第一章 图像与数字图像通信 1
1.1 图像及其表示 1
1.2 数字图像的输入和输出方法 3
1.2.1 数字图像的输入 3
1.2.2 数字图像的输出 4
1.3 图像信息的接受与质量测度 5
1.3.1 图像信息的接受 5
1.3.2 图像的质量测度 8
1.4 数字图像处理 9
1.5 数字图像通信系统的基本结构 9
第二章 图像分析与正交变换 11
2.1 二维线性系统的基本理论 11
2.1.1 线性位移不变系统 11
2.1.2 图像系统的点扩展函数 12
2.2 图像的二维傅里叶变换 13
2.3 数字图像的产生 15
2.3.1 二维信号取样定理 15
2.3.2 图像的量化 18
2.4 二维离散线性变换 20
2.4.1 变换式与变换核 20
2.4.2 变换的矩阵形式 20
2.4.3 变换的矢量形式 21
2.4.4 正交变换 22
2.5 二维离散傅里叶变换 22
2.5.1 定义 22
2.5.2 性质 23
2.6 二维离散余弦变换 24
2.6.1 一维DCT 25
2.6.2 二维DCT 26
2.7 图像的统计特性 27
2.7.1 图像的空间域统计特性 27
2.7.2 图像的频率域统计特性 28
第三章 信息熵编码的基本理论 29
3.1 图像压缩编码系统的基本构成 29
3.2 信源模型及其熵 30
3.2.1 独立信源 30
3.2.2 马尔可夫信源 30
3.2.3 无失真编码定理与最佳编码 31
3.2.4 编码器的性能 33
3.3 霍夫曼编码 33
3.4 改进的霍夫曼编码 35
3.5 算术编码 36
3.5.1 基本编码原理 36
3.5.2 Q-编码器 39
第四章 图像的无失真编码方法 41
4.1 二值图像编码 41
4.1.1 一维游程长度编码 41
4.1.2 二维游程长度编码 43
4.2 比特平面编码 46
4.2.1 灰度图像的比特平面分解 46
4.2.2 比特平面的格雷码表示 46
4.3 二值图像编码的国际标准--JBIC 47
4.3.1 编码方案概述 47
4.3.2 分辨率减小模块 48
4.3.3 差分层编码模块 50
4.3.4 最低分辨率层的编码 53
4.3.5 自适应算数编码器 54
4.4 无失真预测编码 54
4.4.1 理论分析 54
4.4.2 DPCM 预测编码器 55
4.4.3 预测误差的熵编码 56
第五章 图像的有失真编码方法 58
5.1 有失真编码概述 58
5.2 预测编码 59
5.2.1 图像的线性预测 59
5.2.2 编码器的组成 59
5.2.3 最佳线性预测 60
5.2.4 预测误差的量化 61
5.3 变换编码 62
5.3.1 变换编码的基本原理 62
5.3.2 变换系数的编码方法 63
5.3.3 变换编码的应用 65
5.4 块截断编码 66
5.4.1 基本方法 66
5.4.2 量化器的设计 67
5.4.3 对比特图和量化值的编码 67
5.5 矢量量化编码 68
5.5.1 编码方法 69
5.5.2 码书的设计 69
5.6 图像的分层编码 71
5.6.1 按比特平面的分层编码 72
5.6.2 均值金字塔 72
5.7 静止图像编码的国际标准--JPEG 74
5.7.1 JPEG基本系统 75
5.7.2 应用举例 78
5.7.3 编码比特率的控制 80
5.7.4 实验结果 81
第六章 活动图像编码 82
6.1 活动图像及其数字化 82
6.1.1 电视信号与电视制式 82
6.1.2 数字化电视图像 87
6.2 帧间线性预测 88
6.3 运动估计与补偿 89
6.3.1 分块匹配法 90
6.3.2 快速搜索算法 91
6.3.3 运动估计示例 93
6.4 活动图像编码的实现方案 93
6.5 活动图像编码的国标标准--MPEG 94
6.5.1 MPEG-1系统方案概述 94
6.5.2 MPEG-1视频流的数据结构 95
6.5.3 MPEG-1的视频编码方式 97
6.5.4 MPEG-1的视频编码器和解码器 99
6.5.5 MPEG-2 100
第七章 图像编码方法的新进展 104
7.1 子带编码 104
7.1.1 基本编码原理 104
7.1.2 分析与综合滤波器组 104
7.1.3 图像的子带分解 106
7.1.4 子带的编码 107
7.2 小波变换编码 108
7.2.1 小波分析基础 108
7.2.2 小波变换 110
7.2.3 小波变换系数的零树编码 115
7.2.4 JPEG-2000建议草案简介 117
7.3 分形编码 119
7.3.1 迭代函数系统理论简介 119
7.3.2 编码方法 120
7.3.3 分形编码实例 122
7.4 基于模型的编码 123
7.4.1 基于物体的方法 123
7.4.2 基于知识和语义的方法 125
第八章 数字图像通信网络 128
8.1 计算机局域网和广域网 128
8.1.1 网络结构与设备概述 128
8.1.2 网络中数据的交换 130
8.1.3 网络中路由的选择 131
8.2 互连网 132
8.2.1 网络结构 133
8.2.2 互连网协议 134
8.2.3 互连网上的图像通信 135
8.3 综合业务数字网 136
8.3.1 ISDN网络结构 136
8.3.2 ISDN的层结构 137
8.4 B-ISDN与ATM网 137
8.4.1 ATM的基本原理 138
8.4.2 ATM中的图像通信 140
第九章 图像通信质量分析与比特率控制 141
9.1 对图像和通信系统的质量要求 142
9.1.1 对图像的质量要求 142
9.1.2 对图像传输系统的业务质量要求 143
9.2 系统的实际编码图像业务质量 143
9.2.1 数据传输速率 143
9.2.2 误码与数据包丢失 144
9.2.3 时延 145
9.2.4 复用数据流中的图像质量 145
9.2.5 MPEG-2传输包在ATM上的传输 147
9.3 误码和数据包丢失对编码图像序列的影响 148
9.3.1 误差的产生 148
9.3.2 误差对编码图像序列的影响 149
9.3.3 减小误差影响的方法 151
9.4 图像通信中的比特率控制 152
9.4.1 比特率控制的要求 152
9.4.2 编码参数对编码比特率的影响 153
9.4.3 比特率控制方法 154
第十章 数字图像通信系统 156
10.1 会议电视 156
10.1.1 会议电视系统的组成 156
10.1.2 国际视频编码标准H.261 157
10.1.3 会议电视系统应用举例 159
10.2 可视电话 160
10.2.1 概述 160
10.2.2 国际低比特率视频编码标准H.263简介 160
10.2.3 可视电话实例 162
10.3 高清晰度电视(HDTV) 163
10.3.1 概述 164
10.3.2 ATSC数字电视标准简介 166
10.3.3 我国HDTV的研究进展 169
10.4 数字电视卫星传输系统 171
10.5 视频点播(VOD) 172
10.5.1 VOD系统的基本要求 173
10.5.2 VOD系统的组成 174
10.5.3 VOD系统的技术关键 175
10.5.4 VOD系统举例 175
附录A C语言程序示例 177
附录B CCITT T.4(G3)标准编码数据 205
附录C JBIG标准编码数据 207
附录D JPEG标准编码数据 213
参考文献 221