第1章 概论——多媒体技术的特征 1
1.1概述 1
1.2多媒体的概念与含义 1
1.3多媒体产生的技术背景 4
1.3.1图像压缩编码技术的成熟 4
1.3.2大规模集成电路技术的发展 5
1.3.3大容量数字存储技术的发展 5
1.4多媒体系统的基本类型及相关业务 6
1.4.1独立商亭式系统 6
1.4.2多媒体信息检索与查询 7
1.4.3多媒体会议与协同工作 9
1.4.4多媒体即时通信 13
1.4.5点播电视（VOD） 14
1.5三网融合及相应的业务 18
1.5.1网络的融合 18
1.5.2多重服务与业务融合 20
习题一 20
参考文献 21
第2章 视觉特性和彩色电视信号 22
2.1人的视觉特性 22
2.1.1图像对比度与视觉的对比度灵敏度特性 22
2.1.2空间频率与视觉的空间频率响应 23
2.1.3视觉的时间域响应 25
2.1.4彩色的计量和彩色视觉 26
2.2彩色电视信号 28
2.2.1扫描——空间频率到时间频率的转换 28
2.2.2隔行扫描与逐行扫描 28
2.2.3电视信号的带宽 29
2.2.4彩色空间的处理 30
2.2.5全彩色电视信号 31
2.3彩色电视信号的数字化 33
2.3.1分量电视信号的数字化 33
2.3.2复合电视信号的数字化 35
习题二 35
参考文献 36
第3章 数据压缩的基本技术 38
3.1概述 38
3.2数据压缩的理论依据 38
3.2.1离散信源的信息熵 39
3.2.2信源的概率分布与熵的关系 39
3.2.3信源的相关性与序列熵的关系 40
3.3信息率—失真理论 41
3.3.1通信系统的一般模型 42
3.3.2信息率—失真函数 43
3.3.3限失真信源编码定理 44
3.4取样频率的转换 46
3.4.1下取样 46
3.4.2上取样 48
3.4.3分数比率转换 50
3.5预测编码 50
3.5.1差分脉冲编码调制（DPCM） 51
3.5.2序列图像中运动矢量的估值 53
3.5.3具有运动补偿的帧间预测 58
3.6正交变换编码 61
3.6.1最佳线性正交变换 61
3.6.2离散余弦变换 63
3.7子带编码 66
3.7.1子带编码的工作原理 66
3.7.2正交镜像滤波器组 69
3.7.3时域混叠消除 71
3.8小波变换编码 74
3.8.1多尺度分析 74
3.8.2二进小波变换 76
3.8.3变换系数的排序和编码 77
3.9量化 82
3.9.1均匀量化器 82
3.9.2最小均方误差量化器 83
3.9.3最小熵量化器 84
3.9.4自适应量化 86
3.9.5 DPCM预测误差的量化 86
3.9.6 DCT系数的量化 87
3.8.7子带信号的量化 89
3.10熵编码 89
3.10.1熵编码的基本概念 89
3.10.2霍夫曼编码 91
3.10.3算术编码 93
3.11压缩编码算法性能的评价 97
习题三 98
参考文献 101
第4章 视频数据的压缩编码 102
4.1基于帧的视频编码 102
4.1.1典型的编码器与解码器 102
4.1.2视频序列的编码 107
4.1.3帧内预测编码 108
4.1.4帧间预测编码的优化 110
4.1.5基于率—失真优化的编码模式选择 117
4.1.6低计算复杂度的变换编码与量化 119
4.2基于对象的视频编码 122
4.2.1编码器与解码器结构 122
4.2.2任意形状VOP的预测编码 124
4.2.3任意形状VOP的纹理编码 125
4.2.4形状编码 126
4.2.5视频对象序列的编码 127
4.3恒定速率编码器的速率控制 128
4.3.1高码率应用的速率控制（TM5） 128
4.3.2速率控制中的率—失真模型 130
4.3.3低延时应用的速率控制（TMN8） 133
4.3.4基于率—失真优化的速率控制（VT-G012） 135
4.3.5视频缓存证实器 138
4.4变速率视频编码 139
4.5图像和视频压缩编码的国际标准 141
4.5.1静止图像压缩编码标准JPEG/JPEG2000 141
4.5.2视听会议压缩编码标准H.261 142
4.5.3数字声像存储压缩编码标准MPEG-1 143
4.5.4通用视频及伴音压缩编码标准MPEG-2 （H.262） 144
4.5.5低比特率视听会议压缩编码标准H.263 146
4.5.6通用音视频对象压缩编码标准MPEG-4 147
4.5.7新一代视频压缩编码标准H.264/AVC 148
4.5.8视频压缩编码的国家标准AVS 150
习题四 150
参考文献 152
第5章 音频数据的压缩编码 153
5.1概述 153
5.2人的听觉特性 153
5.2.1响度级和响度 154
5.2.2听觉灵敏度 154
5.2.3听觉掩蔽 155
5.2.4临界带宽 157
5.3音频信号的数字化 157
5.4音频自适应差分脉冲编码调制 158
5.5音频子带编码 159
5.6线性预测编码 161
5.7码激励线性预测编码（CELP） 162
5.7.1感知加权滤波器 162
5.7.2合成分析法 163
5.7.3 CELP编解码原理 164
5.7.4 G.729编解码器 165
5.8感知编码 167
5.9 MPEG-1音频编码 168
5.9.1概述 168
5.9.2 MPEG-1心理声学模型 169
5.9.3编码层次 171
5.10 MPEG-2音频编码 174
5.10.1 MPEG-2 BC 175
5.10.2 MPEG-2 AAC 176
5.11杜比（AC-3）编码 178
5.12音频压缩编码的国际标准 180
习题五 183
参考文献 183
第6章 多媒体同步 184
6.1多媒体数据 184
6.1.1连续媒体数据与静态媒体数据 184
6.1.2多媒体数据内部的约束关系 185
6.1.3多媒体数据的构成 187
6.2多媒体数据时域特征的表示 188
6.2.1时域场景和时域定义方案 188
6.2.2时域参考框架 190
6.2.3描述时域特征的时间模型 190
6.2.4同步容限 196
6.3多媒体同步的4层参考模型 197
6.4分布式多媒体系统中的同步 200
6.4.1分布式多媒体系统的结构 200
6.4.2同步规范的传送 200
6.4.3影响多媒体同步的因素 201
6.4.4多级同步机制 203
6.5连续媒体内部的同步 203
6.5.1基于播放时限的同步方法 203
6.5.2基于缓存数据量的同步方法 205
6.6媒体流之间的同步 207
6.6.1基于全局时钟的时间戳方法 207
6.6.2基于反馈的流间同步方法 208
6.7接收与发送时钟的同步 210
6.7.1基于接收缓存器的方法 210
6.7.2基于时间戳的锁相方法 211
6.7.3基于网络时间协议的方法 212
6.8同步算法小结 213
习题六 214
参考文献 215
第7章 多媒体传输网络 217
7.1概述 217
7.2多媒体信息传输对网络的要求 217
7.2.1性能指标 217
7.2.2网络功能 221
7.2.3服务质量的保障 222
7.3网络类别 223
7.3.1电路交换网络和分组交换网络 223
7.3.2面向连接方式和无连接方式 225
7.3.3资源预留、资源分配和资源独享 225
7.4电路交换广域网对多媒体信息传输的支持 226
7.4.1电路交换网络 226
7.4.2多点控制单元 227
7.5分组交换广域网对多媒体信息传输的支持 228
7.5.1帧中继 228
7.5.2 SMDS 230
7.6 ATM网对多媒体信息传输的支持 231
7.6.1 ATM原理 231
7.6.2 ATM协议结构 233
7.6.3 ATM服务类型和ATM适配层 234
7.6.4 ATM性能 235
7.6.5 ATM网应用 235
7.7以太网对多媒体信息传输的支持 237
7.7.1传统的共享介质局域网 237
7.7.2以太网帧交换 240
7.7.3吉比特以太网 241
7.7.4以太网QoS保障 244
7.7.5以太网应用 244
7.8 IP网对多媒体信息传输的支持 246
7.8.1传统的IP网 246
7.8.2 IP多播 249
7.8.3新一代IP协议（IPv6） 251
7.8.4 IP核心网交换（路由）与传输 256
7.9 IP QoS保障机制 261
7.9.1综合服务模型与资源预留协议 261
7.9.2区别服务 263
7.9.3多协议标记交换 265
7.9.4通用多协议标记交换 266
7.9.5流量工程和基于约束的寻径 267
7.9.6 MPLS与Diffserv的结合 269
7.10无线局域网对多媒体信息传输的支持 270
7.10.1无线传输的特点 270
7.10.2无线局域网的构成 271
7.10.3基本的介质接入控制方式 272
7.10.4先进的介质接入控制方式 274
7.11蜂窝移动通信网对多媒体信息传输的支持 277
7.11.1蜂窝的概念 277
7.11.2多址接入 278
7.11.3蜂窝移动通信系统的发展 279
7.11.4无线网络中多媒体传输的特殊问题 283
7.12宽带用户接入网 285
7.12.1数字用户线路接入 285
7.12.2光缆接入 289
7.12.3光缆一同轴电缆混合接入 291
7.12.4宽带无线接入 296
7.13下一代网络 300
7.13.1网络融合模型 300
7.13.2 IP多媒体子系统 301
7.13.3下一代网络框架 302
习题七 303
参考文献 304
第8章 多媒体通信终端与系统 306
8.1传输层协议 306
8.1.1应用层分帧和集成层次处理 306
8.1.2传统的因特网传输层协议 307
8.1.3实时传输层协议RTP及RTCP 309
8.1.4 RTP/RTCP的扩展 312
8.1.5 UDP-Lite 314
8.1.6流控制传输协议SCTP 316
8.2多媒体数据的复接与分接 320
8.2.1同步时分复用 320
8.2.2分组复用 321
8.2.3多媒体数据的封装 326
8.3视听通信系统与终端 329
8.3.1视听通信终端的一般框架 329
8.3.2同步电路交换网视听业务标准（H.320） 329
8.3.3 ATM网视听业务标准（H.310和H.321） 331
8.3.4分组交换网视听业务标准（H.322和H.323） 332
8.3.5公用电话网视听业务标准（H.324） 335
8.3.6移动电话网视听业务标准（H.324M和3G-324M） 337
8.3.7 H系列系统间的互通 339
8.3.8视听系统的通信控制协议 341
8.4会话发起协议SIP和会话描述协议SDP 344
8.4.1会话发起协议（SIP） 344
8.4.2 SIP消息格式和会话描述协议（SDP） 347
8.4.3 SIP与H.323信令的比较 348
8.5协同计算与组通信 349
8.5.1协同计算的概念 349
8.5.2组通信 350
8.5.3应用共享控制 351
8.6多媒体流式应用系统与终端 353
8.6.1流媒体的概念 353
8.6.2多媒体流式应用系统的结构 353
8.6.3实时流协议RTSP 356
8.6.4流媒体文件 357
8.6.5流式应用系统的关键技术 360
8.6.6流服务器 362
8.6.7内容分发网络 369
8.6.8对等网络实时媒体流的分发 373
8.6.9 3GPP分组交换流服务（PSS） 377
8.6.10 IPTV 378
习题八 383
参考文献 384
第9章 视频数据的分组传输 385
9.1概述 385
9.2服务质量的保障 385
9.2.1端到端的QoS保障 385
9.2.2 QoS规范 386
9.2.3 QoS预制机制 388
9.2.4 QoS控制机制 390
9.2.5 QoS管理机制 393
9.2.6有关QoS保障机制的研究 395
9.3应用层拥塞控制 395
9.3.1 TCP拥塞控制 395
9.3.2 TCP流量模型和TCP友好性 396
9.3.3基于速率的拥塞控制 398
9.3.4拥塞检测 399
9.3.5媒体流的速率调整 402
9.4传输层差错控制 402
9.4.1自动重传技术 402
9.4.2循环冗余码 403
9.4.3前向纠错码 405
9.4.4前面删除复原码 410
9.4.5数据交错 416
9.4.6前向差错控制与ARQ的结合 417
9.5编码层差错控制 417
9.5.1误码和包丢失对已压缩视频信号的影响 418
9.5.2抗误码编码 419
9.5.3错误掩盖 427
9.5.4编解码器交互差错控制 431
9.6差错控制小结 434
习题九 435
参考文献 436
第10章 视频在异构环境中的传输 438
10.1概述 438
10.2可伸缩性编码 439
10.2.1可伸缩性编码的概念 439
10.2.2空间域可伸缩性编码 440
10.2.3时间域可伸缩性编码 442
10.2.4质量可伸缩性编码 444
10.2.5可伸缩性编码的联合应用 445
10.2.6基于小波变换的可伸缩性视频编码 446
10.3视频转码 447
10.3.1视频转码框架 447
10.3.2运动向量的再利用 450
10.3.3 DCT域的运动补偿 453
10.3.4转码的速率控制 454
10.4多描述视频编码 456
10.4.1多描述编码的概念 456
10.4.2多描述的生成 458
10.4.3视频多描述编码 462
10.5视频信源模型 463
10.5.1概述 463
10.5.2视频信源的统计特性 464
10.5.3自回归过程模型 465
10.5.4马尔柯夫过程模型 468
习题十 470
参考文献 470