[21436]新一代视频压缩编码标准——H.264/AVC(第二版)

家园副管03

	书　　名　　新一代视频压缩编码标准——H.264/AVC(第二版) 丛 书 名　　-- 标准书号　　ISBN 978-7-115-21436-2 编目分类　　TN941.1-65 作　　者　　毕厚杰 王健 主编 译　　者　　-- 责任编辑　　杨凌 开　　本　　16 开 印　　张　　18.75 字　　数　　462 千字 页　　数　　287 页 装　　帧　　平装 版　　次　　第2版第1次 二版时间　　2009年11月 本 印 次　　2009年11月 首 印 数　　4000 册 定　　价　　49.00 元
目录 前言 第八章试读

内容提要
　　H.264视频编码标准被称为新一代视频编码标准。本书在先容数字视频和视频编码基本原理的基础上，系统阐述了H.264/AVC标准的特点、编码器原理、解码器原理以及码流的句法和语义。根据音视频编码技术和应用发展的特点，还分别论述了H.264视频编码传输在移动通信中的应用、H.264的高保真范围扩展FRExt和H.264的可伸缩编码SVC。
　　本书取材新颖、内容全面，重点论述了H.264视频编码标准，还先容了已有的若干视频编码国际标准。本书可作为高等院校通信、广播电视专业本科生教材或教学参考书，也可供该领域的硕士生、博士生深入研究参考，还可作为视频技术、视频服务领域广大技术人员的必备参考书。

目 录第1章　绪论　1<br /> 1.1　信息化与视频通信　1<br /> 1.1.1　什么是信息　1<br /> 1.1.2　什么是信息化　1<br /> 1.1.3　我国的信息化和视频通信　2<br /> 1.2　视频信息和信号的特点　2<br /> 1.2.1　直观性　2<br /> 1.2.2　确定性　2<br /> 1.2.3　高效性　2<br /> 1.2.4　广泛性　3<br /> 1.2.5　视频信号的高带宽性　3<br /> 1.3　视频压缩编码的要求和可能性　3<br /> 1.3.1　视频压缩编码的目标　3<br /> 1.3.2　视频压缩的可能性　3<br /> 1.4　视频压缩编码技术综述　4<br /> 1.4.1　基本结构　4<br /> 1.4.2　基于波形的编码　5<br /> 1.4.3　基于内容的编码　5<br /> 1.4.4　立体(三维)视频编码　6<br /> 参考文献　6<br /> 第2章　数字视频　7<br /> 2.1　数字电视的基本概念　7<br /> 2.1.1　数字电视的优越性　7<br /> 2.1.2　数字电视的PCM原理　8<br /> 2.2　数字电视信号　11<br /> 2.2.1　电视信号的时间和空间取样　11<br /> 2.2.2　彩色空间　12<br /> 2.2.3　彩色电视取样格式　12<br /> 2.2.4　数字电视信号的编码参数　13<br /> 2.3　视频信号的预处理　14<br /> 2.3.1　色彩插值(Color Interpolation)　14<br /> 2.3.2　色彩校正(Color Correction)　15<br /> 2.3.3　伽马校正(Gamma Correction)　15<br /> 2.3.4　图像增强(Image Enhancement)　17<br /> 2.3.5　白平衡(White Balance)　20<br /> 2.4　视频质量　22<br /> 2.4.1　主观质量的评定　22<br /> 2.4.2　客观质量的测量　22<br /> 参考文献　23<br /> 第3章　视频压缩编码的基本原理　24<br /> 3.1　预测编码　24<br /> 3.1.1　预测编码的基本概念　24<br /> 3.1.2　帧内预测编码　25<br /> 3.1.3　帧间预测编码　29<br /> 3.1.4　运动估计　32<br /> 3.2　变换编码　43<br /> 3.2.1　变换编码的基本概念　43<br /> 3.2.2　K-L变换　44<br /> 3.2.3　离散余弦变换(DCT)　44<br /> 3.2.4　锯齿形扫描和游程编码　46<br /> 3.3　变换编码与预测编码的比较　47<br /> 3.4　熵编码　47<br /> 3.4.1　变长编码　47<br /> 3.4.2　算术编码　48<br /> 参考文献　49<br /> 第4章　视频编码标准概况　51<br /> 4.1　视频编码发展简史　51<br /> 4.2　H.261标准　51<br /> 4.2.1　图像格式　52<br /> 4.2.2　H.261视频编解码器　53<br /> 4.3　H.263标准　56<br /> 4.3.1　H.263标准图像格式　56<br /> 4.3.2　H.263视频信源编码算法　57<br /> 4.4　MPEG-1标准　57<br /> 4.4.1　功能　57<br /> 4.4.2　图像类型和编码结构　57<br /> 4.5　MPEG-2标准　58<br /> 4.5.1　MPEG-2编码复用系统　58<br /> 4.5.2　MPEG-2档次和级别　58<br /> 4.5.3　MPEG-2视频编码器　59<br /> 4.6　MPEG-4标准　61<br /> 4.6.1　MPEG-4标准构成　61<br /> 4.6.2　基于VOP的视频编码　63<br /> 4.6.3　MPEG-4档次和级别　66<br /> 4.7　JPEG标准　67<br /> 4.8　JPEG2000标准　69<br /> 4.8.1　JPEG2000标准的组成和特点　69<br /> 4.8.2　JPEG2000核心编解码器　70<br /> 4.9　AVS标准　72<br /> 4.9.1　AVS标准进展情况　72<br /> 4.9.2　AVS视频编码及关键技术　72<br /> 参考文献　75<br /> 第5章　H.264/AVC编码器原理　76<br /> 5.1　概述　76<br /> 5.2　H.264/AVC编解码器　77<br /> 5.2.1　H.264编解码器特点　77<br /> 5.2.2　H.264编码器　78<br /> 5.2.3　H.264解码器　78<br /> 5.3　H.264/AVC的结构　78<br /> 5.3.1　名词说明　78<br /> 5.3.2　档次和级　79<br /> 5.3.3　编码数据格式　79<br /> 5.3.4　参数图像　81<br /> 5.3.5　片和片组　81<br /> 5.4　帧内预测　83<br /> 5.4.1　4×4亮度预测模式　84<br /> 5.4.2　16×16亮度预测模式　86<br /> 5.4.3　8×8色度块预测模式　86<br /> 5.4.4　帧内预测模式的选择和编码　87<br /> 5.5　帧间预测　89<br /> 5.5.1　可变尺寸块运动补偿　89<br /> 5.5.2　运动矢量　90<br /> 5.5.3　MV预测　91<br /> 5.5.4　B片预测　92<br /> 5.5.5　加权预测　95<br /> 5.6　H.264的SP/SI帧技术　95<br /> 5.6.1　SP/SI帧的应用　96<br /> 5.6.2　SP/SI帧的基本原理　98<br /> 5.6.3　实验结果和性能分析　101<br /> 5.7　整数变换与量化　103<br /> 5.7.1　整数变换　103<br /> 5.7.2　量化　106<br /> 5.7.3　DCT直流系数的变换量化　108<br /> 5.8　CAVLC(基于上下文自适应的可变长编码)　109<br /> 5.8.1　熵编码的基本原理　109<br /> 5.8.2　CAVLC的基本原理　110<br /> 5.8.3　CAVLC的上下文模型　110<br /> 5.8.4　CAVLC的编码过程　110<br /> 5.8.5　CAVLC的解码过程　112<br /> 5.8.6　CAVLC编解码过程实例　114<br /> 5.8.7　CAVLC与UVLC比较　115<br /> 5.9　CABAC(基于上下文的自适应二进制算术熵编码)　117<br /> 5.9.1　自适应算术编码　117<br /> 5.9.2　上下文模型　120<br /> 5.9.3　对输入流预编码　122<br /> 5.9.4　初始化　123<br /> 5.9.5　结论　123<br /> 5.10　码率控制　124<br /> 5.10.1　基于Lagrangian优化算法的H.264编码控制模型　124<br /> 5.10.2　实验结果和性能分析　126<br /> 5.11　去方块滤波　129<br /> 5.11.1　去方块滤波基本概念　129<br /> 5.11.2　边界分析　130<br /> 5.11.3　滤波过程　132<br /> 5.12　其余特征　135<br /> 5.12.1　参考图像的管理　135<br /> 5.12.2　重排序　135<br /> 5.12.3　隔行视频　135<br /> 5.12.4　数据分割片　136<br /> 5.12.5　H.264传输　136<br /> 参考文献　137<br /> 第6章　H.264的句法和语义　140<br /> 6.1　句法　140<br /> 6.1.1　句法元素的分层结构　140<br /> 6.1.2　句法的表示方法　143<br /> 6.2　句法表　145<br /> 6.3　语义　158<br /> 6.3.1　NAL层语义　158<br /> 6.3.2　序列参数集语义　160<br /> 6.3.3　图像参数集语义　162<br /> 6.3.4　片头语义　164<br /> 6.3.5　参考图像序列重排序的语义　168<br /> 6.3.6　加权预测的语义　169<br /> 6.3.7　参考图像序列标记(Marking)操作的语义　169<br /> 6.3.8　片数据的语义　170<br /> 6.3.9　宏块层的语义　171<br /> 6.3.10　宏块预测的语义　175<br /> 6.3.11　子宏块预测的语义　175<br /> 6.3.12　用CAVLC方式编码的残差数据的语义　176<br /> 6.3.13　用CABAC方式编码的残差数据的语义　176<br /> 6.4　总结　177<br /> 参考文献　177<br /> 第7章　H.264/AVC解码器的原理和实现　179<br /> 7.1　解码器原理　179<br /> 7.2　NAL单元　180<br /> 7.2.1　NAL单元结构　180<br /> 7.2.2　NAL单元解码过程　180<br /> 7.3　图像序列号的计算　181<br /> 7.3.1　图像序列号(POC)　181<br /> 7.3.2　POC类型为0的POC计算　183<br /> 7.3.3　POC类型为1的POC计算　183<br /> 7.3.4　POC类型为2的POC计算　185<br /> 7.4　宏块片组映射图的产生　186<br /> 7.5　片数据分割的解码　188<br /> 7.6　参考图像列表的初始化　189<br /> 7.6.1　图像序号的计算　189<br /> 7.6.2　参考图像列表的初始化　189<br /> 7.6.3　参考帧列表的重排序　193<br /> 7.7　解码的参考图像的标记过程　195<br /> 7.7.1　frame_num不连续的解码过程　196<br /> 7.7.2　参考图像滑窗标记过程　196<br /> 7.7.3　参考图像的自适应内存控制标记过程　197<br /> 7.8　帧内预测　199<br /> 7.8.1　4×4亮度块预测方式的推导　199<br /> 7.8.2　4×4亮度块的帧内预测编码方式　200<br /> 7.8.3　16×16亮度块的帧内预测方式　204<br /> 7.8.4　8×8色度块的帧内预测方式　205<br /> 7.9　帧间预测解码处理　207<br /> 7.9.1　MV分量及参考索引获取　208<br /> 7.9.2　帧间预测像素解码处理　210<br /> 7.10　变换系数解码　216<br /> 7.10.1　变换系数逆扫描过程　217<br /> 7.10.2　DCT变换系数中直流系数的逆变换量化　217<br /> 7.10.3　残差变换系数的反量化　219<br /> 7.10.4　残差变换系数的逆DCT变换　219<br /> 7.10.5　去方块滤波前的图像恢复与重建　219<br /> 7.11　SP片中的P宏块和SI片中的SI宏块的解码过程　220<br /> 7.11.1　主SP片中P宏块的解码过程　220<br /> 7.11.2　辅SP/SI片的解码过程　221<br /> 参考文献　223<br /> 第8章　H.264视频编码传输及其在移动通信中的应用　224<br /> 8.1　概述　224<br /> 8.2　H.264/AVC在无线通信中的传输　224<br /> 8.2.1　H.264/AVC在无线通信中的应用　224<br /> 8.2.2　H.264分层传输结构　225<br /> 8.2.3　H.264分组交换业务传输协议栈　226<br /> 8.3　H.264视频编码的容错技术　227<br /> 8.3.1　H.264的视频编码层的错误恢复　228<br /> 8.3.2　H.264的网络提取层的错误恢复　229<br /> 8.4　移动无线信道中的精确码率控制算法　232<br /> 8.4.1　宏块能量的提取　232<br /> 8.4.2　与宏块能量相结合，在宏块级别分配码率　234<br /> 8.4.3　计算编码量化参数Qp　234<br /> 8.5　移动互联网中多媒体业务平台的设计　235<br /> 8.5.1　移动互联网的多媒体业务核心平台　235<br /> 8.5.2　编转码系统　236<br /> 8.5.3　设计流分发服务器　236<br /> 8.5.4　客户端　238<br /> 8.5.5　系统小结　238<br /> 参考文献　238<br /> 第9章　高质量视频编码　241<br /> 9.1　H.264+与H.265　241<br /> 9.1.1　视频编码的需求　241<br /> 9.1.2　视频编码标准及其应用简史　241<br /> 9.1.3　H.264+和H.265最近研究方向　241<br /> 9.1.4　H.265主要特征与KTA　242<br /> 9.1.5　H.265的几个方向性课题　244<br /> 9.2　H.264的高保真范围扩展FRExt　244<br /> 9.2.1　引言　244<br /> 9.2.2　自适应分块　245<br /> 9.2.3　空间域的残差变换　246<br /> 9.2.4　帧内预测方法　246<br /> 9.2.5　基于视觉的量化缩放矩阵　247<br /> 9.2.6　色度空间的残差色度变换　247<br /> 9.2.7　无失真宏块模式　247<br /> 9.2.8　FRExt的测试结果　247<br /> 9.3　本章结论　248<br /> 参考文献　248<br /> 第10章　H.264的可伸缩编码SVC　249<br /> 10.1　概述　249<br /> 10.2　SVC的基本原理　250<br /> 10.2.1　传统可伸缩编码　251<br /> 10.2.2　精细粒度可伸缩编码　253<br /> 10.2.3　渐进精细粒度可伸缩编码　253<br /> 10.3　H.264的SVC　254<br /> 10.3.1　空域可伸缩性　255<br /> 10.3.2　时域可伸缩性　257<br /> 10.3.3　质量可伸缩性　259<br /> 10.3.4　H.264的扩展　260<br /> 10.4　性能与分析　262<br /> 参考文献　263<br /> 缩略语　266<br /> 附录一　CAVLC相关码表　270<br /> 附录二　CABAC相关码表　275<br /> 附录三　H.264档次和级　283