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1 绪论1

1.1 图像信号1

1.2 数字图像信号处理4

1.2.1 数字信号处理技术4

1.2.2 数字图像信号的处理技术5

1.3 图像系统的构成6

1.3.1 图像系统的线性模型6

1.3.2 图像处理系统7

1.3.3 图像通信系统8

1.4 图像质量的评价9

1.4.1 人眼视觉特性9

1.4.2 图像质量的评价方法13

1.5 图像处理与通信的发展16

2 数字图像基础18

2.1 图像信号的数字化18

2.1.1 图像信号的频谱19

2.1.2 取样和二维取样定理19

2.1.3 量化和编码23

2.2 数字视频信号和ITU-R BT.601标准24

2.2.1 视频信号的数字化24

2.2.2 ITU-R BT.601数字视频标准26

2.3 图像设备和器件28

2.3.1 模拟信号源28

2.3.2 数字信号源和图像信号采集29

2.3.3 图像信号显示32

2.3.4 数字视频和模拟视频的转换35

2.4 高速DSP36

2.4.1 图像数据对DSP的要求36

2.4.2 高速DSP的常用结构37

2.4.3 新型高速DSP38

2.4.4 高速DSP芯片的发展趋势41

3 图像信号的正交变换43

3.1 离散傅立叶变换43

3.1.1 一维离散傅立叶变换43

3.1.2 二维离散博立叶变换48

3.1.3 离散傅立叶变换的性质50

3.2 离散K-L变换51

3.3 离散余弦变换52

3.3.1 一维DCT53

3.3.2 二维DCT55

3.4 数字图像信号的正交基表示56

3.4.1 变换核一般表达式56

3.4.2 变换的矩阵表达式57

3.4.3 基本图像和基本频谱57

3.5 沃尔什和哈达玛变换62

3.5.1 离散沃尔什变换62

3.5.2 离散哈达玛变换64

4.1 灰度级修正68

4.1.1 灰度变换法68

4 图像增强68

4.1.2 直方图修正法69

4.1.3 直方图规定法74

4.2 图像的同态增晰76

4.3 图像的平滑77

4.3.1 领域平均77

4.3.2 空间域低通滤波78

4.3.3 频率域低通滤波79

4.3.4 多幅图像平均81

4.3.5 中值滤波81

4.4 图像的锐化85

4.4.1 微分法85

4.4.2 拉普拉斯运算87

4.4.3 高通滤波89

4.5 图像的伪彩色处理90

4.5.1 图像的彩色表示90

4.5.2 伪彩色处理91

4.6 图像的几何校正93

4.6.1 空间几何价值变换93

4.6.2 像素点灰度值的确定95

5 图像复原96

5.1 图像降质的数学模型96

5.1.1 连续图像退化的数字模型97

5.1.2 几个典型的退化模型99

5.1.3 离散图像退化的数学模型102

5.1.4 循环矩阵的对角化104

5.1.5 对角化在降质模型中的应用106

5.2 无约束图像复原107

5.2.1 逆滤波107

5.2.2 无约束图像复原的病态性质108

5.2.3 匀速直线运动引起的图像模糊的复原110

5.3 有约束图像复原112

5.3.1 维纳滤波112

5.3.2 功率谱均衡复原114

5.3.3 有约束最小平方复原115

6 图像重建119

6.1 计算机断层扫描技术119

6.2 投影定理121

6.3 傅立叶投影重建123

6.4 卷积逆投影重建124

6.5 代数重建126

6.6 三维图像重建的体绘制128

6.7 三维图像重建的面绘制132

7 图像处理的数学形态学方法137

7.1 数学形态学的基本概念137

7.1.1 基本集合定义137

7.1.2 二值数学形态学的运算138

7.2 二值图像的数学形态学变换143

7.2.1 形态滤波144

7.2.2 图像的平滑处理144

7.2.3 图像的边缘提取145

7.2.5 目标探测-击中与否变换146

7.2.4 区域填充146

7.2.6 细化148

7.2.7 厚化149

7.3 灰度图像的数学形态学149

7.3.1 膨胀和腐蚀运算149

7.3.2 开启和闭合运算151

8 数字图像处理的应用154

8.1 概述154

8.2 WiT图像处理系统157

9.1 图像的统计特性161

9.1.1 图像的自相关函数161

9.1.2 图像差值信号的统计特性162

9.1.3 频率域上的统计特性164

9.1.4 图像的信息熵164

9.1.5 有限失真编码166

9.1.6 压缩比169

9.2 统计编码170

9.2.1 咐夫曼(Huffman)编码171

9.2.2 香农(Shannon)编码174

9.2.3 算术编码175

9.3 预测编码和变换编码178

9.3.1 DPCM原理178

9.3.2 最佳线性预测179

9.3.3 变换编码原理180

9.3.4 离散余弦变换(DCT)的应用183

9.3.5 变换方式及方块尺寸的选择184

9.4 量化185

9.4.1 标量量化185

9.4.2 矢量量化189

9.4.3 量化压缩机理191

10 静止图像编码194

10.1 方块编码（BTC）194

10.2 比特面编码197

10.3 JPEG标准与JPEG2000199

10.3.1 JPEC基本系统199

10.3.2 JPEG2000标准200

10.4 二值图像编码方法简介204

10.4.1 二值图像的方块编码205

10.4.2 游程长度编码RLC206

10.4.3 JBIC标准207

11 活动图像编码212

11.1 帧间预测编码212

11.1.1 帧间预测的依据212

11.1.2 基本方法214

11.1.3 帧内,帧间的模式选择214

11.2 运动估计与运动补偿预测215

11.2.1 运动补偿帧间预测215

11.2.2 基于块的运动补偿预测216

11.2.3 运动估计算法216

11.3.1 混合编剧码器结构220

11.3 混合编码220

11.3.2 H.261混合编码方案221

11.3.3 帧内、帧间编码模式222

11.4 有关国际标准简介224

11.4.1 H.231建议225

11.4.2 H.263建议227

11.4.3 MPEG-1标准229

11.4.4 MPEG-2标准232

11.4.5 MPEG-4标准233

11.5 传输差错与处理236

11.5.1 简单传输模型236

11.5.2 编码系统中的抗误码措施237

11.5.3 信道编码239

12 图像编码新方法242

12.1 小波变换与图像编码242

12.1.1 连续小玻变换242

12.1.2 离散小波变换244

12.1.3 多分辨率分析245

12.1.4 图像的小波变换编码248

12.2 模型基编码251

12.2.1 物体基编码252

12.2.2 语义基编码253

12.3 分形图像编码254

12.3.1 分形图你压缩码的基本思想254

12.3.2 与其它编码方法的关系255

13.1.1 网络的拓扑结构257

13 图像的网络传输257

13.1 通信网基础257

13.1.2 信息交换258

13.1.3 通信网的种类259

13.1.4 信息传输方式263

13.2 通信网接口266

13.3 模拟基带信号和模拟调制271

13.3.1 噪声影响271

13.3.2 线性失真272

13.3.3 非线性失真272

13.3.4 清晰度和信号带宽274

13.3.5 残留这带调幅274

13.4.2 多相相移键控276

13.4.1 数字基带信号276

13.4 数字基带信号和数字调制276

13.4.3 多电平正交幅度键控278

13.4.4 网格编码调制279

13.4.5 OFDM调制282

13.4.6 VSB调制284

14.2 可视电话系统292

14.3 数字电视体系和其它应用系统295

14 图像通信的应用和发展297

14.1 会议电视系统297

14.4 基于IP的H.323系统298

14.5 图像通信的展望305

参考文献309