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第1章 理论和实践1

1．1 基本原理1

1．1．1 源编码1

1．1．2 冗余和不相关性1

1．1．3 无损和有损源编码1

1．1．4 编码和传输2

1．2 傅立叶变换2

1．3 z变换3

1．4 应用要求3

1．4．1 点对点与广播3

1．4．2 实时与离线3

1．4．3 保真度3

1．4．4 质量3

1．4．5 错误的敏感度4

1．4．6 可伸缩性4

1．4．7 专用硬件4

1．4．8 压缩率4

1．4．9 成本4

1．5 数字域中的信号5

1．5．1 合成源5

1．5．2 模拟信号的数字化5

1．6 时间采样6

1．6．1 采样幅值8

1．6．2 脉冲编码调制9

1．6．3 数字处理9

1．6．4 模拟再现的准备10

1．7 人类视觉系统10

1．7．1图片质量11

1．7．2 调制传输功能13

1．7．3 倾斜效应：水平和垂直感觉13

1．7．4 马赫效应和轮廓感觉13

1．7．5 屏蔽14

1．7．6 移动对象分辨率的损失16

1．7．7 采样运动的插值18

1．7．8 移动和静态图片传输编码19

1．8 参考文献21

第2章 视频压缩处理22

2．1 扫描22

2．1．1 同步22

2．1．2 隔行扫描22

2．1．3 分辨率23

2．2 色彩基础24

2．2．1 兼容性24

2．3 颜色传输标准25

2．3．1 NTSC编码器26

2．3．2 NTSC解码器27

2．3．3 PAL28

2．3．4 PAL编码器28

2．3．5 PAL解码器29

2．3．6 SECAM29

2．3．7 SECAM编码器30

2．3．8 SECAM解码器31

2．3．9 3个主要标准的比较31

2．4 在视频信号数字处理过程中的特殊考虑31

2．4．1 噪声32

2．4．2 特殊滤波技术34

2．4．3 空间滤波34

2．4．4 时间滤波34

第3章 视频压缩技术：编码36

3．1 图片作为消息36

3．2 编解码器参考模型36

3．2．1 第1个图片模型和它的编码37

3．2．2 特定源的码字分配39

3．2．3 第2个图片模型：源存储器41

3．3 数字图片编码：解相关和量化43

3．3．1 解相关：源失去记忆44

3．3．2 预测编码45

3．3．3 转换编码基础46

3．3．4 解相关信号的量化47

3．3．5 量化器的设计步骤48

3．3．6 非线性量化器49

3．3．7 最大量化器，劳埃德算法50

3．3．8 线性量化器51

3．3．9 量化之前解相关的原因51

3．4 参考文献52

第4章 视频压缩技术：差分脉码调制技术54

4．1 作为简单的解相关方法使用DPCM54

4．1．1 误差影响的DPCM54

4．1．2 从预测值中获取的信息55

4．1．3 电视图片的预测器56

4．1．4 内部预测58

4．1．5 自适应预测器60

4．1．6 通道的传输错误61

4．1．7 预测误差的量化器62

4．1．8 自适应量化器66

4．2 图像序列的帧间编码和运动补偿66

4．2．1 DPCM的预测器66

4．2．2 运动补偿的原因67

4．2．3 带有运动补偿的帖间DPCM67

4．2．4 通过块匹配估计运动的方法67

4．2．5 使用块匹配技术的运动估计器69

4．2．6 块匹配所需的工作量71

4．2．7 削减计算要求的块匹配技术72

4．2．8 运动估计的其他方法74

4．2．9 干扰对测量的影响75

4．2．10 一般应用的运动向量76

4．3 参考文献76

第5章 视频压缩技术：变换编码78

5．1 变换编码的重要性78

5．1．1 频率域中的编码技术：变换编码78

5．1．2 变换的一般解释78

5．1．3 系数量化和编码优于像素的原因81

5．1．4 哪种变换最好83

5．1．5 平面变换84

5．1．6 系数的量化过程87

5．2 实现考虑88

5．2．1 帧内转换编码90

5．2．2 系数编码93

5．2．3 其他考虑因素96

5．2．4 帧间变换编码96

5．2．5 帧间DCT或混合DCT97

5．2．6 量化和传输引起的典型编码错误98

5．2．7 实践考虑98

5．3 参考文献100

第6章 视频压缩技术：向量量化102

6．1 引言102

6．1．1 概述：标量量化器102

6．2 向量量化器103

6．2．1 随机VQ：设计代码薄104

6．2．2 最相似码向量的搜索策略106

6．2．3 晶格VQ107

6．2．4 哪种晶格最好108

6．2．5 工作量更少：金字塔VQ109

6．2．6 晶格VQ还是随机VQ109

6．3 应用于图片编码的VQ111

6．3．1 分类的VQ（CVQ）111

6．3．2 高通和带通信号的应用112

6．3．3 预先可视化VQ113

6．3．4 向量量化和防错113

6．4 参考文献116

第7章 子带编码118

7．1 从声音到视觉118

7．2 解相关原则118

7．2．1 基本框图119

7．2．2 增益120

7．2．3 子带编码和DPCM123

7．2．4 频带分割的应用123

7．2．5 一个简单的例子124

7．2．6 变换也是滤波器组126

7．2．7 子带编码和变换编码126

7．2．8 QMF组127

7．2．9 图片频带分割的3种结构128

7．2．10 量化130

7．2．11 能消除所有依赖吗131

7．2．12 应用考虑131

7．2．13 运动图片的子带编码132

7．2．14 子带编码：成果和前景133

7．3 参考文献133

第8章 声音和音频135

8．1 概述135

8．1．1 听觉屏蔽135

8．1．2 频谱屏蔽136

8．1．3 瞬态屏蔽136

8．1．4 失真137

8．1．5 声道138

8．2 模拟压缩技术141

8．2．1 预加重141

8．2．2 宽带压缩扩展141

8．3 数字音频压缩143

8．4 数字压缩技术144

8．4．1 子带ADPCM编码145

8．4．2 线性预测146

8．4．3 自适应量化147

8．4．4 apt-X100编码延时148

8．4．5 位错误响应148

8．4．6 apt-X100的实现过程149

8．4．7 自同步149

8．4．8 子带APCM编码149

8．4．9 ISO/MPEG第2层编码150

8．4．10 比例系数152

8．4．11 音频数据位分配152

8．4．12 取消错误152

8．4．13 编辑压缩数据152

8．4．14 应用方面的考虑152

8．5 参考文献153

第9章 视频压缩标准154

9．1 设置标准154

9．2 视频压缩系统154

9．2．1 JPEG154

9．2．2 基线编码器155

9．2．3 MPEG155

9．2．4 MPEG-1157

9．2．5 MPEG-2159

9．2．6 视频源代码159

9．2．7 空间和SNE可量测性160

9．3 使用MPEG-2传输流进行定时和同步162

9．3．1 MPEG-2视频压缩163

9．3．2 MPEG-2传输流164

9．3．3 系统时间戳165

9．3．4 参考时钟同步167

9．4 参考文献168

第10章 压缩的应用169

10．1 视频会议169

10．1．1 H.261169

10．1．2 H.261编码172

10．2 数字视频转换172

10．2．1 TV接收模式172

10．3 CD应用174

10．3．1 CD物理规范174

10．3．2 CD 系统标准175

10．3．3 红皮书：音频CD176

10．3．4 红皮书重放177

10．3．5 黄皮书：CD-ROM178

10．3．6 ISO 9660格式179

10．3．7 绿皮书（CD-I）和黄皮书180

10．3．8 CD-I中的ADPCM音频压缩180

10．3．9 CDI就绪光盘181

10．3．10 增强CD（CD+）181

10．3．11 CD桥光盘181

10．3．12 相片CD182

10．3．13 CD-I 全动和视频CD183

10．3．14 可录制CD183

10．3．15 CD视频184

10．3．16 MMCD184

10．4 参考文献185

第11章 计算机的压缩应用186

11．1 简介186

11．1．1 TV音频和视频信号186

11．1．2 PC总线和视频捕获结构186

11．1．3 模拟MUX结构188

11．1．4 数字MUX结构189

11．1．5 DAC附加结构189

11．1．6 共享帧缓冲区结构190

11．1．7 外设元件接口（PCI）结构190

11．1．8 PCI多媒体接口190

11．1．9 立体声解码器191

11．1．10 视频换算器192

11．1．11 闭路字幕和图文电视解码器192

11．1．12 MPEG-1音频和视频解码器192

11．1．13 软件解码193

11．2 只用软件压缩的算法196

11．2．1 向量量化196

11．2．2 小波变换196

11．2．3 分形196

11．3 PC应用197

11．3．1 PCI总线197

11．3．2 PCI视频使新应用得以实现198

11．3．3 PCI多媒体桥IC中的SAA714X家族199