本书是工业和信息化部"十四五”规划教材、国家一流高校思政示范培育课程教材、国家一流学科核心课程教材、国家级一流本科专业建设点核心课程教材、上海市Ⅰ类高峰学科必修课程教材。本书注重教学体系的科学性，从系统角度介绍视频通信的基本理论和应用技术。全书共10章，主要内容包括：视频通信的历史演进和系统组成，视频信号的形成、编码和传输3部分的基本原理与共性技术，视频压缩和传输的相关标准与协议，电视广播、流媒体和视频会议3种典型视频通信系统，以及未来视频通信的媒体新形态、网络新架构和智能化新体系介绍等。本书配套电子课件、习题参考答案等。
张文军，男，上海交通大学教授、副校长，博士生导师。我国电视广播数字化和网络化的主要开拓者之一，在数字电视广播系统原理探索、无线传输体制创新和网络融合机制构建等方面取得了系统性成果。主持研制国内首套高清电视广播原型系统，形成电视广播数字化国家标准和网络化国际标准，开发数字电视系列SoC接收芯片并获得规模化应用，为我国数字电视技术体系的建立和产业发展作出了突出贡献。授权发明专利236项（含35项国际专利），发表SCI论文129篇（他引1994次），IEEE Fellow，国家杰青，教育部首批长江学者，基金委创新群体学术带头人，973计划首席科学家，863计划首席专家，中国电子学会会士。
目 录
第1章 概论 1
1.1 视频通信历史演进 1
1.1.1 发展历程 2
1.1.2 发展趋势 5
1.2 视频通信系统的组成 6
1.2.1 视频表示 6
1.2.2 压缩处理 8
1.2.3 码流传输 9
1.3 章节安排 11
习题 12
参考文献 12
第2章 视频信号形成 13
2.1 视觉原理 13
2.1.1 彩色视觉 13
2.1.2 人眼视觉特性 18
2.2 信号表示 23
2.2.1 视频基本参数 24
2.2.2 视频信号采集 26
2.2.3 数字视频格式 31
2.3 质量评价 34
2.3.1 主观评价 34
2.3.2 客观评价 36
习题 43
参考文献 44
第3章 视频压缩原理 46
3.1 基础知识 46
3.1.1 数据压缩原理 46
3.1.2 视频编码框架 51
3.1.3 帧结构和分块 52
3.2 预测编码 55
3.2.1 帧间预测编码 55
3.2.2 帧内预测编码 60
3.2.3 环内滤波 62
3.3 变换编码 64
3.3.1 离散余弦变换 65
3.3.2 哈达玛变换 71
3.3.3 量化和扫描 72
3.4 熵编码 74
3.4.1 熵编码的概念 75
3.4.2 霍夫曼编码 76
3.4.3 算术编码 77
习题 81
参考文献 81
第4章 视频编码标准 83
4.1 视频压缩标准演进 83
4.1.1 H.26x/MPEG系列 84
4.1.2 AVS系列 89
4.1.3 其他标准 90
4.2 编码性能优化 91
4.2.1 率失真优化模式选择 93
4.2.2 率失真优化运动估计 95
4.2.3 率失真优化复杂度控制 96
4.3 码率控制技术 98
4.3.1 码率控制的基本思想 98
4.3.2 典型的码率控制模型 103
4.4 分级编码 104
4.4.1 基本方法 104
4.4.2 SVC的典型应用 108
习题 109
参考文献 109
第5章 视频传输基础 111
5.1 基础知识 111
5.1.1 传输信道与特性 111
5.1.2 传送网络与分层 114
5.2 信道传输 123
5.2.1 信道编码 123
5.2.2 数字调制 131
5.2.3 时频交织 136
5.2.4 信号调制与成帧 138
5.3 网络传送 140
5.3.1 媒体同步 140
5.3.2 拥塞控制 142
5.3.3 差错控制 147
习题 151
参考文献 152
第6章 视频传输协议 154
6.1 电视广播传输协议 155
6.1.1 MPEG-2视频流 155
6.1.2 PES 包结构 156
6.1.3 TS包结构 157
6.2 实时传输协议RTP 162
6.2.1 承载数据的RTP 162
6.2.2 检测传输的 RTCP 165
6.2.3 控制会话的 RTSP 168
6.3 自适应流媒体传输协议 170
6.3.1 DASH协议 170
6.3.2 相关企业协议 174
6.4 融合网络媒体传输协议 176
习题 186
参考文献 187
第7章 地面电视广播系统 188
7.1 单载波地面电视广播系统 189
7.1.1 单载波调制技术 189
7.1.2 典型单载波地面电视
广播系统 190
7.2 多载波地面电视广播系统 191
7.2.1 多载波调制技术 191
7.2.2 典型多载波地面电视
广播系统 193
7.3 我国地面电视广播系统 194
7.3.1 系统构成 194
7.3.2 技术特点 196
7.4 新一代欧洲地面电视广播系统 197
7.4.1 系统构成 197
7.4.2 技术特点 198
7.5 新一代美国地面电视广播系统 199
7.5.1 系统构成 199
7.5.2 技术特点 201
7.6 系统对比 202
习题 203
参考文献 203
第8章 流媒体系统 205
8.1 内容分发网络 205
8.1.1 典型CDN架构 206
8.1.2 CDN关键技术 207
8.2 互联网电视 210
8.2.1 互联网电视概述 210
8.2.2 IPTV 215
8.2.3 OTT TV 218
习题 221
参考文献 221
第9章 视频会议系统 222
9.1 国际电信联盟会议系统（H.323） 222
9.1.1 H.323 系统概述 222
9.1.2 呼叫信令 225
9.1.3 连接过程 227
9.2 互联网实时通信系统（WebRTC） 229
9.2.1 连接架构 230
9.2.2 工程框架 234
9.2.3 工作流程 236
9.2.4 开源实现 237
习题 237
参考文献 238
第10章 视频通信新进展 239
10.1 沉浸式视频 239
10.1.1 立体视频和裸眼3D 239
10.1.2 自由视点视频和容积视频 240
10.1.3 全息视频 242
10.1.4 扩展现实视频 243
10.1.5 点云与网格 244
10.1.6 神经辐射场 246
10.2 新型媒体网络架构 247
10.2.1 云边端协作计算 247
10.2.2 多网协同传输 255
10.3 智能视频通信 260
10.3.1 AI视频编码 260
10.3.2 视频语义通信 268
习题 272
参考文献 273
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