Введение
Глава 1. Анализ методов цифровой обработки динамических изображений и оценки их качества 25
1.1. Видеоинформационные приложения и объем цифровой информации. 25
1.1.1. Монохромное и цветное телевидение 26
1.1.2. Телевидение повышенной, высокой и сверхвысокой четкости, «цифровое кино» 32
1.1.3. Видеотелефония и видеоконференцсвязь, домашнее видео 33
1.2. Основные методы устранения статистической избыточности дискретных данных 36
1.3. Кодирование с преобразованием отсчетов сигнала 47
1.4. Квантование с линейным преобразованием 48.
1.5. Статистика изображений 52
1.5.1. Статистика монохромных изображений 52
1.5.2. Статистика монохромных изображений с преобразованием 55
1.5.3. Статистика цветных изображений 56
1.6. Сокращение визуальной избыточности 58
1.6.1. Заметность пространственных изменений яркости 58
1.6.2. Заметность временных изменений яркости изображений 59
1.6.3. Влияние помех 60
1.6.4. Специфические особенности восприятия цветов 62
1.6.5. Методы субъективной оценки качества изображений 62
1.7. Основные методы сжатия изображений 65
1.7.1. Импульсно - кодовая модуляция 66
1.7.2. Кодирование изображений с предсказанием, дифференциальная импульсно-кодовая модуляция 67
1.7.3. Внутрикадровое предсказание 71
1.7.4. Межкадровое предсказание, оценка движения 74
1.7.5. Групповое кодирование изображений 78
1.7.6. Дискретные линейные ортогональные преобразования 79
1.7.7. Дискретное преобразование Фурье 80
1.7.8. Преобразование Хаара 84
1.7.9. Преобразование Уолша - Адамара 85
1.7.10. Дискретное косинусное преобразование (ДКП) 86
1.7.11. Преобразование Кархунена-Лоэва 87
1.7.12. Квантование коэффициентов преобразования 88
1.7.13. Кодирование коэффициентов преобразования 91
1.8. Основные стандарты видеокомпрессии 91
1.8.1. Н.261 91
1.8.2. Н.263 95
1.8.3. MPEG-1 и MPEG-2 103
1.8.4. MPEG-4 113
1.8.5. Н.264 119
1.9. Общие принципы оценки качества формирования, передачи и воспроизведения видеоинформации 145
1.9.1. Измерения в аналоговых и аналого-цифровых телевизионных системах 145
1.9.2. Измерения в цифровых телевизионных системах 156
1.9.3. Характерные искажения при цифровом кодировании видеоинформации 166
1.9.4. Согласование формы измерительных сигналов со спектром канала передачи 169
1.10. Выводы 175
Глава 2. Разработка эффективных методов кодирования статических изображений 177
2.1. Заметность пространственных изменений яркости изображений 180
2.2. Заметность пространственных изменений цветности изображений... 184
2.3. Повышение качества кодирования в MPEG-подобных алгоритмах видеокомпрессии 187
2.4. Повышение эффективности компрессии статических изображений с использованием вейвлет-преобразований 197
2.5. Выводы 213
Глава 3. Разработка эффективных алгоритмов анализа и компенсации движения деталей в динамических изображениях 215
3.1. Основные методы анализа движения 215
3.1.1. Метод полного перебора 216
3.1.2. Логарифмический, трехшаговый, иерархический методы 216
3.1.3. Методы, основанные на оптическом уравнении 218
3.1.4. Использование временной и пространственной корреляции для поиска векторов движения 219
3.1.5. Использование временной и пространственной корреляции векторов с оптимизацией возмущения битового потока 221
3.1.6. Метод полного перебора с преобразованием Фурье 223
3.1.7. Методы фазовой корреляции 224
3.1.8. Методика MVFAST 227
3.2. Новый метод анализа движения по опорным точкам 231
3.3. Дополнительные возможности компенсации движения деталей в динамических изображениях 256
3.4. Выводы 266
Глава 4. Специфические особенности использования эффективных алгоритмов цифрового кодирования динамических изображений 267
4.1. Методика построения промежуточных кадров видеопоследовательности 267
4.2. Методика регулировки потока при сжатии динамических видеоизображений 272
4.3. Особенности кодирования стереоскопических видеоизображений в рамках совместимости со стандартом MPEG 285
4.4. Анализ смены сюжета 299
4.5. Оценка быстродействия кодирования изображений 305
4.6. Выводы 307
Глава 5. Новые методы оценки качества систем обработки и передачи видеоинформации 309
5.1. Анализ системных искажений изображений при их цифровом кодировании и методы их оценки 311
5.2. Синтез измерительных сигналов и изображений для объективной и субъективной оценки качества изображений 331
5.3. Разработка новых высокоэффективных оконных функций для прецизионных измерений с использованием БПФ 354
5.4. Синтез алгоритмов обработки измерительных сигналов при цифровых измерениях качественных показателей каналов аналогового, аналого-цифрового и цифрового телевидения 372
5.5. Выводы 383
Глава 6. Практическая реализация результатов исследований систем цифровой обработки изображений и оценки ее качества 386
6.1. Система видеокодирования VPhone 386
6.1.1. Телевизионный компьютерный кодер VCod-C 386
6.1.2. Системы спутникового интерактивного телевещания 389
6.1.3. Системы дистанционного образования Российского Нового Университета и Современной Гуманитарной Академии 397
6.2. Система мобильного узкополосного мультимедийного вещания 400
6.3. Компьютерные измерительные приборы 409
6.3.1. Видеоанализаторы компьютерные серии ВК 411
6.3.2. Аудиоанализатор компьютерный АК-1 414
6.3.3. Комплекс измерительный телевизионный КИ-ТВ 416
6.3.4. Комплекс измерений и контроля телевизионных радиоцентров и систем кабельного телевидения ТЕСТЕР-Э 418
6.4. Выводы 419
Заключение и общие выводы 422
Библиографический список
