目录 1
第一章 概述 1
1.1 图像和视频压缩 1
1.2 视频编解码器的设计 2
1.3 本书的结构 2
第二章 数字视频 5
2.1 引言 5
2.1 视频捕获与显示的概念 5
2.2.1 视频图像 5
2.2.2 数字视频 6
2.2.3 视频捕获 7
2.2.4 采样 8
2.2.5 显示 10
2.3.1 RGB 11
2.3 颜色空间 11
2.3.1 YCrCb 13
2.4 人眼视觉系统 17
2.5 视频质量 18
2.5.1 主观测量视频质量 18
2.5.2 客观测量视频质量 20
2.6 表示数字视频的标准 24
2.7 数字视频应用 26
2.7.1 数字视频开发平台 26
2.8 小结 27
参考文献 27
第三章 图像和视频压缩基础 29
3.1 引言 29
3.1.1 我们需要压缩吗？ 30
3.2 图像和视频压缩 31
3.2.2 变换编码 33
3.2.1 差分脉冲编码调制（DPCM） 33
3.2.3 运动补偿预测 34
3.2.4 基于模型的编码 34
3.3 图像编解码器 36
3.3.1 变换编码 36
3.3.2 量化 38
3.3.3 熵编码 42
3.3.4 解码 43
3.4 视频编解码器 44
3.4.1 帧间残差 45
3.4.2 运动补偿预测 46
3.4.3 变换，量化和熵编码 48
3.4.4 解码 48
3.5 小结 48
4.2 国际标准化组织 50
4.1 引言 50
第四章 视频编码标准：JPEG和MPEG 50
4.2.1 专家组 51
4.2.2 标准化过程 53
4.2.3 理解与使用标准 53
4.3 JPEG（联合图像专家组） 54
4.3.1 JPEG 54
4.3.2 Motion JPEG 57
4.3.3 JPEG-2000 59
4.4 MPEG（动图像专家组） 60
4.4.1 MPEG-1 60
4.4.2 MPEG-2 66
4.4.3 MPEG-4 70
4.5 小结 79
参考文献 79
5.1 引言 81
5.2 H.261 82
5.3.1 特性 83
5.4 H.263可选模式／H.263＋ 83
5.3 H.263 83
5.4.1 H.263档次 88
5.5 H.264 89
5.6 视频编码标准的性能 92
5.7 小结 93
参考文献 94
第六章 运动估计与补偿 95
6.1 引言 95
6.2 运动估计与补偿 96
6.2.1 运动估计与补偿的需求 96
6.2.2 块匹配 98
6.2.3 最小化差值能量 100
6.3 运动估计全搜法 102
6.4 快速搜索 104
6.4.1 三步搜索法（TSS） 105
6.4.2 对数搜索 105
6.4.3 交叉搜索 106
6.4.4 一次一个搜索法 107
6.4.5 最近邻搜索法 108
6.4.6 等级搜索 109
6.5 运动估计算法的比较 110
6.6 半像素运动估计 114
6.7 参考帧的选择 115
6.7.2 后向预测 116
6.7.3 双向预测 116
6.7.1 前向预测 116
6.7.4 多个参考帧 117
6.8 运动模型的改进 117
6.8.1 指到参考帧之外的运动矢量 118
6.8.2 可变块尺寸 118
6.8.3 重叠块运动补偿（OBMC） 119
6.8.4 复杂的运动模型 119
6.9 运动估计与补偿算法的实现 121
6.9.1 软件实现 121
6.9.2 硬件实现 125
6.10 小结 128
参考文献 129
第七章 变换编码 130
7.1 引言 130
7.2 离散余弦变换 131
7.3 离散小波变换 137
7.4 快速DCT算法（FDCT） 141
7.4.1 分解变换 141
7.4.2 流程图算法 142
7.4.3 分布式算法 146
7.4.4 其他DCT算法 147
7.5 DCT变换的实现 148
7.5.1 软件DCT的实现 148
7.5.2 硬件DCT的实现 150
7.6 量化 152
7.6.1 量化器的类型 154
7.6.2 量化器的设计 155
7.6.3 量化器的实现 159
7.6.4 矢量量化 160
7.7 小结 162
参考文献 163
第八章 熵编码 165
8.1 引言 165
8.2.1 游程编码 166
8.2 数据符号 166
8.2.2 其他符号 169
8.3 哈夫曼编码 171
8.3.1 “真正”的哈夫曼编码 171
8.3.2 改进的哈夫曼编码 176
8.3.3 熵编码表的设计 177
8.3.4 熵编码实例 181
8.3.5 变长编码器设计 183
8.3.6 变长解码器设计 187
8.3.7 错误处理 191
8.4 算术编码 191
8.4.1 算术编码实现的问题 195
8.5 小结 196
参考文献 197
第九章 预处理与后处理 199
9.1 引言 199
9.2 预滤波 200
9.2.1 摄像头噪声 200
9.2.2 摄像头抖动 202
9.3 后滤波 203
9.3.1 图像失真 203
9.3.2 消除块失真滤波器 209
9.3.3 消除环失真滤波器 211
9.3.4 差错消除滤波器 211
9.4 小结 212
参考文献 212
第十章 码率，失真与复杂度 214
10.1 引言 214
10.2 码率与失真 215
10.2.1 码率控制的重要性 215
10.2.2 率失真的性能 218
10.2.3 率失真的问题 220
10.2.4 实用的码率控制方法 223
10.3 计算复杂度 229
10.3.1 计算复杂度与视频质量 229
10.3.2 可伸缩复杂度算法 231
10.3.3 复杂度-码率控制 234
10.4 小结 235
参考文献 236
11.2 服务质量的需求和制约 238
11.1 引言 238
11.2.1 编码视频对QoS的需求 238
第十一章 编码视频的传输 238
11.2.2 实际的QoS性能 242
11.2.3 QoS限制对编码视频的影响 244
11.3 最优的QoS设计 247
11.3.1 比特率 248
11.3.2 错误恢复 248
11.3.3 延时 252
11.4 传输环境 253
11.4.1 数字电视广播：MPEG2系统／传输 253
11.4.2 视频流：H.323多媒体会议 256
11.5 小结 259
参考文献 259
12.1 引言 261
12.2 通用处理器 261
第十二章 视频CODEC开发平台 261
12.2.1 功能 262
12.2.2 多媒体支持 262
12.3 数字信号处理器 264
第五章 视频编码标准：H.261,H.263与H. 264
12.4 嵌入式处理器 265
12.5 多媒体处理器 267
12.6 视频信号处理器 268
12.7 可定制的硬件 270
12.8 协处理器 272
12.9 小结 273
参考文献 274
13.2 视频编解码器的接口 275
13.1 引言 275
第十三章 视频编解码器设计 275
13.2.1 视频输入／输出 276
13.2.2 编码数据的输入／输出 279
13.2.3 控制参数 281
13.2.4 状态参数 282
13.3 基于软件的编解码器的设计 282
13.3.1 设计目标 282
13.3.2 规范和分割 284
13.3.4 改进性能 287
13.3.3 设计功能模块 287
13.3.5 测试 288
13.4 基于硬件的编解码器的设计 289
13.4.1 设计目标 289
13.4.2 规范和分割 290
13.4.3 设计功能模块 291
13.4.4 测试 291
13.5 小结 292
参考文献 292
14.2 标准的演化 294
第十四章 发展趋势 294
14.1 引言 294
14.3 视频编码的研究 295
14.4 平台发展趋势 295
14.5 应用发展趋势 296
14.6 视频编解码器的设计 297
参考文献 297
术语表 298