圖像通信原理與技術(shù)

前言

　　隨著微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、多媒體技術(shù)和通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，圖像通信這一新興的技術(shù)領(lǐng)域，進人了一個飛速發(fā)展的時期。為了適應(yīng)社會對于圖像通信技術(shù)領(lǐng)域人才的迫切需要，通信類、電子信息類和計算機類等許多專業(yè)都紛紛開設(shè)了圖像通信課程。為了適應(yīng)不同專業(yè)的教學(xué)需要，特意編寫了《21世界高等學(xué)校電子信息工程規(guī)劃教材：圖像通信原理與技術(shù)》?！　∪珪卜譃?章，第1章是概述，主要講述圖像及其特點、圖像的分類及表示方法、圖像通信系統(tǒng)的基本構(gòu)成、圖像的輸入輸出方法等。第2章主要講述圖像的分析方法、正交變換技術(shù)和圖像的統(tǒng)計特性等內(nèi)容，是全書的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。第3章介紹的是如何以盡量少的數(shù)據(jù)量來表示一幅圖像，主要包括Huffman編碼、游程編碼、算術(shù)編碼和LZW字典編碼。第4章主要是針對無失真編碼范疇，包括率失真理論、預(yù)測編碼、變換編碼、灰度圖像編碼和矢量量化編碼等。第5章主要講述活動圖像及其數(shù)字化、幀內(nèi)預(yù)測編碼、幀間預(yù)測編碼和混合編碼。第6章包括3部分內(nèi)容：一是信道編碼，包括線性分組碼、循環(huán)碼、BCH碼、交織碼、卷積碼、TCM碼、Turbo碼、LDPC碼、自動請求重傳（ARQ）方式、多描述編碼、信源信道聯(lián)合編碼以及解碼端的差錯控制技術(shù)等；二是圖像通信中的傳輸技術(shù)，圖像信號的模擬調(diào)制方式，主要包括雙邊帶調(diào)幅、單邊帶調(diào)幅和殘留邊帶調(diào)幅，數(shù)字調(diào)制包括四相相移鍵控、正交振幅調(diào)制、殘留邊帶調(diào)制以及正交頻分復(fù)用；三是圖像信號的傳輸方式，包括微波傳輸、衛(wèi)星傳輸、光纖傳輸、光纖同軸混合系統(tǒng)和無線傳輸?shù)取５?章包括兩部分內(nèi)容：一是介紹幾種新型圖像編碼方式，包括子帶編碼、小波變換編碼、分形編碼、模型基圖像編碼等；二是對國際編碼壓縮標(biāo)準的發(fā)展進行介紹。第8章介紹了幾種實用的數(shù)字圖像通信系統(tǒng)，包括視頻會議系統(tǒng)、遠程圖像系統(tǒng)、數(shù)字電視系統(tǒng)、VOD系統(tǒng)、流媒體及IPTV。希望通過本教材，使學(xué)生對圖像通信的原理與技術(shù)有一個較全面的認識，并掌握一些典型的圖像壓縮編碼方法?！　∈褂帽窘滩臅r，可根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容適當(dāng)取舍內(nèi)容，靈活安排講課學(xué)時。例如，對通信工程專業(yè)的參考學(xué)時是64學(xué)時，各章的學(xué)時分配為：第1章4學(xué)時，第2章10學(xué)時，第3章10學(xué)時，第4章6學(xué)時，第5章6學(xué)時，第6章12學(xué)時，第7章4學(xué)時，第8章4學(xué)時，留出8學(xué)時做實驗。對電子信息類和計算機類的參考學(xué)時可選48或36學(xué)時，第7章、第8章不講，目錄中標(biāo)有*的章節(jié)為選講內(nèi)容。　　《21世界高等學(xué)校電子信息工程規(guī)劃教材：圖像通信原理與技術(shù)》在編寫過程中參考了國內(nèi)外出版的大量文獻、書籍及網(wǎng)站等資料，這些資料在《21世界高等學(xué)校電子信息工程規(guī)劃教材：圖像通信原理與技術(shù)》的參考文獻中已盡量列出。但由于編寫時間較長，有些通過網(wǎng)絡(luò)查找的資料和文獻沒有詳細的原始出處，可能還會遺漏一些文獻和書籍的著錄，在此表示歉意。同時對這些作者在圖像通信教學(xué)方面的開創(chuàng)性工作和辛勤總結(jié)的成果表示敬意。

內(nèi)容概要

本書講述了圖像通信的基本原理、基本技術(shù)和目前廣泛使用的圖像通信系統(tǒng)，充分分析了圖像通信的理論基礎(chǔ)，反映了當(dāng)代圖像通信發(fā)展的新技術(shù)。    全書共分為8章，對基本原理和技術(shù)的分析同時涉及模擬圖像通信和數(shù)字圖像通信，并以數(shù)字圖像的分析為主。具體內(nèi)容包括圖像與數(shù)字圖像通信、圖像分析與正交變換、圖像壓縮編碼、靜止圖像編碼、活動圖像編碼、圖像通信中的信道編碼與傳輸技術(shù)、圖像編碼方法的新進展和數(shù)字圖像通信系統(tǒng)。    本書適合作為通信工程、電子信息工程、電子信息科學(xué)與技術(shù)、計算機科學(xué)與技術(shù)及相關(guān)專業(yè)本科生或研究生的專業(yè)課教材或教學(xué)參考書，也可供從事圖像通信、圖像處理、數(shù)字電視、多媒體通信等領(lǐng)域的科技人員參考。

書籍目錄

第1章  圖像與數(shù)字圖像通信　1.1  圖像及其特點　1.2　圖像的分類及表示方法　　1.2.1　圖像的分類　　1.2.2　圖像的表示方法　1.3　圖像通信系統(tǒng)的基本構(gòu)成　　1.3.1　模擬圖像通信系統(tǒng)的組成　　1.3.2　數(shù)字圖像通信系統(tǒng)的組成　1.4　圖像處理系統(tǒng)及外圍設(shè)備　　1.4.1　圖像處理的輸入設(shè)備　　1.4.2　圖像處理的輸出設(shè)備　　1.4.3　圖像數(shù)據(jù)的存儲設(shè)備　1.5　圖像通信的發(fā)展歷程　1.6　圖像通信的發(fā)展方向　1.7　圖像信息的接受與質(zhì)量測度　　1.7.1　人眼的構(gòu)造　　1.7.2　視覺特性　　1.7.3　視覺模型　　1.7.4　圖像的質(zhì)量測度　思考題第2章  圖像分析與正交變換　2.1　二維傅里葉變換　　2.1.1　二維線性位移不變系統(tǒng)　　2.1.2　空問頻率響應(yīng)及其物理意義　　2.1.3　二維傅里葉變換　2.2　圖像信號的分析　　2.2.1　圖像的掃描與抽樣　　2.2.2　二維抽樣定理　　2.2.3　圖像的量化……第3章　圖像壓縮編碼　第4章　靜止圖像編碼　第5章　活動圖像編碼　第6章　圖像通信中的信編碼與傳輸技術(shù)　第7章　圖像編碼方法的新進展第8章　數(shù)字圖像通信系統(tǒng)參考文獻

章節(jié)摘錄

　　6.2.2數(shù)字信號傳輸　　常用的數(shù)字調(diào)制方式有幅移鍵控（ASK）、頻移鍵控（FSK）、相移鍵控（PSK）和正交振幅調(diào)制（QAM）等。相移鍵控具有較好的頻帶利用率和抗噪聲性能，而且易于實現(xiàn)，是一種廣泛應(yīng)用的調(diào)制方式。幅移鍵控中，通常采用殘留邊帶調(diào)制方式。正交調(diào)制由于在提高傳輸數(shù)碼率方面有其特殊的優(yōu)點也被廣泛采用。目前國際上地面電視廣播有兩種傳輸制式：美國提出的VSB調(diào)制方式和歐洲提出的COFDM（coded orthogonal frequency division multiplexing，編碼正交頻分多路）調(diào)制方式。下面結(jié)合目前世界上主要的數(shù)字電視傳輸標(biāo)準介紹圖像信號數(shù)字傳輸中應(yīng)用較多的多進制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)（包括四相相移鍵控、正交振幅調(diào)制及數(shù)字殘留邊帶調(diào)制）和正交頻分復(fù)用OFDM方式?！　?.多進制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)　　與二進制數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)相比較，在相同的碼元傳輸速率下，多進制調(diào)制系統(tǒng)在一個碼元上可以傳輸多個比特，因此其信息傳輸速率明顯高于二進制系統(tǒng)，并可以降低碼速，減少信道帶寬。所以目前多進制調(diào)制系統(tǒng)在數(shù)字視頻廣播、有線電視和數(shù)字電視等領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。其中，四相相移鍵控（QPSK）、正交振幅調(diào)制（QAM）及殘留邊帶調(diào)制（VSB）是較常用的多進制調(diào)制方法。下面結(jié)合具體應(yīng)用進行介紹。

編輯推薦

　　《圖像通信原理與技術(shù)》以通信系統(tǒng)的組成模型為主線，系統(tǒng)、全面地闡述圖像信源的產(chǎn)生，信源壓縮編碼，信道編碼、調(diào)制解調(diào)、信道傳輸技術(shù)及圖像的恢復(fù)技術(shù)?！　∽⒅胤治銎渲械臄?shù)學(xué)理論基礎(chǔ)和信號的處理過程，使得整個圖像通信系統(tǒng)的組成和原理具有連貫性和系統(tǒng)性?！　∽⒁鈱I(yè)課中必要的理論進行鋪墊、相應(yīng)的基礎(chǔ)回顧與銜接以及必要的應(yīng)用性的訓(xùn)練，確保讀者在掌握基礎(chǔ)原理的同時．能夠熟練應(yīng)用主要的圖像壓縮編碼方法?！　槭菇滩木哂幸欢ǖ南冗M性和前瞻性，編寫了圖像編碼方法的新進展以及與之相關(guān)的圖像領(lǐng)域的國際編碼壓縮標(biāo)準．并對這些標(biāo)準進行了分析比較?！　睦碚撀?lián)系實際的角度出發(fā)．介紹了幾種典型的、目前廣泛應(yīng)用且具有良好發(fā)展趨勢的圖像通信系統(tǒng)。

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