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目錄如下
第1章 緒論. 1
1.1 信息化與視頻通信 1
1.1.1 什么是信息 1
1.1.2 什么是信息化 1
1.1.3 我國的信息化和視頻通信 2
1.2 視頻信息和信號的特點 2
1.2.1 直觀性 2
1.2.2 確定性 2
1.2.3 高效性 2
1.2.4 廣泛性 3
1.2.5 視頻信號的高帶寬性 3
1.3 視頻壓縮編碼的要求和可能性 3
1.3.1 視頻壓縮編碼的目標 3
1.3.2 視頻壓縮的可能性 3
1.4 視頻壓縮編碼技術綜述 4
1.4.1 基本結構 4
1.4.2 基於波形的編碼 5
1.4.3 基於內容的編碼 5
1.4.4 三維(立體)視頻編碼 6
參考文獻 6
.第2章 數字視頻 7
2.1 數字電視的基本概念 7
2.1.1 數字電視的優越性 7
2.1.2 數字電視的pcm原理 8
2.2 數字電視信號 11
2.2.1 電視信號的時間和空間取樣 11
2.2.2 彩色空間 12
2.2.3 彩色電視取樣格式 13
2.2.4 數字電視信號的編碼參數 13
2.3 視頻信號的預處理 14
2.3.1 色彩插值(color interpolation) 14
2.3.2 色彩校正(color correction) 15
2.3.3 伽馬校正(gamma correction) 16
2.3.4 圖像增強(image enhancement) 17
2.3.5 白平衡(white balance) 21
2.4 視頻質量 22
2.4.1 主觀質量的評定 22
2.4.2 客觀質量的測量 23
參考文獻 24
第3章 視頻壓縮編碼的基本原理 25
3.1 預測編碼 25
3.1.1 預測編碼的基本概念 25
3.1.2 幀內預測編碼 26
3.1.3 幀間預測編碼 30
3.1.4 運動估計 33
3.2 變換編碼 46
3.2.1 變換編碼的基本概念 46
3.2.2 k-l變換 46
3.2.3 離散余弦變換dct 47
3.2.4 鋸齒形掃描和游程編碼 49
3.3 變換編碼與預測編碼的比較 49
3.4 熵編碼 49
3.4.1 變長編碼 50
3.4.2 算術編碼 50
參考文獻 52
第4章 視頻編碼標准簡介 53
4.1 視頻編碼發展簡史 53
4.2 h.261標准 53
4.2.1 圖像格式 53
4.2.2 h.261視頻編解碼器 55
4.3 h.263標准 58
4.3.1 h.263標准圖像格式 58
4.3.2 h.263視頻信源編碼算法 59
4.4 mpeg-1標准 59
4.4.1 功能 59
4.4.2 圖像類型和編碼結構 60
4.5 mpeg-2 61
4.5.1 mpeg-2編碼復用系統 61
4.5.2 mpeg-2的檔次和級別 61
4.5.3 mpeg-2視頻編碼解碼器 62
4.6 jpeg標准 64
參考文獻 65
第5章 mpeg-4壓縮編碼標准 66
5.1 mpeg-4標准概述 66
5.1.1 mpeg-4標准的特性 66
5.1.2 avo及數據結構 66
5.2 mpeg-4標准構成 67
5.2.1 系統 68
5.2.2 音頻 69
5.2.3 視頻 70
5.2.4 網格動畫 73
5.2.5 其余 73
5.3 mpeg-4編碼技術 74
5.3.1 形狀編碼 74
5.3.2 可擴展性編碼 76
5.3.3 sprite編碼 79
5.3.4 視頻系統合成 80
5.4 mpeg-4的檔次和級 81
參考文獻 83
第6章 h.264/avc編碼器原理 84
6.1 h.264/avc的應用 84
6.2 h.264/avc編解碼器 85
6.2.1 h.264編解碼器的特點 85
6.2.2 h.264編碼器 86
6.2.3 h.264解碼器 86
6.3 h.264/avc的結構 87
6.3.1 名詞解釋 87
6.3.2 h.264的檔次和級 87
6.3.3 編碼數據格式 87
6.3.4 參考圖像 89
6.3.5 片和片組 89
6.4 幀內預測 92
6.4.1 4×4亮度預測模式 92
6.4.2 16×16亮度預測模式 94
6.4.3 8×8色度塊預測模式 95
6.4.4 幀內預測模式信號化 96
6.5 幀間預測 96
6.5.1 樹狀結構運動補償 97
6.5.2 運動矢量.. 97
6.5.3 mv預測 99
6.5.4 b片預測 100
6.5.5 加權預測 103
6.6 h.264的sp/si幀技術 103
6.6.1 sp/si幀的應用 104
6.6.2 sp/si幀的基本原理 106
6.6.3 實驗結果和性能分析 110
6.7 整數變換與量化 111
6.7.1 整數變換 112
6.7.2 量化 115
6.7.3 dct直流系數的變換量化 117
6.8 cavlc(基於上下文自適應的可變長編碼) 118
6.8.1 熵編碼的基本原理 118
6.8.2 cavlc的基本原理 119
6.8.3 cavlc的上下文模型 119
6.8.4 cavlc的編碼過程 119
6.8.5 cavlc的解碼過程 121
6.8.6 cavlc編解碼過程實例 123
6.8.7 cavlc 與uvlc比較 124
6.9 cabac(基於上下文的自適應二進制算術熵編碼) 126
6.9.1 自適應算術編碼 126
6.9.2 上下文模型 129
6.9.3 對輸入流預編碼 131
6.9.4 初始化 131
6.9.5 結論 132
6.10 碼率控制 132
6.10.1 基於lagrangian優化算法的h.264編碼控制模型 132
6.10.2 實驗結果和性能分析 135
6.11 去方塊濾波 138
6.11.1 去方塊濾波基本概念 139
6.11.2 邊界分析 139
6.11.3 濾波過程 142
6.12 其余特征 144
6.12.1 參考圖像的管理 144
6.12.2 重排序 145
6.12.3 隔行視頻 145
6.12.4 數據分割片 146
6.12.5 h.264傳輸 146
參考文獻 147
第7章 h.264的句法和語義 149
7.1 句法 149
7.1.1 句法元素的分層結構 149
7.1.2 句法的表示方法 152
7.2 句法表 154
7.3 語義 168
7.3.1 nal層語義 168
7.3.2 序列參數集的語義 170
7.3.3 圖像參數集的語義 173
7.3.4 片頭的語義 174
7.3.5 參考圖像序列重排序的語義 178
7.3.6 加權預測的語義 180
7.3.7 參考圖像序列標記(marking)操作的語義 180
7.3.8 片數據的語義 181
7.3.9 宏塊層的語義 182
7.3.10 宏塊預測的語義 186
7.3.11 子宏塊預測的語義 187
7.3.12 用cavlc方式編碼的殘差數據的語義 188
7.3.13 用cabac方式編碼的殘差數據的語義 188
7.4 總結 188
參考文獻 188
第8章 h.264/avc解碼器的原理和實現 190
8.1 解碼器原理 190
8.2 nal單元 191
8.2.1 nal單元結構 191
8.2.2 nal單元解碼過程 192
8.3 圖像序列號(picture order count)的計算 192
8.3.1 圖像序列號(poc) 192
8.3.2 poc類型為0的poc計算 194
8.3.3 poc類型為1的poc計算 194
8.3.4 poc類型為2的poc計算 196
8.4 宏塊片組映射圖的產生 197
8.5 片數據分割的解碼 199
8.6 參考圖像列表的初始化 200
8.6.1 圖像序號的計算 200
8.6.2 參考圖像列表的初始化 201
8.6.3 參考幀列表的重排序 204
8.7 解碼的參考圖像的標記過程 206
8.7.1 frame_num不連續的解碼過程 207
8.7.2 參考圖像滑窗標記過程 208
8.7.3 參考圖像的自適應內存控制標記過程 208
8.8 幀內預測 210
8.8.1 4×4亮度塊預測方式的提取 210
8.8.2 4×4亮度塊的幀內預測編碼方式 211
8.8.3 16×16亮度塊的幀內預測方式 214
8.8.4 8×8色度塊的幀內預測方式 216
8.9 幀間預測解碼處理 218
8.9.1 mv分量及參考索引獲取 219
8.9.2 幀間預測像素解碼處理 221
8.10 變換系數解碼 227
8.10.1 變換系數逆掃描過程 227
8.10.2 dct變換系數中直流系數的逆變換量化 228
8.10.3 殘差變換系數的反量化 230
8.10.4 殘差變換系數的逆dct變換 230
8.10.5 去方塊濾波前的圖像恢復與重建 230
8.11 sp片中的p宏塊和si片中的si宏塊的解碼過程 231
8.11.1 主sp片中p宏塊的解碼過程 231
8.11.2 輔sp/si片的解碼過程 232
參考文獻 233
第9章 h.264視頻編碼傳輸的qos 235
9.1 互聯網視頻傳輸qos 235
9.1.1 錯誤恢復在視頻通信中的重要性和實現途徑 235
9.1.2 基於塊的混合視頻編碼框架 236
9.1.3 視頻通信中提高qos的抗誤碼和錯誤恢復技術 237
9.2 無線網視頻傳輸qos 243
9.2.1 無線視頻通信系統 243
9.2.2 無線信道編碼和錯誤控制 244
9.2.3 無線視頻通信的應用 248
9.2.4 h.264無線通信中傳輸結構 249
9.2.5 無線視頻傳輸的健壯性研究 250
9.3 h.264視頻編、解碼的錯誤恢復 251
9.3.1 h.264的視頻編碼層的錯誤恢復措施 251
9.3.2 h.264的網絡提取層的錯誤恢復 253
參考文獻 256
術語及縮略語 259
附錄1 cavlc相關碼表 263
附錄2 cabac相關碼表 267
附錄3 h.264的檔次和級... 277
2.1 數字電視的基本概念 7
2.1.1 數字電視的優越性 7
2.1.2 數字電視的pcm原理 8
2.2 數字電視信號 11
2.2.1 電視信號的時間和空間取樣 11
2.2.2 彩色空間 12
2.2.3 彩色電視取樣格式 13
2.2.4 數字電視信號的編碼參數 13
2.3 視頻信號的預處理 14
2.3.1 色彩插值(color interpolation) 14
2.3.2 色彩校正(color correction) 15
2.3.3 伽馬校正(gamma correction) 16
2.3.4 圖像增強(image enhancement) 17
2.3.5 白平衡(white balance) 21
2.4 視頻質量 22
2.4.1 主觀質量的評定 22
2.4.2 客觀質量的測量 23
參考文獻 24
第3章 視頻壓縮編碼的基本原理 25
3.1 預測編碼 25
3.1.1 預測編碼的基本概念 25
3.1.2 幀內預測編碼 26
3.1.3 幀間預測編碼 30
3.1.4 運動估計 33
3.2 變換編碼 46
3.2.1 變換編碼的基本概念 46
3.2.2 k-l變換 46
3.2.3 離散余弦變換dct 47
3.2.4 鋸齒形掃描和游程編碼 49
3.3 變換編碼與預測編碼的比較 49
3.4 熵編碼 49
3.4.1 變長編碼 50
3.4.2 算術編碼 50
參考文獻 52
第4章 視頻編碼標准簡介 53
4.1 視頻編碼發展簡史 53
4.2 h.261標准 53
4.2.1 圖像格式 53
4.2.2 h.261視頻編解碼器 55
4.3 h.263標准 58
4.3.1 h.263標准圖像格式 58
4.3.2 h.263視頻信源編碼算法 59
4.4 mpeg-1標准 59
4.4.1 功能 59
4.4.2 圖像類型和編碼結構 60
4.5 mpeg-2 61
4.5.1 mpeg-2編碼復用系統 61
4.5.2 mpeg-2的檔次和級別 61
4.5.3 mpeg-2視頻編碼解碼器 62
4.6 jpeg標准 64
參考文獻 65
第5章 mpeg-4壓縮編碼標准 66
5.1 mpeg-4標准概述 66
5.1.1 mpeg-4標准的特性 66
5.1.2 avo及數據結構 66
5.2 mpeg-4標准構成 67
5.2.1 系統 68
5.2.2 音頻 69
5.2.3 視頻 70
5.2.4 網格動畫 73
5.2.5 其余 73
5.3 mpeg-4編碼技術 74
5.3.1 形狀編碼 74
5.3.2 可擴展性編碼 76
5.3.3 sprite編碼 79
5.3.4 視頻系統合成 80
5.4 mpeg-4的檔次和級 81
參考文獻 83
第6章 h.264/avc編碼器原理 84
6.1 h.264/avc的應用 84
6.2 h.264/avc編解碼器 85
6.2.1 h.264編解碼器的特點 85
6.2.2 h.264編碼器 86
6.2.3 h.264解碼器 86
6.3 h.264/avc的結構 87
6.3.1 名詞解釋 87
6.3.2 h.264的檔次和級 87
6.3.3 編碼數據格式 87
6.3.4 參考圖像 89
6.3.5 片和片組 89
6.4 幀內預測 92
6.4.1 4×4亮度預測模式 92
6.4.2 16×16亮度預測模式 94
6.4.3 8×8色度塊預測模式 95
6.4.4 幀內預測模式信號化 96
6.5 幀間預測 96
6.5.1 樹狀結構運動補償 97
6.5.2 運動矢量.. 97
6.5.3 mv預測 99
6.5.4 b片預測 100
6.5.5 加權預測 103
6.6 h.264的sp/si幀技術 103
6.6.1 sp/si幀的應用 104
6.6.2 sp/si幀的基本原理 106
6.6.3 實驗結果和性能分析 110
6.7 整數變換與量化 111
6.7.1 整數變換 112
6.7.2 量化 115
6.7.3 dct直流系數的變換量化 117
6.8 cavlc(基於上下文自適應的可變長編碼) 118
6.8.1 熵編碼的基本原理 118
6.8.2 cavlc的基本原理 119
6.8.3 cavlc的上下文模型 119
6.8.4 cavlc的編碼過程 119
6.8.5 cavlc的解碼過程 121
6.8.6 cavlc編解碼過程實例 123
6.8.7 cavlc 與uvlc比較 124
6.9 cabac(基於上下文的自適應二進制算術熵編碼) 126
6.9.1 自適應算術編碼 126
6.9.2 上下文模型 129
6.9.3 對輸入流預編碼 131
6.9.4 初始化 131
6.9.5 結論 132
6.10 碼率控制 132
6.10.1 基於lagrangian優化算法的h.264編碼控制模型 132
6.10.2 實驗結果和性能分析 135
6.11 去方塊濾波 138
6.11.1 去方塊濾波基本概念 139
6.11.2 邊界分析 139
6.11.3 濾波過程 142
6.12 其余特征 144
6.12.1 參考圖像的管理 144
6.12.2 重排序 145
6.12.3 隔行視頻 145
6.12.4 數據分割片 146
6.12.5 h.264傳輸 146
參考文獻 147
第7章 h.264的句法和語義 149
7.1 句法 149
7.1.1 句法元素的分層結構 149
7.1.2 句法的表示方法 152
7.2 句法表 154
7.3 語義 168
7.3.1 nal層語義 168
7.3.2 序列參數集的語義 170
7.3.3 圖像參數集的語義 173
7.3.4 片頭的語義 174
7.3.5 參考圖像序列重排序的語義 178
7.3.6 加權預測的語義 180
7.3.7 參考圖像序列標記(marking)操作的語義 180
7.3.8 片數據的語義 181
7.3.9 宏塊層的語義 182
7.3.10 宏塊預測的語義 186
7.3.11 子宏塊預測的語義 187
7.3.12 用cavlc方式編碼的殘差數據的語義 188
7.3.13 用cabac方式編碼的殘差數據的語義 188
7.4 總結 188
參考文獻 188
第8章 h.264/avc解碼器的原理和實現 190
8.1 解碼器原理 190
8.2 nal單元 191
8.2.1 nal單元結構 191
8.2.2 nal單元解碼過程 192
8.3 圖像序列號(picture order count)的計算 192
8.3.1 圖像序列號(poc) 192
8.3.2 poc類型為0的poc計算 194
8.3.3 poc類型為1的poc計算 194
8.3.4 poc類型為2的poc計算 196
8.4 宏塊片組映射圖的產生 197
8.5 片數據分割的解碼 199
8.6 參考圖像列表的初始化 200
8.6.1 圖像序號的計算 200
8.6.2 參考圖像列表的初始化 201
8.6.3 參考幀列表的重排序 204
8.7 解碼的參考圖像的標記過程 206
8.7.1 frame_num不連續的解碼過程 207
8.7.2 參考圖像滑窗標記過程 208
8.7.3 參考圖像的自適應內存控制標記過程 208
8.8 幀內預測 210
8.8.1 4×4亮度塊預測方式的提取 210
8.8.2 4×4亮度塊的幀內預測編碼方式 211
8.8.3 16×16亮度塊的幀內預測方式 214
8.8.4 8×8色度塊的幀內預測方式 216
8.9 幀間預測解碼處理 218
8.9.1 mv分量及參考索引獲取 219
8.9.2 幀間預測像素解碼處理 221
8.10 變換系數解碼 227
8.10.1 變換系數逆掃描過程 227
8.10.2 dct變換系數中直流系數的逆變換量化 228
8.10.3 殘差變換系數的反量化 230
8.10.4 殘差變換系數的逆dct變換 230
8.10.5 去方塊濾波前的圖像恢復與重建 230
8.11 sp片中的p宏塊和si片中的si宏塊的解碼過程 231
8.11.1 主sp片中p宏塊的解碼過程 231
8.11.2 輔sp/si片的解碼過程 232
參考文獻 233
第9章 h.264視頻編碼傳輸的qos 235
9.1 互聯網視頻傳輸qos 235
9.1.1 錯誤恢復在視頻通信中的重要性和實現途徑 235
9.1.2 基於塊的混合視頻編碼框架 236
9.1.3 視頻通信中提高qos的抗誤碼和錯誤恢復技術 237
9.2 無線網視頻傳輸qos 243
9.2.1 無線視頻通信系統 243
9.2.2 無線信道編碼和錯誤控制 244
9.2.3 無線視頻通信的應用 248
9.2.4 h.264無線通信中傳輸結構 249
9.2.5 無線視頻傳輸的健壯性研究 250
9.3 h.264視頻編、解碼的錯誤恢復 251
9.3.1 h.264的視頻編碼層的錯誤恢復措施 251
9.3.2 h.264的網絡提取層的錯誤恢復 253
參考文獻 256
術語及縮略語 259
附錄1 cavlc相關碼表 263
附錄2 cabac相關碼表 267
附錄3 h.264的檔次和級... 277