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彭麗娟 羅小輝 彭剋發著 著

圖書標籤:

• 數字電視
• DVB
• 電視原理
• 電視技術
• 視頻處理
• 廣播電視
• 數字媒體
• 電視係統
• 實用教程
• 電視工程

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齣版社： 中國電力齣版社

ISBN：9787512358539

商品編碼：29315840753

包裝：平裝

齣版時間：2014-06-01

基本信息

書名：實用數字電視基礎教程

定價：35.00元

作者：彭麗娟 羅小輝 彭剋發著

齣版社：中國電力齣版社

齣版日期：2014-06-01

ISBN：9787512358539

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版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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目錄

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前言
緒論1
項目1數字電視係統概述4
任務1.1數字電視技術的發展4
1.1.1國際發展4
1.1.2發展5
任務1.2發展數字電視的重要意義6
任務1.3數字電視技術的概念、分類及其優勢7
1.3.1數字電視技術的概念、分類7
1.3.2數字電視技術的優勢8
任務1.4數字電視係統的基本組成及基本原理12
1.4.1數字電視的信源編解碼13
1.4.2數字電視的傳送復用13
1.4.3信道編解碼及調製解調13
1.4.4軟件平颱——中間件14
1.4.5條件接收14
1.4.6大屏幕顯示14
1.4.7高速寬帶網絡技術15
項目小結15
項目思考題與習題16
項目2數字電視顯示技術17
任務2.1數字電視顯示技術概述17
任務2.2數字電視CRT顯示技術介紹18
2.2.1CRT顯示器的概況18
2.2.2CRT顯示器的工作原理和結構18
2.2.3CRT顯示器的主要技術指標19
任務2.3數字電視LCD液晶顯示器技術20
2.3.1液晶顯示器的工作原理和分類20
2.3.2無源矩陣式LCD結構和工作原理20
2.3.3有源矩陣式LCD結構和工作原理21
2.3.4液晶顯示器的技術指標21
2.3.5目前液晶顯示器國際技術水平和現狀23
2.3.6TFTLCD的主要特點23
任務2.4等離子體顯示器24
2.4.1工作原理與結構介紹24
2.4.2驅動集成電路介紹25
任務2.5數字式光處理顯示技術26
任務2.6矽基液晶顯示技術28
任務2.7DILA顯示技術29
項目小結29
項目思考題與習題30
項目3數字電視信號及標準31
任務3.1概述31
任務3.2數字信號與模擬信號的區彆31
任務3.3數字電視信號的標準32
3.3.1圖像取樣格式32
3.3.2數字電視信號的量化34
3.3.3標準清晰度數字電視標準37
3.3.4數字高清晰度電視標準42
任務3.4世界上現有的主要數字電視標準47
3.4.1國外數字電視標準47
3.4.2數字電視標準49
任務3.5圖像壓縮的主要技術與標準51
項目小結53
項目思考題與習題53
項目4圖像壓縮編碼技術54
任務4.1數字圖像信號壓縮的必要性和可行性55
任務4.2圖像壓縮編碼的機理和編碼過程55
任務4.3預測編碼57
4.3.1DPCM（差分脈衝編碼調製）的原理58
4.3.2預測器的係數59
4.3.3預觀方法59
4.3.4運動補償預測60
任務4.4統計編碼62
4.4.1統計編碼的原理62
4.4.2Huffman（哈夫曼）編碼64
4.4.3算術編碼65
任務4.5變換編碼68
4.5.1變換的物理意義68
4.5.2變換編碼的係統框圖68
4.5.3離散餘弦變換（DCT）69
任務4.6子帶編碼71
4.6.1子帶編碼的原理72
4.6.2子帶濾波分解72
項目小結73
項目思考題與習題74
項目5數字電視信號的信源編碼75
任務5.1幀內編碼75
5.1.1JPEG標準75
5.1.2JPEG編碼原理75
5.1.3JPEG解碼原理81
任務5.2數字電視視頻信號的幀間編碼82
5.2.1MPEG標準簡述82
5.2.2MPEG的編碼86
5.2.3視頻編碼的碼流結構88
任務5.3數字電視音頻信號的壓縮編碼89
5.3.1人耳的聽覺特性89
5.3.2MPEG1音頻壓縮編碼90
5.3.3MPEG1音頻解碼原理91
5.3.4AC3編碼92
任務5.4數字電視的基本數據流93
5.4.1數字電視的係統復用93
5.4.2數字電視的多路節目雙層復用94
任務5.5碼流分析儀95
5.5.1碼流分析儀的作用96
5.5.2碼流分析儀的功能96
5.5.3節目時鍾基準測試分析97
5.5.4碼流分析儀監測的三種級彆錯誤99
項目小結100
項目思考題與習題102
項目6數字電視信號的信道編碼103
任務6.1數字電視信號的信道編碼概述103
6.1.1信道編碼的原因與要求104
6.1.2誤碼的形成104
6.1.3誤碼産生的原因105
6.1.4誤碼率與降低誤碼率的方法106
6.1.5信道編碼的原理106
任務6.2檢錯糾錯碼107
6.2.1檢錯糾錯碼概述107
6.2.2檢錯糾錯碼的分類108
6.2.3檢錯糾錯碼的能力108
任務6.3綫性分組碼110
6.3.1綫性分組碼110
6.3.2循環碼112
任務6.4數字電視信號編碼常用的糾錯編碼方法113
6.4.1RS（裏德所羅門）碼113
6.4.2交織碼115
6.4.3捲積碼116
項目小結124
項目思考題與習題125
項目7數字基帶傳輸與數字信號調製127
任務7.1數字基帶傳輸127
7.1.1數字基帶傳輸係統127
7.1.2數字基帶信號128
7.1.3數字基帶信號的常用碼型128
7.1.4間乾擾基帶傳輸131
7.1.5數字電視信號的傳輸方式137
任務7.2數字信號調製技術的概況137
7.2.1數字信號調製概述137
7.2.2二進製數字信號調製138
7.2.3多進製數字信號調製142
項目小結149
項目思考題與習題149
項目8數字視頻廣播係統150
任務8.1數字廣播電視發送係統組成方框圖150
任務8.2ATSC數字電視係統151
8.2.1係統概況152
8.2.2ATSC係統復用153
8.2.3射頻／傳輸子係統特性154
任務8.3DVB數字視頻廣播電視係統155
8.3.1DVB的技術特點155
8.3.2DVB係統的主要標準155
8.3.3DVB係統的核心技術156
8.3.4DVBS（衛星）157
8.3.5DVBC（有綫）162
8.3.6DVBT（地麵）163
任務8.4ISDBT數字電視係統164
8.4.1ISDBT的傳送帶寬165
8.4.2傳送信號形式165
任務8.5數字電視的特殊功能165
8.5.1條件接收165
8.5.2交互式電視167
8.5.3視頻點播係統171
項目小結173
項目思考題與習題174
項目9數字電視組網技術175
任務9.1數字電視組網技術的簡介175
任務9.2數字電視寬帶技術175
9.2.1數字電視寬帶乾綫傳輸技術175
9.2.2數字電視寬帶交換技術176
9.2.3數字電視寬帶接入技術177
任務9.3數字電視寬帶接入網技術179
9.3.1寬帶接入網的概述179
9.3.2數字電視HFC接入技術181
9.3.3數字電視以太網接入技術184
9.3.4數字電視光縴接入技術186
9.3.5數字用戶綫接入技術187
項目小結191
項目思考題與習題192
項目10數字電視運營193
任務10.1運營相關環節193
任務10.2數字電視運營的瓶頸195
任務10.3運營模式建議196
任務10.4具體運營分析197
10.4.1條件接收係統（CAS）197
10.4.2SMS198
10.4.3增值業務200
項目小結201
項目思考題與習題201
項目11數字電視機頂盒203
任務11.1機頂盒的功能204
任務11.2機頂盒的基本結構及原理205
11.2.1機頂盒的結構要求205
11.2.2機頂盒的工作原理205
11.2.3有綫數字機頂盒係統結構206
11.2.4機頂盒的關鍵技術207
11.2.5軟件機頂盒技術208
任務11.3目前各主要公司生産的機頂盒介紹210
11.3.1ST公司DVBC機頂盒210
11.3.2Cable的數字機頂盒212
11.3.3SC2000芯片機頂盒214
任務11.4DVB機頂盒係統分析216
11.4.1DVBS數字衛星接收係統216
11.4.2DVBC數字衛星接收係統221
11.4.3機頂盒的開關電源電路分析222
任務11.5實訓——有綫數字電視機頂盒的安裝與調試225
項目小結227
項目思考題與習題227
參考文獻229

作者介紹

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文摘

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序言

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《數字電視技術原理與應用》 內容簡介： 本書深入淺齣地剖析瞭數字電視技術的演進曆程、核心原理以及在現代傳播體係中的多元化應用。在信息爆炸的時代，數字電視不僅是信息傳播的重要載體，更是科技進步與文化融閤的生動體現。本書旨在為讀者構建一個全麵而係統的數字電視知識框架，從根本上理解其技術根基，掌握其發展脈絡，並洞察其未來的廣闊前景。 第一部分：數字電視的基石——技術原理 本部分將係統介紹構成數字電視係統的關鍵技術，每一項技術都將進行詳細的闡述，力求做到嚴謹、準確且易於理解。 1. 模擬電視嚮數字電視的演進： 模擬電視的局限性： 詳細分析模擬電視在清晰度、抗乾擾能力、頻譜利用率以及功能擴展方麵的固有缺陷。我們將通過具體的例子來對比模擬信號在傳輸過程中易受噪聲乾擾而導緻的畫麵失真，以及其帶寬限製帶來的分辨率瓶頸。 數字化轉型的必然性： 闡述為何數字化是電視技術發展的必然趨勢。我們將重點探討數字化在提升圖像質量（如高清晰度、色彩還原）、音頻質量（如環繞聲）、可靠性（如抗乾擾性）以及實現更豐富交互功能方麵的決定性優勢。 數字電視標準的確立與發展： 追溯不同國傢和地區數字電視標準（如DVB、ATSC、ISDB-T、DTMB）的起源、發展曆程及其關鍵技術指標的演變。我們將分析不同標準在編碼格式、調製方式、傳輸協議等方麵的差異，以及這些差異如何影響其在全球範圍內的推廣和應用。 2. 數字電視的核心編碼技術： 視頻編碼： MPEG係列標準： 深入剖析MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4（H.264/AVC）以及H.265（HEVC）等視頻編碼標準的核心算法原理。我們將詳細講解其幀內預測、幀間預測、變換編碼、量化和熵編碼等關鍵技術，並對比不同標準在壓縮效率、編碼復雜度及圖像質量方麵的權衡。例如，我們將分析H.264如何通過引入率失真優化和多參考幀預測來顯著提升壓縮率，以及H.265在宏塊劃分和並行處理上的創新，如何實現比H.264高齣近一倍的壓縮效率。 視頻的壓縮原理： 以通俗易懂的方式解釋為何視頻數據可以被壓縮。我們將從人眼視覺特性齣發，解釋冗餘信息的概念，如空間冗餘（圖像中的相似區域）、時間冗餘（連續幀之間的相似性）和感知冗餘（人眼不敏感的信息），並說明編碼技術如何有效地去除這些冗餘。 音頻編碼： AC-3（Dolby Digital）、DTS、AAC等標準： 詳細介紹這些音頻編碼標準的工作原理，包括感知編碼、聲道分離、混響處理等。我們將重點分析它們如何通過模擬人耳聽覺特性，去除人耳難以察覺的聲音信息，從而在保證聽覺質量的前提下實現高壓縮率。我們將舉例說明AC-3如何支持多聲道輸齣，提供沉浸式聽覺體驗。 音頻的壓縮原理： 類似於視頻壓縮，我們將解釋音頻壓縮同樣利用人耳的聽覺掩蔽效應和聽覺閾值，去除冗餘和不重要的聲音信號，以降低數據量。 3. 數字電視的傳輸與接收： 調製技術： QPSK、8PSK、QAM等調製方式： 詳細解釋這些調製技術的基本原理，即如何將數字比特流映射到載波信號的不同參數（如幅度、相位、頻率）上。我們將對比不同調製方式在頻譜效率、抗噪聲能力及復雜度方麵的優劣。例如，QAM（正交幅度調製）能夠在一個載波上攜帶更多的信息比特，從而提高頻譜利用率，但對信號質量的要求也更高。 OFDM（正交頻分復用）技術： 深入解析OFDM技術的核心思想，即如何將一個高速數據流分割成多個低速子載波進行傳輸，以及如何利用保護間隔（Guard Interval）來對抗多徑效應。我們將詳細說明OFDM在應對數字電視傳輸中的衰落、乾擾等問題上的關鍵作用。 信道編碼與糾錯： 捲積碼、Turbo碼、LDPC碼： 介紹這些信道編碼技術的工作原理，以及它們如何通過增加冗餘信息來提高信號的抗乾擾能力和傳輸可靠性。我們將重點講解前嚮糾錯（FEC）的概念，即接收端如何利用編碼時的冗餘信息來檢測和糾正傳輸過程中産生的錯誤。 接收設備的關鍵組件： 詳細介紹數字電視接收機（如機頂盒）的內部結構和工作流程，包括調諧器、解調器、解復用器、解碼器、輸齣接口等。我們將分析每個組件在接收和處理數字電視信號中的具體功能。 4. 復用與封裝技術： MPEG-2 Transport Stream（TS）： 詳細講解MPEG-2 TS的結構和作用，包括它如何將來自不同信源（視頻、音頻、數據）的節目打包成獨立的“包”（Packet），並進行同步和識彆。我們將深入分析TS包頭中的PID（Packet Identifier）如何用於區分不同的節目流。 多節目傳輸： 解釋TS技術如何支持在一個頻率上同時傳輸多個電視頻道，這對於提高頻譜利用率和豐富節目選擇至關重要。 數據廣播與交互： 探討TS如何支持除視頻和音頻外的其他數據信息的傳輸，例如電子節目指南（EPG）、字幕、多語言音軌以及簡單的交互式服務。 第二部分：數字電視的應用場景與發展趨勢 在技術原理的基礎上，本部分將聚焦於數字電視在現實生活中的廣泛應用，並展望其未來的發展方嚮。 1. 數字電視的廣播形式： 地麵數字電視（DTTV）： 介紹地麵數字電視廣播的係統構成、傳輸方式以及其在全球的普及情況。我們將對比地麵數字電視與傳統的模擬地麵廣播在覆蓋範圍、信號質量以及節目內容上的優勢。 衛星數字電視（SDTV）： 闡述衛星數字電視的傳輸原理、接收設備以及其在地域覆蓋上的優勢。我們將分析衛星數字電視如何通過高功率衛星實現大範圍、低成本的節目覆蓋，尤其是在地麵網絡不發達的地區。 付費電視與加密技術： 探討付費數字電視的商業模式，以及其所依賴的條件接收係統（CAS）和內容加密技術。我們將分析CAS如何通過智能卡和授權機製來實現對付費內容的閤法訪問和管理。 IPTV（互聯網協議電視）： 介紹IPTV基於IP網絡傳輸電視信號的特點，以及其在點播、高清、交互等方麵的優勢。我們將深入分析IPTV如何利用互聯網的靈活性來提供個性化的觀看體驗。 OTT（Over-The-Top）服務： 討論OTT服務如何繞過傳統電信運營商的傳輸網絡，直接通過互聯網嚮用戶提供視頻內容，以及其在內容多樣性、用戶體驗和商業模式創新方麵的特點。我們將對比OTT與IPTV的異同。 2. 數字電視的高級功能與服務： 高清（HD）與超高清（UHD/4K/8K）電視： 詳細介紹高清和超高清電視的技術指標、編碼要求以及對觀眾視覺體驗的提升。我們將分析像素數量、幀率、色深等關鍵參數如何定義超高清標準。 HDR（高動態範圍）與WCG（廣色域）： 解釋HDR技術如何通過擴大圖像的亮度範圍和對比度，以及WCG如何擴展色彩的錶達能力，從而帶來更真實、更生動的畫麵效果。我們將對比SDR（標準動態範圍）和HDR在畫麵錶現上的顯著差異。 電子節目指南（EPG）： 闡述EPG的功能，它如何提供詳盡的節目信息、節目預告、搜索功能以及預約觀看功能，極大地提升瞭觀眾的節目選擇便捷性。 交互式電視與智能電視： 探討數字電視如何通過集成互聯網功能，實現應用商店、社交互動、在綫遊戲、電子商務等豐富的交互式服務。我們將分析智能電視操作係統（如Android TV, webOS, Tizen）在豐富電視功能中的作用。 多聲道音頻與沉浸式音頻： 介紹Dolby Atmos、DTS:X等沉浸式音頻技術，以及它們如何通過三維聲場模擬，為觀眾帶來身臨其境的聽覺享受。 3. 數字電視與新媒體的融閤： 移動電視： 探討數字電視技術如何在移動設備上實現，以及其在公共交通、戶外娛樂等場景下的應用。 視頻點播（VOD）與內容分發網絡（CDN）： 分析VOD服務如何通過CDN技術，將海量的視頻內容高效地分發給全球各地的用戶，並保證流暢的觀看體驗。 直播與互動： 探討數字電視直播與短視頻、社交媒體的融閤，如何實現觀眾實時互動、彈幕評論、參與投票等功能，打破瞭傳統直播的單嚮傳播模式。 雲遊戲與虛擬現實（VR）/增強現實（AR）的集成： 展望數字電視作為內容載體，與雲遊戲、VR/AR技術的結閤，將為用戶帶來全新的娛樂體驗。 4. 數字電視産業的挑戰與未來展望： 技術演進的挑戰： 分析下一代電視技術（如8K、HDR的進一步發展、新的編碼標準）在研發、推廣和成本控製方麵麵臨的挑戰。 內容生態的構建： 討論如何吸引更多高質量的內容生産者，構建豐富多元的內容生態，以滿足不同用戶的需求。 用戶體驗的優化： 強調在不斷發展的技術背景下，持續優化用戶界麵、交互方式以及個性化推薦，是提升用戶滿意度的關鍵。 智能化與個性化： 展望數字電視將越來越趨嚮智能化和個性化，能夠根據用戶的觀看習慣和偏好，主動推送更符閤其需求的內容和服務。 與5G、人工智能的聯動： 探討5G技術在提升視頻傳輸速度、降低延遲方麵的潛力，以及人工智能在內容推薦、智能交互、畫質優化等方麵為數字電視帶來的革新。 本書結構清晰，語言平實，並配以豐富的圖例和案例分析，旨在為廣播電視行業從業人員、相關專業學生以及廣大電視愛好者提供一份權威、深入且實用的學習指南，幫助讀者全麵掌握數字電視技術的核心知識，深刻理解其發展脈絡，並能敏銳地把握數字電視技術在未來媒體發展中的重要地位和無限潛力。

評分☆☆☆☆☆

從我個人的學習習慣來看，一本好的技術參考書，其“可擴展性”和“前瞻性”至關重要。這本書在這兩方麵做得非常齣色。它不僅紮實地覆蓋瞭當前主流的數字電視技術棧，更重要的是，它為我們打開瞭一扇通往未來之門。書中對下一代廣播電視技術標準的發展趨勢有所提及和展望，雖然篇幅不長，但其敏銳的洞察力令人印象深刻。這意味著，這本書的“保質期”相對較長，不是那種買瞭就過時的資料。此外，作者在引用和參考的文獻方麵也做得非常考究，為有誌於進行更深入研究的讀者提供瞭清晰的學術路徑。總結來說，這本書不隻是一本“如何操作”的指南，更是一部“如何思考”的藍圖。它激發瞭我對這個領域更深層次探索的渴望，是技術人員書架上不可或缺的寶貴藏品。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我一開始對這種“教程”類的書籍抱有一絲懷疑，很多市麵上的教程往往停留在概念介紹層麵，缺乏足夠的實踐深度。然而，這本書徹底顛覆瞭我的看法。它不僅僅停留在“是什麼”的層麵，更深入探討瞭“為什麼”和“如何做”。書中大量穿插的“案例分析”和“常見問題解答”部分，簡直是實戰經驗的結晶。我發現作者似乎將自己多年在一綫工作的心得體會，毫無保留地融入瞭進去。比如，在講解信道編碼時，書中不僅給齣瞭數學模型，還詳細對比瞭不同糾錯碼在抗乾擾性能和實現復雜度上的取捨，這種辯證的分析視角，是教科書裏很少能看到的。閱讀過程中，我經常會停下來，思考作者提齣的設計思路，並對照自己過去的一些項目經驗進行反思。這種高質量的互動性閱讀體驗，極大地提升瞭我的學習效率。它不是讓你被動接受知識，而是引導你去主動思考和批判性地吸收。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格非常獨特，它沒有采用傳統教材那種刻闆的學術腔調，反而帶著一種老行傢特有的沉穩和幽默感。有些地方的論述，讀起來就像是聽一位經驗豐富的前輩在和你分享他的“獨門秘籍”。比如，在描述某個濾波器的設計時，作者會用一個非常形象的比喻來解釋其工作原理，讓人瞬間茅塞頓開，印象深刻。這種“人性化”的寫作方式，極大地降低瞭技術學習的門檻，特彆是對於那些基礎相對薄弱的讀者而言，它提供瞭一個非常友好的切入點。同時，這種風格也保證瞭專業性的不打摺，無論是對最新的網絡帶寬要求進行解讀，還是對未來技術趨勢的預判，都顯示齣作者深厚的功底和廣闊的視野。能將如此復雜的硬核技術，用如此平易近人的方式錶達齣來，實屬不易。這本書讀起來很“舒服”，沒有絲毫的閱讀壓力。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和裝幀簡直是業界良心，拿在手裏沉甸甸的，能感受到作者和齣版社的用心。封麵設計簡潔大氣，沒有那種花裏鬍哨的圖案，直接點明瞭主題，讓人一眼就知道這是本硬核的技術書籍。內頁的紙張質量也相當不錯，不是那種容易反光的劣質紙，長時間閱讀眼睛也不會太疲勞。更值得稱贊的是，書中的圖文排版邏輯性極強，每一個技術概念的闡述都配有清晰的流程圖或原理示意圖，即便是初次接觸數字電視領域的朋友，也能很快捕捉到關鍵信息。特彆是那些復雜的信號處理流程，作者用極為精煉的語言和直觀的圖形將它們拆解開來，猶如一位耐心的老師在手把手地教你。我特彆留意瞭書中的術語錶和索引部分，做得非常詳盡，方便查閱和迴顧，這對於一本工具性質的技術書籍來說至關重要。總的來說，從物理感官到內容結構布局，這本書在“閱讀體驗”這個維度上，已經遠遠超齣瞭我的預期，讓人願意一頁一頁地讀下去，而不是束之高閣。

評分☆☆☆☆☆

我最近在為一個老舊的有綫電視前端係統進行升級改造，手裏翻閱瞭不少資料，但大多都是零散的論文或者年代久遠的規範手冊，實在難以形成一個係統的認知框架。直到我接觸到這本教材，纔感覺像是找到瞭一個知識的“總開關”。它沒有那種高高在上的理論說教，而是非常務實地從實際應用場景齣發，層層遞進地剖析瞭數字電視從采集、編碼、調製到傳輸的完整鏈條。我尤其欣賞其中對MPEG標準和DVB傳輸協議的深入淺齣講解，那些原本晦澀難懂的比特流結構，在作者的筆下變得清晰可見，甚至連不同製式之間的兼容性問題，都有所涉獵和對比分析。這使得我在麵對實際設備對接和故障排查時，不再是盲人摸象，而是有瞭一套可以自洽的理論支撐。這本書的深度恰到好處，既能滿足工程師進行日常維護和優化的需求，對於想要係統學習這門技術的學生來說，也是一本極佳的入門和進階橋梁。它確實為我解決瞭不少實際難題，功不可沒。