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基于3D-DCT的视频编码实现

作　者: 邹鑫馨
导　师: 刘钊
学　校: 电子科技大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 视频编码 3D-DCT 码率控制嵌入式平台
分类号: TN919.81
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 110次
引　用: 4次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着数字技术的发展,视频信息已在人们的工作生活中获得了广泛应用。特别是我国3G时代的来临以及互联网的进一步普及,人们利用便携式终端进行视频通话、手机电视、视频会议等的需求越来越迫切,这些甚低码率信道对视频压缩提出了更加苛刻的要求。传统视频压缩方法采用了帧间运动补偿/2D-DCT模式,当帧间变化很大或是物体具有旋转变化时,将导致匹配失真,运动估计效率会下降很多,而且运动搜索匹配的计算量相当大,不适合实时领域的应用,也不便于嵌入式设备的实现。论文摒除了传统视频压缩标准,对基于3D-DCT的视频编码进行了深入的研究,着眼点在于嵌入式平台上实时视频通信的实现。首先,对3D-DCT视频编解码算法进行讨论并做了适当改进。结合binDCT快速算法实现了3D-DCT的快速整形变换;熵编码过程中,提出了一套背景复用技术,并且改进了Huffman编码表,极大的提高了压缩比,缩短了编码耗时;解码恢复后,提出了一套去方块滤波模型,改善了图像的主观视觉效果。改进后的算法计算量小,压缩比高,结构简单,更加适合在嵌入式平台上的实现。其次,论文还研究了3D-DCT视频压缩的码率控制,针对3D-DCT变换量化后的系数特点,提出了基于ρ域源模型的码率控制算法,并且在码率分配、参数更新各步骤中融合了背景复用技术,表现出了很好的性能。最后,将改进的所有算法在Linux系统下,用Qt/Embedded编程实现,并使用YLP2440开发板在ARM9平台上调试运行,验证了论文中的算法在嵌入式移动设备上应用的可行性。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章绪论  9-14
  1.1 研究背景  9-10
  1.2 视频编解码的发展及现状  10-11
  1.3 本文的主要研究内容  11-12
  1.4 本文的工作及贡献  12-14
第二章 3D-DCT 视频编码的总体结构  14-20
  2.1 传统的视频压缩编码标准  14-16
    2.1.1 MPEG-2 视频标准  14
    2.1.2 H.264 视频标准  14-15
    2.1.3 JPEG 标准  15
    2.1.4 传统视频压缩标准的局限  15-16
  2.2 3D-DCT 视频压缩的结构  16-18
    2.2.1 3D-DCT 视频压缩的编解码模型  16-17
    2.2.2 3D-DCT 视频压缩的码率控制模型  17-18
  2.3 3D-DCT 视频压缩的特点分析  18-20
    2.3.1 3D-DCT 视频压缩的优点  18-19
    2.3.2 3D-DCT 视频压缩的局限  19-20
第三章 3D-DCT 视频编码  20-48
  3.1 3D-DCT 变换及量化  20-27
    3.1.1 3D-DCT 变换  20-23
      3.1.1.1 DCT 变换特点及快速算法  20-23
      3.1.1.2 3D-DCT 变换策略  23
    3.1.2 基于3D-DCT 的量化  23-26
      3.1.2.1 视频编码中量化的作用  23-24
      3.1.2.2 3D-DCT 量化策略  24-26
    3.1.3 实验结果  26-27
  3.2 熵编码  27-41
    3.2.1 基于3D-DCT 的背景复用技术  28-31
      3.2.1.1 背景块的判断  28
      3.2.1.2 背景块的复用  28-31
    3.2.2 3D-DCT 的系数扫描  31-34
      3.2.2.1 系数扫描的作用  31
      3.2.2.2 基于3D-DCT 的系数扫描策略  31-34
    3.2.3 3D-DCT 的熵编码  34-38
      3.2.3.1 传统的熵编码  34-36
      3.2.3.2 改进的熵编码策略  36-38
    3.2.4 实验结果  38-41
  3.3 去方块滤波  41-48
    3.3.1 去方块滤波器的作用  41-42
    3.3.2 传统的去方块滤波器  42-45
    3.3.3 基于3D-DCT 的去方块滤波器  45-46
    3.3.4 实验结果  46-48
第四章 3D-DCT 视频压缩的码率控制  48-60
  4.1 码率控制的系统结构及作用  48-50
    4.1.1 码率控制的系统结构  48-49
    4.1.2 码率控制的作用  49-50
  4.2 传统的码率控制模型  50-53
    4.2.1 H.264 码率控制模型  50-52
    4.2.2 基于传统模型的3D-DCT 码率控制模型  52-53
  4.3 3D-DCT 的码率控制模型  53-57
    4.3.1 ρ域源模型  53
    4.3.2 基于ρ域源模型的3D-DCT 码率控制模型  53-57
  4.4 实验结果  57-60
第五章 3D-DCT 视频压缩的ARM 实现  60-67
  5.1 ARM 体系结构介绍  60-61
  5.2 Qt/Embedded 简介  61-62
  5.3 开发平台介绍  62
  5.4 程序实现  62-67
    5.4.1 模拟仿真  63-65
    5.4.2 开发板调试运行  65-67
第六章全文总结  67-69
致谢  69-70
参考文献  70-73
攻硕期间的主要研究成果  73-74

基于3D-DCT的视频编码实现

内容摘要

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