數字視頻編碼技術原理（第二版） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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高文，趙德斌，馬思偉 著

圖書標籤:

• 數字視頻編碼
• 視頻編碼
• 視頻處理
• 圖像處理
• 通信工程
• 計算機科學
• 多媒體技術
• H
• 264
• H
• 265
• 編碼技術

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030568052

版次：01

商品編碼：12334865

包裝：平裝

叢書名： “十三五”國傢重點齣版物齣版規劃項目虛擬現實與數字媒體技術前沿

開本：32開

齣版時間：2018-04-01

頁數：384

正文語種：中文

內容簡介

本書力圖沿著技術與標準發展的主綫，嚮讀者介紹視頻編碼各主要方麵的技術原理和算法，引導讀者瞭解和掌握視頻編碼技術的核心，為讀者進一步的研究提供參考。主要內容包括數字視頻的基本概念及編碼基礎，預測、變換、量化、熵編碼等核心編碼技術，MPEG、H.26x和AVS係列標準簡介，可伸縮編碼、視頻轉碼、三維視頻編碼、分布式編碼及基於視覺特性的編碼等新型編碼方法、編碼標準以及質量評價技術等。

目錄

序
前言
第1章 概論
1.1 視覺感知
1.1.1 色彩原理
1.1.2 視覺係統的顔色感知
1.1.3 視覺係統的光強感知
1.1.4 視覺感知的高級階段
1.2 數字視頻
1.2.1 視頻采集
1.2.2 色彩空間
1.2.3 視頻格式
1.3 視頻數據冗餘
1.3.1 數據冗餘類型
1.3.2 去除數據冗餘的方法
1.4 視頻編碼標準
習題

第2章 視頻編碼基礎
2.1 信息論基礎
2.2 香農編碼定理
2.3 視頻編碼技術
2.3.1 預測
2.3.2 變換
2.3.3 量化
2.3.4 熵編碼
2.3.5 環路濾波
2.4 視頻圖像質量評價
2.4.1 主觀質量評價
2.4.2 客觀質量評價
習題

第3章 預測編碼
3.1 預測編碼概述
3.1.1 幀內預測
3.1.2 幀間預測
3.2 運動的錶示及估計
3.2.1 基於像素的運動估計
3.2.2 基於塊的運動估計
3.2.3 全局運動估計
3.3 子像素插值
3.3.1 子像素精度與插值濾波器
3.3.2 自適應插值技術
3.4 運動矢量預測
習題

第4章 變換編碼
4.1 K-L變換
4.2 DCT變換
4.2.1 一維DCT變換
4.2.2 二維DCT變換
4.2.3 DCT的編碼性能
4.2.4 DCT的重要性質
……

第5章 量化
第6章 熵編碼
第7章 第一代視頻編碼標準
第8章 第二代視頻編碼標準
第9章 新一代HEVC視頻編碼標準
第10章 新一代AVS2視頻編碼標準
第11章 可伸縮視頻編碼
第12章 視頻轉碼
第13章 三維視頻編碼
第14章 分布式視頻編碼
第15章 視覺編碼
第16章 圖像質量評價
結束語
參考文獻
詞匯錶索引

數字視頻編碼技術原理（第二版） 內容簡介 《數字視頻編碼技術原理（第二版）》是一部深入剖析數字視頻編碼核心技術、算法及其在現代多媒體應用中扮演的關鍵角色的著作。本書旨在為廣大計算機科學、通信工程、電子工程以及數字媒體等領域的學生、研究人員和工程師提供一本全麵、係統且實用的技術參考。第二版在第一版堅實基礎之上，進一步融入瞭當前最新的技術進展和行業發展趨勢，力求反映數字視頻編碼領域最前沿的知識體係。 本書的編寫思路清晰，邏輯嚴謹，從基礎的數字視頻信號處理概念齣發，循序漸進地引導讀者進入復雜的編碼技術世界。首先，第一部分將帶領讀者迴顧數字視頻信號的基礎，包括數字視頻信號的産生、采集、錶示方法（如像素、幀率、分辨率、色度空間等），以及視頻信號的特性（如時域冗餘、空域冗餘、統計冗餘和感知冗餘）。理解這些基礎概念是掌握後續編碼技術的前提，本書會用詳實的概念解釋和實例說明，確保讀者對視頻信號的本質有深刻的認識。 第二部分是本書的核心，詳細闡述瞭各類數字視頻編碼的基本原理和關鍵技術。這一部分將深入講解視頻編碼的幾個關鍵環節： 變換編碼（Transform Coding）：介紹如何將視頻信號的時域或空域信息轉換到頻率域，以便更有效地進行數據壓縮。本書會詳細剖析離散餘弦變換（DCT）、整數變換（Integer Transform）等常用變換方法，解釋其數學原理、計算過程以及在不同編碼標準中的應用。重點會放在理解變換如何將視頻信號能量集中到少數幾個係數上，為後續的量化和熵編碼奠定基礎。 量化（Quantization）：這是有損壓縮的關鍵步驟，將變換後的係數進行離散化處理，從而引入數據丟失以實現壓縮。本書會詳細介紹標量量化（Scalar Quantization）和矢量量化（Vector Quantization）等不同的量化策略，以及如何根據人眼對不同頻率信息的敏感度差異來設計量化錶，實現感知編碼。讀者將瞭解到量化步長、量化矩陣等參數的選擇對編碼效率和失真程度的影響。 熵編碼（Entropy Coding）：在完成變換和量化後，剩餘的冗餘信息通過熵編碼技術進行無損壓縮。本書將詳細講解兩種主要的熵編碼方法：霍夫曼編碼（Huffman Coding）和算術編碼（Arithmetic Coding）。讀者將深入理解如何根據符號齣現的概率來構建高效的編碼錶，以及算術編碼如何實現更高的壓縮率。此外，還會介紹其在不同編碼標準中的具體實現和優化。 運動估計與補償（Motion Estimation and Compensation）：視頻序列中相鄰幀之間存在高度的時空相關性，運動估計與補償正是利用這一點來實現高效壓縮的關鍵技術。本書將深入剖析各種運動估計算法，如全搜索（Full Search）、快速搜索算法（如三步搜索、菱形搜索、自適應搜索等）的原理和性能。同時，會詳細介紹運動矢量（Motion Vector）的編碼、塊匹配（Block Matching）的原理、預測模式（如幀內預測、幀間預測）以及如何通過運動補償減少冗餘。讀者將理解如何通過準確的運動預測來顯著降低編碼比特率。 環路濾波（Loop Filtering）：為瞭進一步提高編碼效率和改善重建視頻的視覺質量，各種環路濾波器技術被引入到現代視頻編碼標準中。本書將詳細介紹去塊效應濾波（Deblocking Filter）的原理和實現，以及其在不同標準中的具體應用，講解如何有效地抑製編碼産生的塊效應。對於某些先進的編碼標準，還會涉及樣本自適應偏移（Sample Adaptive Offset, SAO）等濾波技術，旨在進一步優化重建信號的保真度。 第三部分將聚焦於一係列重要的數字視頻編碼標準，並對它們進行深入的分析和比較。本書將重點介紹並詳細解析以下關鍵標準： H.264/AVC（Advanced Video Coding）：作為目前應用最廣泛的視頻編碼標準之一，H.264/AVC在編碼效率和視頻質量方麵取得瞭顯著的進步。本書將對其核心技術進行詳盡的剖析，包括更精細的幀內預測模式、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）、多參考幀預測、幀間預測模式、熵編碼等。讀者將全麵理解H.264/AVC是如何通過一係列的優化技術實現高效編碼的。 HEVC（High Efficiency Video Coding）/H.265：這是H.264/AVC的後繼標準，旨在在保持視頻質量不變的情況下，將編碼效率提高一倍。本書將重點解析HEVC引入的新技術，例如樹形塊結構（Coding Tree Unit, CTU）、更靈活的預測單元（Prediction Unit, PU）、變換單元（Transform Unit, TU）和量化單元（Quantization Unit, QU），以及更強大的運動估計和預測機製（如高級運動矢量預測AMVP、閤並運動矢量預測MVP）。此外，還會深入講解HEVC在熵編碼方麵采用的上下文自適應二進製算術編碼（CABAC）的增強版本，以及環路濾波等技術。 AV1（AOMedia Video 1）：作為一項開源的、 royalty-free 的視頻編碼標準，AV1正迅速崛起，並在流媒體服務中得到廣泛應用。本書將介紹AV1的關鍵特性和技術創新，包括其更復雜的預測模式、多參考幀管理、強大的量化和變換技術，以及其高效的熵編碼機製。重點會放在AV1如何平衡編碼復雜度和壓縮效率，以及其在開源社區的推動下展現齣的巨大潛力。 其他新興標準：為瞭提供更全麵的視野，本書還會對其他一些正在發展或具有潛在影響力的編碼標準進行簡要介紹和分析，例如VVC（Versatile Video Coding）等，讓讀者瞭解視頻編碼技術的未來發展方嚮。 第四部分將探討數字視頻編碼在實際應用中的挑戰與解決方案。這部分內容將從理論走嚮實踐，分析編碼在不同場景下的需求和限製： 實時視頻編碼：在視頻會議、直播等實時應用中，編碼的延遲和計算復雜度是關鍵的製約因素。本書將探討如何通過優化算法、硬件加速等方式來滿足實時性要求。 低比特率視頻編碼：在網絡帶寬有限的情況下，如何實現高質量的低比特率編碼至關重要。本書將討論各種低比特率優化策略，包括感知編碼、內容自適應編碼等。 高分辨率視頻編碼：隨著4K、8K等高分辨率視頻的普及，對編碼效率和處理能力提齣瞭更高的要求。本書將分析在高分辨率場景下編碼麵臨的挑戰，以及如何通過並行處理、更精細的編碼控製來應對。 硬件加速與軟件實現：本書還會討論視頻編碼在硬件（如GPU、ASIC）和軟件（如CPU優化、SIMD指令）層麵的實現問題，以及它們對編碼性能的影響。 內容感知編碼（Content-Aware Coding, CAC）：這是當前研究的熱點，旨在根據視頻內容的特性（如紋理、運動、視覺注意力）來動態調整編碼參數，以獲得更好的主觀視覺質量。本書將介紹CAC的基本思想和一些代錶性的技術。 人工智能在視頻編碼中的應用：近年來，深度學習等人工智能技術在視頻編碼領域展現齣強大的潛力，例如基於深度學習的運動估計、殘差編碼、超分辨率重建等。本書將介紹這些前沿的應用方嚮，並展望其未來的發展趨勢。 最後，本書的附錄部分將提供必要的數學工具、參考資料以及常用的術語錶，以便讀者更深入地理解和查閱。 《數字視頻編碼技術原理（第二版）》不僅是一本理論性的教科書，更是一本能夠指導實際工程實踐的寶貴參考書。本書的作者結閤瞭深厚的學術理論功底和豐富的工程實踐經驗，力求將復雜的概念以清晰易懂的方式呈現給讀者。通過對本書的學習，讀者將能夠： 深入理解數字視頻編碼的核心技術原理，掌握各種壓縮算法的數學基礎和實現細節。 全麵瞭解當前主流和新興的視頻編碼標準，並能夠對其進行分析和比較。 認識到視頻編碼在實際應用中所麵臨的挑戰，並瞭解相關的解決方案和優化技術。 為進一步研究和開發高效的視頻編碼技術打下堅實的基礎。 無論您是希望掌握視頻編碼技術的研究者，還是需要將視頻編碼應用於實際産品的工程師，亦或是對數字媒體技術充滿好奇的學生，本書都將是您探索數字視頻編碼奧秘的理想選擇。

評分☆☆☆☆☆

這本書的入手體驗非常棒，紙張質量和印刷清晰度都令人滿意。作為一名技術愛好者，我對“數字視頻編碼”這個話題一直心懷好奇，尤其是在如今高清視頻無處不在的時代，背後支撐這一切的究竟是什麼技術，這讓我十分著迷。我曾嘗試搜索一些零散的視頻編碼知識，但總覺得不夠係統和深入。《數字視頻編碼技術原理（第二版）》這個書名，直接擊中瞭我對核心技術原理的渴望。我期待這本書能夠像一位經驗豐富的老師，從最基礎的概念講起，比如視頻的數字化過程、像素錶示、顔色模型等，然後一步步引領我進入更復雜的編碼技術世界。我希望能夠理解視頻編碼是如何通過各種“魔法”來壓縮海量數據的，比如預測、變換、量化等等。同時，我也對不同編碼標準的演進以及它們各自的特點很感興趣，希望這本書能夠清晰地解釋這些技術細節，讓我能夠更好地理解當前主流的視頻編碼技術。

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣版，讓我對數字視頻編碼技術有瞭全新的認識。我一直覺得視頻的流暢播放和高質量畫麵是理所當然的，但這本書讓我窺見瞭這背後復雜的工程和精妙的算法。它不僅僅是簡單介紹幾種編碼格式，而是深入剖析瞭每一項技術背後的“為什麼”和“怎麼做”。我特彆對其中關於“預測編碼”的部分印象深刻，原來視頻編碼並不是簡單地存儲每一幀的圖像，而是通過預測和差分來大幅度減少冗餘信息。書中的圖解和示意圖都非常清晰，幫助我理解那些抽象的概念。比如，關於運動估計和補償的講解，讓我明白瞭視頻編碼是如何捕捉和利用視頻序列中相鄰幀之間的運動信息的。我還注意到書中提到瞭“變換編碼”和“量化”等環節，這些都是損失壓縮的關鍵步驟。雖然某些數學公式讓我一度感到頭疼，但作者的講解和隨後的例子應用，讓我在反復閱讀後豁然開朗。這本書就像一個引路人，帶領我走進數字視頻編碼的殿堂，讓我看到技術的演進和創新的力量。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀非常吸引人，封麵設計既有科技感又不失學術的嚴謹，拿到手的時候就覺得沉甸甸的，滿滿的知識量撲麵而來。我一直對視頻處理和壓縮技術很感興趣，尤其是現在高清視頻、4K、8K視頻已經普及，背後的編碼技術究竟是如何實現的，著實讓我好奇。這本書的名字《數字視頻編碼技術原理（第二版）》聽起來就很“硬核”，但又非常貼閤我想要瞭解的核心內容。我之前接觸過一些關於媒體格式的科普文章，但總覺得隔靴搔癢，不夠深入。我希望這本書能從最基本的原理講起，比如像素、幀率、色彩空間這些基礎概念，然後逐步深入到各種編碼標準，像是H.264、HEVC（H.265）等等，瞭解它們在原理上的異同，以及各自的優勢和劣勢。我特彆關注編碼效率的問題，如何在保證清晰度的前提下，最大程度地壓縮視頻文件大小，這對於網絡傳輸和存儲成本都至關重要。此外，我也希望能看到一些關於編碼器設計的討論，比如它們是如何優化算法來提高編碼速度和壓縮率的，這部分技術細節可能比較復雜，但對我來說是非常有價值的。總的來說，這本書給我一種“值得深入鑽研”的預感，我期待它能成為我學習數字視頻編碼技術的得力助手。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對音視頻技術充滿熱情的研究生，我一直希望找到一本能夠係統性梳理數字視頻編碼技術發展脈絡和核心原理的權威著作。《數字視頻編碼技術原理（第二版）》的齣現，無疑滿足瞭我的這一需求。我特彆欣賞書中對不同編碼標準的曆史演進和技術革新進行瞭清晰的梳理，從MPEG-1、MPEG-2到H.264、HEVC，每一個階段的進步都伴隨著新的技術突破。書中對這些標準在編碼工具（如幀內預測、幀間預測、變換、量化、熵編碼）上的細節闡述，對於我進行相關算法研究非常有幫助。我曾嘗試閱讀一些在綫的技術文檔，但往往碎片化且缺乏係統性，而這本書提供瞭一個連貫的知識體係，讓我能夠將分散的知識點串聯起來。我尤其關注書中對“比特率控製”和“碼率自適應”等方麵的討論，這對於實際的視頻流媒體應用至關重要。瞭解這些技術的原理，能夠幫助我更好地理解當前視頻編碼麵臨的挑戰，以及未來技術發展的方嚮。

評分☆☆☆☆☆

我是一名數字媒體行業的從業者，日常工作中會接觸到大量的視頻素材，對視頻的壓縮、傳輸和存儲效率有著直接的需求。這本書的名字《數字視頻編碼技術原理（第二版）》正是我一直想深入瞭解的領域。我希望通過這本書，能夠更專業地理解不同視頻編碼格式在實際應用中的權衡，比如在保持一定畫質的前提下，如何選擇最適閤當前場景的編碼方案。書中關於“感知編碼”的討論，讓我意識到視頻編碼不僅僅是數學上的優化，更是對人眼視覺特性的利用。我特彆期待書中能有關於各種編碼工具的對比分析，例如在相同碼率下，不同編碼器的性能錶現差異，以及它們在硬件實現上的考量。我曾遇到過一些視頻兼容性問題，希望這本書能幫助我理解這些問題背後的編碼原理，從而更好地解決實際工作中的技術難題。這本書的“第二版”也意味著它可能包含瞭最新的技術發展，這對我保持技術的前沿性非常有益。