视频信号处理与通信

PREFACE                  
 GLOSSARY OF NOTATIONS                  
 1 VIDEO FORMATION, PERCEPTION, AND REPRESENTATION                  
 l.l Color Perception and Specification                  
 l.2 Video Capture and Display                  
 l.3 Analog Video Raster                  
 l.4 Analog Color Television Systems                  
 l.5 Digital Video                  
 l.6 Summary 30                  
 l.7 Problems 31                  
 1.8 Bibliography 32                  
                   
 2 FOURIER ANALYSIS OF VIDEO SIGNALS AND FREQUENCY RESPONSE OF THE HUMAN VISUAL SYSTEM                  
 2.1 Multidimensional Continuous-Space Signals and Systems 33                  
 2.2 Multidimensional Discrete-Space Signals and Systems 36                  
 2.3 Frequency Domain Characterization of Vdeo Signals 38                  
 2.4 Frequency Response of the Human Visual System 42                  
 2.5 Summary 50                  
 2.6 Problems 5l                  
 2.7 Bib1iography 52                  
                   
 3 VIDEO SAMPLING                  
 3.l Basics of the Lattice Theory 54                  
 3.2 Sampling over Lattices 59                  
 3.3 Sampling of Video Signals                  
 3.4 Filtering Operations in Cameras and Display Devices                  
 3.5 Summary 80                  
 3.6 Problems 80                  
 3.7 Bibliography 83                  
                   
 4 VIDEO SAMPLING RATE CONVERSION                  
 4.l Conversion of Signals Sampled on Different Lattices                  
 4.2 Sampling Rate Conversion of Video Signals                  
 4.3 Summary l05                  
 4.4 Problems l06                  
 4.5 Bibliography 109                  
                   
 5 VIDEO MODELING                  
 5.l Camera Model                  
 5.2 Illumination Model                  
 5.3 Object Model l20                  
 5.4 Scene Model 125                  
 5.5 Two-Dimensional Motion Models l28                  
 5.6 Summary l37                  
 5.7 Problems l38                  
 5.8 Bibliography 139                  
                   
 6 TWO-DIMENSIONAL MOTION ESTIMATION                  
 6.l Optical Flow l42                  
 6.2 General Methodologies 145                  
 6.3 Pixel-Based Motion Estimation                  
 6.4 Block-Matching Algorithm                  
 6.5 Deformable Block-Matching Algorithms                  
 6.6 Mesh-Based Motion Estimation l69                  
 6.7 Global Motion Estimation l77                  
 6.8 Region-Based Motion Estimation 179                  
 6.9 Multiresolution Motion Estimation 182                  
 6.l0 Application of Motion Estimation in Video Coding                  
 6.ll Summary 188                  
 6.l2 Problems 189                  
 6.l3 Bibliography l9l                  
                   
 7 THREE-DIMENSIONAL MOTION ESTIMATION                  
 7.l Feature-Based Motion Estimation l95                  
 7.2 Direct Motion Estimation 203                  
 7.3 Iterative Motion Estimation 2l2                  
 7.4 Summary 2l3                  
 7.5 Problems 2l4                  
 7.6 Bibliography 2l5                  
                   
 8 FOUNDATIONS OF VIDEO CODING                  
 8.l Overview of Coding Systems 218                  
 8.2 Basic Notions in Probability and Information Theory 22l                  
 8.3 Information Theory for Source Coding 227                  
 8.4 Binary Encoding 234                  
 8.5 Scalar Quantization 24l                  
 8.6 Vector Quantization 248                  
 8.7 Sununary 257                  
 8.8 Problems 259                  
 8.9 Bibliography 26l                  
                   
 9 WAVEFORM-BASED VIDEO CODING                  
 9.1 Block-Based Transform Coding 263                  
 9.2 Predictive Coding 285                  
 9.3 Video Coding Using Temporal Prediction and Transform Coding                  
 9.4 Sununary 308                  
 9.5 Problems 309                  
 9.6 Bibliography 3ll                  
                   
 10 CONTENT-DEPENDENT VIDEOCODING                  
 l0.l Two-Dimensional Shape Coding 3l4                  
 l0.2 Texture Coding for Arbitrarily Shaped Regions 324                  
 l0.3 Joint Shape and Texture Coding 326                  
 l0.4 Region-Based Video Coding 327                  
 l0.5 Object-Based Video Coding 328                  
 l0.6 Knowledge-Based Video Coding 336                  
 l0.7 Semantic Video Coding 338                  
 l0.8 Layered Coding System 339                  
 l0.9 Summary 342                  
 l0.l0 Problems 343                  
 l0.ll Bibliography                   
                   
 11 SCALABLE VIDEO CODING                  
 ll.l Basic Modes of Scalability 350                  
 ll.2 Object-Based Scalability 359                  
 ll.3 Wavelet-Transform-Based Coding 36l                  
 ll.4 Summary 370                  
 ll.5 Problems 370                  
 ll.6 Bibliography 371                  
                   
 12 STEREO AND MULTIVIEW SEQUENCE PROCESSING                  
 l2.l Depth Perception 375                  
 l2.2 Stereo Imaging Principle 377                  
 l2.3 Disparity Estimation 385                  
 l2.4 Intermediate View Synthesis 393                  
 l2.5 Stereo Sequence Coding 396                  
 l2.6 Summary 400                  
 l2.7 Problems 402                  
 l2.8 Bibliography 403                  
                   
 13 VIDEO COMPRESSION STANDARDS                  
 l3.l Standardization 406                  
 l3.2 Video Telephony with H.26l and H.263 4l3                  
 l3.3 Standards for Visual Communication Systems 42l                  
 13.4 Consume Video Communications with MPEG-1 423                  
 13.5 Digital TV with MPEG-2 426                  
 l3.6 Coding of Audiovisual Objects with MPEG-4 437                  
 l3.7 Video Bit Stream Syntax 454                  
 l3.8 Multimedia Content Description Using MPEG-7 458                  
 l3.9 Summary 465                  
 l3.l0 Problems 466                  
 l3.ll Bibliography 467                  
                   
 14 ERROR CONTROL IN VIDEOCOMMUNICATIONS                  
 l4.l Motivation and Overview of Approaches 473                  
 l4.2 Typical Video Applicahons and Conununication Networks 476                  
 14.3 Transport-Level Error Contro1 485                  
 l4.4 Error-Resilient Encoding 489                  
 l4.5 Decoder Error Concealment 498                  
 l4.6 Encoder-Decoder Interactive Error Control 502                  
 l4.7 Error-Resilience Tools in H.263 and MPEG-4 505                  
 l4.8 Sununary 509                  
 l4.9 Problems 5ll                  
 l4.l0 Bibliography 5l3                  
                   
 15 STREAMING VIDEO OVER THE INTERNET AND WIRELESS IP NETWORKS                  
 l5.l Architecture for Video Streaming Systems 520                  
 l5.2 Video Compression 522