《多媒体数据压缩技术》

目 录1

第一章绪论1

1.1什么是多媒体1

1.2数据量是否等于信息量2

1.3数据冗余的类别3

1.4数据压缩方法的一般分类5

1.5数据压缩系统的构成6

1.6多媒体数据压缩技术的应用7

2.1.1 几种常用的概率分布函数PDF9

2.1准备知识9

第二章量化9

2.1.2范数10

2.2量化原理10

2.2.1 量化器11

2.2.2量化失真测量评价模型11

2.2.3量化质量评价12

2.3标量量化12

2.4量化器的设计17

2.4.1 基于量化误差的均方值（MSE）为最小值准则的量化器设计17

2.4.2考虑视觉特性的量化器设计18

2.5.1基于概率分布的量化器设计19

2.5变换编码量化器的设计19

2.5.2基于视觉特性的变换编码量化器设计21

2.6预测编码量化器设计21

第三章预测编码26

3.1基本方法26

3.1.1 DPCM的系统组成和工作原理26

3.1.2 DPCM的设计27

3.2自适应预测编码29

3.2.1线性自适应预测器29

3.2.2非线性自适应预测29

3.3.1条件补充法31

3.3帧间预测31

3.3.2运动补偿技术32

3.4程序实现举例33

第四章正交变换编码38

4.1变换方法的特点38

4.2 KL变换与均方误差的导出39

4.2.1最佳正交变换T的导出40

4.2.2块图和两个引理43

4.2.3均方误差的表达45

4.3次最优正交变换DCT及其它正交变换47

4.3.1 DCT变换47

4.3.2快速DCT算法50

4.3.3哈尔（Haar）变换53

4.3.4 Walsh-Hadamard变换55

4.3.5斜（Slant）变换63

4.3.6变换域数据压缩编码方法的特点65

4.3.7利用DCT编码的例子68

4.4程序实现举例74

第五章向量量化编码78

5.1向量量化理论78

5.1.1数据相关性的理论78

5.1.2减小量化失真半径82

5.1.3减小均方量化失真83

5.2向量量化误差估计85

5.3最优向量量化器探索87

5.4向量量化器设计88

5.4.1基本结构及其性能指标88

5.4.2码本学习算法90

5.4.3码本的组织与结构93

5.4.4码本的生成96

5.4.5快速搜索算法99

5.4.6并行结构搜索器105

5.5 小结111

5.6程序实现举例112

6.1信息熵编码原理119

6.1.1信息和熵的概念119

第六章信息熵编码119

6.1.2信息熵编码原理120

6.2哈夫曼编码120

6.3游程编码123

6.3.1游程编码的概念123

6.3.2游程编码分析124

6.4.1引言127

6.4.2算术编码原理127

6.4算术编码127

6.5程序实现举例130

第七章基于模型的编码154

7.1模型编码154

7.1.1方法分类154

7.1.2模型种类155

7.2二维特征抽取编码156

7.2.1基于轮廓和纹理分析的编码方法156

7.2.2区域编码156

7.3三维特征抽取编码157

7.3.1利用分割形状的面向对象编码方法157

7.3.2基于整体形状模型的编码157

7.4.1面部表情编码原理158

7.4利用三维物体模型的编码158

7.4.2面部表情编码的基本思想159

7.4.3二维面部模型的建立160

7.4.4眼睛模型160

7.4.5嘴巴模型161

7.4.6脸部模型162

7.4.7模型匹配与目标模型参数的确定162

7.4.8二维模型的灰度分配163

7.5实例研究（面部表情的分析与合成）164

7.5.1脸部动作符号系统（FACS）164

7.5.2面部表情的分析165

7.5.3面部表情的合成166

第八章二值图像的编码172

8.1应用范围172

8.2 JBIG标准173

8.2.1技术要求173

8.2.2编码方案173

8.2.3带处理174

8.2.4图像缩小模块PRES174

8.2.5TP176

8.2.6 DP176

8.2.7模型模板177

8.3.1评价标准（基准）178

8.3标准化方案的评价及使用上的注意事项178

8.2.8算术编码178

8.2.9系统参数178

8.2.10编码器和解码器的构成178

8.3.2使用时的注意事项180

8.4应用领域以及与其它标准的关系180

8.4.1应用领域180

8.4.2与其它标准的关系180

第九章彩色静止图像的编码186

9.1静止图像编码方法分类186

9.2.1 JPEG组织的产生187

9.2.2技术条件187

9.2 JPEG组织的产生及其标准187

9.2.3编码标准化方案188

9.3 JPEG推荐的不可逆编码压缩算法189

9.3.1 系统总体结构及设计思想189

9.3.2 DCT变换189

9.3.3量化器的设计与量化表的形成190

9.3.4分组的依据及分组原则191

9.3.5 Z形扫描过程193

9.3.6游程编码的设计与实现194

9.3.7熵编码器的设计与实现194

9.4.1系统结构及设计原理195

9.4 JPEG推荐的可逆编码压缩算法195

9.3.8算术编码方法195

9.3.9实验结果195

9.4.2实验结果及结论197

9.5 JPEG的硬件实现197

第十章运动图像的编码200

10.1 MPEG标准化算法200

10.1.1与MPEG相关的一些标准化组织200

10.1.2 MPEG的标准化努力201

10.1.3 MPEG推荐的标准化算法201

10.1.4 MPEG的数据流结构201

10.1.5帧间编码技术203

10.1.6运动补偿技术204

10.1.7帧内编码技术206

10.1.8 MPEG硬件实现207

10.1.9 MPEG2标准化方案208

10.2面向通信的视频编码方案（H.261）208

10.2.1主要应用及条件要求208

10.2.2编码标准209

10.2.3编码器图像质量的改善217

10.2.4应用领域与今后的发展218

第十一章语音编码220

11.1声音编码原理220

11.1.1 基于参数分析与合成的编码方法原理221

11.2 16Kbps CCITT标准化方案222

11.2.1编码标准化方案222

11.1.2基于波形预测的编码原理222

11.2.2编码算法223

11.2.3评价法与注意点225

11.2.4应用领域及与其它标准化方案的关系225

11.3 32Kbps CCITT标准化方案G.721225

11.3.1 主要应用与要求条件225

11.3.2编码算法225

11.3.3应用领域及与其它标准方案的关系230

11.4.2编码标准的构成231

11.4 64Kbps CCITT标准化方案G.721231

11.4.1 主要应用与要求条件231

11.4.3本编码标准的特点235

11.4.4编码标准的应用范围235

第十二章小波变换及其应用237

12.1从傅立叶变换到小波变换237

12.2连续小波变换238

12.3离散小波变换与多分辨率分析240

12.4小波变换在图像压缩中的应用242

参考文献244