通信中的視頻信號處理(附光盤)/現代通信信號處理叢書 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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郭寶龍 著

圖書標籤:

• 視頻信號處理
• 通信
• 信號處理
• 圖像處理
• 現代通信
• 光盤
• 工程技術
• 電子工程
• 信息技術
• 數字信號處理

店鋪： 北京愛讀者圖書專營店

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121039270

商品編碼：29488172140

包裝：平裝

齣版時間：2007-05-01

基本信息

書名：通信中的視頻信號處理(附光盤)/現代通信信號處理叢書

定價：45.00元

作者：郭寶龍

齣版社：電子工業齣版社

齣版日期：2007-05-01

ISBN：9787121039270

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：

商品重量：0.599kg

編輯推薦

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內容提要

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本書係統地闡述現代通信中視頻信號處理的基礎理論和關鍵技術，反映當前視頻信號處理技術的*進展和實用算法。全書介紹數字視頻的生成技術和格式類型等基本知識，討論視頻編碼的基本原理和主要方法；探討當前國際上主流的視頻編碼標準，並對運動估計進行重點分析；論述視頻編碼的前沿技術和視頻通信中的差錯控製技術，介紹視頻對象分割和視頻穩像技術。全書共分為8章，每章前給齣中英文摘要，章後附有小結、習題和參考文獻。全書係統性強，涉及的技術先進，貼近工程實踐。
本書論述層次清晰，結構閤理，圖文並茂，並配有大量實例算法和源代碼。隨書光盤內含書中程序源代碼和實驗圖像及視頻序列，方便讀者學習和使用。本書可作為高等院校相關專業高年級本科生和研究生的教材，也可以供從事視頻信號處理、視頻通信和圖像工程等相關領域的專業人員參考。

目錄

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章 數字視頻基礎
　1.1 引言
　1.2 視頻通信應用
　1.3 數字視頻信號
　　1.3.1 采樣與量化
　　1.3.2 顔色空間
　　1.3.3 視頻格式
　　1.3.4 采樣格式
　1.4 視頻質量評估與方法
　　1.4.1 圖像質量評價標準
　　1.4.2 視頻傳輸質量評估
　小結
　參考文獻
第2章 視頻編碼基本原理與技術
　2.1 視頻編碼概述
　　2.1.1 必要性與可行性
　　　2.1.1.1 空間冗餘
　　　2.1.1.2 時間冗餘
　　　2.1.1.3 心理視覺冗餘
　　　2.1.1.4 編碼冗餘
　　2.1.2 視頻編碼的發展與分類
　　2.1.3 視頻編／解碼係統結構
　2.2 熵編碼
　　2.2.1 Huffman編碼
　　　2.2.1.1 算法簡介
　　　2.2.1.2 編碼實例
　　2.2.2 遊程編碼
　　　2.2.2.1 算法簡介
　　　2.2.2.2 編碼實例
　　2.2.3 算術編碼
　　　2.2.3.1 算法簡介
　　　2.2.3.2 編碼實例
　2.3 變換編碼
　　2.3.1 DCT變換
　　　2.3.1.1 基本原理
　　　2.3.1.2 快速算法
　　　2.3.1.3 編碼實例
　　2.3.2 小波變換
　　　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 二維小波變換原理
　　　2.3.2.5 小波變換實例
　　2.3.3 基於小波變換的圖像編碼算法
　　　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 小波圖像編碼實例
　2.4 量化
　　2.4.1 標量量化
　　2.4.2 矢量量化
　小結
　思考題
　參考文獻
第3章 視頻信號運動估計技術
　3.1 運動估計算法簡介
　　3.1.1 研究現狀
　　3.1.2 基本原理
　　3.1.3 提高搜索效率的主要技術
　　　3.1.3.1 初始搜索點的選擇
　　　3.1.3.2 塊匹配準則
　3.2 經典運動估計算法
　　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 基於塊的梯度下降搜索法
　　3.2.6 菱形搜索法
　　3.2.7 六邊形搜索法
　　3.2.8 運動矢量場自適應搜索算法
　　3.2.9 UMHexagonS算法
　　3.2.10 漸進消除算法
　……
　小結　
　思考題
　參考文獻
第4章 視頻編碼國際標準
第5章 新型視頻編碼技術
第6章 視頻通信中的抗誤碼技術
第7章 數字視頻專用處理技術
第8章 多媒體通信應用
關鍵詞索引
程序索引

作者介紹

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郭寶龍，男，博士，教授，博士生導師。現任西安電子科技大學校內特聘教授、智能控製與圖像工程研究所所長，兼任教育部高等學校電子電氣基礎課程教學指導分委員會委員、中國圖像圖形學學會理事、全國理論電工專業委員會委員、《西安電子科技大學學報》（El源刊）編委。1998-19

文摘

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序言

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通信中的視頻信號處理 現代通信信號處理叢書 內容簡介 本書深入探討瞭通信係統中視頻信號處理的核心理論、關鍵技術與實際應用。在當今信息爆炸的時代，視頻已成為信息傳遞與交流最主要、最直觀的媒介之一。從高清電視廣播、互聯網流媒體到移動通信中的視頻通話，再到安防監控、醫療影像等諸多領域，視頻信號的處理能力直接關係到傳輸效率、畫麵質量以及用戶體驗。本書旨在為讀者構建一個全麵、係統的視頻信號處理知識體係，涵蓋從基礎理論到高級算法的各個層麵。 第一部分：視頻信號基礎與采集 本部分首先為讀者奠定堅實的理論基礎。我們將詳細介紹視頻信號的本質，包括其在時域和頻域的特性。內容涵蓋模擬視頻信號與數字視頻信號的區彆，以及數字視頻信號的采樣、量化和編碼等基本原理。我們將深入分析數字視頻信號的關鍵參數，如分辨率、幀率、色彩深度、寬高比等，並解釋這些參數如何影響視頻的視覺質量和數據量。 在采集方麵，本書將介紹攝像機成像原理，包括光學係統、圖像傳感器（CCD與CMOS）的工作機製，以及它們在捕獲光信號並將其轉換為數字圖像數據過程中的關鍵環節。我們將探討不同類型的攝像機及其適用場景，以及視頻采集過程中可能遇到的噪聲和失真問題，並初步介紹降噪和校正的基本概念。此外，我們還將討論視頻格式的標準，如PAL、NTSC、SECAM等模擬標準，以及YUV、RGB等數字顔色空間錶示法，為後續的信號處理打下基礎。 第二部分：視頻信號的變換與增強 在視頻信號的預處理階段，信號的變換與增強至關重要。本部分將詳細介紹各種常用的視頻信號變換技術，包括傅裏葉變換、離散餘弦變換（DCT）等。我們將解釋這些變換如何將視頻信號從空間域或時間域轉換到頻率域，以便於後續的壓縮和分析。DCT作為視頻編碼的核心算法之一，將得到重點闡述，包括其原理、優點以及在不同視頻編碼標準中的應用。 視頻增強是提高視頻質量、去除噪聲、改善視覺效果的關鍵技術。本部分將深入講解多種視頻增強算法，包括空間域增強技術，如灰度變換（對比度拉伸、直方圖均衡化）、圖像平滑（均值濾波、高斯濾波）以及圖像銳化（Sobel算子、Laplacian算子）等。我們還將介紹頻域增強技術，解釋如何在頻率域內抑製噪聲或增強特定頻率成分。針對視頻特有的噪聲，如高斯噪聲、椒椒噪聲等，我們將介紹相應的濾波和去噪方法。此外，對比度調整、亮度校正、色彩平衡等色彩增強技術也將得到詳盡的介紹，旨在提升視頻的整體視覺錶現力。 第三部分：視頻信號的壓縮編碼 視頻壓縮是通信係統中降低傳輸帶寬、節省存儲空間的核心技術。本部分將全麵深入地剖析視頻信號壓縮編碼的原理與技術。我們將首先講解無損壓縮和有損壓縮的基本概念，並重點介紹有損壓縮在視頻處理中的重要性。 核心內容將圍繞兩大類視頻編碼標準展開： 幀內編碼（Intra-frame Coding）：介紹如何對單幀圖像進行壓縮，包括塊劃分、離散餘弦變換（DCT）、量化等步驟。重點講解JPEG2000、H.264/AVC中的幀內預測等技術。 幀間編碼（Inter-frame Coding）：詳細介紹利用視頻序列中相鄰幀之間的冗餘進行壓縮的技術。核心在於運動估計（Motion Estimation）與運動補償（Motion Compensation）。我們將深入解析塊匹配算法（如全搜索、三步搜索、四步搜索等）的原理，以及如何利用運動矢量來預測當前幀的像素值。 此外，本書還將深入探討當前主流的視頻編碼標準，如H.264/AVC（Advanced Video Coding）和HEVC（High Efficiency Video Coding，H.265）。我們將詳細解析這些標準中引入的先進編碼技術，例如： H.264/AVC：包括更精細的塊劃分（Quadtree+Binet）、上下文自適應二元算術編碼（CABAC）、上下文自適應可變長度編碼（CAVLC）、濾波器（如去塊濾波器）等。 HEVC/H.265：介紹其在H.264基礎上進行的效率提升，如更靈活的編碼單元（Coding Unit）劃分、更強大的運動預測技術（如Merge模式）、更先進的變換編碼（如Intra-period Transformed）、更好的環路濾波（如Sample Adaptive Offset，SAO）等。 我們還將簡要介紹未來視頻編碼技術的發展趨勢，如AV1等。通過對這些標準的深入分析，讀者將能夠理解視頻壓縮的內在機製，並能夠根據實際需求選擇閤適的編碼方案。 第四部分：視頻信號的傳輸與復原 在視頻信號傳輸過程中，網絡擁塞、信號衰減等因素可能導緻數據丟失或錯誤，從而影響視頻的接收質量。本部分將重點關注視頻信號的傳輸特性以及如何進行信號復原。 我們將首先探討不同通信信道對視頻信號的影響，包括帶寬限製、延遲、丟包率等。在此基礎上，我們將介紹視頻傳輸中的關鍵技術，如： 糾錯編碼（Error Correction Coding, ECC）：介紹如何通過引入冗餘信息來檢測和糾正傳輸過程中産生的錯誤。我們將講解一些常用的前嚮糾錯（Forward Error Correction, FEC）碼，如海明碼、裏德-所羅門碼（Reed-Solomon Code）等，並討論它們在視頻傳輸中的應用。 信源編碼與信道編碼的聯閤優化：分析如何在視頻壓縮和糾錯編碼之間進行權衡，以達到最優的傳輸性能。 針對視頻傳輸中的丟包問題，我們將詳細介紹各種視頻丟包恢復技術： 前嚮糾錯（FEC）：再次強調FEC在丟包恢復中的作用，並討論如何根據信道條件動態調整FEC的強度。 重傳機製（Retransmission）：介紹基於ARQ（Automatic Repeat reQuest）的丟包恢復策略。 數據分區與優先級（Data Partitioning and Prioritization）：分析如何將視頻數據劃分為不同重要性的部分，並根據優先級進行傳輸和恢復。 內容感知恢復（Content-Aware Recovery）：介紹基於視頻內容特性的恢復方法，例如，對於運動區域或紋理豐富的區域，可能需要不同的恢復策略。 運動補償預測恢復（Motion-Compensated Prediction Recovery）：利用相鄰幀的運動信息來預測丟失的塊，從而實現更好的恢復效果。 本部分還將討論實時視頻傳輸麵臨的挑戰，如延遲優化、抖動緩衝（Jitter Buffer）等，並介紹QoS（Quality of Service）在視頻通信中的作用。 第五部分：視頻信號的識彆與分析 隨著視頻數據的爆炸式增長，對視頻內容進行智能識彆和分析的需求也日益迫切。本部分將介紹視頻信號的識彆與分析技術，為視頻監控、內容檢索、智能推薦等應用提供技術支撐。 我們將重點介紹以下幾個方麵： 視頻內容特徵提取：介紹如何從視頻中提取有用的視覺特徵，包括顔色特徵、紋理特徵、形狀特徵等。我們將討論各種特徵描述子，如SIFT、SURF、HOG等，並介紹如何將這些特徵應用於視頻分析。 目標檢測與跟蹤：講解在視頻中檢測和跟蹤特定目標的方法。我們將介紹經典的檢測算法（如Haar Cascade、HOG+SVM）以及基於深度學習的目標檢測算法（如R-CNN係列、YOLO、SSD）。同時，也將介紹目標跟蹤的基本原理和常用算法（如卡爾曼濾波、粒子濾波、深度學習跟蹤器）。 動作識彆（Action Recognition）：介紹如何識彆視頻中的人類行為和動作。我們將探討基於時空特徵的方法（如3D CNN）和基於骨骼關節的方法。 場景理解與事件檢測：討論如何分析視頻的整體場景信息，並識彆預定義的事件。 人臉識彆與分析：專門討論人臉在視頻中的檢測、識彆、屬性分析（如年齡、性彆、情緒）等技術。 視頻指紋技術（Video Fingerprinting）：介紹如何為視頻生成獨特的“指紋”，用於版權保護、內容匹配和去重。 本部分還將提及一些新興的視頻分析技術，如視頻顯著性分析、視頻顯著性檢測等，以及在安防監控、智能交通、虛擬現實等領域的應用案例。 第六部分：視頻處理的硬件實現與軟件平颱 理解視頻信號的處理不僅停留在算法層麵，還需要瞭解其在實際硬件和軟件平颱上的實現。本部分將探討視頻信號處理的工程化實現。 我們將介紹視頻處理中常用的硬件架構，如DSP（Digital Signal Processor）、GPU（Graphics Processing Unit）以及FPGA（Field-Programmable Gate Array）在視頻加速中的作用。我們將討論它們的優勢和劣勢，以及在不同應用場景下的選擇。 在軟件平颱方麵，我們將介紹主流的視頻處理庫和開發框架，如OpenCV、FFmpeg、GStreamer等。我們將簡要介紹這些工具的功能和使用方法，並提供一些實踐性的指導。 最後，本書還將探討當前視頻處理技術的發展趨勢，包括人工智能在視頻處理中的深度融閤（如基於深度學習的超分辨率、去噪、風格遷移等）、8K視頻處理、實時高動態範圍（HDR）視頻處理等。 附錄： 本書附帶的光盤包含瞭與書中內容相關的各種實驗代碼、數據集、示例視頻以及相關的開發工具。讀者可以通過光盤中的資源，親自動手實踐書中的算法和技術，加深對視頻信號處理的理解。 讀者對象： 本書適閤於通信工程、電子工程、計算機科學與技術等專業的本科生、研究生，以及從事通信、音視頻編解碼、多媒體技術、人工智能等領域的工程師和研究人員。通過本書的學習，讀者將能夠掌握視頻信號處理的核心技術，為解決實際工程問題奠定堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣現，可以說正好契閤瞭我近期的研究方嚮，尤其是對通信係統日益增長的數據吞吐量和對實時性要求的提升，視頻信號的處理無疑占據瞭舉足輕重的地位。我一直覺得，單純的信號理論知識，如果沒有實際的工程應用作為支撐，往往顯得有些空泛。而這本書的標題，尤其是“通信中的視頻信號處理”這個核心，立刻就吸引瞭我。我期待它能夠深入淺齣地講解如何在通信鏈路中，從源頭到接收端，對視頻信號進行高效、可靠的處理。這其中可能涉及到碼率控製、信道編碼、解調、糾錯，乃至麵嚮特定通信場景的優化技術，比如針對無綫信道的魯棒性設計，或者麵嚮低功耗設備的節能處理策略。我特彆關注書中是否能提供一些實際案例分析，例如在5G、Wi-Fi 6等新一代通信技術中，視頻信號處理是如何與這些技術協同工作的，以及麵臨的挑戰和解決方案。 光盤的附帶，更是讓我看到瞭其教學和實踐的價值，希望能從中獲得更直觀的學習體驗，比如對算法的仿真演示，或者是一些實際代碼的參考，這將極大地方便我將書中的理論知識轉化為實際應用，甚至可以作為我項目開發的一個重要參考。

評分☆☆☆☆☆

我是一名在通信領域工作多年的工程師，日常接觸的不僅僅是基礎的信號理論，更關注如何在實際的通信係統中解決復雜的問題。視頻通信是目前通信領域發展的一個重要驅動力，其對帶寬、時延和可靠性的要求都非常高。因此，一本能夠深入探討“通信中的視頻信號處理”的書，對我來說具有非常高的參考價值。我特彆關注這本書是否能夠提供一些關於視頻信號在各種通信環境下的錶現以及相應的優化策略。例如，在無綫通信中，如何應對多徑效應和衰減，在有綫通信中，如何處理信道噪聲和串擾。 我對書中關於先進視頻編碼技術在通信鏈路中的應用很感興趣，比如AVS3、VVC等新一代編碼標準，以及它們如何與5G、Wi-Fi 6E等通信技術相結閤，實現更高效率的視頻傳輸。同時，我也期待書中能介紹一些麵嚮特定應用的視頻處理技術，比如用於高清視頻會議的實時處理、用於安防監控的智能分析、以及用於虛擬現實/增強現實的沉浸式體驗。附帶的光盤，我希望能夠提供一些高級的仿真工具或代碼庫，方便我進行性能評估和方案驗證。

評分☆☆☆☆☆

我一直對信息傳輸的底層原理和上層應用的結閤處很感興趣，而視頻信號處理與通信係統的結閤，正是這樣一個充滿挑戰和機遇的領域。這本書的書名“通信中的視頻信號處理”準確地抓住瞭我的關注點。我希望它不僅僅是羅列一些信號處理的公式和算法，而是能夠從通信係統的整體架構齣發，講解視頻信號是如何被編碼、調製、傳輸、解調、解碼，最終呈現給用戶的。 我對書中能夠詳細闡述視頻信號在不同通信協議下的處理流程很感興趣。例如，TCP/IP協議棧與視頻流的適配，UDP協議在實時視頻傳輸中的優勢和劣勢，以及在不同網絡環境下，如何通過調整參數來優化視頻傳輸質量。我同時也好奇書中是否會提及一些關於視頻質量客觀評價指標（如PSNR, SSIM）以及主觀評價方法，並且是如何在通信係統中實現的。光盤的附帶，讓我對它充滿瞭期待，我希望能夠看到一些關於不同通信場景下視頻信號處理的典型案例分析，甚至是一些能夠幫助我構建小型視頻通信係統的demo。

評分☆☆☆☆☆

作為一個對現代通信技術發展趨勢抱有極大關注的愛好者，我一直在尋找能夠係統性瞭解視頻信號在通信領域扮演何種角色的書籍。這本書的題目——“通信中的視頻信號處理”——正是我一直在尋找的，它似乎能夠將我零散的知識點整閤起來，形成一個更清晰的圖像。我非常期待書中能夠解釋視頻信號是如何在復雜的通信網絡中被有效地管理和傳輸的。這可能包括對視頻流進行分塊、編碼、打包，然後根據不同的傳輸介質（如光縴、銅纜、無綫電波）和網絡條件（如帶寬、延遲、丟包率）進行最優化的傳輸策略。 我對書中關於視頻流的 QoS（服務質量）保證機製很感興趣，比如如何優先處理高優先級的視頻流，如何進行流量整形和擁塞控製，以及如何應對網絡突發流量帶來的挑戰。此外，我也希望書中能提及一些關於視頻信號安全傳輸的方麵，比如加密和認證技術。光盤的附帶，讓我對其內容充滿瞭想象，我希望它能夠提供一些易於理解的圖示，或者是一些能夠模擬不同網絡環境下視頻傳輸效果的互動演示，這將大大提升我的學習樂趣和理解深度。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對圖像與視頻處理有著濃厚興趣的初學者，我常常在海量的專業書籍中感到迷茫，不知道從何入手。這本書的封麵設計簡潔大氣，書名“通信中的視頻信號處理”讓我覺得它可能提供瞭一個非常獨特的視角，將我一直以來對視頻處理的零散認知，通過通信這個主綫串聯起來。我最希望這本書能夠清晰地闡述視頻信號在傳輸過程中會遇到哪些典型的問題，比如信號的衰減、噪聲乾擾、時延等等，以及這些問題是如何影響視頻質量的。更重要的是，我期待它能詳細介紹針對這些問題，通信領域特有的信號處理技術，比如如何通過編碼和解碼來壓縮數據量，如何在不可靠的信道上傳輸高質量的視頻，以及如何利用多址技術來同時傳輸多個視頻流。 我對光盤的期待也很大，希望它能包含一些基礎的算法實現，讓我可以親手去運行和調試，理解算法的原理和效果。如果能有一些關於不同編碼標準（如H.264, H.265）在通信場景下的應用說明，那就更好瞭，這將極大地拓寬我的視野，幫助我理解視頻通信的整個生態係統。