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第一篇 基础知识 2

第1章 视频格式和质量评价 2

1.1 图像与视频 2

目录 2

1.2 彩色空间 4

1.2.1 RGB彩色空间 4

1.2.2 YCbCr彩色空间 4

1.3 采样格式 6

1.4 视频格式 7

1.5.1 概述 8

1.5 图像质量的评价 8

1.5.2 客观质量评价 9

1.5.3 主观质量评价 9

1.5.4 感兴趣区质量评价 9

1.5.5 图像质量评价的实验结果 11

1.6 视频序列的质量评价 13

1.6.1 基本概念 13

1.6.2 视频序列的质量评价方法 15

1.6.3 视频序列质量评价的实验结果 16

参考文献 17

第2章 信息论基础 19

2.1 通信系统模型 19

2.2 信息的度量 20

2.3 信源编码 21

2.4 信道编码 22

2.5 率失真理论 23

参考文献 25

第3章 图像／视频编码技术的发展 26

3.1 概述 26

3.2 熵编码 27

3.3 传统的图像／视频编码技术 28

3.3.1 预测编码 28

3.3.2 变换编码 29

3.3.3 矢量量化 34

3.4 新型图像／视频编码技术 35

3.4.1 第二代图像编码方法 35

3.4.2 分形编码 36

3.4.3 模型编码 37

3.4.4 小波编码 38

3.5 图像／视频编码标准 39

3.5.1 静止图像编码标准 41

3.5.2 视频编码标准 43

3.6 讨论 51

参考文献 53

第二篇 小波编码 58

第4章 小波分析基础 58

4.1 时-频局部化分析和连续小波变换 58

4.1.1 短时傅里叶变换 59

4.1.2 连续小波变换 60

4.1.3 连续小波变换的离散化 62

4.2.1 由理想滤波器组引入 63

4.2 多分辨率分析 63

4.2.2 从函数空间的剖分引入 64

4.3 小波基的构造 67

4.4 离散小波变换的快速算法 68

4.5 小波变换编码 70

4.5.1 小波变换编码的基本框架 70

4.5.2 小波图像的特点 72

4.5.3 讨论 75

参考文献 83

5.1 概述 85

第5章 基于小波变换的图像编码技术 85

5.2 提升小波变换 86

5.2.1 提升算法原理 86

5.2.2 提升算法描述 87

5.2.3 整型小波变换 88

5.2.4 整型小波变换的例子 89

5.3 适形离散小波变换 91

5.3.1 基于正交小波的任意长度小波分解 91

5.3.2 基于奇对称双正交小波的任意 93

长度小波分解 93

5.3.3 基于偶对称双正交小波的任意长度小波分解 95

5.3.4 适形离散小波变换中的下采样策略 96

5.3.5 二维适形离散小波变换 96

5.4 嵌入式小波编码方法 97

5.4.1 EZW编码方法 98

5.4.2 SPIHT编码算法 100

5.4.3 SPECK编码算法 103

5.4.4 TARP算法 106

5.4.5 EBCOT算法 109

5.4.6 其他嵌入式小波编码方法 109

5.5.1 SFQ 112

5.5 非嵌入式小波编码方法 112

5.5.2 FSSQ算法 114

5.6 几种小波算法的编码性能比较 116

参考文献 118

第6章 JPEG 2000国际编码标准 121

6.1 概述 121

6.2 JPEG 2000编码流程 122

6.2.1 图像预处理 123

6.2.2 小波变换 124

6.2.3 量化 124

6.2.5 码流组织 126

6.2.4 熵编码 126

6.2.6 码率控制 128

6.3 两种滤波器 128

6.4 EBCOT算法 130

6.4.1 码块内扫描模式 130

6.4.2 比特平面上的编码通道 131

6.4.3 编码扫描的例子 133

6.4.4 MQ算术编码器 135

6.4.5 最佳嵌入编码 135

6.5.1 ROI的两种编码方式 137

6.5 感兴趣区编码 137

6.5.2 掩模的计算 138

6.6 容错 139

6.7 几种标准的比较 140

6.7.1 无损压缩 141

6.7.2 有损压缩 142

6.7.3 功能比较 143

参考文献 143

第7章 视频编码中的运动估计技术 146

7.1 概述 146

第三篇 视频编码 146

7.2 二维运动估计 148

7.2.1 区域匹配法 148

7.2.2 频率法 153

7.2.3 光流法 155

7.2.4 像素递归法 156

7.2.5 随机法 157

7.2.6 分层运动估计法 159

7.2.7 半像素精度运动估计 160

7.3.1 本质矩阵法——八点法 161

7.3 三维运动估计 161

7.4 运动矢量编码 162

7.3.2 三维运动估计与编码 162

7.5 讨论 163

参考文献 164

第8章 可扩展视频编码方法 169

8.1 概述 169

8.2 基于DCT变换的分层可扩展视频编码方法 171

8.2.1 时域可扩展 171

8.2.3 质量可扩展 172

8.2.2 空域可扩展 172

8.3 基于小波变换的可扩展视频编码方法 173

8.3.1 二维小波视频编码方法 174

8.3.2 三维小波视频编码方法 176

8.4 内容自适应的运动补偿三维小波变换结构 183

8.4.1 固定变换结构的特点和局限性 183

8.4.2 通用的运动补偿三维小波变换结构 184

8.4.3 内容自适应的三维小波变换结构 186

参考文献 188

9.1 概述 190

第9章 MPEG-4 FGS编码标准 190

9.2 MPEG-4 FGS的编码框架 191

9.3 DCT系数的比特平面编码 193

9.3.1 比特平面编码 193

9.3.2 彩色分量的不同比特平面数 195

9.3.3 VLC编码 195

9.3.4 截断码流的解码 196

9.3.5 FGS的差错恢复技术 197

9.3.6 标准FGS编码结构的变形 197

9.4.2 FGS与非可扩展编码的比较 199

9.4 FGS质量可扩展视频编码的效率 199

9.4.1 FGS与多层质量可扩展编码的比较 199

9.5 自适应量化技术 201

9.5.1 频率加权 202

9.5.2 选择性增强技术 203

9.6 MPEG-4 FGS增强层码率分配算法 204

9.6.1 MPEG-4 FGS增强层率失真模型 205

9.6.2 基于分段率失真模型的MPEG-4 FGS增强层码率分配算法 206

9.6.3 实验结果及分析 208

9.6.4 基于感兴趣区的MPEG-4 FGS增强层码率分配算法 211

9.7 FGS质量-时间混合可扩展编码 215

9.8 渐进的FGS编码 217

参考文献 219

第10章 H.264/MPEG-4 AVC视频编码标准 221

10.1 H.264的基本编码结构 222

10.2 H.264标准的结构 223

10.2.1 档次和级别 223

10.2.2 视频格式 224

10.2.3 编码数据格式 224

10.2.5 分片 225

10.2.4 多参考帧 225

10.2.6 宏块 226

10.3 基本档次 227

10.3.1 参考图像管理 227

10.3.2 I分片和P分片 228

10.3.3 宏块预测 229

10.3.4 帧间预测 229

10.3.5 帧内预测 233

10.3.6 去块效应滤波器 236

10.3.7 变换和量化 239

10.3.8 4×4亮度直流系数的变换和量化（仅用于16×16帧内模式） 245

10.3.9 2×2色度直流系数的变换和量化 246

10.3.10 变换，量化，重缩放和反变换全过程 246

10.3.11 重排 247

10.3.12 熵编码 248

10.4 主档次 252

10.4.1 B分片 252

10.4.2 加权预测 254

10.4.3 隔行扫描视频 255

10.4.4 CABAC 255

10.5 扩展档次 257

10.5.1 SP分片 258

10.5.2 SI分片 261

10.5.3 数据分割分片 261

10.6 高档次 261

10.6.1 8×8亮度帧内预测 262

10.6.2 8×8整型变换 263

10.6.3 基于感知的量化缩放矩阵 263

10.6.4 无损宏块模式 263

10.6.5 彩色空间和残差彩色变换 263

10.7 H.264编码性能分析 264

10.8 H.264的传输 266

10.9 H.264的应用领域 268

10.10 H.264的实现 269

参考文献 269

第11章 人脸检测与跟踪技术 271

11.1 概述 271

11.2 人脸特征与分类算法 272

11.2.1 人脸特征 272

11.2.2 分类算法 273

11.3.1 CrCbCg彩色空间 275

11.3 肤色预分割 275

11.3.2 基于模糊聚类的肤色分割 276

11.3.3 实验结果 279

11.4 基于类Haar特征的多级分类器 281

11.4.1 AdaBoost算法 281

11.4.2 类Haar特征 282

11.4.3 分类器的构建 285

11.4.4 算法加速策略 286

11.4.5 实验结果 287

11.5 人脸检测算法的扩展 288

11.5.1 平面内旋转人脸 288

11.5.2 平面外旋转人脸 290

11.5.3 检测算法的扩展 291

11.6 人脸跟踪技术 293

11.6.1 概述 293

11.6.2 背景去除 294

11.6.3 处理目标人脸区域 297

11.7 讨论 299

参考文献 299

第12章 视频传输网络 306

12.1 视频通信的基本模式 306

第四篇 网络视频传输 306

12.2 适用于视频传输的网络性能参数 307

12.3 视频传输对网络的要求 310

12.4 无线信道 310

12.4.1 无线信道特点 310

12.4.2 无线信道模型 315

12.5 IP网络 317

12.5.1 IP网络的体系结构 317

12.5.2 IP网络协议 318

参考文献 326

13.1 概述 327

第13章 网络视频传输的差错控制技术 327

13.2.1 鲁棒熵编码 329

13.2 容错编码 329

13.2.2 容错预测 330

13.2.3 分层编码与不等错误保护机制 332

13.2.4 多描述编码 333

13.3 传输层的差错控制技术 335

13.3.1 FEC 335

13.3.2 ARQ 337

13.4.1 误码检测 338

13.3.3 不等错误保护机制 338

13.4 解码端的差错控制 338

13.4.2 误码隐藏 340

13.5 信源信道联合编码 343

13.5.1 信源信道联合编码原理 344

13.5.2 信源信道联合编码模型 346

13.5.3 信源信道联合编码的研究进展 346

13.6 交互式抗误码技术 347

13.6.2 自适应编码 348

13.6.3 自适应传输 348

13.6.1 选择性编码 348

13.7 讨论 349

参考文献 349

第14章 因特网视频流传输技术 354

14.1 概述 354

14.2 视频流编解码技术 355

14.3 VCR功能的支持 356

14.4 应用层的QoS控制机制 357

14.4.1 阻塞控制技术 358

14.4.2 差错控制 359

14.5.2 传统的周期Intra帧刷新方法 361

14.5 基于Intra帧刷新的差错控制方法 361

14.5.1 概述 361

14.5.3 基于敏感度的Intra帧刷新方法 363

14.5.4 基于反馈信息的Intra帧刷新方法 367

14.6 因特网信源信道联合编码策略 368

14.6.1 概述 368

14.6.2 信源编码的失真估计 369

14.6.3 信道编码的失真估计 370

14.6.4 因特网信源信道联合编码策略 374

14.7.1 概述 377

14.7 面向视频业务的QoS控制机制 377

14.7.2 QoS规范与协商机制 379

14.7.3 基于网络的队列管理方法 381

14.7.4 基于终端的速率控制技术 385

参考文献 389

第15章 无线网络视频流传输技术 392

15.1 概述 392

15.2 无线视频传输系统 393

15.2.1 端到端的失真 394

15.2.2 总体失真度量方法 395

15.3.1 无线移动通信的特性 396

15.3 无线信道中的抗误码技术 396

15.3.2 调制 398

15.3.3 差错控制 398

15.4 无线IP网络 399

15.5 几种无线视频流传输结构 399

15.6 无线视频流传输差错控制机制 401

15.6.1 有效可解码长度最大的码率最优分配算法 402

15.6.2 平均失真和重建质量波动最小的码率分配算法 409

参考文献 415

第16章 视频编码的DSP实现 417

16.1 DSP芯片的发展 418

16.2 视频编码算法的并行特性 421

16.3 视频编码的DSP实现策略 421

16.3.1 核心算法优化策略 421

16.3.2 数据传输策略 423

16.3.3 内存分配策略 423

16.4 H.263编码的TMS320C6201实现 424

16.4.1 核心算法优化 424

16.4.2 使用DMA优化数据传输 425

16.4.3 内存分配方法 426

16.4.4 实验结果 427

16.5 基于块等级预判的DCT算法 427

16.5.1 块等级的划分 427

16.5.2 BCP-DCT算法基本思想 428

16.5.3 预判准则 429

16.5.4 快速DCT实现方法 430

16.5.5 实验结果 432

参考文献 433

后记 435