1.1 图像与通信 1
第1章 概述 1
1.2 图像的数字化 2
1.3 图像编码的研究对象和重点 9
1.4 图像压缩编码方法的分类 11
1.5 图像编码的应用 13
1.6 图像编码研究的发展简史 16
参考文献 17
第2章 视觉与图像质量 19
2.1 视觉系统的生理基础 19
2.1.1 人眼的结构 19
2.1.2 视网膜的信息处理机构 20
2.2 光觉与色觉 24
2.2.1 光的谱能分布 24
2.1.3 视觉信息在视网膜外的传递 24
2.2.2 视觉心理物理学 25
2.2.3 彩色视觉的参量 31
2.3 视觉模型 34
2.3.1 黑白视觉模型 34
2.3.2 彩色视觉模型 36
2.3.3 考虑空间和时间滤波特性的视觉模型 37
2.4 图像质量 38
2.4.1 图像质量的主观评价 38
2.4.2 黑白图像的逼真度 40
2.4.3 彩色图像的逼真度 41
参考文献 42
第3章 二维线性变换 43
3.1 二维线性移位不变系统 43
3.1.1 连续模型 43
3.1.2 一维离散模型 43
3.1.3 二维离散模型 44
3.2 用正交基表示图像 45
3.2.1 二维变换的正交基 45
3.2.2 沃尔什和哈达马正交基 47
3.2.3 傅里叶正交基 49
3.2.4 二维傅里叶变换的性质 53
3.2.5 二维沃尔什变换的性质 60
3.3 其他二维变换 63
3.3.1 二维余弦变换 63
3.3.2 二维哈尔变换 65
3.3.3 二维数论变换 66
3.3.4 最佳坐标展开变换 68
3.4 小波变换 69
3.4.1 时间－频率分析与小波 69
3.4.2 小波基的选择 73
3.4.3 图像的二维小波变换编码 75
3.4.4 整数小波变换 81
3.5 视频三维小波变换 86
参考文献 89
第4章 内插和运动参数估值 91
4.1 亚取样和内插 91
4.2 1/2、1/K取样和内插 93
4.2.1 1/2抽取和内插 93
4.2.2 1/K抽取和内插 99
4.2.3 三维图像的取样和内插 100
4.3 像素递归算法 102
4.3.1 像素递归算法的原理 102
4.3.2 改善收敛速度的算法 104
4.4 基于块的运动估值 106
4.4.1 整像素精度的运动估值算法 108
4.4.2 亚像素精度的运动估值 112
4.4.3 分层算法（金字塔法） 114
参考文献 117
第5章 图像的统计特性 118
5.1 随机变量和随机场 119
5.1.1 概率与概率分布函数 119
5.1.2 数学期望、n阶中心矩和联合矩 120
5.1.3 随机场 122
5.1.4 均匀随机场的相关函数及频谱密度 123
5.2 图像信号在变换域中的统计特性和自相关函数 124
5.2.1 图像信号的一维傅里叶频谱和自相关函数 124
5.2.2 图像信号的二维傅里叶频谱和自相关函数 126
5.2.3 去相关的K-L变换和霍特林变换 129
5.2.4 余弦变换的次优性 132
5.3 图像差值信号的统计特性 134
5.3.1 图像差值信号的概率分布 134
5.3.2 电视图像帧间差值信号的统计特性 135
5.4.1 图像的概率分布、信息量和信息熵 136
5.4 图像的信息量和信息熵 136
5.4.2 图像信号的高阶马尔可夫过程及高阶熵 142
参考文献 144
第6章 预测编码和块余弦编码方法 146
6.1 图像预测编码法的基本原理 147
6.1.1 最佳线性预测 148
6.1.2 MMSE最佳量化器的设计 153
6.1.3 考虑主观视觉效果的量化器和线性预测器 156
6.2.1 自适应量化器 159
6.2 自适应预测编码 159
6.2.2 自适应预测器 161
6.3 图像的块余弦变换编码方法 163
6.3.1 正交变换编码的物理意义 163
6.3.2 余弦变换系数的分布规律 165
6.3.3 块变换编码视觉效应的讨论 169
6.3.4 图像的二维块余弦变换编码 171
6.4.1 电视图像中典型景物的类型 176
6.4 帧间预测编码 176
6.4.2 空间分辨率和时间分辨率的交换 177
6.4.3 帧间预测编码方法 178
6.5 数字信道传输误码对图像质量的影响 180
参考文献 182
第7章 图像分形编码 184
7.1 分形的概念和定义 184
7.2 分形的测度 187
7.3 仿射变换和迭代函数系统 192
7.4 拼贴定理 196
7.5 分形编码方法 197
参考文献 202
第8章 信息保持编码和率失真理论 203
8.1 信息保持编码 203
8.1.1 有记忆信源的去相关处理 203
8.1.2 熵编码中的最佳赫夫曼编码法 205
8.1.3 Golomb码 209
8.1.4 熵保持编码 211
8.2 非平稳信源和信源统计未知时的编码 211
8.2.1 非平稳信源的开关选择复合信源模型 211
8.2.2 普适编码 213
8.2.3 算术编码 214
8.3 香农率失真理论 223
8.3.1 互信息量 223
8.3.2 率失真函数 226
8.3.3 香农的信源编码定理 228
8.4 率失真理论实际处理方法及应用 230
8.4.1 典型的率失真函数 230
8.4.2 用失真－率函数进行计算 236
8.5 有记忆信源的率失真理论，矢量编码 242
8.5.1 矢量信源 242
8.5.2 有记忆信源 246
参考文献 247
第9章 矢量量化编码 248
9.1 矢量的基本原理 248
9.2 矢量编码的码书设计 250
9.2.1 LBG算法 252
9.2.2 神经网络设计法 254
9.3 矢量编码搜索方法 254
9.3.1 树搜索原理 255
9.3.2 树结构的设计 256
9.4 基于图像压缩的矢量编码方法 257
9.4.1 空间域矢量量化 257
9.4.2 预测矢量量化 259
9.4.3 变换域矢量量化 260
参考文献 261
9.4.4 二值矢量量化编码 261
第10章 基于内容的图像编码 262
10.1 基于内容图像编码的概述 262
10.2 物体基编码 263
10.2.1 物体基分析－综合编码概述 263
10.2.2 物体基分析－综合编码的图像分析 264
10.2.3 物体基分析－综合编码的图像综合 264
10.2.4 物体基分析－综合编码的参数编码 266
10.2.5 采用不同源模型时的图像分析和参数编码 266
10.2.6 形状编码 271
10.2.7 基于形状的纹理编码 276
10.2.8 物体基分析－综合编码与传统面向块的混合编码的比较 278
10.3 模型基编码 279
10.3.1 模型基编码的框架与基本步骤 279
10.3.2 模型的建立 283
10.3.3 图像分析与参数估计 284
10.3.4 图像综合 295
10.4 语义基编码 296
10.4.1 AU的概念 296
10.4.2 AU形变规则 296
10.4.3 语义参数HMP和FEP的估计 297
10.5 模型基和语义基编码的一个实例 299
10.5.1 人脸对象参数FDP和FAP 300
10.5.2 FAP的编码 303
10.5.3 利用FAP生成脸部序列 304
参考文献 307
第11章 立体图像编码 312
11.1 引言 312
11.1.1 立体图像及其产生原理 312
11.1.2 立体图像的压缩背景 313
11.2 立体图像压缩的理论基础 313
11.2.1 基于视差补偿的立体图像编码 315
11.2.2 基于子空间投影的立体图像编码 317
11.3 混合分辨率在立体图像编码中的应用 319
11.4 基于对象的立体图像编码 320
11.5 其他立体图像编码方法 322
11.5.1 应用二维滤波器进行立体图像压缩 322
11.5.2 小波立体图像压缩 323
11.6 立体图像序列的压缩 324
11.6.1 与MPEG-2兼容的压缩方案 324
11.6.2 基于对象的立体图像序列压缩方案 325
11.7 分布式信源编码 325
11.7.1 分布式信源编码 326
11.7.2 用于传感器阵列的分布式编码 328
11.7.3 用于视频编码的分布式信源编码 329
参考文献 329
第12章 二值和静态图像编码 332
12.1 二值图像和文字编码 332
12.1.1 跳过白色块编码 333
12.1.2 游程长度编码 336
12.1.3 一维修正赫夫曼码 340
12.1.4 二维编码 342
12.1.5 识别编码 350
12.1.6 灰度图像的二值表示编码方法 352
12.2 二值图像编码标准和JBIG标准 353
12.3 静态图像编码 356
12.4 JPEG和JPEG2000编码标准 359
12.4.1 JPEG编码标准 359
12.4.2 JPEG2000编码标准 364
参考文献 367
第13章 流媒体和可分层编码 369
13.1 流媒体 369
13.1.1 流媒体的系统结构 369
13.1.2 流媒体服务器技术 371
13.1.3 流媒体传输协议 376
13.1.4 视频编码的网络适配 377
13.2 可分层编码 379
13.2.1 信噪比可分层编码 379
13.2.2 空域可分层编码 380
13.2.3 时域可分层编码 381
13.2.4 精细颗粒分层编码 382
参考文献 385
第14章 视频编码及其相关标准 386
14.1 混合编码框架 386
14.2 视频编码的系列标准 387
14.2.1 H.120、H.261及H.263 387
14.2.2 MPEG-1、MPEG-2及MPEG-4(part 2) 393
14.2.3 H.264/MPEG-4 AVC 409
14.3 中国自主制订的音视频编码技术标准 416
14.3.1 AVS－视频1.0的核心技术 416
参考文献 418
14.3.2 AVS－视频1.0的性能与应用 418
第15章 信息与差错隐藏 420
15.1 差错隐藏基础 420
15.1.1 传输错误的产生和影响 420
15.1.2 传输错误的传播 422
15.1.3 错误复原技术的分类 423
15.1.4 错误检测 425
15.2 前向差错隐藏 426
15.2.1 传输优先分级的分层编码 427
15.2.2 多重描述编码 428
15.2.3 信源信道联合编码 429
15.2.4 鲁棒波形编码 430
15.2.5 鲁棒熵编码 430
15.2.6 前向纠错编码 431
15.3 差错隐藏后处理技术 432
15.2.7 传输级控制 432
15.3.1 时间预测运动补偿 433
15.3.2 最大平滑恢复 433
15.3.3 凸集投影 434
15.3.4 空间与频率域内插 434
15.3.5 运动矢量和编码模式的恢复 435
15.4 交互式差错隐藏 438
15.4.1 错误隐藏的选择性编码 438
15.4.2 错误隐藏的自适应传输 439
15.4.3 无等待重传 439
15.4.4 优先分级、多复制重传 440
15.5 图像的信息隐藏 441
15.5.1 信息隐藏的原理与基本要求 442
15.5.2 数字图像信息隐藏的典型算法 443
15.5.3 信息隐藏的应用和展望 445
参考文献 446