論基礎(chǔ)    2.3.1  頻譜掩蔽效應(yīng)    2.3.2  時(shí)間掩蔽效應(yīng)    2.3.3  子頻帶編碼    2.3.4  變換編碼  2.4  MPEG音頻編碼標(biāo)準(zhǔn)    2.4.1  MPEG 1音頻編碼標(biāo)準(zhǔn)    2.4.2  MPEG 2音頻編碼標(biāo)準(zhǔn)    2.4.3  ISO/IEC13818    2.4.4  MPEG 4音頻編碼標(biāo)準(zhǔn)  2.5  MUSICAM(MPEG 1 Layer2)音頻編碼方法    2.5.1  概述    2.5.2  MUSICAM編碼器  2.6  聯(lián)合立體聲編碼    2.6.1  基本原理    2.6.2  質(zhì)量改善  2.7  低取樣頻率低比特率編碼    2.7.1  兼顧低比特率與較好質(zhì)量    2.7.2  改善聲音質(zhì)量原理  2.8  先進(jìn)音頻編碼(AAC)    2.8.1  系統(tǒng)概述    2.8.2  濾波器組    2.8.3  預(yù)測(cè)    2.8.4  量化    2.8.5  編碼    2.8.6  時(shí)域噪聲整形(TNS)  2.9  CELP與HVXC語(yǔ)音編碼方法    2.9.1  碼本激勵(lì)線性預(yù)測(cè)(CELP)編碼    2.9.2  諧波矢量激勵(lì)編碼(HVXC)  2.10  高效音頻編碼與頻帶恢復(fù)(SBR)技術(shù)    2.10.1  AAC Plus V1與AAC Plus V2    2.10.2  SBR 基本原理與壓縮效率    2.10.3  參數(shù)立體聲原理與效果    2.10.4  應(yīng)用領(lǐng)域  2.11  數(shù)字視頻信號(hào)的信源編碼    2.11.1  數(shù)字視頻信號(hào)壓縮機(jī)理    2.11.2  常用視頻編碼方法    2.11.3  視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)與應(yīng)用    2.11.4  H.264編碼原理與性能  ……第3章  信道編碼第4章  數(shù)字調(diào)制第5章  COFDM傳輸方法第6章  數(shù)字音頻廣播(DAB)信號(hào)處理與發(fā)射機(jī)第7章  DAB覆蓋網(wǎng)與接收機(jī)第8章  DRM技術(shù)系統(tǒng)與DRM+第9章  HD Radio技術(shù)系統(tǒng)第10章  中國(guó)移動(dòng)多媒體廣播(CMMB)第11章  其他數(shù)字多媒體廣播系統(tǒng)附錄A  縮略語(yǔ)全稱與中外文對(duì)照參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　傳統(tǒng)的30MHz以下的長(zhǎng)、中、短波模擬廣播，使用幅度調(diào)制（AM），雖然技術(shù)很簡(jiǎn)單，但抗干擾能力很差，尤其是在短波經(jīng)常出現(xiàn)干擾，聲音質(zhì)量差。此外，AM廣播的業(yè)務(wù)單一。AM廣播自身的缺點(diǎn)和加之其他數(shù)字媒體的競(jìng)爭(zhēng)，其結(jié)果是調(diào)幅廣播的不景氣，聽(tīng)眾數(shù)量下降?！　?0MHz以下的廣播波段有其特有的性能，它能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離和大范圍的覆蓋，是實(shí)現(xiàn)地區(qū)性、全國(guó)性及國(guó)際性廣播覆蓋的最好手段之一，而且其良好的快速移動(dòng)接收特性是其他數(shù)字傳播媒體所不能相比的。因此，其他眾多媒體的數(shù)字化并不能代替AM廣播的數(shù)字化。　　數(shù)字廣播，一方面可使聲音質(zhì)量和傳輸效果得到明顯的改善；另一方面，在播出聲音節(jié)目的同時(shí)，還可以有數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，滿足不同受眾的需要；可以通過(guò)傳輸附加數(shù)據(jù)，例如，傳送關(guān)于電臺(tái)名稱和替換頻率的信息，使接收機(jī)的操作變得簡(jiǎn)單容易?！　?duì)于廣播機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō)，數(shù)字廣播會(huì)帶來(lái)兩個(gè)突出的好處，一是發(fā)射機(jī)的運(yùn)行費(fèi)用可以大幅度下降，二是數(shù)字廣播的一部發(fā)射機(jī)可同時(shí)播出多套節(jié)目，有同步網(wǎng)運(yùn)行能力，節(jié)約頻率資源，可以說(shuō)是既有顯著的社會(huì)效益又有顯著的經(jīng)濟(jì)效益?！　RM系統(tǒng)，用于短波、中波和長(zhǎng)波，它可以使用已有的頻率和帶寬，實(shí)現(xiàn)高聲音質(zhì)量與接收質(zhì)量的可靠覆蓋，是對(duì)模擬AM廣播的重大改善。DRM系統(tǒng)充分考慮到了與ITU現(xiàn)有的邊界條件相一致以及與現(xiàn)有的模擬業(yè)務(wù)的兼容，并保證了由模擬廣播向數(shù)字廣播的平滑過(guò)渡?！　　?/pre>








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