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第1章　图像及图像通信 1

1.1 图像信号的基本概念 1

1.1.1　图像信号的分类 1

1.1.2　彩色基础及模型 2

1.1.3　图像信号的表示 8

1.2　人眼视觉特性 8

1.2.1　相对视敏度 8

1.2.2　明暗视觉 9

1.2.3　对比灵敏度 9

1.2.4　分辨率 10

1.2.5　可见度阈值 11

1.3　图像质量的评估标准与方法 11

1.3.1　主观评价 11

1.3.2　客观测量 12

1.4　图像通信系统 14

1.4.1　模拟图像通信系统 14

1.4.2　数字图像通信系统 14

习题1 15

第2章　图像信号的分析与变换 16

2.1　图像信号的数字化 16

2.1.1 图像的采样 16

2.1.2　量化 19

2.1.3　视频信号的数字化 20

2.2　二维离散傅里叶变换（DFT） 24

2.2.1 二维DFT的定义 24

2.2.2　二维DFT的性质 25

2.3.1　一维DCT 26

2.2.3　二维DFT的实现 26

2.3　离散余弦变换 26

2.3.2　二维DCT 29

2.3.3　二维DCT的快速计算 32

2.4　离散K—L变换 36

2.5　图像的统计特性 38

2.5.1　图像的自相关系数 38

2.5.2　图像差值信号的统计特性 39

2.5.3　图像的变换域统计特性 40

习题2 41

第3章　数字图像压缩的基本理论 43

3.1　图像编码理论基础 43

3.1.1　图像压缩编码系统的基本结构 43

3.1.2　信源模型及其熵 44

3.1.3　无失真编码理论 46

3.1.4　有失真编码理论 48

3.2　统计编码 51

3.2.1　基本理论 51

3.2.2　霍夫曼编码 53

3.2.3　香农编码 55

3.2.4　算术编码 56

3.2.5　LZW编码 65

3.3　变换编码 67

3.4　线性预测编码 70

3.5　矢量量化编码 73

习题3 80

4.1　概述 82

第4章　静止图像编码 82

4.2　二值图像编码 83

4.2.1　行程长度编码 83

4.2.2　二值图像的方块编码 84

4.2.3　JBIG标准简介 86

4.3　灰度图像编码 86

4.3.1　几种典型的灰度图像编码 86

4.3.2　渐进编码 87

4.4　JPEG标准 92

4.4.1　概述 92

4.4.2　JPEG标准的基本框架 93

4.4.3　基于DCT的编码过程 95

4.4.4　多分量图像 102

4.4.5　无损压缩 103

4.4.6　DCT渐进模式 104

4.4.7　分级模式 104

习题4 105

第5章　图像的小波变换编码及JPEG2000标准 106

5.1　图像的小波变换 106

5.1.1　连续小波变换与反变换 106

5.1.2　多分辨率分析 108

5.1.3　一维离散小波变换与反变换 112

5.1.4　二维离散小波变换与反变换 114

5.2　提升小波变换 118

5.2.1　提升小波变换的基本步骤 118

5.2.2　构造小波基的提升方法 121

5.2.3　传统小波变换的提升实现 124

5.3　整数小波变换 129

5.4　小波变换编码 130

5.4.1　编码基本原理 131

5.4.2　小波图像系数的特点 132

5.5.3　小波变换编码的几个主要问题 133

5.5　基于小波变换的零树编码 135

5.5.1　嵌入式小波零树编码 136

5.5.2　SPIHT算法 143

5.6　EBCOT　编码算法 147

5.6.1　概述 147

5.6.2　码流的可分级性 147

5.6.3　量化和逆量化 149

5.6.4　块编码 152

5.6.5　率失真优化 160

5.6.6　层的格式和表示 162

5.7　JPEG2000标准 163

5.7.1　概述 163

5.7.2　JPEG2000的基本框架 164

5.7.3　图像预处理 167

5.7.4　核心算法 169

5.7.5　码流格式 172

5.7.6　感兴趣区域 175

5.7.7　可伸缩性及容错性 180

习题5 181

第6章　序列图像编码及运动估计 183

6.1　序列图像编码系统 183

6.1.1　视频图像压缩的必要性 184

6.1.2　视频图像编码系统的一般结构 184

6.1.3　视频编码方案分类 185

6.2　二维运动估计 186

6.2.1　二维运动估计的基本概念 187

6.2.2　使用光流方程的估计方法 189

6.2.3　基于块的运动估计——块匹配算法 193

6.2.4　像素递归方法 203

6.2.5 贝叶斯估计法 205

6.2.6　基于网格的运动估计 209

6.2.7　全局运动估计 210

6.2.8　基于区域的运动估计 211

6.2.9　三维运动估计介绍 213

6.3　采用时间预测和变换编码的视频编码 217

6.3.1　三种常用视频帧 218

6.3.2　基于块的混合视频编码 219

6.3.3　编码参数选择 221

6.4　MPEG—1视频编码和解码 223

6.4.1　MPEG—1介绍 223

6.4.2　输入图像格式与图像类型 224

6.4.3　视频编码与解码具体过程 226

6.4.4　视频语法 231

6.4.5　系统层简介 233

6.5　视频图像编码标准 234

6.5.1　MPEG系列标准 235

6.5.2　H.26x系列标准概述 238

6.5.3　视频编码国际标准的应用和性能比较 239

习题6 241

第7章　基于内容的视频编码及MPEG—4标准 243

7.1　基于物体的视频编码 243

7.1.1　物体基编码模型 244

7.1.2　基于物体的OBASC算法原理 245

7.2　基于知识的视频编码 247

7.3　语义视频编码 248

7.4　分层编码系统 251

7.5　基于对象的视频编码标准MPEG—4 252

7.5.1　AV对象 252

7.5.2　MPEG—4标准构成 254

7.5.3　MPEG—4的结构与语法 256

7.5.4　形状编码 257

7.5.5　运动信息编码 257

7.5.6　纹理编码 258

7.5.7　可分级扩展编码 261

7.5.8　Sprite编码 264

7.5.9　应用情况 265

习题7 266

第8章　H.264/AVC视频编码标准 267

8.1　概述 267

8.2　H.264标准的分层 269

8.3　H.264/AVC视频编码器 270

8.4　帧内预测编码 272

8.4.1　4×4亮度信号帧内预测 273

8.4.2　16×16亮度信号预测 275

8.4.3　8×8色度信号帧内预测 276

8.4.4　帧内预测模式的选择 277

8.5　帧间预测 277

8.5.1　可变尺寸块运动补偿 278

8.5.3　四分之一像素运动估计 279

8.5.2　多参考帧运动补偿 279

8.5.4　运动矢量预测 282

8.6　十字优先菱形搜索 283

8.7　整数变换及量化 289

8.7.1　4×4整数离散余弦变换 289

8.7.2　量化和反量化 292

8.7.3　4×4亮度直流系数的变换及量化 294

8.7.4　2×2色度直流系数的变换及量化 295

8.7.5　变换系数的扫描 296

8.8　环路滤波 296

8.8.1　环路滤波顺序 297

8.8.2　滤波强度 297

8.8.3　环路滤波过程 298

8.9　熵编码 301

8.9.1　基于指数哥伦布（Exp Golomb）的统一变长编码（UVLC） 302

8.9.2　基于上下文的自适应变长编码 303

8.9.3　基于上下文的自适应二进制算术编码 306

8.10　H.264的优化 313

8.10.1　MMX/SSE2及对内存的操作 313

8.10.2　对主要运算的优化 314

8.10.3　优化结果比较 315

8.11　数字音视频编解码技术标准简介 317

8.11.1　AVS标准进展概况 317

8.11.2　AVS标准的优势与特点 318

习题8 318

9.1 图像的传输信道 320

9.1.1 微波通信 320

第9章　图像的传输技术 320

9.1.2　卫星通信 322

9.1.3　光纤通信 323

9.2　图像的传输网络 324

9.2.1 SDH传输技术 325

9.2.2　ATM交换技术 326

9.2.3　宽带接入技术 328

9.3　图像通信质量控制 330

9.3.1　图像通信中的差错控制 331

9.3.2　图像通信中的码率控制 343

9.4　基于网络的数字视频传输协议 347

9.4.1 实时传输协议RTP与传输控制协议RTCP 347

9.4.2 实时流协议RTSP（Real—Time Streaming Protocol） 354

9.4.3 资源预留协议RSVP（Resource Reservation Protocol） 358

习题9 361

第10章　数字图像通信应用系统 362

10.1　数字电视系统 362

10.2　流媒体原理及应用 365

10.2.1　流媒体概述 365

10.2.2　流媒体的优点 366

10.2.3　流媒体工作原理及系统组成 366

10.3　IPTV 370

10.3.1　IPTV技术 371

10.3.2　IPTV与数字电视的异同 373

习题10 374

附录A　QM编码器概率估计数据 376

附录B　JPEG标准编码数据 377

附录C　CAVLC相关码表 382

参考文献 386

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