图像编码基础

　　《图像编码基础》系统地介绍了图像编码的基础理论，主要包括视觉与图像质量、图像的统计特性、内插和运动参数估值、二维线性变换、预测编码方法、矢量量化编码、信息保持编码和率失真理论，同时介绍了图像编码领域新的研究成果及发展方向，如分形的编码方法、基于内容的图像编码等。由于图像编码标准推动了图像编码技术的应用，因此本书对图像编码的标准及发展作了阐述。另外对图像编码应用中新的技术和方法，如流媒体、立体图像编码、信息与差错隐藏等，本书也作了介绍。本书适合作为研究生教材和高年级本科学生的选修课教材，并可作为相关领域研究人员的参考用书。

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第1章概述
1.1图像与通信
1.2图像的数字化
1.3图像编码的研究对象和重点
1.4图像压缩编码方法的分类
1.5图像编码的应用
1.6图像编码研究的发展简史
参考文献
第2章视觉与图像质量
2.1视觉系统的生理基础
2.1.1人眼的结构
2.1.2视网膜的信息处理机构
2.1.3视觉信息在视网膜外的传递
2.2光觉与色觉
2.2.1光的谱能分布
2.2.2视觉心理物理学
2.2.3彩色视觉的参量
2.3视觉模型
2.3.1黑白视觉模型
2.3.2彩色视觉模型
2.3.3考虑空间和时间滤波特性的视觉模型
2.4图像质量
2.4.1图像质量的主观评价
2.4.2黑白图像的逼真度
2.4.3彩色图像的逼真度
参考文献
第3章二维线性变换
3.1二维线性移位不变系统
3.1.1连续模型
3.1.2一维离散模型
3.1.3二维离散模型
3.2用正交基表示图像
3.2.1二维变换的正交基
3.2.2沃尔什和哈达马正交基
3.2.3傅里叶正交基
3.2.4二维傅里叶变换的性质
3.2.5二维沃尔什变换的性质
3.3其他二维变换
3.3.1二维余弦变换
3.3.2二维哈尔变换
3.3.3二维数论变换
3.3.4最佳坐标展开变换
3.4小波变换
3.4.1时间频率分析与小波
3.4.2小波基的选择
3.4.3图像的二维小波变换编码
3.4.4整数小波变换
3.5视频三维小波变换
参考文献
第4章内插和运动参数估值
4.1亚取样和内插
4.21/2、1/K取样和内插
4.2.11/2抽取和内插
4.2.21/K抽取和内插
4.2.3三维图像的取样和内插
4.3像素递归算法
4.3.1像素递归算法的原理
4.3.2改善收敛速度的算法
4.4基于块的运动估值
4.4.1整像素精度的运动估值算法
4.4.2亚像素精度的运动估值
4.4.3分层算法（金字塔法）
参考文献
第5章图像的统计特性
5.1随机变量和随机场
5.1.1概率与概率分布函数
5.1.2数学期望、n阶中心矩和联合矩
5.1.3随机场
5.1.4均匀随机场的相关函数及频谱密度
5.2图像信号在变换域中的统计特性和自相关函数
5.2.1图像信号的一维傅里叶频谱和自相关函数
5.2.2图像信号的二维傅里叶频谱和自相关函数
5.2.3去相关的KL变换和霍特林变换
5.2.4余弦变换的次优性
5.3图像差值信号的统计特性
5.3.1图像差值信号的概率分布
5.3.2电视图像帧间差值信号的统计特性
5.4图像的信息量和信息熵
5.4.1图像的概率分布、信息量和信息熵
5.4.2图像信号的高阶马尔可夫过程及高阶熵
参考文献
第6章预测编码和块余弦编码方法
6.1图像预测编码法的基本原理
6.1.1最佳线性预测
6.1.2MMSE最佳量化器的设计
6.1.3考虑主观视觉效果的量化器和线性预测器
6.2自适应预测编码
6.2.1自适应量化器
6.2.2自适应预测器
6.3图像的块余弦变换编码方法
6.3.1正交变换编码的物理意义
6.3.2余弦变换系数的分布规律
6.3.3块变换编码视觉效应的讨论
6.3.4图像的二维块余弦变换编码
6.4帧间预测编码
6.4.1电视图像中典型景物的类型
6.4.2空间分辨率和时间分辨率的交换
6.4.3帧间预测编码方法
6.5数字信道传输误码对图像质量的影响
参考文献
第7章图像分形编码
7.1分形的概念和定义
7.2分形的测度
7.3仿射变换和迭代函数系统
7.4拼贴定理
7.5分形编码方法
参考文献
第8章信息保持编码和率失真理论
8.1信息保持编码
8.1.1有记忆信源的去相关处理
8.1.2熵编码中的最佳赫夫曼编码法
8.1.3Golomb码
8.1.4熵保持编码
8.2非平稳信源和信源统计未知时的编码
8.2.1非平稳信源的开关选择复合信源模型
8.2.2普适编码
8.2.3算术编码
8.3香农率失真理论
8.3.1互信息量
8.3.2率失真函数
8.3.3香农的信源编码定理
8.4率失真理论实际处理方法及应用
8.4.1典型的率失真函数
8.4.2用失真率函数进行计算
8.5有记忆信源的率失真理论，矢量编码
8.5.1矢量信源
8.5.2有记忆信源
参考文献
第9章矢量量化编码
9.1矢量的基本原理
9.2矢量编码的码书设计
9.2.1LBG算法
9.2.2神经网络设计法
9.3矢量编码搜索方法
9.3.1树搜索原理
9.3.2树结构的设计
9.4基于图像压缩的矢量编码方法
9.4.1空间域矢量量化
9.4.2预测矢量量化
9.4.3变换域矢量量化
9.4.4二值矢量量化编码
参考文献
第10章基于内容的图像编码
10.1基于内容图像编码的概述
10.2物体基编码
10.2.1物体基分析综合编码概述
10.2.2物体基分析综合编码的图像分析
10.2.3物体基分析综合编码的图像综合
10.2.4物体基分析综合编码的参数编码
10.2.5采用不同源模型时的图像分析和参数编码
10.2.6形状编码
10.2.7基于形状的纹理编码
10.2.8物体基分析综合编码与传统面向块的混合编码的比较
10.3模型基编码
10.3.1模型基编码的框架与基本步骤
10.3.2模型的建立
10.3.3图像分析与参数估计
10.3.4图像综合
10.4语义基编码
10.4.1AU的概念
10.4.2AU形变规则
10.4.3语义参数HMP和FEP的估计
10.5模型基和语义基编码的一个实例
10.5.1人脸对象参数FDP和FAP
10.5.2FAP的编码
10.5.3利用FAP生成脸部序列
参考文献
第11章立体图像编码
11.1引言
11.1.1立体图像及其产生原理
11.1.2立体图像的压缩背景
11.2立体图像压缩的理论基础
11.2.1基于视差补偿的立体图像编码
11.2.2基于子空间投影的立体图像编码
11.3混合分辨率在立体图像编码中的应用
11.4基于对象的立体图像编码
11.5其他立体图像编码方法
11.5.1应用二维滤波器进行立体图像压缩
11.5.2小波立体图像压缩
11.6立体图像序列的压缩
11.6.1与MPEG2兼容的压缩方案
11.6.2基于对象的立体图像序列压缩方案
11.7分布式信源编码
11.7.1分布式信源编码
11.7.2用于传感器阵列的分布式编码
11.7.3用于视频编码的分布式信源编码
参考文献
第12章二值和静态图像编码
12.1二值图像和文字编码
12.1.1跳过白色块编码
12.1.2游程长度编码
12.1.3一维修正赫夫曼码
12.1.4二维编码
12.1.5识别编码
12.1.6灰度图像的二值表示编码方法
12.2二值图像编码标准和JBIG标准
12.3静态图像编码
12.4JPEG和JPEG2000编码标准
12.4.1JPEG编码标准
12.4.2JPEG2000编码标准
参考文献
第13章流媒体和可分层编码
13.1流媒体
13.1.1流媒体的系统结构
13.1.2流媒体服务器技术
13.1.3流媒体传输协议
13.1.4视频编码的网络适配
13.2可分层编码
13.2.1信噪比可分层编码
13.2.2空域可分层编码
13.2.3时域可分层编码
13.2.4精细颗粒分层编码
参考文献
第14章视频编码及其相关标准
14.1混合编码框架
14.2视频编码的系列标准
14.2.1H.120、H.261及H.263
14.2.2MPEG1、MPEG2及MPEG4(part 2)
14.2.3H.264/MPEG4 AVC
14.3中国自主制订的音视频编码技术标准
14.3.1AVS视频1.0的核心技术
14.3.2AVS视频1.0的性能与应用
参考文献
ⅩⅦⅩⅧ第15章信息与差错隐藏
15.1差错隐藏基础
15.1.1传输错误的产生和影响
15.1.2传输错误的传播
15.1.3错误复原技术的分类
15.1.4错误检测
15.2前向差错隐藏
15.2.1传输优先分级的分层编码
15.2.2多重描述编码
15.2.3信源信道联合编码
15.2.4鲁棒波形编码
15.2.5鲁棒熵编码
15.2.6前向纠错编码
15.2.7传输级控制
15.3差错隐藏后处理技术
15.3.1时间预测运动补偿
15.3.2最大平滑恢复
15.3.3凸集投影
15.3.4空间与频率域内插
15.3.5运动矢量和编码模式的恢复
15.4交互式差错隐藏
15.4.1错误隐藏的选择性编码
15.4.2错误隐藏的自适应传输
15.4.3无等待重传
15.4.4优先分级、多复制重传
15.5图像的信息隐藏
15.5.1信息隐藏的原理与基本要求
15.5.2数字图像信息隐藏的典型算法
15.5.3信息隐藏的应用和展望
参考文献