数字图像压缩技术实用教程

前言

教学建议

第1章绪论

1.1图像压缩的必要性

1.2图像压缩的可行性

1.3图像压缩的发展史

1.4图像压缩应用及案例

1.5习题与课程设计

第2章图像压缩的基本原理

2.1信息论基础

2.1.1信源、编码器

2.1.2信息传输模型

2.1.3信息的度量

2.1.4基本编码定理

2.2视觉特性

2.3图像变换

2.3.1一维离散余弦变换

2.3.2二维离散余弦变换

2.3.3二维离散余弦变换的性质

2.4量化和编码

2.4.1量化和编码定义

2.4.2量化误差

2.4.3量化分类

2.5图像压缩算法质量评价

2.5.1压缩比

2.5.2视频码率

2.5.3图像保真度

2.5.4算法复杂度

2.6习题与课程设计

第3章图像压缩方法

3.1引言

3.2熵编码

3.2.1行程编码

3.2.2赫夫曼编码

3.2.3算术编码

3.2.4词典编码

3.3预测编码

3.4变换编码

3.5矢量编码

3.6基于下采样与插值的图像压缩

3.6.1空间下采样

3.6.2色度抽样

3.6.3时间采样

3.7各种编码方法总结

3.8习题与课程设计

第4章图像压缩国际标准

4.1发图像压缩国际标准发展史

4.2静止图像编码标准

4.2.1JPEG标准

4.2.2JPEG2000标准

4.3视频图像编码标准

4.3.1视频编码技术

4.3.2视频编码标准概述

4.4习题与课程设计

第5章图像压缩应用案例

5.1本地数字视频监控系统

5.2远程视频监控系统

5.3手机彩信

5.4数字电视

5.5习题与课程设计

第6章图像压缩实验

实验一图像压缩实验基础知识

实验二图像行程编码和赫夫曼编码

实验三图像二维DCT变换和量化

实验四图像DPCM编码

实验五运动估计

实验六基本JPEG算法

实验七基于运动补偿的视频编码

第7章典型编解码算法的C++实现

7.1数据结构

7.1.1信号类声明与定义

7.1.2图像读取与显示类声明与定义

7.2编解码算法函数

7.3编解码算法函数实现

参考文献

　　本书以浅显的语言和较少的数学知识介绍各种方法的产生背景，从特例逐步推广到一般，启发读者明白各项编码技术的基本原理。案例教学。以解决具体问题的简化模型为主线，讲解各种编码方法，并给出图像压缩的典型应用案例。每章配有练习和课程设计题目，这些题目主要取自具体项目中的实际问题。　　本书讲述的每种编码方法都提供Matlab和C++语言源码，读者可结合算法描述和算法具体实现来深入理解和掌握各种编码方法，并促进读者编程能力的提高。　　本书主要介绍图像信号的压缩编码原理、静态图像编码方法、视频图像编码方法，以及数字图像与视频压缩编码的国际标准。主要内容包括量化、熵编码、预测编码、变换编码、矢量量化编码、运动补偿等编码技术以及JPEG、JPEG-2000、MPEG-x和H-26x等现行国际编码标准及其应用案例。对于编码标准，重点介绍其中采用的编码方法和应用，技术细节不做重点讲述。　　本书以简明易懂的方式介绍编码技术，注重介绍各项技术产生的背景和思路，并辅以Matlab和C++源码、课后习题、课程设计和应用案例，启发读者了解各项技术的基本原理、应用方法和适用场合。　　本书还设计了一些图像压缩实验，目的在于让读者熟悉视频编码的整个过程，并掌握其中的关键算法。图像压缩实验与各章课后课程设计互相补充，相得益彰，对加深图像编码理解和做与图像压缩相关的实际应用系统大有裨益。　　本书可作为本专科以及高职院校相关课程的教材，也可供从事数字图像压缩研究和开发的工程技术人员参考。