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第1章 绪论1

1.1 IP网络基础1

1.1.1网络结构和信息交换2

1.1.2网络传输媒介4

1.1.3网络接入方式4

1.1.4三网融合——IP网络7

1.2视频信号的数字化和压缩10

1.2.1视频信号的采集和显示11

1.2.2视频信号的数字化13

1.2.3视频信号的压缩编码16

1.2.4压缩视频的流化17

1.3视频流的网络传输19

1.3.1网络的层次结构和协议19

1.3.2视频流传输的两种方式21

1.3.3传输控制和差错控制21

1.3.4网络的QoS和用户的QoE24

1.3.5单播、广播和组播25

1.4 HTTP网络视频传输25

1.4.1视频网络传输的进展26

1.4.2 HTTP自适应视频流传输26

1.4.3 DASH国际标准27

参考文献27

第2章 视频压缩编码29

2.1数字视频的种类29

2.1.1平面视频30

2.1.2立体视频34

2.1.3多视点视频35

2.2混合视频编码方法37

2.2.1预测编码37

2.2.2变换编码38

2.2.3混合编码框架39

2.2.4运动估计和运动补偿40

2.2.5量化和扫描43

2.2.6熵编码44

2.2.7环路滤波45

2.3视频编码标准46

2.3.1标准化进程46

2.3.2 H.26x系列标准47

2.3.3 MPEG-x系列标准50

2.3.4 H.264／AVC标准53

2.3.5 AVS标准56

2.3.6 VC-1标准57

参考文献57

第3章HEVC视频编码新标准59

3.1 HEVC视频编码系统59

3.1.1标准化过程59

3.1.2编码结构60

3.1.3条和片的划分61

3.1.4四叉树单元划分62

3.1.5图像格式63

3.1.6编码选择和性能64

3.2 HEVC的主要编码工具65

3.2.1帧内预测65

3.2.2帧间预测68

3.2.3整数变换和量化71

3.2.4自适应算术编码72

3.2.5环路滤波73

3.3 HEVC的扩展74

3.3.1可分级扩展75

3.3.2多视点扩展78

3.3.3 3D扩展81

3.3.4多层编码扩展83

参考文献84

第4章IP网络基础86

4.1网络的分层模型86

4.1.1网络协议及其层次特性87

4.1.2 OSI网络模型88

4.1.3 TCP／IP网络模型89

4.2因特网的组成91

4.2.1因特网的结构91

4.2.2互联网、因特网和万维网93

4.2.3互联网的发展历程94

4.2.4因特网提供的服务95

4.2.5万维网96

4.3因特网协议和工作模式98

4.3.1 TCP／IP98

4.3.2 IP地址和域名98

4.3.3 C／S和B／S模式100

4.4报文传输方式101

4.4.1单播101

4.4.2广播102

4.4.3组播102

4.5组播传输方式103

4.5.1组播的协议103

4.5.2组播的地址105

4.5.3组播的模型106

4.5.4组播的转发107

参考文献109

第5章 无线IP网络111

5.1无线通信基础111

5.1.1无线电波及其频谱111

5.1.2天线113

5.1.3无线电波的传播方式114

5.1.4移动通信116

5.2无线信道特性118

5.2.1传播损耗119

5.2.2多普勒效应121

5.2.3噪声、干扰和失真122

5.2.4无线信号的移动接收122

5.3无线局域网123

5.3.1 WLAN的调制124

5.3.2 WLAN的特点124

5.3.3 WLAN的标准125

5.4 LTE／4G移动通信网127

5.4.1 LTE技术127

5.4.2 LTE系统129

5.4.3 OFDM调制技术130

5.4.4 MIMO天线技术135

5.5 WiMAX无线宽带接入138

5.5.1 WiMAX的协议138

5.5.2 WiMAX的技术139

5.5.3 WiMAX的特点140

5.5.4 WiMAX的应用140

参考文献141

第6章 压缩视频流143

6.1压缩视频的流化143

6.1.1 MPEG-2视频流144

6.1.2视频流容器145

6.2基本流146

6.2.1 MPEG-2的数据结构146

6.2.2 MPEG-2基本流148

6.3打包基本流148

6.3.1 PES包的头部信息149

6.3.2 PES打包考虑149

6.4节目流150

6.4.1 PS包的头部信息150

6.4.2 PS包的载荷信息151

6.5传输流151

6.5.1 TS流的结构152

6.5.2 TS包的头部信息153

6.5.3 TS包的载荷信息155

6.5.4多路节目的复用155

6.5.5节目专用信息156

6.6 TS流的同步160

6.6.1分层的时间信息160

6.6.2系统时钟和节目时钟参考161

6.6.3时间戳162

6.6.4 TS的同步机制163

参考文献165

第7章RTP视频流传输系统167

7.1视频流的传输167

7.1.1流媒体概念167

7.1.2传输层协议168

7.1.3流媒体传输方式170

7.1.4流媒体传输系统172

7.2 RTP族173

7.2.1承载数据的RTP173

7.2.2检测传输的RTCP177

7.2.3控制会话的RTSP180

7.2.4负责传输的UDP182

7.3流媒体服务系统184

7.3.1系统结构184

7.3.2流媒体服务器185

7.4流媒体同步技术187

7.4.1媒体同步188

7.4.2影响媒体同步的因素189

7.4.3主要同步方法189

7.4.4时间戳同步技术190

7.4.5音频和视频同步一例192

参考文献194

第8章HTTP视频流传输系统196

8.1 HTTP／TCP197

8.1.1视频流传输方式比较197

8.1.2 HTTP197

8.1.3 TCP199

8.2 DASH标准203

8.2.1企业的HTTP自适应传输系统203

8.2.2 DASH的标准化过程205

8.2.3 DASH标准提要206

8.3 DASH的媒体呈现描述207

8.3.1 DASH系统207

8.3.2 DASH的数据格式209

8.3.3 DASH的媒体分片211

8.3.4 DASH的切换和同步212

8.4 DASH系统的关键技术212

8.4.1 DASH系统的工作过程212

8.4.2自适应速率控制技术213

8.4.3媒体的分片技术215

8.4.4用户终端技术216

8.5 DASH的开发和应用217

8.5.1 DASH的研究和开发218

8.5.2 DASH的应用219

8.5.3 DASH小结221

参考文献222

第9章 网络视频传输的质量控制225

9.1图像质量评价225

9.1.1主观质量评价方法226

9.1.2客观质量评价方法226

9.1.3 SSIM质量评价方法227

9.1.4部分参考和无参考评价方法228

9.2 QoS保证229

9.2.1 QoS概念229

9.2.2基本的QoS业务模型231

9.2.3基于终端的QoS保证232

9.2.4基于网络的QoS保证233

9.3 QoE保证236

9.3.1 QoE概念236

9.3.2视频业务的QoE237

9.3.3 QoS与QoE的关系238

9.3.4视频质量评价QoE239

9.3.5 QoE客观评估模型241

9.4码率控制242

9.4.1码率控制机理242

9.4.2常见码率控制方法244

9.5拥塞控制247

9.5.1网络拥塞的产生247

9.5.2网络拥塞的控制247

9.5.3 TCP友好的拥塞控制248

参考文献250

第10章 视频流传输的差错控制252

10.1传输差错的产生252

10.1.1网络因素253

10.1.2终端因素254

10.1.3丢包对重建视频的影响254

10.2网络的差错检测和控制256

10.2.1网络的差错检测256

10.2.2网络的差错控制257

10.2.3差错检测和控制的基本方法258

10.2.4终端的差错控制260

10.3编码端的差错控制261

10.3.1编码区域隔离261

10.3.2前向纠错编码262

10.3.3反向变长编码263

10.3.4不等差错保护263

10.3.5灵活的宏块顺序264

10.3.6可分级编码和多描述编码265

10.4解码端的差错控制269

10.4.1差错掩盖269

10.4.2空域帧内差错掩盖269

10.4.3时域帧间差错掩盖271

10.4.4 混合差错掩盖272

10.5编解码端交互的差错控制272

参考文献273

第11章 高清数字电视的IP网络传输275

11.1高清和超高清数字电视275

11.1.1高空间分辨率275

11.1.2高亮度分辨率277

11.1.3宽色域范围278

11.1.4大数据量279

11.2数字电视格式和接口279

11.2.1标清电视BT.601和BT.656标准279

11.2.2高清电视BT.709和BT.1120标准282

11.2.3超高清电视BT.2020和BT.2077标准284

11.3演播室视频的网络传输标准288

11.3.1传统的SDI接口288

11.3.2 SMPTE 2022标准290

11.3.3 SMPTE 2059和IEEE 1588标准292

11.4数字电视的网络传播294

11.4.1网络P2P视频直播294

11.4.2内容分发网络297

参考文献300

第12章 网络视频流传输的应用302

12.1移动网络的视频直播303

12.1.1移动流媒体系统303

12.1.2移动视频直播系统的构成305

12.1.3流媒体服务器305

12.1.4移动视频直播的关键技术307

12.1.5手机直播系统一例308

12.2 IP网络视频会议系统308

12.2.1视频会议系统的构成309

12.2.2视频会议系统的网络要求310

12.2.3视频会议系统的关键技术311

12.2.4视频会议系统的发展312

12.3 IP网络视频监控系统313

12.3.1视频监控的发展313

12.3.2视频监控系统的结构314

12.3.3视频监控系统的关键技术315

12.3.4视频监控实例316

12.4 IP网络电视系统318

12.4.1 IPTV的系统构成318

12.4.2 IPTV的关键技术319

12.4.3 IPTV的标准化321

12.4.4 IPTV的服务321

参考文献322