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方向DCT及其在H.264视频编码中的应用研究
作 者: 李振兴
导 师: 侯正信
学 校: 天津大学
专 业: 信号与信息处理
关键词: DCT 方向DCT 全相位双正交变换 图像编码 帧内编码
分类号: TN919.81
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
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内容摘要
数字图像与视频对多媒体数据业务来说,无疑起着举足轻重的作用。目前,已开发的图像与视频编码的国际标准中,如JPEG、H.261/263/264、MPEG1/2/4,均采用了基于块的二维DCT正交变换。这种传统的DCT变换应用于N N图像块,由两个相同的N点一维DCT变换组成。本文主要研究了一种新型的基于块的图像编码框架-方向DCT。它的第一次DCT变换可能沿着图像块的其它方向(如,对角线方向等),而不是沿着竖直或水平方向。经过第一步方向变换产生的所有变换系数按一定规则彼此对齐排列,然后进行第二次的DCT变换。对于方向边缘信息占主导地位的图像,与传统的DCT变换相比,采用方向DCT能够取得较好的编码增益。对于每个图像块来说,依据图像块的方向纹理,从所有的方向变换模式中选择最佳的方向DCT变换对其变换处理,实验证明可以取得良好的率失真编码性能。本论文另一个研究内容是全相位双正交变换,它在图像编码中也能取得较好的编码增益与主观效果。全相位双正交变换采用均一量化,降低了量化过程的计算复杂度,并且在低码率时,块效应也得到了一定抑制。本文在研究方向DCT的基础上,借鉴了其算法,并提出了方向性全相位双正交变换,该算法在处理图像块方向边缘信息占一定优势的图像中,取得了一定的编码增益。最后,本文介绍了H.264的核心技术特点,为了去除表示方向DCT变换模式的额外比特,使其与H.264的帧内预测进行了结合,尝试地提出了基于方向DCT的帧内编码框架。
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全文目录
中文摘要 3-4 ABSTRACT 4-7 第一章 绪论 7-13 1.1 图像压缩编码及其国际标准的发展简史 7-8 1.2 图像压缩的必要性及可行性 8-9 1.3 本文的研究意义及国内外现状 9-11 1.4 本论文的主要研究内容及其组织安排 11-13 第二章 基于方向DCT 变换的图像压缩编码 13-24 2.1 JPEG 的基本系统 13-17 2.2 传统DCT 变换的局限性 17-18 2.3 方向DCT 变换算法描述 18-21 2.3.1 对角线左下模式的方向DCT 变换 19-20 2.3.2 其它方向模式的方向DCT 变换 20-21 2.4 方向DCT 变换的直流系数校正 21-22 2.5 小结 22-24 第三章 基于全相位双正交变换的JPEG 算法 24-33 3.1 全相位列率滤波器 24-28 3.2 全相位双正交变换的引入 28-31 3.2.1 全相位离散余弦双正交变换 28-30 3.2.2 全相位离散反余弦双正交变换 30-31 3.3 基于APBOT 的JPEG 图像编码算法描述 31-32 3.4 小结 32-33 第四章 实验结果及性能分析 33-45 4.1 图像质量的性能评价准则 33-35 4.1.1 主观评价 33-34 4.1.2 客观评价 34-35 4.2 基于方向DCT 变换的JPEG 图像编码 35-40 4.3 基于方向双正交变换的JPEG 图像编码 40-43 4.4 小结 43-45 第五章 基于方向DCT 的H.264 帧内编码研究 45-59 5.1 H.264 的编解码器 45-47 5.2 H.264 的核心技术特点 47-55 5.2.1 帧内编码 47-50 5.2.2 帧间编码 50-51 5.2.3 整数变换与量化 51-54 5.2.4 熵编码与去块效应滤波 54-55 5.3 基于方向DCT 的帧内编码 55-56 5.4 实验结果与分析 56-58 5.5 小结 58-59 第六章 总结与展望 59-61 6.1 本论文工作总结 59-60 6.2 本论文进一步研究工作之展望 60-61 参考文献 61-65 发表论文和参加科研情况说明 65-66 致谢 66
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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 通信 > 图像通信、多媒体通信 > 图像编码
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