书籍先容

视频压缩与通信(第二版)概况

目　录

第1章　引言　1
1.1　压缩理论概况　1
1.2　视频格式概况　1
1.3　视频压缩标准的发展　4
1.3.1　国际电信联盟H.120标准　7
1.3.2　JPEG　8
1.3.3　ITU H.261标准　8
1.3.4　MPEG　8
1.3.5　MPEG-2标准　9
1.3.6　ITU H.263标准　9
1.3.7　ITU H.263+/H.263++标准　9
1.3.8　MPEG-4标准　9
1.3.9　H.26L/H.264标准　10
1.4　视频通信　11
1.5　本书的组织结构　13

第2章　分形图像编解码器　14
2.1　分形原理　14
2.2　一维分形编码　16
2.2.1　分形编解码器的设计　18
2.2.2　分形编解码器的性能　19
2.3　差错敏感度及复杂度　22
2.4　总结与结论　24

第3章　低比特率DCT编解码器和HSDPA型可视电话　25
3.1　视频编解码器概要　25
3.2　运动补偿原理　26
3.2.1　距离度量　28
3.2.2　运动搜索算法　30
3.2.3　其他运动估计技术　34
3.2.4　结论　35
3.3　变换编码　35
3.3.1　一维变换编码　35
3.3.2　二维变换编码　36
3.3.3　面向单类DCT的量化器训练　38
3.3.4　面向多类DCT的量化器训练　38
3.4　编解码器概述　40
3.5　初始的帧内编码　41
3.6　增益控制的运动补偿　42
3.7　MCER主动/被动概念　42
3.8　重建帧缓冲区的部分强制更新　43
3.9　增益/代价控制的帧间编解码器　44
3.9.1　复杂度的考虑和降低技术　45
3.10　比特分配策略　46
3.11　实验结果　47
3.12　DCT编解码器的抗误码性能　48
3.12.1　比特敏感度　48
3.12.2　CodecⅠ型和Ⅱ型的比特敏感度　50
3.13　基于DCT的低比特率视频收发器　50
3.13.1　调制解调器的选择　50
3.13.2　源匹配收发器　51
3.14　系统性能　55
3.14.1　系统1的性能　55
3.14.2　系统2的性能　57
3.14.3　系统3～5的性能　60
3.15　总结与结论　62

第4章　极低比特率VQ编解码器和HSDPA型可视电话收发器　63
4.1　引言　63
4.2　码书设计　63
4.3　矢量量化器的设计　65
4.3.1　均值和形状增益矢量量化　67
4.3.2　自适应矢量量化　68
4.3.3　分类矢量量化　69
4.3.4　算法复杂度　70
4.4　误码性能　71
4.4.1　比特分配策略　71
4.4.2　比特敏感度　72
4.5　基于VQ的低比特率视频收发器　73
4.5.1　调制方式的选择　73
4.5.2　前向纠错　74
4.5.3　系统1的结构　76
4.5.4　系统2的结构　76
4.5.5　系统3～6的结构　77
4.6　系统性能　77
4.6.1　仿真环境　77
4.6.2　系统1和系统3的性能　78
4.6.3　系统4和系统5的性能　79
4.6.4　系统2和系统6的性能　80
4.7　基于格型VQ视频和TCM的联合交互式解码　81
4.7.1　引言　81
4.7.2　系统概述　81
4.7.3　压缩　82
4.7.4　矢量量化分解　82
4.7.5　串联和迭代译码　83
4.7.6　传输帧结构　83
4.7.7　帧差分解　83
4.7.8　VQ码书　85
4.7.9　VQ激励码限制　85
4.7.10　VQ格形结构　86
4.7.11　VQ编码　88
4.7.12　VQ解码　89
4.7.13　结果　90
4.8　总结与结论　93

第5章　基于四叉树的低比特率编解码器和HSDPA型可视电话　95
5.1　概述　95
5.2　四叉树分解　95
5.3　四叉树强度匹配　97
5.3.1　零阶强度匹配　97
5.3.2　一阶强度匹配　99
5.3.3　分解算法的问题　99
5.4　基于模型的参数增强　101
5.4.1　人眼和嘴的检测　102
5.4.2　参数码书训练　103
5.4.3　参数编码　104
5.5　改进的QT编解码器　105
5.6　误码性能　105
5.6.1　比特分配　107
5.6.2　比特敏感度　107
5.7　基于QT编解码的视频收发器　108
5.7.1　信道编码与调制　108
5.7.2　基于QT的收发器结构　108
5.8　基于QT的视频收发器性能　110
5.9　基于QT的视频收发器总结　113
5.10　低比特率视频编解码器/收发器总结　113

第6章　低复杂度技术　116
6.1　差分脉冲编码调制　116
6.1.1　基本的差分脉冲编码调制　116
6.1.2　帧内/帧间差分脉冲编码调制　118
6.1.3　自适应差分脉冲编码调制　118
6.2　块截断编码　119
6.2.1　块截断算法　119
6.2.2　块截断编解码器的实现　121
6.2.3　帧内块截断编码　121
6.2.4　帧间块截断编码　122
6.3　子带编码　123
6.3.1　正交镜像滤波器的完全重构　124
6.3.2　实用的正交镜像滤波器　130
6.3.3　基于游程长的帧内子带编码　132
6.3.4　基于Max-Lloyd的子带编码　134
6.4　总结与结论　137

第7章　高分辨率DCT编码　138
7.1　引言　138
7.2　帧内量化器训练　138
7.3　面向高质量图像的运动补偿　142
7.4　帧间DCT编码　145
7.4.1　MCER DCT变换的特性　145
7.4.2　联合运动补偿和残差编码　150
7.5　提出的编解码器　151
7.5.1　运动补偿　153
7.5.2　帧间/帧内DCT编解码器　153
7.5.3　帧对齐　154
7.5.4　比特分配　156
7.5.5　编解码器的性能　156
7.5.6　差错敏感性和复杂度　157
7.6　总结与结论　159

第8章　面向HSDPA型无线可视电话的H.261　160
8.1　引言　160
8.2　H.261视频编码标准　160
8.2.1　概述　160
8.2.2　信源编码器　161
8.2.3　编码控制　163
8.2.4　视频复用编码器　163
8.2.5　仿真编码统计　168
8.3　传输差错对H.261编解码器的影响　171
8.3.1　差错机制　171
8.3.2　差错控制机制　172
8.3.3　差错恢复　173
8.3.4　差错影响　174
8.4　一个可重配置的无线可视电话系统　183
8.4.1　引言　183
8.4.2　目标　184
8.4.3　H.261编解码器的比特率降低　184
8.4.4　宏块大小的研究　185
8.4.5　纠错编码　187
8.4.6　打包算法　187
8.5　基于H.261的无线可视电话系统的性能　192
8.5.1　系统结构　192
8.5.2　系统性能　194
8.6　总结与结论　198

第9章　H.261和H.263编解码器的对比　200
9.1　引言　200
9.2　H.263编码算法　201
9.2.1　信源编码器　201
9.2.2　视频复用编码器　202
9.2.3　运动补偿　207
9.2.4　H.263备选方案　208
9.3　性能分析　216
9.3.1　引言　216
9.3.2　H.261性能　216
9.3.3　H.261/H.263性能对比　218
9.3.4　H.263编解码器性能　220
9.4　总结与结论　228

第10章　面向HSDPA型无线可视电话的H.263　229
10.1　引言　229
10.2　移动环境下的H.263　229
10.2.1　移动环境下使用H.263存在的问题　229
10.2.2　移动环境下使用H.263的可能方案　230
10.3　具有抗误码性能的可重配置可视电话系统的设计　231
10.3.1　引言　231
10.3.2　比特率控制　232
10.3.3　FEC编码在可视电话系统中的应用　234
10.3.4　传输数据包的结构　234
10.3.5　编码参数历史列表　235
10.3.6　打包算法　236
10.4　基于H.263的视频系统的性能　238
10.4.1　系统环境　238
10.4.2　性能分析　239
10.4.3　基于H.263的系统和基于H.261的系统的对比　244
10.5　传输反馈　249
10.5.1　ARQ问题　252
10.5.2　传输反馈的实现　253
10.6　总结与结论　256

第11章　MPEG-4视频压缩　258
11.1　引言　258
11.2　MPEG-4概述　259
11.2.1　MPEG-4档次　259
11.2.2　MPEG-4特性　260
11.2.3　MPEG-4基于对象的定位　261
11.3　MPEG-4——基于内容的交互　263
11.3.1　基于VOP的编码　264
11.3.2　运动和纹理编码　265
11.3.3　形状编码　267
11.4　视频质量估计　268
11.5　视频质量评估　270
11.5.1　主观视频质量评估　270
11.5.2　客观视频质量　270
11.6　编码参数的影响　271
11.7　总结与结论　275

第12章　MPEG-4与H.264编解码器的对比研究　276
12.1　引言　276
12.2　ITU-T H.264工程　276
12.3　H.264视频编码技术　276
12.3.1　H.264编码器　277
12.3.2　H.264解码器　278
12.4　H.264规定的编码算法　278
12.4.1　帧内预测　278
12.4.2　帧间预测　279
12.4.3　整型变换　281
12.4.4　熵编码　288
12.5　MPEG-4与H.264编解码器的对比研究　289
12.5.1　引言　289
12.5.2　帧内编码与预测　289
12.5.3　帧间预测与运动补偿　289
12.5.4　变换编码与量化　290
12.5.5　熵编码　290
12.5.6　去块效应滤波器　290
12.6　性能分析　291
12.6.1　引言　291
12.6.2　MPEG-4的性能　291
12.6.3　H.264的性能　292
12.6.4　对比研究　293
12.6.5　总结与结论　296

第13章　MPEG-4码流和比特敏感度的研究　297
13.1　研究意义　297
13.2　编码视频数据的结构　298
13.2.1　视频数据　298
13.2.2　静态纹理数据　298
13.2.3　网格数据　298
13.2.4　人脸动画参数数据　298
13.3　视频码流的语法　299
13.3.1　起始码　299
13.4　容错视频编码的先容　300
13.5　MPEG-4中的容错视频编码　300
13.6　MPEG-4中的容错工具　301
13.6.1　重同步　301
13.6.2　数据分割　302
13.6.3　可逆的变长码　303
13.6.4　头扩展码　304
13.7　MPEG-4比特敏感度的研究　304
13.7.1　研究目标　304
13.7.2　引言　304
13.7.3　仿真编码统计　305
13.7.4　差错的影响　307
13.8　本章总结　310

第14章　HSDPA式和Turbo型自适应单载波与多载波视频系统　311
14.1　面向GSM/GPRS的Turbo均衡H.263可视电话　311
14.1.1　研究意义与背景　311
14.1.2　系统参数　311
14.1.3　Turbo均衡　313
14.1.4　Turbo均衡的性能　315
14.1.5　总结与结论　320
14.2　HSDPA型突发式自适应CDMA可视电话　320
14.2.1　研究意义和视频收发器概述　320
14.2.2　多模式视频系统的性能　323
14.2.3　突发式自适应可视电话系统　326
14.2.4　总结与结论　329
14.3　基于OFDM的自适应Turbo编码可视电话　329
14.3.1　研究意义与背景　329
14.3.2　AOFDM Modem的模式自适应和信令　331
14.3.3　AOFDM子带误码率估计　331
14.3.4　视频压缩与传输　331
14.3.5　子带自适应OFDM和固定模式OFDM收发器的对比　332
14.3.6　具有不同目标比特率的子带自适应OFDM收发器　335
14.3.7　目标比特率时变的OFDM收发器　339
14.3.8　总结与结论　345
14.4　面向H.263可视电话的HSDPA型自适应TCM、TTCM和BICM　345
14.4.1　引言　345
14.4.2　系统概述　346
14.4.3　应用固定调制模式　349
14.4.4　应用自适应调制　351
14.4.5　CDMA系统中的TTCM AQAM　355
14.4.6　结论　359
14.5　采用多级编码，TCM和STTC的Turbo检测的MPEG-4视频　360
14.5.1　研究意义与背景　360
14.5.2　Turbo收发器　361
14.5.3　MIMO信道容量　363
14.5.4　收敛性分析　365
14.5.5　仿真结果　368
14.5.6　结论　371
14.6　近容量不规则变长编码　371
14.6.1　引言　371
14.6.2　提出方案的概述　372
14.6.3　提出方案的参数设计　375
14.6.4　结果分析　377
14.6.5　结论　380
14.7　面向移动接收终端的数字地面视频广播　381
14.7.1　背景及研究意义　381
14.7.2　MPEG-2误码敏感度　381
14.7.3　DVB地面方案　389
14.7.4　地面广播信道模型　392
14.7.5　数据分割方案　392
14.7.6　数据分割方案的性能　396
14.7.7　不分层的OFDM DVBP性能　404
14.7.8　分层的OFDM DVB性能　408
14.7.9　总结与结论　412
14.8　卫星视频广播　412
14.8.1　背景与研究意义　412
14.8.2　DVB卫星方案　413
14.8.3　卫星信道模型　414
14.8.4　盲均衡　415
14.8.5　DVB卫星方案的性能　417
14.8.6　Turbo-coded DVB系统　425
14.9　总结与结论　425
14.10　无线视频系统设计原则　426

词汇表　427
参考文献　439

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