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第一章 图像与数字图像通信1

1.1 图像及其表示1

1.2 数字图像的输入和输出方法3

1.2.1 数字图像的输入3

1.2.2 数字图像的输出4

1.3 图像信息的接受与质量测度5

1.3.1 图像信息的接受5

1.3.2 图像的质量测度8

1.4 数字图像处理9

1.5 数字图像通信系统的基本结构9

第二章 图像分析与正交变换11

2.1 二维线性系统的基本理论11

2.1.1 线性位移不变系统11

2.1.2 图像系统的点扩展函数12

2.2 图像的二维傅里叶变换13

2.3 数字图像的产生15

2.3.1 二维信号取样定理15

2.3.2 图像的量化18

2.4 二维离散线性变换20

2.4.1 变换式与变换核20

2.4.2 变换的矩阵形式20

2.4.3 变换的矢量形式21

2.4.4 正交变换22

2.5 二维离散傅里叶变换22

2.5.1 定义22

2.5.2 性质23

2.6 二维离散余弦变换24

2.6.1 一维DCT25

2.6.2 二维DCT26

2.7 图像的统计特性27

2.7.1 图像的空间域统计特性27

2.7.2 图像的频率域统计特性28

第三章 信息熵编码的基本理论29

3.1 图像压缩编码系统的基本构成29

3.2 信源模型及其熵30

3.2.1 独立信源30

3.2.2 马尔可夫信源30

3.2.3 无失真编码定理与最佳编码31

3.2.4 编码器的性能33

3.3 霍夫曼编码33

3.4 改进的霍夫曼编码35

3.5 算术编码36

3.5.1 基本编码原理36

3.5.2 Q-编码器39

第四章 图像的无失真编码方法41

4.1 二值图像编码41

4.1.1 一维游程长度编码41

4.1.2 二维游程长度编码43

4.2 比特平面编码46

4.2.1 灰度图像的比特平面分解46

4.2.2 比特平面的格雷码表示46

4.3 二值图像编码的国际标准--JBIC47

4.3.1 编码方案概述47

4.3.2 分辨率减小模块48

4.3.3 差分层编码模块50

4.3.4 最低分辨率层的编码53

4.3.5 自适应算数编码器54

4.4 无失真预测编码54

4.4.1 理论分析54

4.4.2 DPCM 预测编码器55

4.4.3 预测误差的熵编码56

第五章 图像的有失真编码方法58

5.1 有失真编码概述58

5.2 预测编码59

5.2.1 图像的线性预测59

5.2.2 编码器的组成59

5.2.3 最佳线性预测60

5.2.4 预测误差的量化61

5.3 变换编码62

5.3.1 变换编码的基本原理62

5.3.2 变换系数的编码方法63

5.3.3 变换编码的应用65

5.4 块截断编码66

5.4.1 基本方法66

5.4.2 量化器的设计67

5.4.3 对比特图和量化值的编码67

5.5 矢量量化编码68

5.5.1 编码方法69

5.5.2 码书的设计69

5.6 图像的分层编码71

5.6.1 按比特平面的分层编码72

5.6.2 均值金字塔72

5.7 静止图像编码的国际标准--JPEG74

5.7.1 JPEG基本系统75

5.7.2 应用举例78

5.7.3 编码比特率的控制80

5.7.4 实验结果81

第六章 活动图像编码82

6.1 活动图像及其数字化82

6.1.1 电视信号与电视制式82

6.1.2 数字化电视图像87

6.2 帧间线性预测88

6.3 运动估计与补偿89

6.3.1 分块匹配法90

6.3.2 快速搜索算法91

6.3.3 运动估计示例93

6.4 活动图像编码的实现方案93

6.5 活动图像编码的国标标准--MPEG94

6.5.1 MPEG-1系统方案概述94

6.5.2 MPEG-1视频流的数据结构95

6.5.3 MPEG-1的视频编码方式97

6.5.4 MPEG-1的视频编码器和解码器99

6.5.5 MPEG-2100

第七章 图像编码方法的新进展104

7.1 子带编码104

7.1.1 基本编码原理104

7.1.2 分析与综合滤波器组104

7.1.3 图像的子带分解106

7.1.4 子带的编码107

7.2 小波变换编码108

7.2.1 小波分析基础108

7.2.2 小波变换110

7.2.3 小波变换系数的零树编码115

7.2.4 JPEG-2000建议草案简介117

7.3 分形编码119

7.3.1 迭代函数系统理论简介119

7.3.2 编码方法120

7.3.3 分形编码实例122

7.4 基于模型的编码123

7.4.1 基于物体的方法123

7.4.2 基于知识和语义的方法125

第八章 数字图像通信网络128

8.1 计算机局域网和广域网128

8.1.1 网络结构与设备概述128

8.1.2 网络中数据的交换130

8.1.3 网络中路由的选择131

8.2 互连网132

8.2.1 网络结构133

8.2.2 互连网协议134

8.2.3 互连网上的图像通信135

8.3 综合业务数字网136

8.3.1 ISDN网络结构136

8.3.2 ISDN的层结构137

8.4 B-ISDN与ATM网137

8.4.1 ATM的基本原理138

8.4.2 ATM中的图像通信140

第九章 图像通信质量分析与比特率控制141

9.1 对图像和通信系统的质量要求142

9.1.1 对图像的质量要求142

9.1.2 对图像传输系统的业务质量要求143

9.2 系统的实际编码图像业务质量143

9.2.1 数据传输速率143

9.2.2 误码与数据包丢失144

9.2.3 时延145

9.2.4 复用数据流中的图像质量145

9.2.5 MPEG-2传输包在ATM上的传输147

9.3 误码和数据包丢失对编码图像序列的影响148

9.3.1 误差的产生148

9.3.2 误差对编码图像序列的影响149

9.3.3 减小误差影响的方法151

9.4 图像通信中的比特率控制152

9.4.1 比特率控制的要求152

9.4.2 编码参数对编码比特率的影响153

9.4.3 比特率控制方法154

第十章 数字图像通信系统156

10.1 会议电视156

10.1.1 会议电视系统的组成156

10.1.2 国际视频编码标准H.261157

10.1.3 会议电视系统应用举例159

10.2 可视电话160

10.2.1 概述160

10.2.2 国际低比特率视频编码标准H.263简介160

10.2.3 可视电话实例162

10.3 高清晰度电视(HDTV)163

10.3.1 概述164

10.3.2 ATSC数字电视标准简介166

10.3.3 我国HDTV的研究进展169

10.4 数字电视卫星传输系统171

10.5 视频点播(VOD)172

10.5.1 VOD系统的基本要求173

10.5.2 VOD系统的组成174

10.5.3 VOD系统的技术关键175

10.5.4 VOD系统举例175

附录A C语言程序示例177

附录B CCITT T.4(G3)标准编码数据205

附录C JBIG标准编码数据207

附录D JPEG标准编码数据213

参考文献221