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第1章 概论1

1.1视觉感知2

1.1.1色彩原理3

1.1.2视觉系统的颜色感知4

1.1.3视觉系统的光强感知6

1.1.4视觉感知的高级阶段8

1.2数字视频10

1.2.1视频采集10

1.2.2色彩空间13

1.2.3视频格式15

1.3视频数据冗余17

1.3.1数据冗余类型17

1.3.2去除数据冗余的方法18

1.4视频编码标准19

习题21

第2章 视频编码基础22

2.1信息论基础22

2.2香农编码定理24

2.3视频编码技术25

2.3.1预测26

2.3.2变换29

2.3.3量化31

2.3.4熵编码32

2.3.5环路滤波34

2.4视频图像质量评价35

2.4.1主观质量评价35

2.4.2客观质量评价36

习题38

第3章 预测编码39

3.1预测编码概述39

3.1.1帧内预测40

3.1.2帧间预测43

3.2运动的表示及估计44

3.2.1基于像素的运动估计44

3.2.2基于块的运动估计46

3.2.3全局运动估计48

3.3子像素插值53

3.3.1子像素精度与插值滤波器53

3.3.2自适应插值技术55

3.4运动矢量预测56

习题57

第4章 变换编码58

4.1 K-L变换58

4.2 DCT变换60

4.2.1一维DCT变换60

4.2.2二维DCT变换61

4.2.3 DCT的编码性能62

4.2.4 DCT的重要性质64

4.2.5快速DCT变换65

4.2.6类DCT整数变换68

4.3 DST变换71

4.4小波变换72

4.4.1一维小波变换与二维小波变换72

4.4.2离散小波变换73

4.4.3提升小波75

4.4.4快速小波变换77

4.4.5小波编码方法78

4.5变换编码增益78

习题79

第5章 量化81

5.1量化基本原理81

5.1.1基本概念81

5.1.2标量量化84

5.1.3矢量量化87

5.1.4自适应量化89

5.1.5视觉量化器设计91

5.2量化与码率控制93

5.2.1率失真理论93

5.2.2率失真理论与优化编码参数选择95

5.2.3率失真模型与码率控制96

习题107

第6章 熵编码108

6.1基本原理108

6.1.1信源的数学描述及信息熵测度109

6.1.2变长编码113

6.1.3算术编码116

6.2变换系数分布特性117

6.2.1 DCT系数的统计特性118

6.2.2小波变换系数的统计特性119

6.3典型的图像熵编码方法119

6.4典型的视频熵编码方法126

6.4.1基于上下文的变长编码方法127

6.4.2基于上下文的算术编码130

6.4.3位平面编码133

6.4.4零树编码135

习题136

第7章 第一代视频编码标准137

7.1 H.261137

7.1.1码流结构138

7.1.2解码过程140

7.2 H.263.H.263＋及H.263＋＋141

7.2.1码流结构142

7.2.2运动矢量预测143

7.2.3 PB帧143

7.2.4子像素插值144

7.2.5重叠块运动补偿145

7.3 MPEG-1146

7.4 MPEG-2146

7.5 MPEG-4147

习题148

第8章 第二代视频编码标准149

8.1 H.264/AVC149

8.1.1帧内预测150

8.1.2帧间预测152

8.1.3整数变换与量化152

8.1.4熵编码156

8.1.5环路滤波技术159

8.2 AVS/AVS＋161

8.2.1帧内预测162

8.2.2帧间预测164

8.2.3 B帧预测编码模式166

8.2.4整数变换与量化170

8.2.5熵编码171

8.2.6环路滤波技术174

习题176

第9章 新一代HEVC视频编码标准177

9.1 HEVC简介177

9.2帧内预测179

9.3帧间预测181

9.3.1高级运动矢量预测技术181

9.3.2运动合并模式182

9.3.3子像素插值182

9.4变换185

9.5量化185

9.6熵编码186

9.7环路滤波187

9.7.1去块效应滤波器187

9.7.2样本自适应偏移滤波器188

习题189

第10章 新一代AVS2视频编码标准190

10.1 AVS2简介190

10.2帧内预测191

10.3帧间预测193

10.3.1预测划分193

10.3.2运动矢量预测194

10.3.3子像素插值195

10.4变换与量化196

10.4.1基于四叉树的非方形变换196

10.4.2帧内预测残差的二次变换197

10.5熵编码198

10.5.1两层变换系数编码198

10.5.2上下文自适应算术编码198

10.6环路滤波199

10.6.1去块效应滤波199

10.6.2样本偏置滤波199

10.6.3样本补偿滤波200

10.7场景视频编码200

10.7.1背景建模202

10.7.2帧级背景建模204

10.7.3块级背景建模205

习题206

第11章 可伸缩视频编码207

11.1传统的分层视频编码方法207

11.2精细粒度可伸缩视频编码方法208

11.3可伸缩小波视频编码方法210

11.4层间预测编码212

习题212

第12章 视频转码213

12.1码率缩减的视频转码215

12.2分辨率缩减的视频转码218

12.3帧率缩减的视频转码220

12.4其他类型的转换222

习题223

第13章 三维视频编码224

13.1三维视觉原理226

13.1.1立体视觉226

13.1.2双目视差228

13.1.3立体视觉模型229

13.1.4三维视频获取230

13.1.5立体显示232

13.2三维场景表示234

13.2.1典型的三维场景表示技术234

13.2.2二进制场景描述语言236

13.3立体视频编码238

13.3.1立体视频的生成238

13.3.2传统的立体视频编码242

13.3.3纹理＋深度格式的立体视频编码244

13.4多视点视频编码245

13.4.1基于3D模型的多视点视频编码246

13.4.2基于混合编码框架的多视点视频编码246

13.4.3基于四维小波的多视点视频编码258

13.5 MPEG 3DV标准260

13.5.1依赖视点纹理编码263

13.5.2深度图编码269

13.6全景视频编码274

习题277

第14章 分布式视频编码278

14.1分布式信源编码理论与技术279

14.1.1相关信号的无损压缩——Slepian-Wolf理论279

14.1.2基于辅助信息解码的有损压缩——Wyner-Ziv理论280

14.1.3分布式信源编码281

14.1.4信道编码283

14.2分布式视频编码技术285

14.2.1视频辅助信息的生成285

14.2.2频域变换与系数组织287

14.2.3分布式视频编码框架288

14.3分布式编码技术应用289

14.3.1分布式多视视频编码289

14.3.2基于分布式编码的可伸缩视频编码293

14.3.3基于分布式编码的多码率码流切换293

习题295

第15章 视觉编码296

15.1人眼视觉系统296

15.1.1视觉通路296

15.1.2神经细胞感受野298

15.1.3人类视觉系统特性299

15.2 Foveation视觉模型及应用301

15.2.1几何方法303

15.2.2基于滤波的方法304

15.2.3多分辨率分析方法305

习题306

第16章 图像质量评价307

16.1图像质量评价概述307

16.1.1图像质量含义307

16.1.2图像质量评价的应用308

16.1.3质量评价方法分类309

16.1.4性能指标和评价准则309

16.2图像质量评价方法310

16.2.1主观质量评价311

16.2.2客观质量评价312

16.2.3 JND模型316

16.3人工效应分析319

16.3.1块效应及其评价方法319

16.3.2模糊、振铃效应及其评价方法321

习题323

结束语325

参考文献326

词汇表索引362