通信中的视频信号处理(附光盘)/现代通信信号处理丛书 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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郭宝龙 著

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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121039270

商品编码：29488172140

包装：平装

出版时间：2007-05-01

基本信息

书名：通信中的视频信号处理(附光盘)/现代通信信号处理丛书

定价：45.00元

作者：郭宝龙

出版社：电子工业出版社

出版日期：2007-05-01

ISBN：9787121039270

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：

商品重量：0.599kg

编辑推荐

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内容提要

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本书系统地阐述现代通信中视频信号处理的基础理论和关键技术，反映当前视频信号处理技术的*进展和实用算法。全书介绍数字视频的生成技术和格式类型等基本知识，讨论视频编码的基本原理和主要方法；探讨当前国际上主流的视频编码标准，并对运动估计进行重点分析；论述视频编码的前沿技术和视频通信中的差错控制技术，介绍视频对象分割和视频稳像技术。全书共分为8章，每章前给出中英文摘要，章后附有小结、习题和参考文献。全书系统性强，涉及的技术先进，贴近工程实践。
本书论述层次清晰，结构合理，图文并茂，并配有大量实例算法和源代码。随书光盘内含书中程序源代码和实验图像及视频序列，方便读者学习和使用。本书可作为高等院校相关专业高年级本科生和研究生的教材，也可以供从事视频信号处理、视频通信和图像工程等相关领域的专业人员参考。

目录

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章 数字视频基础
　1.1 引言
　1.2 视频通信应用
　1.3 数字视频信号
　　1.3.1 采样与量化
　　1.3.2 颜色空间
　　1.3.3 视频格式
　　1.3.4 采样格式
　1.4 视频质量评估与方法
　　1.4.1 图像质量评价标准
　　1.4.2 视频传输质量评估
　小结
　参考文献
第2章 视频编码基本原理与技术
　2.1 视频编码概述
　　2.1.1 必要性与可行性
　　　2.1.1.1 空间冗余
　　　2.1.1.2 时间冗余
　　　2.1.1.3 心理视觉冗余
　　　2.1.1.4 编码冗余
　　2.1.2 视频编码的发展与分类
　　2.1.3 视频编／解码系统结构
　2.2 熵编码
　　2.2.1 Huffman编码
　　　2.2.1.1 算法简介
　　　2.2.1.2 编码实例
　　2.2.2 游程编码
　　　2.2.2.1 算法简介
　　　2.2.2.2 编码实例
　　2.2.3 算术编码
　　　2.2.3.1 算法简介
　　　2.2.3.2 编码实例
　2.3 变换编码
　　2.3.1 DCT变换
　　　2.3.1.1 基本原理
　　　2.3.1.2 快速算法
　　　2.3.1.3 编码实例
　　2.3.2 小波变换
　　　2.3.2.1 基本原理
　　　2.3.2.2 小波性能分析
　　　2.3.2.3 Mallat算法
　　　2.3.2.4 二维小波变换原理
　　　2.3.2.5 小波变换实例
　　2.3.3 基于小波变换的图像编码算法
　　　2.3.3.1 EZW算法　
　　　2.3.3.2 SPIHT算法
　　　2.3.3.3 SPECK算法
　　　2.3.3.4 小波图像编码实例
　2.4 量化
　　2.4.1 标量量化
　　2.4.2 矢量量化
　小结
　思考题
　参考文献
第3章 视频信号运动估计技术
　3.1 运动估计算法简介
　　3.1.1 研究现状
　　3.1.2 基本原理
　　3.1.3 提高搜索效率的主要技术
　　　3.1.3.1 初始搜索点的选择
　　　3.1.3.2 块匹配准则
　3.2 经典运动估计算法
　　3.2.1 全搜索法
　　3.2.2 三步搜索法
　　3.2.3 新三步搜索法
　　3.2.4 四步搜索法
　　3.2.5 基于块的梯度下降搜索法
　　3.2.6 菱形搜索法
　　3.2.7 六边形搜索法
　　3.2.8 运动矢量场自适应搜索算法
　　3.2.9 UMHexagonS算法
　　3.2.10 渐进消除算法
　……
　小结　
　思考题
　参考文献
第4章 视频编码国际标准
第5章 新型视频编码技术
第6章 视频通信中的抗误码技术
第7章 数字视频专用处理技术
第8章 多媒体通信应用
关键词索引
程序索引

作者介绍

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郭宝龙，男，博士，教授，博士生导师。现任西安电子科技大学校内特聘教授、智能控制与图像工程研究所所长，兼任教育部高等学校电子电气基础课程教学指导分委员会委员、中国图像图形学学会理事、全国理论电工专业委员会委员、《西安电子科技大学学报》（El源刊）编委。1998-19

文摘

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序言

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通信中的视频信号处理 现代通信信号处理丛书 内容简介 本书深入探讨了通信系统中视频信号处理的核心理论、关键技术与实际应用。在当今信息爆炸的时代，视频已成为信息传递与交流最主要、最直观的媒介之一。从高清电视广播、互联网流媒体到移动通信中的视频通话，再到安防监控、医疗影像等诸多领域，视频信号的处理能力直接关系到传输效率、画面质量以及用户体验。本书旨在为读者构建一个全面、系统的视频信号处理知识体系，涵盖从基础理论到高级算法的各个层面。 第一部分：视频信号基础与采集 本部分首先为读者奠定坚实的理论基础。我们将详细介绍视频信号的本质，包括其在时域和频域的特性。内容涵盖模拟视频信号与数字视频信号的区别，以及数字视频信号的采样、量化和编码等基本原理。我们将深入分析数字视频信号的关键参数，如分辨率、帧率、色彩深度、宽高比等，并解释这些参数如何影响视频的视觉质量和数据量。 在采集方面，本书将介绍摄像机成像原理，包括光学系统、图像传感器（CCD与CMOS）的工作机制，以及它们在捕获光信号并将其转换为数字图像数据过程中的关键环节。我们将探讨不同类型的摄像机及其适用场景，以及视频采集过程中可能遇到的噪声和失真问题，并初步介绍降噪和校正的基本概念。此外，我们还将讨论视频格式的标准，如PAL、NTSC、SECAM等模拟标准，以及YUV、RGB等数字颜色空间表示法，为后续的信号处理打下基础。 第二部分：视频信号的变换与增强 在视频信号的预处理阶段，信号的变换与增强至关重要。本部分将详细介绍各种常用的视频信号变换技术，包括傅里叶变换、离散余弦变换（DCT）等。我们将解释这些变换如何将视频信号从空间域或时间域转换到频率域，以便于后续的压缩和分析。DCT作为视频编码的核心算法之一，将得到重点阐述，包括其原理、优点以及在不同视频编码标准中的应用。 视频增强是提高视频质量、去除噪声、改善视觉效果的关键技术。本部分将深入讲解多种视频增强算法，包括空间域增强技术，如灰度变换（对比度拉伸、直方图均衡化）、图像平滑（均值滤波、高斯滤波）以及图像锐化（Sobel算子、Laplacian算子）等。我们还将介绍频域增强技术，解释如何在频率域内抑制噪声或增强特定频率成分。针对视频特有的噪声，如高斯噪声、椒椒噪声等，我们将介绍相应的滤波和去噪方法。此外，对比度调整、亮度校正、色彩平衡等色彩增强技术也将得到详尽的介绍，旨在提升视频的整体视觉表现力。 第三部分：视频信号的压缩编码 视频压缩是通信系统中降低传输带宽、节省存储空间的核心技术。本部分将全面深入地剖析视频信号压缩编码的原理与技术。我们将首先讲解无损压缩和有损压缩的基本概念，并重点介绍有损压缩在视频处理中的重要性。 核心内容将围绕两大类视频编码标准展开： 帧内编码（Intra-frame Coding）：介绍如何对单帧图像进行压缩，包括块划分、离散余弦变换（DCT）、量化等步骤。重点讲解JPEG2000、H.264/AVC中的帧内预测等技术。 帧间编码（Inter-frame Coding）：详细介绍利用视频序列中相邻帧之间的冗余进行压缩的技术。核心在于运动估计（Motion Estimation）与运动补偿（Motion Compensation）。我们将深入解析块匹配算法（如全搜索、三步搜索、四步搜索等）的原理，以及如何利用运动矢量来预测当前帧的像素值。 此外，本书还将深入探讨当前主流的视频编码标准，如H.264/AVC（Advanced Video Coding）和HEVC（High Efficiency Video Coding，H.265）。我们将详细解析这些标准中引入的先进编码技术，例如： H.264/AVC：包括更精细的块划分（Quadtree+Binet）、上下文自适应二元算术编码（CABAC）、上下文自适应可变长度编码（CAVLC）、滤波器（如去块滤波器）等。 HEVC/H.265：介绍其在H.264基础上进行的效率提升，如更灵活的编码单元（Coding Unit）划分、更强大的运动预测技术（如Merge模式）、更先进的变换编码（如Intra-period Transformed）、更好的环路滤波（如Sample Adaptive Offset，SAO）等。 我们还将简要介绍未来视频编码技术的发展趋势，如AV1等。通过对这些标准的深入分析，读者将能够理解视频压缩的内在机制，并能够根据实际需求选择合适的编码方案。 第四部分：视频信号的传输与复原 在视频信号传输过程中，网络拥塞、信号衰减等因素可能导致数据丢失或错误，从而影响视频的接收质量。本部分将重点关注视频信号的传输特性以及如何进行信号复原。 我们将首先探讨不同通信信道对视频信号的影响，包括带宽限制、延迟、丢包率等。在此基础上，我们将介绍视频传输中的关键技术，如： 纠错编码（Error Correction Coding, ECC）：介绍如何通过引入冗余信息来检测和纠正传输过程中产生的错误。我们将讲解一些常用的前向纠错（Forward Error Correction, FEC）码，如海明码、里德-所罗门码（Reed-Solomon Code）等，并讨论它们在视频传输中的应用。 信源编码与信道编码的联合优化：分析如何在视频压缩和纠错编码之间进行权衡，以达到最优的传输性能。 针对视频传输中的丢包问题，我们将详细介绍各种视频丢包恢复技术： 前向纠错（FEC）：再次强调FEC在丢包恢复中的作用，并讨论如何根据信道条件动态调整FEC的强度。 重传机制（Retransmission）：介绍基于ARQ（Automatic Repeat reQuest）的丢包恢复策略。 数据分区与优先级（Data Partitioning and Prioritization）：分析如何将视频数据划分为不同重要性的部分，并根据优先级进行传输和恢复。 内容感知恢复（Content-Aware Recovery）：介绍基于视频内容特性的恢复方法，例如，对于运动区域或纹理丰富的区域，可能需要不同的恢复策略。 运动补偿预测恢复（Motion-Compensated Prediction Recovery）：利用相邻帧的运动信息来预测丢失的块，从而实现更好的恢复效果。 本部分还将讨论实时视频传输面临的挑战，如延迟优化、抖动缓冲（Jitter Buffer）等，并介绍QoS（Quality of Service）在视频通信中的作用。 第五部分：视频信号的识别与分析 随着视频数据的爆炸式增长，对视频内容进行智能识别和分析的需求也日益迫切。本部分将介绍视频信号的识别与分析技术，为视频监控、内容检索、智能推荐等应用提供技术支撑。 我们将重点介绍以下几个方面： 视频内容特征提取：介绍如何从视频中提取有用的视觉特征，包括颜色特征、纹理特征、形状特征等。我们将讨论各种特征描述子，如SIFT、SURF、HOG等，并介绍如何将这些特征应用于视频分析。 目标检测与跟踪：讲解在视频中检测和跟踪特定目标的方法。我们将介绍经典的检测算法（如Haar Cascade、HOG+SVM）以及基于深度学习的目标检测算法（如R-CNN系列、YOLO、SSD）。同时，也将介绍目标跟踪的基本原理和常用算法（如卡尔曼滤波、粒子滤波、深度学习跟踪器）。 动作识别（Action Recognition）：介绍如何识别视频中的人类行为和动作。我们将探讨基于时空特征的方法（如3D CNN）和基于骨骼关节的方法。 场景理解与事件检测：讨论如何分析视频的整体场景信息，并识别预定义的事件。 人脸识别与分析：专门讨论人脸在视频中的检测、识别、属性分析（如年龄、性别、情绪）等技术。 视频指纹技术（Video Fingerprinting）：介绍如何为视频生成独特的“指纹”，用于版权保护、内容匹配和去重。 本部分还将提及一些新兴的视频分析技术，如视频显著性分析、视频显著性检测等，以及在安防监控、智能交通、虚拟现实等领域的应用案例。 第六部分：视频处理的硬件实现与软件平台 理解视频信号的处理不仅停留在算法层面，还需要了解其在实际硬件和软件平台上的实现。本部分将探讨视频信号处理的工程化实现。 我们将介绍视频处理中常用的硬件架构，如DSP（Digital Signal Processor）、GPU（Graphics Processing Unit）以及FPGA（Field-Programmable Gate Array）在视频加速中的作用。我们将讨论它们的优势和劣势，以及在不同应用场景下的选择。 在软件平台方面，我们将介绍主流的视频处理库和开发框架，如OpenCV、FFmpeg、GStreamer等。我们将简要介绍这些工具的功能和使用方法，并提供一些实践性的指导。 最后，本书还将探讨当前视频处理技术的发展趋势，包括人工智能在视频处理中的深度融合（如基于深度学习的超分辨率、去噪、风格迁移等）、8K视频处理、实时高动态范围（HDR）视频处理等。 附录： 本书附带的光盘包含了与书中内容相关的各种实验代码、数据集、示例视频以及相关的开发工具。读者可以通过光盘中的资源，亲自动手实践书中的算法和技术，加深对视频信号处理的理解。 读者对象： 本书适合于通信工程、电子工程、计算机科学与技术等专业的本科生、研究生，以及从事通信、音视频编解码、多媒体技术、人工智能等领域的工程师和研究人员。通过本书的学习，读者将能够掌握视频信号处理的核心技术，为解决实际工程问题奠定坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出现，可以说正好契合了我近期的研究方向，尤其是对通信系统日益增长的数据吞吐量和对实时性要求的提升，视频信号的处理无疑占据了举足轻重的地位。我一直觉得，单纯的信号理论知识，如果没有实际的工程应用作为支撑，往往显得有些空泛。而这本书的标题，尤其是“通信中的视频信号处理”这个核心，立刻就吸引了我。我期待它能够深入浅出地讲解如何在通信链路中，从源头到接收端，对视频信号进行高效、可靠的处理。这其中可能涉及到码率控制、信道编码、解调、纠错，乃至面向特定通信场景的优化技术，比如针对无线信道的鲁棒性设计，或者面向低功耗设备的节能处理策略。我特别关注书中是否能提供一些实际案例分析，例如在5G、Wi-Fi 6等新一代通信技术中，视频信号处理是如何与这些技术协同工作的，以及面临的挑战和解决方案。 光盘的附带，更是让我看到了其教学和实践的价值，希望能从中获得更直观的学习体验，比如对算法的仿真演示，或者是一些实际代码的参考，这将极大地方便我将书中的理论知识转化为实际应用，甚至可以作为我项目开发的一个重要参考。

评分☆☆☆☆☆

我一直对信息传输的底层原理和上层应用的结合处很感兴趣，而视频信号处理与通信系统的结合，正是这样一个充满挑战和机遇的领域。这本书的书名“通信中的视频信号处理”准确地抓住了我的关注点。我希望它不仅仅是罗列一些信号处理的公式和算法，而是能够从通信系统的整体架构出发，讲解视频信号是如何被编码、调制、传输、解调、解码，最终呈现给用户的。 我对书中能够详细阐述视频信号在不同通信协议下的处理流程很感兴趣。例如，TCP/IP协议栈与视频流的适配，UDP协议在实时视频传输中的优势和劣势，以及在不同网络环境下，如何通过调整参数来优化视频传输质量。我同时也好奇书中是否会提及一些关于视频质量客观评价指标（如PSNR, SSIM）以及主观评价方法，并且是如何在通信系统中实现的。光盘的附带，让我对它充满了期待，我希望能够看到一些关于不同通信场景下视频信号处理的典型案例分析，甚至是一些能够帮助我构建小型视频通信系统的demo。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对图像与视频处理有着浓厚兴趣的初学者，我常常在海量的专业书籍中感到迷茫，不知道从何入手。这本书的封面设计简洁大气，书名“通信中的视频信号处理”让我觉得它可能提供了一个非常独特的视角，将我一直以来对视频处理的零散认知，通过通信这个主线串联起来。我最希望这本书能够清晰地阐述视频信号在传输过程中会遇到哪些典型的问题，比如信号的衰减、噪声干扰、时延等等，以及这些问题是如何影响视频质量的。更重要的是，我期待它能详细介绍针对这些问题，通信领域特有的信号处理技术，比如如何通过编码和解码来压缩数据量，如何在不可靠的信道上传输高质量的视频，以及如何利用多址技术来同时传输多个视频流。 我对光盘的期待也很大，希望它能包含一些基础的算法实现，让我可以亲手去运行和调试，理解算法的原理和效果。如果能有一些关于不同编码标准（如H.264, H.265）在通信场景下的应用说明，那就更好了，这将极大地拓宽我的视野，帮助我理解视频通信的整个生态系统。

评分☆☆☆☆☆

作为一个对现代通信技术发展趋势抱有极大关注的爱好者，我一直在寻找能够系统性了解视频信号在通信领域扮演何种角色的书籍。这本书的题目——“通信中的视频信号处理”——正是我一直在寻找的，它似乎能够将我零散的知识点整合起来，形成一个更清晰的图像。我非常期待书中能够解释视频信号是如何在复杂的通信网络中被有效地管理和传输的。这可能包括对视频流进行分块、编码、打包，然后根据不同的传输介质（如光纤、铜缆、无线电波）和网络条件（如带宽、延迟、丢包率）进行最优化的传输策略。 我对书中关于视频流的 QoS（服务质量）保证机制很感兴趣，比如如何优先处理高优先级的视频流，如何进行流量整形和拥塞控制，以及如何应对网络突发流量带来的挑战。此外，我也希望书中能提及一些关于视频信号安全传输的方面，比如加密和认证技术。光盘的附带，让我对其内容充满了想象，我希望它能够提供一些易于理解的图示，或者是一些能够模拟不同网络环境下视频传输效果的互动演示，这将大大提升我的学习乐趣和理解深度。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在通信领域工作多年的工程师，日常接触的不仅仅是基础的信号理论，更关注如何在实际的通信系统中解决复杂的问题。视频通信是目前通信领域发展的一个重要驱动力，其对带宽、时延和可靠性的要求都非常高。因此，一本能够深入探讨“通信中的视频信号处理”的书，对我来说具有非常高的参考价值。我特别关注这本书是否能够提供一些关于视频信号在各种通信环境下的表现以及相应的优化策略。例如，在无线通信中，如何应对多径效应和衰减，在有线通信中，如何处理信道噪声和串扰。 我对书中关于先进视频编码技术在通信链路中的应用很感兴趣，比如AVS3、VVC等新一代编码标准，以及它们如何与5G、Wi-Fi 6E等通信技术相结合，实现更高效率的视频传输。同时，我也期待书中能介绍一些面向特定应用的视频处理技术，比如用于高清视频会议的实时处理、用于安防监控的智能分析、以及用于虚拟现实/增强现实的沉浸式体验。附带的光盘，我希望能够提供一些高级的仿真工具或代码库，方便我进行性能评估和方案验证。