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第1章 引言1

1.1压缩理论简介1

1.2视频格式简介1

1.3视频压缩标准的发展4

1.3.1国际电信联盟H.120标准7

1.3.2 JPEG8

1.3.3 ITU H.261标准8

1.3.4 MPEG8

1.3.5 MPEG-2标准9

1.3.6 ITU H.263标准9

1.3.7 ITU H.263+/H.263+++标准9

1.3.8 MPEG-4标准9

1.3.9 H.26L/H.264标准10

1.4视频通信11

1.5本书的组织结构13

第2章 分形图像编解码器14

2.1分形原理14

2.2一维分形编码16

2.2.1分形编解码器的设计18

2.2.2分形编解码器的性能19

2.3差错敏感度及复杂度22

2.4总结与结论24

第3章 低比特率DCT编解码器 和HSDPA型可视电话25

3.1视频编解码器概要25

3.2运动补偿原理26

3.2.1 距离度量28

3.2.2运动搜索算法30

3.2.3其他运动估计技术34

3.2.4结论35

3.3变换编码35

3.3.1一维变换编码35

3.3.2二维变换编码36

3.3.3面向单类DCT的量化器训练38

3.3.4面向多类DCT的量化器训练38

3.4编解码器概述40

3.5初始的帧内编码41

3.6增益控制的运动补偿42

3.7 MCER主动/被动概念42

3.8重建帧缓冲区的部分强制更新43

3.9增益/代价控制的帧间编解码器44

3.9.1复杂度的考虑和降低技术45

3.10比特分配策略46

3.11实验结果47

3.12 DCT编解码器的抗误码性能48

3.12.1比特敏感度48

3.12.2 CodecⅠ型和Ⅱ型的比特敏感度50

3.13基于DCT的低比特率视频收发器50

3.13.1调制解调器的选择50

3.13.2源匹配收发器51

3.14系统性能55

3.14.1系统1的性能55

3.14.2系统2的性能57

3.14.3系统3～5的性能60

3.15总结与结论62

第4章 极低比特率VQ编解码器和HSDPA型可视电话收发器63

4.1引言63

4.2码书设计63

4.3矢量量化器的设计65

4.3.1均值和形状增益矢量量化67

4.3.2自适应矢量量化68

4.3.3分类矢量量化69

4.3.4算法复杂度70

4.4误码性能71

4.4.1比特分配策略71

4.4.2比特敏感度72

4.5基于VQ的低比特率视频收发器73

4.5.1调制方式的选择73

4.5.2前向纠错74

4.5.3系统1的结构76

4.5.4系统2的结构76

4.5.5系统3～6的结构77

4.6系统性能77

4.6.1仿真环境77

4.6.2系统1和系统3的性能78

4.6.3系统4和系统5的性能79

4.6.4系统2和系统6的性能80

4.7基于格型VQ视频和TCM的联合交互式解码81

4.7.1引言81

4.7.2系统概述81

4.7.3压缩82

4.7.4矢量量化分解82

4.7.5串联和迭代译码83

4.7.6传输帧结构83

4.7.7帧差分解83

4.7.8 VQ码书85

4.7.9 VQ激励码限制85

4.7.10 VQ格形结构86

4.7.11 VQ编码88

4.7.12 VQ解码89

4.7.13结果90

4.8总结与结论93

第5章 基于四叉树的低比特率编解码器和HSDPA型可视电话95

5.1概述95

5.2四叉树分解95

5.3四叉树强度匹配97

5.3.1零阶强度匹配97

5.3.2一阶强度匹配99

5.3.3分解算法的问题99

5.4基于模型的参数增强101

5.4.1人眼和嘴的检测102

5.4.2参数码书训练103

5.4.3参数编码104

5.5改进的QT编解码器105

5.6误码性能105

5.6.1比特分配107

5.6.2比特敏感度107

5.7基于QT编解码的视频收发器108

5.7.1信道编码与调制108

5.7.2基于QT的收发器结构108

5.8基于QT的视频收发器性能110

5.9基于QT的视频收发器总结113

5.10低比特率视频编解码器/收发器总结113

第6章 低复杂度技术116

6.1差分脉冲编码调制116

6.1.1基本的差分脉冲编码调制116

6.1.2帧内/帧间差分脉冲编码调制118

6.1.3自适应差分脉冲编码调制118

6.2块截断编码119

6.2.1块截断算法119

6.2.2块截断编解码器的实现121

6.2.3帧内块截断编码121

6.2.4帧间块截断编码122

6.3子带编码123

6.3.1正交镜像滤波器的完全重构124

6.3.2实用的正交镜像滤波器130

6.3.3基于游程长的帧内子带编码132

6.3.4基于Max-Lloyd的子带编码134

6.4总结与结论137

第7章 高分辨率DCT编码138

7.1引言138

7.2帧内量化器训练138

7.3面向高质量图像的运动补偿142

7.4帧间DCT编码145

7.4.1 MCER DCT变换的特性145

7.4.2联合运动补偿和残差编码150

7.5提出的编解码器151

7.5.1运动补偿153

7.5.2帧间/帧内DCT编解码器153

7.5.3帧对齐154

7.5.4比特分配156

7.5.5编解码器的性能156

7.5.6差错敏感性和复杂度157

7.6总结与结论159

第8章 面向HSDPA型无线可视电话的H.261160

8.1引言160

8.2 H.261视频编码标准160

8.2.1概述160

8.2.2信源编码器161

8.2.3编码控制163

8.2.4视频复用编码器163

8.2.5仿真编码统计168

8.3传输差错对H.261编解码器的影响171

8.3.1差错机制171

8.3.2差错控制机制172

8.3.3差错恢复173

8.3.4差错影响174

8.4一个可重配置的无线可视电话系统183

8.4.1引言183

8.4.2目标184

8.4.3 H.261编解码器的比特率降低184

8.4.4宏块大小的研究185

8.4.5纠错编码187

8.4.6打包算法187

8.5基于H.261的无线可视电话系统的性能192

8.5.1系统结构192

8.5.2系统性能194

8.6总结与结论198

第9章H.261和H.263编解码器的对比200

9.1引言200

9.2 H.263编码算法201

9.2.1信源编码器201

9.2.2视频复用编码器202

9.2.3运动补偿207

9.2.4 H.263备选方案208

9.3性能分析216

9.3.1引言216

9.3.2 H.261性能216

9.3.3 H.261/H.263性能对比218

9.3.4 H.263编解码器性能220

9.4总结与结论228

第10章 面向 HSDPA型无线可视电话的H.263229

10.1引言229

10.2移动环境下的H.263229

10.2.1移动环境下使用H.263存在的问题229

10.2.2移动环境下使用H.263的可能方案230

10.3具有抗误码性能的可重配置可视电话系统的设计231

10.3.1引言231

10.3.2比特率控制232

10.3.3 FEC编码在可视电话系统中的应用234

10.3.4传输数据包的结构234

10.3.5编码参数历史列表235

10.3.6打包算法236

10.4基于H.263的视频系统的性能238

10.4.1系统环境238

10.4.2性能分析239

10.4.3基于H.263的系统和基于H.261的系统的对比244

10.5传输反馈249

10.5.1 ARQ问题252

10.5.2传输反馈的实现253

10.6总结与结论256

第11章MPEG-4视频压缩258

11.1引言258

11.2 MPEG-4概述259

11.2.1 MPEG-4档次259

11.2.2 MPEG-4特性260

11.2.3 MPEG-4基于对象的定位261

11.3 MPEG-4——基于内容的交互263

11.3.1基于VOP的编码264

11.3.2运动和纹理编码265

11.3.3形状编码267

11.4视频质量估计268

11.5视频质量评估270

11.5.1主观视频质量评估270

11.5.2客观视频质量270

11.6编码参数的影响271

11.7总结与结论275

第12章MPEG-4与H.264编解码器的对比研究276

12.1引言276

12.2 ITU-T H.264工程276

12.3 H.264视频编码技术276

12.3.1 H.264编码器277

12.3.2 H.264解码器278

12.4 H.264规定的编码算法278

12.4.1帧内预测278

12.4.2帧间预测279

12.4.3整型变换281

12.4.4熵编码288

12.5 MPEG-4与H.264编解码器的对比研究289

12.5.1引言289

12.5.2帧内编码与预测289

12.5.3帧间预测与运动补偿289

12.5.4变换编码与量化290

12.5.5熵编码290

12.5.6去块效应滤波器290

12.6性能分析291

12.6.1引言291

12.6.2 MPEG-4的性能291

12.6.3 H.264的性能292

12.6.4对比研究293

12.6.5总结与结论296

第13章MPEG-4码流和比特敏感度的研究297

13.1研究意义297

13.2编码视频数据的结构298

13.2.1视频数据298

13.2.2静态纹理数据298

13.2.3网格数据298

13.2.4人脸动画参数数据298

13.3视频码流的语法299

13.3.1起始码299

13.4容错视频编码的介绍300

13.5 MPEG-4中的容错视频编码300

13.6 MPEG-4中的容错工具301

13.6.1重同步301

13.6.2数据分割302

13.6.3可逆的变长码303

13.6.4头扩展码304

13.7 MPEG-4比特敏感度的研究304

13.7.1研究目标304

13.7.2引言304

13.7.3仿真编码统计305

13.7.4差错的影响307

13.8本章总结310

第14章HSDPA式和Turbo型自适应单载波与多载波视频系统311

14.1面向GSM/GPRS的Turbo均衡H.263可视电话311

14.1.1研究意义与背景311

14.1.2系统参数311

14.1.3 Turbo均衡313

14.1.4 Turbo均衡的性能315

14.1.5总结与结论320

14.2 HSDPA型突发式自适应CDMA可视电话320

14.2.1研究意义和视频收发器概述320

14.2.2多模式视频系统的性能323

14.2.3突发式自适应可视电话系统326

14.2.4总结与结论329

14.3基于OFDM的自适应Turbo编码可视电话329

14.3.1研究意义与背景329

14.3.2 AOFDM Modem的模式自适应和信令331

14.3.3 AOFDM子带误码率估计331

14.3.4视频压缩与传输331

14.3.5子带自适应OFDM和固定模式OFDM收发器的对比332

14.3.6具有不同目标比特率的子带自适应OFDM收发器335

14.3.7目标比特率时变的OFDM收发器339

14.3.8总结与结论345

14.4面向H.263可视电话的HSDPA型自适应TCM、 TTCM和BICM345

14.4.1引言345

14.4.2系统概述346

14.4.3应用固定调制模式349

14.4.4应用自适应调制351

14.4.5 CDMA系统中的TTCM AQAM355

14.4.6结论359

14.5采用多级编码，TCM和STTC的Turbo检测的MPEG-4视频360

14.5.1研究意义与背景360

14.5.2 Turbo收发器361

14.5.3 MIMO信道容量363

14.5.4收敛性分析365

14.5.5仿真结果368

14.5.6结论371

14.6近容量不规则变长编码371

14.6.1引言371

14.6.2提出方案的概述372

14.6.3提出方案的参数设计375

14.6.4结果分析377

14.6.5结论380

14.7面向移动接收终端的数字地面视频广播381

14.7.1背景及研究意义381

14.7.2 MPEG-2误码敏感度381

14.7.3 DVB地面方案389

14.7.4地面广播信道模型392

14.7.5数据分割方案392

14.7.6数据分割方案的性能396

14.7.7不分层的OFDM DVBP性能404

14.7.8分层的OFDM DVB性能408

14.7.9总结与结论412

14.8卫星视频广播412

14.8.1背景与研究意义412

14.8.2 DVB卫星方案413

14.8.3卫星信道模型414

14.8.4盲均衡415

14.8.5 DVB卫星方案的性能417

14.8.6 Turbo-coded DVB系统425

14.9总结与结论425

14.10无线视频系统设计原则426

词汇表427

参考文献439