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目 录 1

第一章绪论 1

1.1什么是多媒体 1

1.2数据量是否等于信息量 2

1.3数据冗余的类别 3

1.4数据压缩方法的一般分类 5

1.5数据压缩系统的构成 6

1.6多媒体数据压缩技术的应用 7

2.1.1 几种常用的概率分布函数PDF 9

2.1准备知识 9

第二章量化 9

2.1.2范数 10

2.2量化原理 10

2.2.1 量化器 11

2.2.2量化失真测量评价模型 11

2.2.3量化质量评价 12

2.3标量量化 12

2.4量化器的设计 17

2.4.1 基于量化误差的均方值（MSE）为最小值准则的量化器设计 17

2.4.2考虑视觉特性的量化器设计 18

2.5.1基于概率分布的量化器设计 19

2.5变换编码量化器的设计 19

2.5.2基于视觉特性的变换编码量化器设计 21

2.6预测编码量化器设计 21

第三章预测编码 26

3.1基本方法 26

3.1.1 DPCM的系统组成和工作原理 26

3.1.2 DPCM的设计 27

3.2自适应预测编码 29

3.2.1线性自适应预测器 29

3.2.2非线性自适应预测 29

3.3.1条件补充法 31

3.3帧间预测 31

3.3.2运动补偿技术 32

3.4程序实现举例 33

第四章正交变换编码 38

4.1变换方法的特点 38

4.2 KL变换与均方误差的导出 39

4.2.1最佳正交变换T的导出 40

4.2.2块图和两个引理 43

4.2.3均方误差的表达 45

4.3次最优正交变换DCT及其它正交变换 47

4.3.1 DCT变换 47

4.3.2快速DCT算法 50

4.3.3哈尔（Haar）变换 53

4.3.4 Walsh-Hadamard变换 55

4.3.5斜（Slant）变换 63

4.3.6变换域数据压缩编码方法的特点 65

4.3.7利用DCT编码的例子 68

4.4程序实现举例 74

第五章向量量化编码 78

5.1向量量化理论 78

5.1.1数据相关性的理论 78

5.1.2减小量化失真半径 82

5.1.3减小均方量化失真 83

5.2向量量化误差估计 85

5.3最优向量量化器探索 87

5.4向量量化器设计 88

5.4.1基本结构及其性能指标 88

5.4.2码本学习算法 90

5.4.3码本的组织与结构 93

5.4.4码本的生成 96

5.4.5快速搜索算法 99

5.4.6并行结构搜索器 105

5.5 小结 111

5.6程序实现举例 112

6.1信息熵编码原理 119

6.1.1信息和熵的概念 119

第六章信息熵编码 119

6.1.2信息熵编码原理 120

6.2哈夫曼编码 120

6.3游程编码 123

6.3.1游程编码的概念 123

6.3.2游程编码分析 124

6.4.1引言 127

6.4.2算术编码原理 127

6.4算术编码 127

6.5程序实现举例 130

第七章基于模型的编码 154

7.1模型编码 154

7.1.1方法分类 154

7.1.2模型种类 155

7.2二维特征抽取编码 156

7.2.1基于轮廓和纹理分析的编码方法 156

7.2.2区域编码 156

7.3三维特征抽取编码 157

7.3.1利用分割形状的面向对象编码方法 157

7.3.2基于整体形状模型的编码 157

7.4.1面部表情编码原理 158

7.4利用三维物体模型的编码 158

7.4.2面部表情编码的基本思想 159

7.4.3二维面部模型的建立 160

7.4.4眼睛模型 160

7.4.5嘴巴模型 161

7.4.6脸部模型 162

7.4.7模型匹配与目标模型参数的确定 162

7.4.8二维模型的灰度分配 163

7.5实例研究（面部表情的分析与合成） 164

7.5.1脸部动作符号系统（FACS） 164

7.5.2面部表情的分析 165

7.5.3面部表情的合成 166

第八章二值图像的编码 172

8.1应用范围 172

8.2 JBIG标准 173

8.2.1技术要求 173

8.2.2编码方案 173

8.2.3带处理 174

8.2.4图像缩小模块PRES 174

8.2.5TP 176

8.2.6 DP 176

8.2.7模型模板 177

8.3.1评价标准（基准） 178

8.3标准化方案的评价及使用上的注意事项 178

8.2.8算术编码 178

8.2.9系统参数 178

8.2.10编码器和解码器的构成 178

8.3.2使用时的注意事项 180

8.4应用领域以及与其它标准的关系 180

8.4.1应用领域 180

8.4.2与其它标准的关系 180

第九章彩色静止图像的编码 186

9.1静止图像编码方法分类 186

9.2.1 JPEG组织的产生 187

9.2.2技术条件 187

9.2 JPEG组织的产生及其标准 187

9.2.3编码标准化方案 188

9.3 JPEG推荐的不可逆编码压缩算法 189

9.3.1 系统总体结构及设计思想 189

9.3.2 DCT变换 189

9.3.3量化器的设计与量化表的形成 190

9.3.4分组的依据及分组原则 191

9.3.5 Z形扫描过程 193

9.3.6游程编码的设计与实现 194

9.3.7熵编码器的设计与实现 194

9.4.1系统结构及设计原理 195

9.4 JPEG推荐的可逆编码压缩算法 195

9.3.8算术编码方法 195

9.3.9实验结果 195

9.4.2实验结果及结论 197

9.5 JPEG的硬件实现 197

第十章运动图像的编码 200

10.1 MPEG标准化算法 200

10.1.1与MPEG相关的一些标准化组织 200

10.1.2 MPEG的标准化努力 201

10.1.3 MPEG推荐的标准化算法 201

10.1.4 MPEG的数据流结构 201

10.1.5帧间编码技术 203

10.1.6运动补偿技术 204

10.1.7帧内编码技术 206

10.1.8 MPEG硬件实现 207

10.1.9 MPEG2标准化方案 208

10.2面向通信的视频编码方案（H.261） 208

10.2.1主要应用及条件要求 208

10.2.2编码标准 209

10.2.3编码器图像质量的改善 217

10.2.4应用领域与今后的发展 218

第十一章语音编码 220

11.1声音编码原理 220

11.1.1 基于参数分析与合成的编码方法原理 221

11.2 16Kbps CCITT标准化方案 222

11.2.1编码标准化方案 222

11.1.2基于波形预测的编码原理 222

11.2.2编码算法 223

11.2.3评价法与注意点 225

11.2.4应用领域及与其它标准化方案的关系 225

11.3 32Kbps CCITT标准化方案G.721 225

11.3.1 主要应用与要求条件 225

11.3.2编码算法 225

11.3.3应用领域及与其它标准方案的关系 230

11.4.2编码标准的构成 231

11.4 64Kbps CCITT标准化方案G.721 231

11.4.1 主要应用与要求条件 231

11.4.3本编码标准的特点 235

11.4.4编码标准的应用范围 235

第十二章小波变换及其应用 237

12.1从傅立叶变换到小波变换 237

12.2连续小波变换 238

12.3离散小波变换与多分辨率分析 240

12.4小波变换在图像压缩中的应用 242

参考文献 244

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