數字音頻技術(第6版)（簡體書）

《數字音頻技術(第6版)》的內容涵蓋了從基本理論到最新技術發展前沿的方方面面。

第1章聲音與數字
1.1聲音的物理性質
1.1.1聲壓級
1.1.2諧波
1.2數字基礎
1.2.1各種數制
1.2.2二進制
1.2.3二進制編碼
1.2.4加權二進制編碼
1.2.5無加權二進制編碼
1.2.62的補數
1.3布爾代數
1.4模擬對數字

第2章數字音頻基礎
2.1離散時間採樣
2.2採樣定理
奈奎斯特頻率
2.3混疊
2.4量化
2.4.1信號-誤差比（Signal-toErrorRatio）
2.4.2量化誤差
2.4.3其他結構
2.5抖動（Dither）
抖動的類型

第3章數字音頻錄音
3.1脈沖編碼調制
3.2抖動發生器
3.3輸入低通濾波器
3.4採樣保持電路
3.5模擬-數字轉換器
3.5.1逐次漸進型A/D轉換器
3.5.2過採樣A/D轉換器
3.6錄音處理
3.7信道編碼
3.7.1簡單編碼
3.7.2群碼
3.7.3編碼的各種應用

第4章數字音頻還音
4.1還音過程
4.2數字-模擬轉換器
4.2.1權電阻數字-模擬轉換器
4.2.2R-2R梯形數字-模擬轉換器
4.2.3過零失真
4.2.4高比特D/A轉換
4.3輸出採樣-保持電路
4.4輸出低通濾波器
4.5衝激響應
4.6數字濾波器
FIR過採樣濾波器
4.7噪聲整形
4.8輸出處理
4.9其他編碼架構
4.9.1浮點系統
4.9.2塊浮點系統
4.9.3非均勻壓擴系統
4.9.4μ律和A律壓擴
4.9.5差分PCM系統
4.9.6預測差分編碼
4.9.7增量調製
4.9.8自適應增量調製
4.9.9壓擴預測增量調製
4.9.10自適應差分脈沖編碼調制
4.10時基校正
4.10.1時基抖動
4.10.2眼圖
4.10.3接口時基抖動和採樣時基抖動
4.10.4機械存儲媒體中的時基抖動
4.10.5數據傳輸中的時基抖動
4.10.6轉換器中的時基抖動

第5章錯誤糾正
5.1錯誤的來源
5.2對錯誤的數量化
5.3錯誤糾正的目標
5.4錯誤檢測
5.4.1單比特奇偶校驗
5.4.2ISBN
5.4.3循環冗餘校驗編碼
5.5糾錯編碼
5.5.1分組碼
5.5.2漢明碼
5.5.3卷積碼
5.5.4交織
5.5.5互交織
5.6裡德-所羅門編碼
5.7互交織裡德-所羅門編碼（CIRC）
CIRC性能標準
5.8乘積碼
5.9錯誤隱藏
5.9.1內插
5.9.2靜音
5.9.3複製

第6章光盤媒體
6.1光學現象
6.1.1衍射
6.1.2光學系統的分辨率
6.1.3偏振
6.2光媒體的設計
6.3不可擦寫光媒體
6.3.1只讀光存儲
6.3.2只寫一次的光記錄
6.4可擦寫光媒體
6.4.1磁光記錄
6.4.2相變光記錄
6.4.3染料聚合物可擦除光記錄
6.5用於影院膠片的數字音頻

第7章CD
7.1發展
7.2概述
7.3盤片設計
7.3.1盤片的光學技術規範
7.3.2數據編碼
7.4播放機的光學設計
7.4.1激光頭
7.4.2自動聚焦設計
7.4.3自動跟蹤設計
7.4.4單光束激光頭
7.4.5激光頭控制
7.5播放機的電氣設計
7.5.1EFM解調制
7.5.2錯誤檢測和糾正
7.5.3輸出處理
7.6子碼
7.7光盤製造
7.7.1預母盤處理
7.7.2母盤製作
7.7.3電鑄成型
7.7.4盤片複製
7.8其他可選的CD格式
7.8.1CD-ROM
7.8.2CD-R
7.8.3CD-RW
7.8.4CD-MO
7.8.5CD-i
7.8.6圖片CD
7.8.7CD+G和CD+MIDI
7.8.8CD-3
7.8.9視頻CD
7.9超級音頻CD
7.9.1光盤設計
7.9.2DSD調製
7.9.3DST無損編碼
7.9.4播放機設計

第8章DVD
8.1發展與概述
8.2光盤設計
8.2.1光盤的光學規格
8.2.2光盤製造與播放
8.2.3光學播放
8.3數據編碼
8.3.1裡德-所羅門乘積碼
8.3.2EFMPlus調製
8.4通用盤片格式橋（UniversalDiscFormatBridge，UDFBridge）
8.5DVD-視頻
8.5.1DVD-視頻中的視頻編碼
8.5.2DVD-視頻中的音頻編碼
8.5.3DVD-視頻的播放功能
8.5.4DVD-視頻的編創（Authoring）
8.5.5為DVD-視頻開發人員準備的概要
8.6DVD-音頻
8.6.1DVD-音頻編碼和聲道選項
8.6.2DVD-音頻光盤內容
8.6.3為DVD-音頻開發者準備的概要
8.7其他可選的DVD格式
8.7.1DVD-ROM
8.7.2DVD-R和DVD+R
8.7.3DVD-RW和DVD+RW
8.7.4DVD-RAM
8.8DVD內容保護
8.8.1DVD-視頻的複製保護
8.8.2DVD-音頻的複製保護
8.8.3對可記錄媒體的內容保護
8.8.4安全數字傳輸
8.8.5DVD水印
8.9HDDVD

第9章藍光
9.1發展與概述
9.2光盤容量
9.3BD-ROM播放機的各種描述文件（Profiles）
9.4光盤設計
光盤的光學規格
9.5光學拾取頭設計
9.6光盤製造
9.7BD-ROM規格
9.8音頻編解碼器
9.9視頻編解碼器
9.10調製和糾錯
9.11音頻-視頻的流格式和
9.12藍光的UDF文件系統
9.13HDMV和BD-J應用編程模式
9.14藍光3D
9.15區域播放碼
9.16內容保護
9.17藍光可記錄格式
AVCHD格式

第10章低比特率編碼：理論與評價
10.1感覺編碼
10.2心理聲學
10.3人耳的生理機能與臨界頻帶
10.4聽覺門限與遮蔽
時域遮蔽
10.5心理聲學模型
10.5.1擴散函數
10.5.2純音度
10.6感覺編碼的基本原理
10.7時域與頻域中的感覺編碼
10.7.1子帶編碼
10.7.2變換編碼
10.8濾波器組
10.8.1正交鏡像濾波器
10.8.2混合濾波器
10.8.3多相濾波器
10.8.4MDCT
10.9多聲道編碼
10.10串聯的編解碼器
10.11頻譜帶複製
10.12感覺編碼的性能評價
10.12.1批判式聆聽
10.12.2聆聽測試的方法和標準
10.12.3聆聽測試的統計評估
10.13無損數據壓縮
10.13.1熵編碼
10.13.2音頻數據壓縮

第11章低比特率編碼：編解碼器的設計
11.1早期的編解碼器
11.2MPEG-1音頻標準
MPEG比特流格式
11.3MPEG-1層I
MPEG-1層I實現的例子
11.4MPEG-1層II
11.5MPEG-1層III（MP3）
11.5.1MP3的比特分配與霍夫曼編碼
11.5.2MP3立體聲編碼
11.5.3MP3解碼器的優化
11.6MPEG-1心理聲學模型1
11.7MPEG-1心理聲學模型2
11.8MPEG-2音頻標準
11.9MPEG-2AAC
11.9.1AAC主描述文件
11.9.2AAC分配環路
11.9.3AAC時域噪聲整形
11.9.4AAC的各種技術和性能
11.10ATRAC編解碼器
11.11感覺音頻編碼（PerceptualAudioCoding，PAC）編解碼器
11.12AC3（DolbyDigital）編解碼器
11.12.1AC-3概述
11.12.2AC-3的工作原理
11.12.3AC-3的指數策略和比特分配
11.12.4AC-3多聲道編碼
11.12.5AC-3比特流和解碼器
11.12.6AC-3的各種應用和擴展
11.13DTS編解碼器
11.14Meridian無損打包

第12章用於傳輸的語音編碼
12.1語音編碼的準則與概述
12.2波形編碼和聲源編碼
12.3人類語音
12.4聲源-濾波器模型
12.5通道、共振峰和正弦編解碼器
12.6預測語音編碼
12.7線性預測編碼
12.8碼激勵線性預測
12.8.1CELP編碼器和解碼器
12.8.2CELP碼本
12.8.3矢量量化
12.8.4CELP編解碼器的一些例子
12.9可伸縮語音編碼
G.729.1與MPEG-4可伸縮編解碼器
12.10帶寬擴展
12.11回聲消除
話音活動檢測
12.12變比特率
12.13語音識別
12.14Speex編解碼器
12.15語音編解碼器的定量化性能
12.16語音編碼標準

第13章音頻互連
13.1音頻接口
13.2SDIF-2互連
13.3AES3（AES/EBU）專業接口
13.3.1AES3的幀結構
13.3.2AES3通道狀態塊
13.3.3AES3實現
13.4AES10（MADI）多聲道接口
13.5S/PDIF消費級互連
串行複製管理系統
13.6高清晰度多媒體接口（HDMI）和DisplayPort
13.7音樂設備數字化接口（MIDI）
13.8AES11數字音頻參考信號
13.9AES18用戶數據通道
13.10對音頻設備進行控制的AES24
13.11採樣速率轉換器
13.12光纜互連
13.12.1光纖線纜
13.12.2連接與安裝
13.12.3設計示例

第14章個人計算機音頻
14.1PC總線與接口
IEEE1394（火線）
14.2數字傳輸內容保護（DTCP）
14.3通用串行總線（USB）
14.4聲卡與板載音頻
14.4.1音樂合成
14.4.2環繞聲處理
14.4.3音頻編解碼器'97（AudioCodec'97，AC'97）
14.5高清晰度音頻（HDAudio）
14.6WindowsDirectXAPI
14.7文件格式
14.7.1WAV和BWF
14.7.2MP3、AIFF、QuickTime和其他文件格式
14.8開放媒體框架交換（OMFI）
14.9高級編創格式（AAF）
14.10素材交換格式（MXF）
14.11AES31
14.12數字音頻提取
14.13閃存
14.14硬盤驅動器
14.14.1磁性記錄
14.14.2硬盤設計
14.15數字音頻工作站
14.15.1音頻軟件應用程序
14.15.2專業應用
14.15.3用於視頻工作站的音頻

第15章電信與互聯網音頻
15.1電話服務
15.1.1ISDN
15.1.2非對稱數字用戶線（ADSL）
15.2蜂窩移動通信
15.3網絡和文件傳輸
15.3.1以太網
15.3.2異步傳輸模式（ATM）
15.3.3藍牙
15.3.4IEEE802.11無線局域網（Wi-Fi）
15.3.5媒體網（MediaNet）
15.4互聯網音頻
15.4.1因特網話音（VoIP）
15.4.2數字版權管理
15.4.3音頻加密
15.4.4音頻水印
15.4.5音頻指紋
15.5音頻的流傳輸
15.5.1用於流傳輸從G2音樂編解碼器
15.5.2音頻網播
15.6MPEG-4音頻標準
15.6.1MPEG-4的交互性
15.6.2MPEG-4音頻編碼
15.6.3MPEG-4版本
15.6.4MPEG-4編碼工具
15.7MPEG-7標準

第16章數字廣播與電視
16.1衛星通信
直播衛星
16.2數字音頻無線電廣播
16.2.1數字音頻播送
16.2.2頻率空間
16.2.3數據壓縮
16.2.4技術上需要考慮的事項
16.3Eureka147寬帶數字廣播
16.4帶內數字廣播
16.5高音質廣播（HDRadio）
16.5.1高音質廣播FM-IBOC
16.5.2高音質廣播AM-IBOC
16.6直播衛星廣播
SiriusXM廣播公司
16.7數字電視（DTV）
數字電視與ATSC概述
16.8視頻數據壓縮
16.9MPEG-1和MPEG-2視頻編碼
16.9.1MPEG-1視頻標準
16.9.2MPEG-2視頻標準
16.10ATSC數字電視
16.10.1ATSC顯示格式和技術規格
16.10.2DTV實現

第17章數字信號處理
17.1數字信號處理基礎
DSP應用
17.2離散系統
17.2.1線性與時不變性
17.2.2衝激響應與卷積
17.2.3複數
17.3數學變換
17.4單位圓與收斂域
17.4.1極點與零點
17.4.2DSP元件
17.5數字濾波器
17.5.1FIR濾波器
17.5.2IIR濾波器
17.5.3濾波器應用
17.6誤差的來源和數字抖動
17.7DSP集成電路
17.7.1處理器體系結構
17.7.2定點與浮點
17.8DSP編程
17.8.1濾波器編程
17.8.2德州儀器（TexasInstruments）公司的代碼
17.8.3摩托羅拉（Motorola）公司的代碼
17.8.4亞德諾半導體（AnalogDevices）公司的SHARC代碼
17.9專門的DSP應用
17.9.1數字延時效果
17.9.2數字混響
17.9.3數字調音台
17.9.4揚聲器校正
17.9.5噪聲移除

第18章Σ-轉換與噪聲整形
18.1Σ-轉換
18.1.1調製
18.1.2Σ-調製
18.1.3對一階Σ-調製器的分析
18.1.4高階噪聲整形
18.2空閒音和有限周波
18.3使用二階噪聲整形的1比特D/A轉換
18.4帶有三階噪聲整形的多比特D/A轉換器
18.5帶有准四階噪聲整形的多比特D/A轉換
18.6Σ-A/D調製器
18.6.1Σ-A/D調製器概述
18.6.2數字濾波和抽取
18.7Σ-A/D轉換器芯片
18.8Σ-D/A轉換器芯片
18.9Σ-A/D-D/A轉換器芯片
18.10對非過採樣的量化噪聲進行噪聲整形
18.10.1心理聲學優化的噪聲整形
18.10.2埋置數據技術

附錄採樣定理
參考文獻

電路中是無關緊要的，因為A／D轉換器在保持模式期間完成其數字化，并且會忽略跳變模式。但是，輸出S／H電路會～直連接到系統的輸出上，任何跳變錯誤都將出現在輸出中。換句話說，輸出信號中不僅包含各個電平本身，還包含s／H電路如何從一個采樣點移動到另一個采樣點的過程。
高頻上的失真是最大的，因為它們的值與值之間的差很大。例如，對于48 kHz的采樣頻率，一個20 Hz信號在一個采樣時間間隔中是不會有什么變化的，但是，一個高電平的20 kHz信號將會在此期間穿越幾乎全部幅度范圍。雖然失真產物本身將會被輸出濾波器移除，但這些產物會與采樣頻率內在地出現差拍，從而產生帶內失真。為了克服這一問題，輸出S／H電路必須盡可能快地從保持模式切換到采樣模式。方波響應是最理想的。
理論上，這將消除由跳變引起失真的可能性。不過，在實際中，想要實現所需的高轉換速率是不可能的，由計算可知這個轉換速率高達5 V／ns（伏每納秒）。因此，需要在基本S／H電路上施加額外的改動。幅度從一個量化分度值到下一個量化分度值的一個指數式變化并不會在信號中產生非線性。在進行輸出濾波以后，這個指數式捕獲將產生一個線性的響應。可以看出，從～個采樣點到另一個采樣點的指數式跳變僅會在輸出中引起—個輕微的高頻去加重，但不會引起失真或非線性。S／H電路若能對它的當前值與下一個值之間的差進行積分，就能產生出這樣一種指數式的跳變。積分一保持電路中的高頻衰減要比采樣一保持過程本身產生的高頻衰減小，而且也可以被均衡。
因此，輸出S／H電路移除了D／A轉換器輸出電壓中的切換尖峰脈沖。保持時間可以被設置成比一個采樣周期短，以此把孔徑誤差降至最低。很多D／A轉換器都經過了嚴苛的設計以求避免切換尖峰脈>中，因此可以不使用S／H電路，孔徑誤差在數字濾波器中被校正。在一些情況中，S／H功能被包含在D／A轉換器芯片中。不管使用哪種方法，PAM階梯狀模擬信號已經可以進行輸出濾波并完成最終的重建了。
音頻數字化系統中的第一個電路和最后一個電路都是低通濾波器，分別為抗混疊濾波器和抗鏡像濾波器。雖然兩者的模擬設計幾乎完全相同，但它們的功能卻完全不同。作為替代傳統的模擬抗鏡像濾波器的器件，使用過采樣技術的數字濾波器已經取代了磚墻式模擬濾波器。不過，即使是數字濾波器也會在系統的最終輸出端使用一個低階模擬低通濾波器。
由奈奎斯特采樣定理的條件可知，輸入低通濾波器的功能很明確：為了防止混疊，它要移除高于半采樣頻率的所有頻率內容。類似地，數字化系統輸出端的低通濾波器也移除了高于半采樣頻率的所有頻率成分。不過，它的功用是不同的。這個濾波器把D／A轉換器輸出的脈沖幅度調制（PAM）階梯波轉換成平滑的連續波形，因此就重建出了帶寬受限的輸入信號。