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目录1

第一章 图像及图像通信1

1.1 图像信号的基本概念1

1.1.1 图像信号的分类2

1.1.2 彩色基础及模型2

1.1.3 图像信号的表示7

1.2 图像信号处理8

1.2.1 数字图像处理8

1.2.2 图像处理系统9

1.3 人眼的视觉特性11

1.4 图像质量的评估标准与方法13

1.5 图像通信系统的组成16

习题117

第二章 图像信号的分析与变换19

2.1 图像信号的数字化19

2.1.1 图像的采样20

2.1.2 图像的量化22

2.1.3 视频信号的数字化25

2.2 离散傅里叶变换（DFT）30

2.2.1 一维离散傅里叶变换30

2.2.2 二维离散傅里叶变换31

2.3 离散余弦变换34

2.3.1 一维DCT34

2.3.2 二维DCT36

2.4 离散K-L变换39

2.5 图像的小波变换40

2.5.1 连续小波变换与反变换41

2.5.2 多分辨率分析42

2.5.3 一维离散小波变换与反变换46

2.5.4 二维离散小波变换与反变换48

2.6 图像的统计特性51

2.6.1 图像的自相关系数52

2.6.2 图像差值信号的统计特性53

2.6.3 图像的变换域统计特性54

习题254

第三章 数字图像压缩基本理论57

3.1 图像编码理论基础57

3.1.1 图像压缩编码系统的基本结构57

3.1.2 信源模型及其熵58

3.1.3 无失真编码理论60

3.1.4 有失真编码理论62

3.2 统计编码65

3.2.1 基本理论66

3.2.2 霍夫曼编码67

3.2.3 香农编码69

3.2.4 算术编码70

3.2.5 LZW编码83

3.3 变换编码86

3.4 线性预测编码90

3.5 矢量量化编码92

习题398

4.1 概述100

第四章 静止图像编码100

4.2 二值图像编码101

4.2.1 行程长度编码101

4.2.2 二值图像的方块编码102

4.2.3 JBIG标准104

4.3 灰度图像编码107

4.3.1 抖动编码107

4.3.2 块截止编码108

4.3.3 比特面编码111

4.3.4 渐进编码114

4.4 JPEG标准119

4.4.1 JPEG标准概述119

4.4.2 JPEG标准的基本框架120

4.4.3 基于DCT的编码过程121

4.4.4 多分量图像129

4.4.5 无损压缩132

4.4.6 DCT渐进模式132

4.4.7 分级模式133

4.4.8 压缩文件133

4.5 JPEG2000标准136

4.5.1 JPEG-LS标准136

4.5.2 JPEG2000标准137

习题4139

第五章 序列图像编码及运动估计141

5.1 序列图像编码系统141

5.1.2 视频图像编码系统的一般结构142

5.1.1 视频图像压缩的必要性142

5.1.3 视频编码方案分类143

5.2 二维运动估计144

5.2.1 二维运动估计的基本概念145

5.2.2 帧间图像预测编码147

5.2.3 运动估计与补偿的基本概念149

5.2.4 基于块的运动估计——块匹配算法152

5.2.5 基于像素的运动估计162

5.2.6 基于网格的运动估计164

5.2.7 全局运动估计165

5.2.8 基于区域的运动估计167

5.3 采用时间预测和变换编码的视频编码168

5.3.1 三种常用的视频帧169

5.3.2 基于块的混合视频编码170

5.3.3 编码参数选择171

5.4 MPEG-1视频编码和解码173

5.4.1 MPEG-1介绍173

5.4.2 输入图像格式与图像类型175

5.4.3 视频编码与解码的具体过程177

5.4.4 视频语法190

5.4.5 系统层简介192

5.5 视频图像编码标准194

5.5.1 MPEG系列标准195

5.5.2 H.26x系列标准概述197

5.5.3 视频编码国际标准的应用与性能比较199

习题5200

第六章 图像编码技术及标准的进展202

6.1 图像编码技术的发展202

6.2 子带编码203

6.2.1 基本原理203

6.2.2 编解码过程203

6.2.3 二维图像的子带分解204

6.2.4 图像的子带编码206

6.3 小波变换编码206

6.3.1 编码基本原理206

6.3.2 小波图像系数的特点208

6.3.3 小波变换编码的几个主要问题209

6.4.1 嵌入式小波零树编码（EZW算法）211

6.4 基于小波变换的零树编码211

6.4.2 SPIHT算法218

6.4.3 小波图像编码的其它方法224

6.5 分形编码226

6.5.1 迭代函数系统简介227

6.5.2 编码方法229

6.6 基于模型的编码230

6.6.1 模型基编码简介230

6.6.2 基于物体的方法231

6.6.3 基于知识和语义的方法233

6.7 H.264视频编码标准233

6.7.1 视频压缩系统234

6.7.2 H.264的特点234

6.7.3 性能优势235

6.7.4 应用情况236

6.8 数字音视频编解码技术标准简介236

6.8.1 AVS标准进展概况237

6.8.2 AVS标准的优势与特点237

习题6238

第七章 图像通信中的信道编码239

7.1 信道的定义及分类239

7.2 信道编码241

7.2.1 差错控制的方式242

7.2.2 纠错码的分类243

7.2.3 差错控制编码的几个基本概念244

7.3.1 线性分组码245

7.3 图像通信中的常用纠错码245

7.3.2 交织码254

7.3.3 卷积码256

7.3.4 网格编码TCM263

7.3.5 级联码（Turbo码）267

习题7270

第八章 图像信号的传输技术271

8.1 模拟图像传输技术271

8.1.1 模拟基带信号271

8.1.2 模拟调制技术272

8.1.3 影响模拟图像信号传输的因素276

8.2 数字图像的传输279

8.2.1 数字基带传输279

8.2.2 数字调制技术282

8.3 图像的传输方式301

8.3.1 微波传输301

8.3.2 卫星传输302

8.3.3 光纤传输303

8.4 图像的传输网络304

8.4.1 SDH传输技术305

8.4.2 ATM交换技术307

8.4.3 宽带接入技术308

8.5 图像通信质量分析311

8.5.1 对图像和通信系统的质量要求311

8.5.2 传输速率对图像业务质量的影响312

8.5.3 图像传输差错与处理315

8.5.4 传输时延对图像业务质量的影响319

习题8320

第九章 图像通信应用系统322

9.1 会议电视系统322

9.1.1 会议电视系统的发展322

9.1.2 会议电视系统的分类323

9.1.3 会议电视系统的组成324

9.2 可视电话系统325

9.2.1 可视电话系统的组成325

9.2.2 可视电话标准326

9.2.3 可视电话的图像质量326

9.2.4 低速视频编码326

9.3 远程图像通信系统327

9.2.5 可视电话的不同产品形式327

9.3.1 远程教育系统328

9.3.2 远程医疗系统330

9.3.3 远程监控系统331

9.4 数字电视系统333

9.4.1 系统概述333

9.4.2 高清晰度数字电视（HDTV）336

9.4.3 数字电视机顶盒（STB）341

9.5 视频点播（VOD）系统343

9.5.1 VOD发展历程的四个阶段344

9.5.2 VOD系统的组成344

9.5.3 VOD系统的关键技术345

9.5.4 基于有线电视的视频点播345

9.6.1 流媒体概述346

9.5.5 基于互联网的VOD系统346

9.6 流媒体原理及应用346

9.6.2 流媒体的优点347

9.6.3 流媒体系统的组成348

9.6.4 流媒体传输方式351

9.6.5 当前流媒体的主要厂商352

9.6.6 流媒体技术的主要应用353

习题9354

附录A CCITT.4（G3）标准编码数据355

附录B PEG标准编码数据357

附录C M编码器概率估计数据363

附录D 缩略语英汉对照365

参考文献372