数字视频处理 原书第2版PDF电子书下载

第1章 多维信号与系统 1

1.1多维信号 1

1.1.1有限域信号和周期信号 1

1.1.2对称信号 3

1.1.3特殊的多维信号 3

1.2多维变换 5

1.2.1连续信号的傅里叶变换 5

1.2.2离散信号的傅里叶变换 7

1.2.3离散傅里叶变换 8

1.2.4离散余弦变换 10

1.3多维系统 11

1.3.1冲激响应和2D卷积 12

1.3.2频率响应 13

1.3.3 FIR滤波器和对称性 14

1.3.4 IIR滤波器和偏微分方程 15

1.4多维采样理论 16

1.4.1格上采样 17

1.4.2格上采样信号的频谱 19

1.4.3格上采样的奈奎斯特准则 19

1.4.4基于格上采样点的重构 22

1.5采样结构转换 23

参考文献 26

习题集 26

第2章 数字图像与数字视频 28

2.1人类视觉系统和色彩 28

2.1.1色觉与模型 28

2.1.2对比灵敏度 30

2.1.3空-时频率响应 31

2.1.4立体/深度感知 33

2.2模拟视频 34

2.2.1逐行扫描和隔行扫描 34

2.2.2模拟视频信号格式 35

2.2.3模拟/数字转换 35

2.3数字视频 36

2.3.1空间分辨率和帧率 36

2.3.2色彩、动态范围和位深 37

2.3.3彩色图像处理 38

2.3.4数字视频标准 40

2.4 3D视频 42

2.4.1 3D显示技术 43

2.4.2立体视频 44

2.4.3多视角视频 45

2.5数字视频应用 46

2.5.1数字电视 46

2.5.2数字电影 48

2.5.3互联网视频流 49

2.5.4计算机视觉和场景/活动理解 51

2.6图像与视频质量 51

2.6.1可视失真 52

2.6.2主观质量评价 52

2.6.3客观质量评价 53

参考文献 54

第3章 图像滤波 57

3.1图像平滑 57

3.1.1线性移不变低通滤波 57

3.1.2双边滤波 59

3.2图像重采样和多分辨率表示 60

3.2.1图像抽取 60

3.2.2内插 61

3.2.3多分辨率金字塔表示 65

3.2.4小波表示 65

3.3图像梯度估计、边缘和特征检测 68

3.3.1图像梯度的估计 69

3.3.2拉普拉斯估计 71

3.3.3 Canny边缘检测 72

3.3.4 Harris角检测 73

3.4图像增强 74

3.4.1基于像素的对比度增强 74

3.4.2用于色调映射和图像锐化的空间滤波 76

3.5图像去噪 79

3.5.1图像与噪声模型 80

3.5.2 DFT域的线性空不变滤波器 81

3.5.3局部自适应滤波 83

3.5.4非线性滤波：顺序统计、小波收缩和双边滤波 85

3.5.5非局部滤波：NL均值和BM3D 87

3.6图像复原 88

3.6.1模糊模型 89

3.6.2线性空不变模糊退化图像的复原 91

3.6.3盲复原——模糊识别 94

3.6.4空变模糊退化图像的复原 95

3.6.5图像修补 97

参考文献 97

习题集 101

MATLAB资源 104

第4章 运动估计 105

4.1成像 105

4.1.1相机模型 105

4.1.2 3D运动的光度效应 108

4.2运动模型 108

4.2.1投影运动和表观运动 109

4.2.2 3 D刚体运动投影模型 111

4.2.3 2D表观运动模型 112

4.3 2D表观运动估计 114

4.3.1稀疏对应估计、光流估计与图像配准问题 114

4.3.2光流方程和法向流 115

4.3.3位移帧差 116

4.3.4运动估计是病态问题：遮挡和孔径问题 117

4.3.5分层运动估计 118

4.3.6运动估计的性能评价 119

4.4差分法 119

4.4.1 Lucas-Kanade法 119

4.4.2 Horn-Schunk运动估计 121

4.5匹配算法 123

4.5.1基本的块匹配 124

4.5.2可变大小块匹配 126

4.5.3分层块匹配 127

4.5.4广义块匹配——局部变形运动 127

4.5.5来自特征对应的单应性估计 128

4.6非线性优化法 130

4.6.1像素递归运动估计 130

4.6.2贝叶斯运动估计 131

4.7变换域法 132

4.7.1相位相关法 132

4.7.2空域频谱法 132

4.8 3D运动与结构估计 133

4.8.1相机标定 133

4.8.2仿射重建 134

4.8.3投影重建 134

4.8.4欧几里得重建 137

4.8.5平面视差和相对仿射结构重建 138

4.8.6基于立体视觉的稠密结构 139

参考文献 139

习题集 143

MATLAB资源 144

第5章 视频分割与跟踪 145

5.1图像分割 146

5.1.1阈值法 146

5.1.2聚类 147

5.1.3贝叶斯法 148

5.1.4图方法 151

5.1.5主动轮廓模型 152

5.2变化检测 153

5.2.1镜头边界检测 153

5.2.2背景相减 154

5.3运动分割 157

5.3.1主要运动分割 158

5.3.2多运动分割 159

5.3.3基于区域的运动分割：色彩与运动融合 164

5.3.4同步进行运动估计与分割 165

5.4运动跟踪 167

5.4.1基于图的空-时分割与跟踪 168

5.4.2 KLT跟踪 168

5.4.3 MS跟踪 169

5.4.4粒子滤波跟踪 170

5.4.5主动轮廓跟踪 171

5.4.6 2D-mesh跟踪 173

5.5图像和视频抠图 173

5.6性能评估 174

参考文献 175

习题集 181

网络资源 181

第6章 视频滤波 182

6.1空-时滤波原理 182

6.1.1视频的频谱 182

6.1.2运动自适应滤波 184

6.1.3运动补偿滤波 184

6.2视频格式转换 186

6.2.1下变频 187

6.2.2去隔行 189

6.2.3帧率转换 193

6.3多帧的噪声滤除 196

6.3.1运动自适应噪声滤除 196

6.3.2运动补偿噪声滤除 197

6.4多帧复原 200

6.4.1多帧建模 200

6.4.2多帧维纳复原 200

6.5多帧超分辨率 202

6.5.1超分辨率 202

6.5.2低分辨率采样建模 204

6.5.3频域超分辨率 206

6.5.4多帧空域法 208

参考文献 211

习题集 214

第7章 图像压缩 216

7.1图像压缩基础 216

7.1.1信息论概念 216

7.1.2图像压缩系统的组成 217

7.1.3量化 218

7.1.4符号编码 220

7.1.5赫夫曼编码 220

7.1.6算术编码 222

7.2无损图像压缩 224

7.2.1位平面编码 224

7.2.2 RLC和ITU G3/G4标准 225

7.2.3自适应算术编码和JBIG 228

7.2.4早期无损预测编码 228

7.2.5 JPEG-LS标准 229

7.2.6 Lempel-Ziv编码 231

7.3离散余弦变换编码和JPEG 232

7.3.1离散余弦变换 233

7.3.2 ISO JPEG标准 234

7.3.3编码器控制和压缩失真 238

7.4小波变换编码和JPEG 2000. 239

7.4.1小波变换和滤波器的选择 239

7.4.2 ISO JPEG 2000标准 242

参考文献 245

习题集 247

网络资源 248

第8章 视频压缩 249

8.1视频压缩方法 249

8.1.1帧内压缩、运动JPEG 2000和数字电影 249

8.1.2 3D变换编码 250

8.1.3运动补偿变换编码 251

8.2早期视频压缩标准 252

8.2.1 ISO和ITU标准 252

8.2.2 MPEG-1标准 252

8.2.3 MPEG-2标准 257

8.3 MPEG -4 AVC/ITU-T H.264标准 261

8.3.1输入视频格式和数据结构 261

8.3.2帧内预测 262

8.3.3运动补偿 263

8.3.4变换 264

8.3.5其他工具和改进 265

8.4高效视频编码标准 266

8.4.1视频输入格式和数据结构 266

8.4.2编码树单元 266

8.4.3并行编/解码工具 267

8.4.4其他工具和改进 268

8.5可分级视频压缩 270

8.5.1时域可分级 270

8.5.2空域可分级 271

8.5.3质量可分级 271

8.5.4混合可分级 272

8.6立体和多视角视频压缩 272

8.6.1帧兼容立体视频压缩 273

8.6.2 H.264/AVC标准的立体和多视角视频编码扩展 274

8.6.3带深度信息的多视角视频 275

参考文献 278

习题集 280

网络资源 280

附录A图像和视频处理中的矢量和矩阵运算 281

附录B图像和视频处理中的病态问题 286

附录C马尔可夫随机场和吉布斯随机场 289

附录D优化方法 293

附录E模型拟合 298