本書是工業(yè)和信息化部"十四五”規(guī)劃教材、國家一流高校思政示范培育課程教材、國家一流學科核心課程教材、國家級一流本科專業(yè)建設(shè)點核心課程教材、上海市Ⅰ類高峰學科必修課程教材。本書注重教學體系的科學性，從系統(tǒng)角度介紹視頻通信的基本理論和應用技術(shù)。全書共10章，主要內(nèi)容包括：視頻通信的歷史演進和系統(tǒng)組成，視頻信號的形成、編碼和傳輸3部分的基本原理與共性技術(shù)，視頻壓縮和傳輸?shù)南嚓P(guān)標準與協(xié)議，電視廣播、流媒體和視頻會議3種典型視頻通信系統(tǒng)，以及未來視頻通信的媒體新形態(tài)、網(wǎng)絡新架構(gòu)和智能化新體系介紹等。本書配套電子課件、習題參考答案等。
張文軍，男，上海交通大學教授、副校長，博士生導師。我國電視廣播數(shù)字化和網(wǎng)絡化的主要開拓者之一，在數(shù)字電視廣播系統(tǒng)原理探索、無線傳輸體制創(chuàng)新和網(wǎng)絡融合機制構(gòu)建等方面取得了系統(tǒng)性成果。主持研制國內(nèi)首套高清電視廣播原型系統(tǒng)，形成電視廣播數(shù)字化國家標準和網(wǎng)絡化國際標準，開發(fā)數(shù)字電視系列SoC接收芯片并獲得規(guī)�；瘧茫瑸槲覈鴶�(shù)字電視技術(shù)體系的建立和產(chǎn)業(yè)發(fā)展作出了突出貢獻。授權(quán)發(fā)明專利236項（含35項國際專利），發(fā)表SCI論文129篇（他引1994次），IEEE Fellow，國家杰青，教育部首批長江學者，基金委創(chuàng)新群體學術(shù)帶頭人，973計劃首席科學家，863計劃首席專家，中國電子學會會士。
目 錄
第1章 概論 1
1.1 視頻通信歷史演進 1
1.1.1 發(fā)展歷程 2
1.1.2 發(fā)展趨勢 5
1.2 視頻通信系統(tǒng)的組成 6
1.2.1 視頻表示 6
1.2.2 壓縮處理 8
1.2.3 碼流傳輸 9
1.3 章節(jié)安排 11
習題 12
參考文獻 12
第2章 視頻信號形成 13
2.1 視覺原理 13
2.1.1 彩色視覺 13
2.1.2 人眼視覺特性 18
2.2 信號表示 23
2.2.1 視頻基本參數(shù) 24
2.2.2 視頻信號采集 26
2.2.3 數(shù)字視頻格式 31
2.3 質(zhì)量評價 34
2.3.1 主觀評價 34
2.3.2 客觀評價 36
習題 43
參考文獻 44
第3章 視頻壓縮原理 46
3.1 基礎(chǔ)知識 46
3.1.1 數(shù)據(jù)壓縮原理 46
3.1.2 視頻編碼框架 51
3.1.3 幀結(jié)構(gòu)和分塊 52
3.2 預測編碼 55
3.2.1 幀間預測編碼 55
3.2.2 幀內(nèi)預測編碼 60
3.2.3 環(huán)內(nèi)濾波 62
3.3 變換編碼 64
3.3.1 離散余弦變換 65
3.3.2 哈達瑪變換 71
3.3.3 量化和掃描 72
3.4 熵編碼 74
3.4.1 熵編碼的概念 75
3.4.2 霍夫曼編碼 76
3.4.3 算術(shù)編碼 77
習題 81
參考文獻 81
第4章 視頻編碼標準 83
4.1 視頻壓縮標準演進 83
4.1.1 H.26x/MPEG系列 84
4.1.2 AVS系列 89
4.1.3 其他標準 90
4.2 編碼性能優(yōu)化 91
4.2.1 率失真優(yōu)化模式選擇 93
4.2.2 率失真優(yōu)化運動估計 95
4.2.3 率失真優(yōu)化復雜度控制 96
4.3 碼率控制技術(shù) 98
4.3.1 碼率控制的基本思想 98
4.3.2 典型的碼率控制模型 103
4.4 分級編碼 104
4.4.1 基本方法 104
4.4.2 SVC的典型應用 108
習題 109
參考文獻 109
第5章 視頻傳輸基礎(chǔ) 111
5.1 基礎(chǔ)知識 111
5.1.1 傳輸信道與特性 111
5.1.2 傳送網(wǎng)絡與分層 114
5.2 信道傳輸 123
5.2.1 信道編碼 123
5.2.2 數(shù)字調(diào)制 131
5.2.3 時頻交織 136
5.2.4 信號調(diào)制與成幀 138
5.3 網(wǎng)絡傳送 140
5.3.1 媒體同步 140
5.3.2 擁塞控制 142
5.3.3 差錯控制 147
習題 151
參考文獻 152
第6章 視頻傳輸協(xié)議 154
6.1 電視廣播傳輸協(xié)議 155
6.1.1 MPEG-2視頻流 155
6.1.2 PES 包結(jié)構(gòu) 156
6.1.3 TS包結(jié)構(gòu) 157
6.2 實時傳輸協(xié)議RTP 162
6.2.1 承載數(shù)據(jù)的RTP 162
6.2.2 檢測傳輸?shù)?RTCP 165
6.2.3 控制會話的 RTSP 168
6.3 自適應流媒體傳輸協(xié)議 170
6.3.1 DASH協(xié)議 170
6.3.2 相關(guān)企業(yè)協(xié)議 174
6.4 融合網(wǎng)絡媒體傳輸協(xié)議 176
習題 186
參考文獻 187
第7章 地面電視廣播系統(tǒng) 188
7.1 單載波地面電視廣播系統(tǒng) 189
7.1.1 單載波調(diào)制技術(shù) 189
7.1.2 典型單載波地面電視
廣播系統(tǒng) 190
7.2 多載波地面電視廣播系統(tǒng) 191
7.2.1 多載波調(diào)制技術(shù) 191
7.2.2 典型多載波地面電視
廣播系統(tǒng) 193
7.3 我國地面電視廣播系統(tǒng) 194
7.3.1 系統(tǒng)構(gòu)成 194
7.3.2 技術(shù)特點 196
7.4 新一代歐洲地面電視廣播系統(tǒng) 197
7.4.1 系統(tǒng)構(gòu)成 197
7.4.2 技術(shù)特點 198
7.5 新一代美國地面電視廣播系統(tǒng) 199
7.5.1 系統(tǒng)構(gòu)成 199
7.5.2 技術(shù)特點 201
7.6 系統(tǒng)對比 202
習題 203
參考文獻 203
第8章 流媒體系統(tǒng) 205
8.1 內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡 205
8.1.1 典型CDN架構(gòu) 206
8.1.2 CDN關(guān)鍵技術(shù) 207
8.2 互聯(lián)網(wǎng)電視 210
8.2.1 互聯(lián)網(wǎng)電視概述 210
8.2.2 IPTV 215
8.2.3 OTT TV 218
習題 221
參考文獻 221
第9章 視頻會議系統(tǒng) 222
9.1 國際電信聯(lián)盟會議系統(tǒng)（H.323） 222
9.1.1 H.323 系統(tǒng)概述 222
9.1.2 呼叫信令 225
9.1.3 連接過程 227
9.2 互聯(lián)網(wǎng)實時通信系統(tǒng)（WebRTC） 229
9.2.1 連接架構(gòu) 230
9.2.2 工程框架 234
9.2.3 工作流程 236
9.2.4 開源實現(xiàn) 237
習題 237
參考文獻 238
第10章 視頻通信新進展 239
10.1 沉浸式視頻 239
10.1.1 立體視頻和裸眼3D 239
10.1.2 自由視點視頻和容積視頻 240
10.1.3 全息視頻 242
10.1.4 擴展現(xiàn)實視頻 243
10.1.5 點云與網(wǎng)格 244
10.1.6 神經(jīng)輻射場 246
10.2 新型媒體網(wǎng)絡架構(gòu) 247
10.2.1 云邊端協(xié)作計算 247
10.2.2 多網(wǎng)協(xié)同傳輸 255
10.3 智能視頻通信 260
10.3.1 AI視頻編碼 260
10.3.2 視頻語義通信 268
習題 272
參考文獻 273
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