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前言 1

第一章 MPEG-4视频标准概述 1

1.1 场景的多媒体目标描述 1

序言 1

1.2 视频目标编码 3

1.3 基于VOP的编码 6

附 Summary of MPEG-4 Video Coding and Bitstream 8

第二章 视频的数字化与码流 15

2.1 灰度图像的数字化表示 15

2.2 彩色图像的数字化表示 16

2.3 视频图像的采样格式 17

2.4 MPEG-4视频码流结构 19

第三章 形状编码 24

3.1 二值alpha平面 24

3.2.1.1 BAB可接受质量(ACQ) 25

3.2.1.2 编码方式选择 25

3.2 BAB的编码 25

3.2.1 编码方式选择 25

3.2.2 运动估计(ME)和补偿(MC) 27

3.2.2.1 运动矢量(MV)的预测 27

3.2.2.2 MVs的计算 27

3.2.3 码率控制 28

3.2.3.1 VOP级大小转换 28

3.2.3.2 BAB级大小转换 28

3.2.4 基于CAE算法的BAB编码 29

3.2.4.1 算术编码 31

3.2.4.2 INTRA and INTER CAE的邻近信息 33

3.2.4.3 BAB的外围边界信息 34

3.2.4.4 基于邻近信息的形状算术编码 34

4.1.1 水平填补 46

第四章 运动估计和补偿 46

4.1 填补过程 46

4.1.2 垂直填补 48

4.1.3 扩张填补 48

4.2 运动估计 49

4.2.1 改进的块匹配--条块匹配 49

4.2.2 搜索算法 50

4.2.3 帧内/帧间预测编码方式选择 50

4.2.4 16×16块和8×8块预测方式选择 50

4.2.5 半采样搜索 51

4.3 运动矢量的差分编码 52

4.3.1 基于16×16宏块运动补偿的运动矢量编码 52

4.3.2 基于8×8块式运动补偿的运动矢量编码 54

4.4 越过VOP边界的运动估计/补偿 55

4.5 重叠运动补偿 56

4.6 双向运动预测 57

第五章 纹理编码 59

5.1 8×8子块二维DCT变换 59

5.1.1 DCT变换 59

5.1.2 LEP填补技术 60

5.1.3 自适应帧/场DCT 61

5.2 码率控制和量化步长选择 61

5.3 量化 64

5.3.1 Intra方式直流分量(DC)的非线性量化 64

5.3.2 交流分量(AC)的量化 65

5.4 Intra-DC和Intra-AC的帧内预测 66

5.4.1 预测方向 66

5.4.2 DC的自适应预测 67

5.4.3 AC的自适应预测 67

5.5 熵编码 68

5.4.4 AC预测选择 68

5.5.1 一维化扫描 69

5.5.2 基于Huffman编码的VLC 69

5.5.2.1 Intra-DC的编码 69

5.5.2.2 其他系数的Huffman编码 70

5.5.3 逃逸码 70

5.6 纹理解码和MPEG4视频解码 70

第六章 伸屈编码 72

6.1 空间伸屈编码 72

6.1.3.1 升采样 73

6.1.3.2 增强层编码 73

6.1.3.3 P-VOP式增强层编码 73

6.1.3 增强层的编码 73

6.1.2 基本层的编码 73

6.1.1 降采样(Downsampling) 73

6.1.3.4 B-VOP式增强层编码 74

6.2 时间伸屈编码 74

第七章 灵影编码 77

7.1 简介 77

7.2.1 几何变换 78

7.2 全局运动补偿 78

7.2.2 参考点的定位 79

7.2.3 变换函数的定义 80

7.3 灵影的产生 82

7.3.1 透视运动估计 82

7.3.1.1 3步式匹配 82

7.3.1.2 梯度下降算法 82

7.3.2 利用透视运动估计的灵影产生 83

7.4 灵影编码 83

7.4.2 灵影形状和纹理编码 84

7.4.1 灵影的传输 84

7.4.3 运动轨迹编码 85

7.4.4 灵影卷曲 85

7.5 灵影解码 86

第八章 差错回避 87

8.1 重同步 87

8.2 数据恢复 87

8.3 错误隐匿(error concealment) 88

8.4 错误回避处理 89

第九章 静止图像编码 90

9.1 基本编码原则 90

9.2 离散小波变换 92

9.3 对称性扩展(Symmetric extension) 95

9.4 直流子带(DC sub-band)的编解码 98

9.5 交流子带的量化 98

9.6 交流子带的ZT扫描 99

9.7 熵编码(Entropy Coding) 102

9.8 静止图像的解码 107

第十章 MPEG-4视频标准的应用 108

10.1 MPEG-4的档次和级别(Profile和Level) 108

10.2 MPEG-4应用分类 111

10.3 MPEG-4应用实例 113

10.3.1 实时通信 113

10.3.2 移动多媒体 114

10.3.3 DVD 114

10.3.4 基于Internet/Intranet的码流视频 115

10.3.5 广播 116

10.3.6 数字电视机顶盒 118

参考文献 120

附录1 MPEG4码流语法 122

附录2 MPEG4 Dublin Meeting Contribution(M3623) 176

附录3 MPEG4 Atlantic Meeting Contribution(M4062) 181