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目录2

第1章 视觉、图像与视频2

1.1 人类视觉系统2

1.1.1 人眼构造2

1.1.2 颜色感知3

1.1.3 颜色描述5

1.1.4 视觉现象8

1.2 图像与图像系统14

1.2.1 图像表示15

1.2.2 图像信息的特点16

1.2.3 数字图像系统16

1.2.4 图像质量评价17

1.3 视频19

1.3.1 视频信号的获取和显示20

1.3.2 模拟视频信号22

1.3.3 模拟彩色电视系统24

1.3.4 数字视频28

第2章 数字视频基础35

2.1 线性移不变系统与离散傅里叶变换35

2.1.1 线性移不变系统35

2.1.2 离散傅里叶变换38

2.1.3 视频信号的频谱特性39

2.2 视频信号采样42

2.2.1 采样网格42

2.2.2 Nyquist采样定理45

2.2.3 视频信号采样48

2.3 视频信号量化54

2.3.1 标量量化55

2.3.2 矢量量化57

2.4 采样率及格式转换59

2.4.1 视频下采样59

2.4.2 视频上采样61

2.4.3 不同格式转换65

3.1.1 视频编码的分类71

3.1 视频编码基础71

第3章 视频编码技术71

3.1.2 图像的信息熵73

3.1.3 信息论的几个定理75

3.2 熵编码79

3.2.1 霍夫曼编码79

3.2.2 算术编码81

3.2.3 游程编码84

3.3.1 基本原理85

3.3 变换编码85

3.3.2 最佳正交变换——K-L变换88

3.3.3 次最佳正交变换——DCT变换92

3.4 预测编码94

3.4.1 预测原理94

3.4.2 最佳线性预测器95

3.4.3 自适应预测98

3.4.4 帧间预测98

3.4.5 运动估计101

4.1.1 连续小波变换110

第4章 视频编码新技术110

4.1 小波编码110

4.1.2 离散小波变换114

4.1.3 多分辨率分析115

4.1.4 小波变换用于图像视频编码117

4.2 基于区域和对象视频编码121

4.2.1 形状编码122

4.2.2 纹理编码124

4.2.3 基于对象分析综合编码126

4.3 分级视频编码130

4.3.1 空间域可分级编码131

4.3.2 时间域可分级编码132

4.3.3 质量可分级编码134

4.3.4 频率可分级编码135

4.3.5 精细的可分级编码136

4.4 多重描述编码138

5.1 ITU-T与H.261/H.263141

5.1.1 CCITT和ITU141

5.1.2 H.261/H.263的发展历程142

5.2 H.261144

5.2.1 混合编码144

5.2.2 图像格式和码流结构145

5.3 H.263148

5.3.1 H.263的基本编码模式149

5.3.2 H.263图像类型152

5.3.3 H.263宏块类型及其判断155

5.3.4 非限制运动矢量模式159

5.3.5 基于句法的算术编码161

5.3.6 高级预测模式162

5.3.7 PB 帧模式165

5.4 H.263＋／H.263＋＋部分选项169

5.4.1 增强图像头信息169

5.4.2 更大范围的非限制运动矢量170

5.4.3 高级帧内编码模式171

5.4.4 去方块滤波器模式172

5.4.5 辅助增强信息指示模式174

5.4.6 改进的PB帧模式175

5.4.7 参考帧重新采样模式176

5.4.8 低分辨率更新模式177

5.4.9 选择帧内／帧间VLC码表模式177

5.4.10 修改量化步长模式178

6.1 ISO/IEC与MPEG-X180

6.1.1 ISO/IEC180

第6章 国际标准MPEG-X中的视频编码180

6.1.2 MPEG-1和MPEG-2181

6.1.3 MPEG-4182

6.1.4 MPEG-7和MPEG-21183

6.1.5 MPEG标准的发展过程184

6.1.6 MPEG标准的应用185

6.2 MPEG-1视频186

6.2.1 视频编码框图186

6.2.2 视频格式和图像类型187

6.2.3 视觉加权量化188

6.2.4 视频流层次结构和组成189

6.2.5 与H.261比较190

6.3 MPEG-2视频191

6.3.1 支持多种采样格式192

6.3.2 档次和级别193

6.3.3 编码可分级性194

6.3.4 隔行扫描视频的图类型197

6.3.5 基于场和基于帧的DCT198

6.3.6 隔行扫描视频的运动补偿预测模式199

6.3.7 其他改善措施202

6.4 MPEG-4视频203

6.4.1 系统层模型204

6.4.2 视频对象编码205

6.4.3 网格对象编码208

6.4.4 人脸对象编码208

6.4.5 视频比特流语法208

第7章 最新视频编码国际标准H.264/AVC211

7.1 H.264的主要特征211

7.2 帧内预测编码215

7.2.1 4×4亮度块帧内预测模式215

7.2.2 16×16亮度块帧内预测模式221

7.2.3 8×8色度块帧内预测模式223

7.3 多模式高精度运动估计224

7.3.1 多模式运动补偿技术224

7.3.2 1/4像素精度插值226

7.3.3 运动矢量预测227

7.4 多参考帧预测227

7.5 整数变换和量化228

7.5.1 4×4残差数据块的整数变换和量化229

7.5.2 4×4亮度DC系数的整数变换和量化233

7.5.3 2×2色度DC系数的整数变换和量化233

7.6 统一变长编码和基于内容的自适应算术编码234

7.6.1 统一的变长编码235

7.6.2 基于内容自适应的二进制算术编码240

7.7 SP和SI帧243

7.7.1 SP和SI帧基本概念243

7.7.2 SP和SI帧编解码245

第8章　视频通信中的差错控制技术249

8.1 差错控制技术249

8.1.1 网络特性对视频通信的影响250

8.1.2 差错控制技术的分类250

8.2 面向预防的差错控制251

8.2.1 分级编码与多描述编码251

8.2.2 错误隔离252

8.2.3 前向纠错编码254

8.2.4 可逆VLC编码255

8.3 面向补救的差错控制256

8.3.1 空间域插值256

8.2.5 信源信道联合编码256

8.3.3 时间域插值257

8.3.4 最大平滑恢复257

8.3.2 频率域插值257

8.3.5 编码模式和运动矢量的恢复258

8.3.6 基于模型的恢复258

8.3.7 基于语法的恢复259

8.4 面向交互的差错控制259

8.4.1 重传机制260

8.4.2 参考帧选择性编码261

8.4.3 基于交互的参数自适应编码261

8.5 MPEG-4的差错控制策略262

第5章 视频编码国际标准H.261/H.263

8.6 H.263＋／H.263＋＋和H.264的差错控制策略264

第9章 视频通信中的码率控制技术265

9.1 码率控制技术265

9.2 后向码率控制266

9.2.1 传统的缓存容量反馈控制算法267

9.2.2 MPEG-2测试模型TM5中的码率控制271

9.3 前向码率控制272

9.3.1 基于编码单元预测的前向码率控制273

9.3.2 基于视觉掩蔽特性调整量化参数277

9.3.3 基于率失真模型的前向码率控制279

9.3.4 MPEG-4校验模型VM5.1中采用的码率控制282

9.4.1 H.263校验模型TMN5中采用的码率控制方案283

9.4 前向和后向联合码率控制283

9.4.2 H.263＋校验模型TMN8中采用的码率控制284

9.4.3 TMN5和TMN8码率控制方法的比较287

第10章 基于DSP的多媒体通信终端290

10.1 多媒体通信终端290

10.2 高速DSP简介292

10.2.1 高速DSP芯片的基本结构293

10.2.2 高速DSP的指令类型294

10.3 高速DSP举例295

10.3.1 Trimedia/Nexperia系列的结构295

10.3.2 其他DSP系列298

10.4 实时操作系统300

10.4.1 实时操作系统基本功能301

10.4.2 pSOS实时操作系统306

10.5.1 H.324标准308

10.5 高速DSP应用系统实例308

10.5.2 多媒体通信终端的部件310

10.5.3 H.324通信终端的状态及其转换310

10.5.4 任务描述及其优先级311

10.5.5 任务间通信316

10.5.6 BSP结构317

10.5.7 可视电话实例318

第11章 基于Internet和无线网络的视频服务321

11.1 视频在Internet上的传输321

11.1.1 Internet321

11.1.2 IPv6322

11.1.3 Internet传输视频的限制324

11.2 基于IP的H.323和SIP系统325

11.2.1 H.323系统组成326

11.2.2 终端结构及其协议栈327

11.2.3 系统的分层结构329

11.2.4 H.323终端通信过程329

11.2.5 SIP系统331

11.3 无线通信网络334

11.3.1 GSM和GPRS技术334

11.3.2 第三代移动通信3G335

11.3.3 无线局域网335

11.3.4 无线城域网337

11.3.5 蓝牙技术337

11.4 无线视频通信338

11.4.1 无线视频通信要求338

11.4.2 无线应用协议339

11.4.3 无线视频通信发展340

参考文献341