spContent=同学们:
大家好!
你是不是经常在手机、电脑上浏览视频,是不是思考过对于视频这么大的数据量是怎样存储、传输的呢,《视频压缩通信》主要讲述了视频/图像的压缩算法原理基础,即编、解码的算法原理基础,欢迎大家跟随我们一起发现其中的奥秘吧!
同学们:
大家好!
你是不是经常在手机、电脑上浏览视频,是不是思考过对于视频这么大的数据量是怎样存储、传输的呢,《视频压缩通信》主要讲述了视频/图像的压缩算法原理基础,即编、解码的算法原理基础,欢迎大家跟随我们一起发现其中的奥秘吧!
—— 课程团队
课程概述
随着计算机技术、微电子技术和通信技术的不断进步,人们己不仅仅满足于语音、电报、电子邮件等通信方式。视频通信因为其直观性、可靠性等一系列优点,成为新的应用需求热点。例如远程监控、远程教学、远程医疗诊断、远程购物、远程探视、电视电话会议等应用都迫切需要高质量的网络视频传输的支持。视频压缩技术在安防监控市场DVR(数字化硬盘录像监控)技术中,不论是在监视、录像存储、画面检索、网络传输、信息安全保密以及控制技术方面,相比传统的模拟监控技术,大大提高了视频监控领域的效率。近年来,视频压缩技术的进展已经进入多媒体领域的前沿,它将对今后的社会进步产生重大影响。
《视频压缩通信》是视频图像处理的重要分支,是一门信号与信息处理的科学和技术,它在通信和计算机工程实践中得到了广泛的应用。该课程以《数字信号处理》、《通信原理》、《数字图像处理》等课程为基础,重点介绍了视频、图像的基础知识、静止图像的压缩算法和活动图像(即:视频)的压缩算法,详细介绍了国际标准JPEG的压缩编码流程,图像通信中的信道编码与传输技术,数字图像通信系统。通过本课程的学习,使学生对视频压缩技术及视频通信技术有了较深入的理解,为今后工作实践打下良好的基础,能用所学的知识去解决实际问题。
该课程适合通信、电子、计算机、数学专业高年级本科生学习,适合计算机视觉、人工智能、视频压缩与编码、视频分析等方向的硕士生、博士生学习。团队教师的科研方向均与视频图像相关,包括高动态范围图像处理、视频编解码、视频分析、机器学习、视频图像检索等领域,期待和同学们一起探讨视频图像相关的研究课题!
授课目标
1.掌握静止图像编码、活动图像编码、图像通信中的信道编码与传输技术、图像编码方法的新进展。要求学生熟练掌握图像以及视频的压缩理念以及一些经典算法,并将借助于Matlab实现。
2. 为学习后继相关课程奠定扎实、必要的基础;
3. 培养学生的抽象思维能力、逻辑思维能力、实际应用能力等多方面能力。
课程大纲
视频编码概述
课时目标:本章介绍视频编码的一些基础知识,主要包括视频图像的基本概念、图像的颜色模型、视频图像的质量评价、视频编码的必要性和发展、视频编码的技术分类、视频编码算法现状简介、视频通信系统的基本构成。
1.1 视频图像基础
1.2 视频编码基本原理
1.3 视频编码的发展与分类
1.4 视频图像通信系统的基本构成
数据压缩原理与技术
课时目标:本章在信息论的基础上主要介绍基于熵的数据编码算法,包括Huffman编码、算术编码、游程编码。
2.1 信息论基础
2.2 Huffman编码
2.3 算术编码
2.4 游程编码
图像编码原理与技术
课时目标:本章主要介绍适合图像的编码方式,首先介绍视频图像的统计信息,接着重点讲述预测编码、变换编码、DFT变换、DCT变换、JPEG编解码系统、灰度图像编码中的跳白块编码、方块编码、位平面编码。
3.1 视频图像的统计信息
3.2 预测编码
3.3 变换编码
3.4 灰度图像编码
视频编码原理与技术
课时目标:本章主要介绍了视频编码的分类、编码依据,关键问题,运动估计和运动补偿,经典块匹配运动估计算法,分析提高搜索效率的主要技术,快速块匹配方法,高效视频编码中的编码结构以及量化参数选择技术。
4.1 视频信号编码基础
4.2 运动估计技术简介
4.3 经典运动矢量估计算法
4.4 编码结构
4.5 量化参数选择技术
图像通信中的信道编码与传输技术
课时目标:主要介绍了图像通信中的差错控制方式,线性分组码的生成、码的特点及其译码原理,循环码特点、码多项式,循环码的两种生成方法及其译码的方法,图像传输中的重要调制方式VSB。
视频压缩中的矩阵运算
课时目标:本章主要介绍了矩阵在视频、图像压缩中的应用,矩阵的定义和基本运算:加法、减法、数乘矩阵、矩阵乘法等,方阵的特征值与特征向量。
7.1矩阵在图像处理中的应用
7.2 奇异值分解在图像压缩中的应用
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预备知识
视频压缩通信是视频图像处理的重要分支,是一门信号与信息处理的科学和技术,它在通信和计算机工程实践中得到了广泛的应用。该课程以《数字信号处理》、《通信原理》、《数字图像处理》等课程为基础,重点介绍了视频、图像的基础知识、静止图像的压缩算法和活动图像(即:视频)的压缩算法,详细介绍了国际标准JPEG的压缩编码流程,图像通信中的信道编码与传输技术,数字图像通信系统。通过本课程的学习,使学生对视频压缩技术及视频通信技术有了较深入的理解,为今后工作实践打下良好的基础,能用所学的知识去解决实际问题。
证书要求
本课程采用百分制计分,平时单元测验60%,为客观题;平时单元作业30%,为主观题,需要完成作业提交和完成规定的互评数量;随堂布置的课程讨论10%。60分及以上为合格,85分及以上为优秀。
参考资料
多媒体通信技术基础,蔡安妮等编著,电子工业出版社;
新一代高效视频编码H.265/HEVC:原理、标准与实现;
视频压缩与通信,(英)洪佐,(英)谢里曼,(英)斯特赖特,张菁 ,人民邮电出版社;
数字图像处理Matlab版,冈萨雷斯 ,电子工业出版社。