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第一部分 图像编码基础2

第1章 图像编码的基本原理2

1.1图像编码概述2

1.1.1图像编码的必要性和可能性2

1.1.2图像编码的一般框图3

1.1.3图像编码的性能要求和分类5

1.1.4图像编码国际标准制定概况7

1.1.5图像编码的应用11

1.2图像编码的理论基础12

1.2.1无失真编码理论基础12

1.2.2限失真编码理论基础15

1.3视觉特性与图像质量评价16

1.3.1人的视觉特性17

1.3.2视觉系统模型20

1.3.3图像质量的主观评价21

1.3.4图像质量的客观评价22

参考文献23

第2章 图像编码基本技术24

2.1熵编码技术24

2.1.1霍夫曼（Huffman）码24

2.1.2可逆变长码和通用变长码27

2.1.3算术码（arithmetic coding）28

2.2预测编码32

2.2.1预测编码原理33

2.2.2线性预测34

2.2.3帧内预测36

2.2.4运动补偿帧间预测38

2.3变换编码42

2.3.1变换编码的基本思想和方法42

2.3.2离散傅里叶变换42

2.3.3离散余弦变换（DCT）44

2.3.4 K-L变换46

2.3.5哈达玛（Hadamard）变换48

2.3.6变换编码的处理流程49

2.4活动图像的混合编码技术51

参考文献52

第3章 小波变换与小波变换编码原理54

3.1概述54

3.2连续小波变换55

3.3离散小波变换和框架理论57

3.3.1离散小波变换57

3.3.2二进小波57

3.3.3框架理论简介58

3.4多分辨率分析和快速小波变换算法60

3.4.1金字塔分解及编码算法60

3.4.2子带编码和滤波器组63

3.4.3多分辨率空间的定义和性质以及信号在其中的逼近表示66

3.5双正交小波变换72

3.6小波包和提升小波75

3.6.1小波包的基本原理及应用75

3.6.2提升小波变换77

3.6.3自适应提升小波变换84

3.7小波变换的应用89

3.7.1嵌入零树小波（EZW）89

3.7.2等级树中的集分割（SPIHT）91

3.7.3运动补偿时域滤波（MCTF）92

3.7.4过完备小波域的运动补偿时域滤波（OIBMCTF）96

小结100

参考文献100

第二部分 信源编码国内外标准与应用格式104

第4章 静止图像编码标准JPEG和JPEG2000104

4.1 JPEG简介104

4.1.1 JPEG概况104

4.1.2 JPEG基本系统简介106

4.1.3 JPEG扩充系统简介109

4.1.4压缩后的数据组织方式109

4.2 JPEG2000概要110

4.2.1 JPEG2000的目标和特性110

4.2.2 JPEG2000标准的组成112

4.2.3 JPEG2000核心编解码器原理框图112

4.3 JPEG2000基本系统编解码算法114

4.3.1预处理114

4.3.2离散小波变换117

4.3.3量化118

4.3.4 EBCOT编码过程120

4.3.5码流结构129

4.3.6感兴趣区域（region of interest， ROD编码133

4.4 JPEG2000 Part2中的功能扩展135

4.5小结137

参考文献137

第5章MPEG- 1与MPEG-2标准138

5.1概述138

5.1.1 MPEG标准的制定与应用138

5.1.2 MPEG视频编码的基本结构140

5.1.3 MPEG-1与MPEG-2视频编码的技术特点141

5.2 MPEG-1视频编码与系统标准142

5.2.1 MPEG-1视频码流结构142

5.2.2 MPEG- 1视频编解码算法及其原理框图143

5.2.3 MPEG-1码流复用与系统结构144

5.3 MPEG-2视频编码与系统标准145

5.3.1 MPEG-2视频压缩的档次与等级及其语法结构146

5.3.2 MPEG-2视频编解码的基本算法148

5.3.3 MPEG-2分级编码算法简介152

5.3.4 MPEG-2系统复用与节目信息154

参考文献162

第6章H.263与MPEG-4技术163

6.1 H.263编码介绍163

6.1.1信源格式163

6.1.2 H.263信源编码器164

6.1.3 H.263译码过程165

6.2 H.263的码率控制及高级选项168

6.2.1 H.263 TMN11的码率控制策略介绍168

6.2.2 H.263的附加可选项170

6.2.3 H.263+选项与模式简介173

6.3 MPEG-4标准介绍176

6.3.1 MPEG-4技术概述176

6.3.2 MPEG-4的系统层179

6.3.3 MPEG-4系统解码器模型180

6.3.4 MPEG-4的框架和级181

6.3.5 MPEG-4视频编码结构184

6.3.6 MPEG-4简单档次解码器介绍197

6.4 MPEG-4使用的新技术简介199

6.5 MPEG-4的应用MPEG-4 Over IP205

参考文献207

第7章H.264/AVC及新一代高性能视频压缩编码标准208

7.1概述208

7.2 H.264/AVC视频编码标准基本原理209

7.2.1 H.264/AVC标准视频编码结构209

7.2.2 H.264/AVC标准码流格式211

7.3 H.264/AVC标准主要编码技术215

7.3.1帧内预测215

7.3.2精细的帧间运动预测218

7.3.3变换量化225

7.3.4环路滤波234

7.3.5熵编码238

7.3.6率失真优化245

7.3.7 SP帧和SI帧246

7.4 HEVC（H.265）248

7.4.1 HM的编码配置和编码结构250

7.4.2帧内预测253

7.4.3帧间预测254

7.4.4变换技术255

7.4.5量化技术257

7.4.6熵编码258

7.4.7环路滤波260

参考文献262

第8章 影视节目制作中的视频编码技术与应用264

8.1影视节目制作中的视频编码技术简介264

8.1.1摄录像机中的视频编码技术264

8.1.2非线性节目编辑中的视频编码技术267

8.2 DV格式268

8.2.1 DV格式的帧结构269

8.2.2序列的结构271

8.2.3宏块与DIF块271

8.2.4宏块的压缩274

8.2.5宏块在序列中的位置排列278

参考文献280

第9章AVS视频编码标准简介281

9.1 AVS标准概述281

9.2 AVS标准的主要技术特点与码流结构281

9.2.1 AVS标准的档次与级别281

9.2.2 AVS标准的码流结构282

9.3 AVS标准的基本编码技术284

9.3.1变换量化技术285

9.3.2帧内预测286

9.3.3帧间预测289

9.3.4熵编码294

9.3.5环路滤波297

参考文献297

第三部分 音频信源编码300

第10章 数字音频编解码技术300

10.1引言300

10.2商用音频编码系统301

10.3感知音频编码原理302

10.3.1人耳听觉的机理302

10.3.2人耳听觉特性302

10.4 MPEG-1/ 2 Layer Ⅱ音频编码305

10.4.1 Layer Ⅱ编码算法306

10.4.2 Layer Ⅱ解码309

10.5 MPEG LayerⅢ（MP3）编解码算法310

10.5.1 LayerⅢ编码算法310

10.5.2 Layer Ⅲ解码算法315

10.6 AC-3编解码算法317

10.6.1 AC-3编解码器构成317

10.6.2时域混叠抵消（TDAC）技术320

10.6.3变换块的长度选择320

10.6.4过渡检测321

10.6.5指数编解码技术322

10.6.6比特分配324

10.6.7尾数的量化330

10.7音频编码标准DRA （Digital Rise Audio）简介332

10.7.1 DRA的技术特点332

10.7.2 DRA编解码算法简介332

参考文献336

术语表337