数字视频编码技术原理PDF电子书下载

第1章 概论 1

1.1 视觉感知 2

1.1.1 颜色表达 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 7

1.1.4 视觉感知 8

1.2 数字视频 10

1.2.1 数字视频系统 10

1.2.2 视频采集 12

1.2.3 色度空间 14

1.2.4 视频格式 16

1.3 视频数据冗余 17

1.3.1 冗余的类型 17

1.3.2 去除冗余的方法 18

参考文献 19

习题 19

第2章 视频编码基础 20

2.1 信息论基础 20

2.2 香农编码定理 21

2.3 视频编码技术 23

2.3.1 预测 23

2.3.2 变换 26

2.3.3 量化 27

2.3.4 扫描 27

2.3.5 熵编码 28

2.3.6 编码框架与编码标准 29

2.4 视频图像质量评价 31

2.4.1 客观质量评价 31

2.4.2 主观质量评价 31

2.4.3 基于结构失真的质量评测准则 32

参考文献 34

习题 35

第3章 预测编码 36

3.1 预测编码 36

3.2 帧内预测 37

3.3 帧间预测 40

3.4 运动的表示及估计 41

3.4.1 基于像素的运动估计 41

3.4.2 基于块的运动估计 42

3.4.3 全局运动估计 45

3.5 预测技术的最新进展 49

3.5.1 1/8插值技术 49

3.5.2 运动矢量预测技术 51

3.5.3 自适应插值技术 52

参考文献 52

习题 54

第4章 变换编码 56

4.1 K-L变换 56

4.2 DCT变换 57

4.2.1 一维DCT变换 58

4.2.2 二维DCT变换 59

4.2.3 DCT的编码性能 59

4.2.4 DCT的重要性质 61

4.2.5 快速DCT变换 63

4.2.6 整数变换 66

4.3 小波变换 69

4.3.1 一维小波变换与二维小波变换 69

4.3.2 离散小波变换 70

4.3.3 提升小波 72

4.3.4 快速小波变换 73

4.3.5 小波编码方法 74

4.4 变换编码增益 75

参考文献 76

习题 77

第5章 量化 78

5.1 量化基本原理 78

5.1.1 基本概念 78

5.1.2 标量量化 80

5.1.3 矢量量化 84

5.1.4 自适应量化 85

5.1.5 视觉量化器设计 87

5.2 量化与码率控制 89

5.2.1 率失真理论 89

5.2.2 率失真理论与优化编码参数选择 92

5.2.3 率失真模型与码率控制 95

参考文献 104

习题 105

第6章 信息熵编码 106

6.1 基本原理 106

6.1.1 信源的数学描述及信息熵测度 107

6.1.2 变长编码 111

6.1.3 算术编码 114

6.2 变换系数分布特性 115

6.2.1 DCT系数的统计特性 115

6.2.2 小波变换系数的统计特性 117

6.3 典型的图像熵编码方法 117

6.4 典型的视频熵编码方法 124

6.4.1 基于上下文的变长编码方法 124

6.4.2 基于上下文的算术编码 127

6.4.3 位平面编码 130

6.4.4 零树编码 132

参考文献 133

习题 137

第7章 视频编码系统 138

7.1 视频编码系统技术框架的演进 138

7.2 数字视频编码标准 142

7.2.1 MPEG-1/2/4和H.261及H.263 143

7.2.2 H.264/AVC和AVS 145

7.2.3 WMV和Real 148

参考文献 149

习题 151

第8章 第二代视频编码标准 152

8.1 H.264/AVC 152

8.1.1 帧内空间预测 153

8.1.2 运动补偿预测 155

8.1.3 整数变换与量化 156

8.1.4 熵编码 159

8.1.5 环路滤波技术 162

8.2 视频编码标准AVS 165

8.2.1 帧内空间预测 165

8.2.2 运动补偿预测 166

8.2.3 B帧预测编码模式 168

8.2.4 整数变换与量化 171

8.2.5 熵编码 172

8.2.6 环路滤波技术 175

参考文献 177

习题 178

第9章 可伸缩视频编码 179

9.1 可伸缩编码方法 179

9.1.1 传统的分层视频编码方法 179

9.1.2 精细粒度可伸缩视频编码方法 180

9.1.3 可伸缩小波视频编码方法 182

9.1.4 可伸缩视频编码技术的近期进展 184

9.2 FGS编码率失真分析 185

9.2.1 广义高斯分布 185

9.2.2 FGS增强层变换系数的统计特性 192

9.2.3 FGS量化模式及其率失真函数的合成 196

9.2.4 FGS率失真函数及近似模型 200

9.3 FGS编码中的漂移误差控制 203

9.3.1 AR-FGS 204

9.3.2 基于cycle的漏预测FGS编码 205

参考文献 214

习题 216

第10章 视频转码 217

10.1 转码的分类 217

10.1.1 码率缩减的视频转码 219

10.1.2 分辨率缩减的视频转码 221

10.1.3 帧率缩减的视频转码 224

10.1.4 其他类型的转换 226

10.2 MPEG-2码率缩减的转码 227

10.2.1 MPEG-2漂移误差的分析 227

10.2.2 MPEG-2码率缩减的快速转码结构 229

10.2.3 MPEG-2漂移误差的自适应控制算法 231

10.3 H.264/AVC和AVS码率缩减的转码 232

10.3.1 H.264/AVC和AVS的率失真优化分析 233

10.3.2 码率缩减中的模式映射算法 234

10.3.3 有限率失真优化的转码 236

10.3.4 有限率失真优化转码的复杂度分析 237

10.4 H.264/AVC和AVS分辨率缩减的转码 238

10.4.1 转码框架 238

10.4.2 分辨率缩减的模式映射算法 239

参考文献 242

习题 244

第11章 三维视频编码 245

11.1 三维视觉原理 247

11.1.1 立体视觉 247

11.1.2 双目视差 249

11.1.3 立体视觉模型 250

11.1.4 三维视频获取 251

11.2 三维场景表示 253

11.2.1 典型的三维场景表示技术 253

11.2.2 二进制场景描述语言 256

11.3 立体视频编码 257

11.3.1 立体视频的生成 257

11.3.2 传统的立体视频编码 262

11.3.3 纹理+深度格式的立体视频编码 263

11.4 多视点视频编码 265

11.4.1 基于3D模型的多视点视频编码 265

11.4.2 基于混合编码框架的多视点视频编码 266

11.4.3 基于四维小波的多视点视频编码 278

11.5 全景视频编码 280

11.6 立体显示 283

参考文献 285

习题 289

第12章 分布式视频编码 290

12.1 分布式信源编码理论与技术 290

12.1.1 相关信号的无损压缩——Slepian-Wo1f理论 290

12.1.2 基于辅助信息解码的有损压缩——Wyner-Ziv理论 292

12.1.3 分布式信源编码 292

12.1.4 信道编码 295

12.2 分布式视频编码技术 296

12.2.1 视频辅助信息的生成 297

12.2.2 频域变换与系数组织 298

12.2.3 分布式视频编码框架 299

12.3 分布式编码应用技术 301

12.3.1 分布式多视视频编码 301

12.3.2 基于分布式编码的可伸缩视频编码 305

12.3.3 基于分布式编码的多码率码流切换 305

参考文献 307

习题 310

第13章 基于视觉的编码 311

13.1 人眼视觉系统 311

13.1.1 视觉通路 311

13.1.2 神经细胞感受野 313

13.1.3 人类视觉系统特性 314

13.2 基于Sprite的视频压缩和分割 316

13.2.1 Sprite生成 317

13.2.2 静态Sprite编码 322

13.3 稀疏编码 326

13.3.1 统计理论背景 327

13.3.2 学习规则 329

13.4 Foveation编码 331

13.4.1 Foveation视觉模型 331

13.4.2 Foveation视觉模型的应用 333

参考文献 335

习题 337

第14章 编码优化 338

14.1 去噪声 338

14.1.1 空域滤波 338

14.1.2 时域滤波 340

14.2 去块效应与去振铃效应 343

14.2.1 去块效应 344

14.2.2 去块效应滤波器 345

14.2.3 去振铃效应 346

14.3 超分辨率插值 347

14.4 帧率转换 350

14.4.1 直接运动补偿插值 351

14.4.2 重叠块运动补偿插值 352

14.4.3 权值自适应重叠块运动补偿插值 352

14.4.4 STAR插值 353

14.4.5 MAAR插值 353

14.5 去隔行效应 355

14.5.1 运动估计 356

14.5.2 运动检测 357

14.5.3 自适应插值 359

参考文献 360

习题 363

第15章 图像质量评价 364

15.1 图像质量评价概述 364

15.1.1 图像质量含义 364

15.1.2 图像质量评价的应用 365

15.1.3 质量评价方法分类 365

15.1.4 性能指标和评价准则 366

15.2 图像质量评价方法 367

15.2.1 主观质量评价 367

15.2.2 客观质量评价 368

15.2.3 JND模型 373

15.3 人工效应分析 375

15.3.1 块效应及其评价方法 375

15.3.2 模糊、振铃效应及其评价方法 377

参考文献 380

习题 382

词汇表索引 384