本書對圖像通信技術的基礎理論、關鍵技術及重點應用進行了全面介紹。全書共9章,內容包括圖像及圖像通信概述、圖像信號分析及預處理、數字圖像壓縮技術、新型圖像編碼技術、圖像存儲及檢索技術、圖像通信中的信道編碼技術、圖像傳輸技術、流媒體技術以及典型圖像通信應用系統。本書涵蓋了圖像通信所涉及的基本原理、典型方法和技術,同時還介紹了相關標準和前沿技術。本書內容豐富、新穎,敘述深入淺出,注重理論與實際應用相結合,易于讀者理解和掌握。
通信工程、計算機通信等相關專業本科研究生教材
空軍工程大學信息與導航學院副教授,博士,主要從事圖像通信等的可以與教學工作,2010年獲空軍工程大學教學優秀一等獎,2013年軍內科研二等獎。
第1章 圖像及圖像通信概述1
1.1 圖像的基本概念1
1.1.1 圖像的特點 1
1.1.2 圖像的分類2
1.2 數字圖像處理2
1.2.1 數字圖像處理研究內容2
1.2.2 數字圖像處理系統3
1.3 圖像通信系統的組成4
1.3.1 模擬圖像通信系統的組成4
1.3.2 數字圖像通信系統的組成5
1.4 數字圖像通信的關鍵技術6
1.5 圖像通信的應用及發展8
1.5.1 圖像通信的應用8
1.5.2 圖像通信的發展9
本章小結10
思考與練習11
第2章 圖像信號分析及預處理12
2.1 圖像信號的數字化12
2.1.1 圖像的采樣12
2.1.2 圖像的量化15
2.2 圖像信號變換16
2.2.1 傅里葉變換16
2.2.2 離散余弦變換19
2.2.3 沃爾什-哈達瑪變換20
2.3 圖像的統計特性21
2.3.1 基本統計分析量21
2.3.2 直方圖22
2.4 圖像增強技術23
2.4.1 空域增強23
2.4.2 頻域圖像平滑和銳化30
2.5 幾何變換技術34
2.5.1 圖像仿射變換34
2.5.2 灰度插值36
本章小結38
思考與練習38
第3章 數字圖像壓縮技術39
3.1 數字圖像壓縮的必要性及可行性39
3.1.1 壓縮的必要性39
3.1.2 壓縮的可行性40
3.2 圖像壓縮的分類和性能指標42
3.2.1 圖像壓縮的分類42
3.2.2 圖像壓縮的性能指標43
3.3 圖像的統計特性44
3.3.1 圖像的自相關系數44
3.3.2 差值信號統計特性45
3.3.3 頻率域上的統計特性46
3.4 信息熵編碼46
3.4.1 基本理論47
3.4.2 哈夫曼編碼48
3.4.3 算術編碼51
3.4.4 行程編碼53
3.5 預測編碼54
3.5.1 幀內預測55
3.5.2 幀間預測58
3.6 變換編碼65
3.7 矢量量化編碼67
3.8 圖像壓縮編碼標準69
3.8.1 JPEG69
3.8.2 JPEG 200073
3.9 視頻壓縮編碼標準75
3.9.1 H.26X系列視頻壓縮編碼標準75
3.9.2 MPEG-X系列視頻壓縮編碼標準82
3.9.3 視頻編碼的國家標準AVS92
3.9.4 新一代視頻編碼標準HEVC94
本章小結95
思考練習題95
第4章 新型圖像編碼技術96
4.1 小波變換編碼96
4.1.1 小波變換96
4.1.2 小波變換圖像編碼97
4.2 分形編碼99
4.2.1 分形的概念99
4.2.2 分形編碼的基本原理100
4.3 模型基編碼102
4.3.1 物體基編碼103
4.3.2 語義基編碼104
4.4 可分級視頻編碼105
4.4.1 可分級視頻編碼的概念105
4.4.2 可分級的基本模式106
4.5 分布式編碼110
4.5.1 基本原理和框架110
4.5.2 分布式視頻編碼中的關鍵技術112
本章小結114
思考練習題114
第5章 圖像存儲及檢索技術115
5.1 圖像輸入及顯示115
5.1.1 圖像信息輸入115
5.1.2 圖像信息顯示121
5.2 圖像信息存儲技術122
5.2.1 光存儲技術122
5.2.2 網絡存儲技術125
5.3 圖像信息的檢索128
5.3.1 圖像數據庫128
5.3.2 基于內容圖像檢索131
本章小結134
思考練習題135
第6章 圖像通信中的信道編碼技術136
6.1 信道的定義及分類136
6.2 信道編碼137
6.2.1 差錯控制方式138
6.2.2 糾錯碼的分類139
6.2.3 糾錯碼中的基本概念140
6.3 圖像通信中的常用糾錯碼142
6.3.1 線性分組碼142
6.3.2 交織碼146
6.3.3 卷積碼147
本章小結149
思考與練習149
第7章 圖像傳輸技術150
7.1 圖像傳輸方式150
7.1.1 微波傳輸150
7.1.2 衛星傳輸151
7.1.3 光纖傳輸153
7.1.4 混合光纖/同軸電纜系統154
7.2 圖像傳輸信道的特點155
7.2.1 圖像傳輸對網絡的要求156
7.2.2 圖像通信的互聯網信道158
7.2.3 圖像通信的無線信道160
7.3 圖像通信質量分析161
7.3.1 圖像壓縮質量評估161
7.3.2 圖像傳輸質量評價163
7.4 圖像傳輸錯誤控制和錯誤隱藏技術164
7.4.1 編碼端錯誤控制技術164
7.4.2 解碼端錯誤隱藏技術167
7.4.3 編碼端與解碼端交互式差錯控制169
本章小結170
思考與練習170
第8章 流媒體技術171
8.1 流媒體概述171
8.1.1 流媒體的定義171
8.1.2 流媒體通信原理171
8.1.3 流媒體實現原理173
8.2 流媒體傳輸協議173
8.2.1 RTP/RTCP173
8.2.2 RSVP175
8.2.3 RTSP177
8.2.4 MIME178
8.3 流媒體系統的構成及開發平臺簡介178
8.3.1 流媒體系統的基本構成178
8.3.2 流媒體開發平臺簡介181
8.4 流媒體播放方式184
8.5 流媒體的應用184
8.5.1 IPTV系統184
8.5.2 P2P流媒體技術193
本章小結197
思考練習題197
第9章 典型圖像通信應用系統198
9.1 視頻會議系統198
9.1.1 視頻會議系統的基本概念198
9.1.2 視頻會議系統的分類198
9.1.3 視頻會議系統的組成199
9.1.4 視頻會議系統的發展趨勢202
9.2 可視電話系統203
9.2.1 可視電話的基本概念203
9.2.2 可視電話的分類203
9.2.3 可視電話的組成204
9.2.4 可視電話的發展趨勢205
9.3 視頻點播系統206
9.3.1 視頻點播的基本概念206
9.3.2 視頻點播的分類206
9.3.3 視頻點播的組成206
9.3.4 視頻點播系統的發展趨勢208
9.4 視頻監控系統209
9.4.1 視頻監控系統的基本概念209
9.4.2 視頻監控系統的分類及組成209
9.4.3 視頻監控系統的發展趨勢211
本章小結212
思考與練習213
參考文獻214