学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

运动补偿三维小波可扩展视频编码技术研究

作　者: 常铮
导　师: 沈兰荪；卓力
学　校: 北京工业大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 可扩展视频编码 三维小波 自适应帧组结构 SPIHT 四叉树分裂
分类号: TN919.81
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 133次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


视频编码是数字图像处理的重要分支,其在理论上取得了重大成功,也在实际应用中获得了很大进步,一系列视频编码国际标准应运而生。然而,随着网络环境下视频应用的层出不穷,网络和终端的异构性使得视频编码方法在有效性和灵活性方面面临挑战。因此,视频编码的目标已经由面向存储,即单纯追求压缩效率,转为面向传输,希望压缩码流能够适应各种应用环境,而不会受到网络传输带宽、用户状况等条件的限制。经过近十年的研究,可扩展视频编码被认为是一种在无线、因特网等网络环境下进行视频传输的编码解决方案,它仅用一个可调整的码流就可以满足不同用户的个性化需求。本文在对运动补偿三维小波可扩展视频编码框架进行分析的基础上,对该框架涉及的三个关键技术,即运动补偿时域滤波、三维小波变换结构以及三维小波子带编码进行了深入研究。首先,在分析传统小波变换理论和提升小波变换实现的基础上,对编码框架中用于去除时间冗余的运动补偿时域滤波技术进行改进,利用Haar小波的提升实现进行沿运动轨迹的时域滤波。该方法能够保持传统小波变换的优势,高效的去除时域冗余信息,同时通过提升小波的整型变换能够快速实现的特点,降低了计算复杂度,减小了内存需求,提高了小波视频编码器的性能。接下来,研究了两种典型的三维小波变换结构,通过组织多级的运动补偿时域滤波,以更有效地去除时域冗余信息。本文基于视频序列的运动特征,提出了一种自适应三维小波变换结构,该结构能够根据视频序列的运动剧烈程度自适应确定帧组大小。实验结果表明,该方法在保证视频序列编码性能的同时,尤其可以提高对运动剧烈视频序列的压缩效果,同时还能大大降低计算量和存储空间。小波子带编码方法,在二维图像压缩中取得了巨大进展,并已经涌现了多种高效的嵌入式小波图像编码方法。本文对已有的SPIHT算法进行改进,充分利用其空间方向树能够高效组织小波系数的优势,将其由针对灰度图像的编码方法扩展为对视频序列彩色图像的压缩。四叉树分裂是一种简单有效的小波系数组织方式,本文考虑到视频序列时域高频帧非自然图像的特点,根据小波系数在频率和空间上的能量聚类特性,提出了一种基于四叉树分裂的小波图像编码方法。结合固定的码率分配方案,本文将这两种方法扩展到三维时/空小波子带编码方法中,从而实现高效的视频压缩。实验结果表明,与有限状态标量量化方法相比,这两种小波编码方法均能获得较好的编码性能。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第1章 绪 论  8-15
  1.1 视频编码研究背景  8-10
  1.2 现有面向异构网络环境的视频编码解决方案  10-11
  1.3 视频编码标准情况  11-13
    1.3.1 视频编码国际/国内标准演进  11-12
    1.3.2 可扩展视频编码国际标准研究现状  12-13
  1.4 本论文研究内容  13-14
  1.5 论文结构安排  14-15
第2章 可扩展视频编码研究现状  15-28
  2.1 可扩展视频编码技术概述  15-17
  2.2 基于DCT 变换的可扩展视频编码方法  17-22
    2.2.1 时域可扩展  17-18
    2.2.2 空域可扩展  18
    2.2.3 质量可扩展  18-19
    2.2.4 细粒度可扩展  19-20
    2.2.5 渐进的细粒度可扩展  20-22
  2.3 基于小波变换的可扩展视频编码方法  22-27
    2.3.1 二维小波视频编码方法  22-24
    2.3.2 三维小波视频编码方法  24-27
  2.4 本章小结  27-28
第3章 运动补偿三维小波可扩展视频编码框架  28-46
  3.1 编码框架概述  28
  3.2 运动补偿时域滤波  28-33
    3.2.1 运动补偿技术研究  30-32
    3.2.2 时域滤波技术研究  32-33
  3.3 三维小波变换结构  33
  3.4 三维小波子带编码  33-45
    3.4.1 图像二维小波变换及编码技术  34-43
    3.4.2 有限状态标量量化  43-45
  3.5 本章小结  45-46
第4章 基于提升小波的运动补偿时域滤波技术研究  46-57
  4.1 小波变换  46
  4.2 提升小波变换  46-50
    4.2.1 基本原理  46-48
    4.2.2 几种提升小波变换实例  48-50
  4.3 运动补偿时域滤波  50-56
    4.3.1 基于分层可变块大小块匹配方法的运动估计技术  50-53
    4.3.2 基于一维小波分解的时域滤波技术  53-54
    4.3.3 基于Haar 提升小波的时域滤波  54-56
  4.4 实验结果与分析  56
  4.5 本章小结  56-57
第5章 自适应三维小波变换结构研究  57-67
  5.1 三维小波变换结构概述  57-60
    5.1.1 直接多级结构三维小波变换技术  57-58
    5.1.2 分组多级结构三维小波变换技术  58-60
  5.2 自适应多级结构三维小波变换技术  60-65
    5.2.1 视频序列运动特征分析  60-63
    5.2.2 基于视频序列运动特征的自适应多级结构  63-65
  5.3 实验结果与分析  65-66
  5.4 本章小结  66-67
第6章 三维小波子带编码技术研究  67-81
  6.1 三维小波时/空子带编码方法  67-74
    6.1.1 三维小波时/空子带编码概述及码率分配方案  67-69
    6.1.2 SPIHT  69-72
    6.1.3 四叉树分裂  72-74
  6.2 实验结果与分析  74-80
    6.2.1 SPIHT 与有限状态标量量化比较  75-77
    6.2.2 四叉树分裂与有限状态标量量化比较  77-80
  6.3 本章小结  80-81
结束语  81-83
参考文献  83-87
附录  87-88
  攻读硕士学位期间发表的学术论文  87
  参与的科研项目  87
  参加的学术活动  87-88
致谢  88

相似论文

  1. 基于TMS320C6713的SPIHT图像压缩算法研究及实现,TP391.41
  2. 一种基于SPIHT改进的ROI图像编码方法,TN919.81
  3. 基于小波的图像编码算法研究,TN919.81
  4. 基于小波变换的无链表SPIHT图像编码算法研究,TN919.81
  5. 基于小波变换域的分布式视频编码结构研究,TN919.81
  6. 基于小波变换的X-射线图像压缩算法的研究,TP391.41
  7. 远程交互中图像自适应传输的研究,TN919.81
  8. 三维网格的多描述编码研究,TP391.41
  9. 基于SPIHT的无线多媒体传感网视频编码技术研究,TN919.81
  10. 自适应方向提升小波图像编码技术,TP391.41
  11. 提升小波变换的应用研究及FPGA实现,TN911.73
  12. 基于小波变换和可变形块运动估计的视频编码算法研究,TN919.81
  13. 体三维视频数据压缩技术研究,TP391.41
  14. 基于3D-SPIHT编码算法的超光谱图像压缩研究,TP391.41
  15. 基于感兴趣区域的无人机侦察图像压缩算法研究,TP391.41
  16. 插值图像的复原配比与小波分析算法研究,TP391.41
  17. 静止图像压缩算法的研究,TP391.41
  18. SAR图像数据压缩技术研究,TN957.52
  19. 基于内容的嵌入式小波图像编码算法研究,TP391.41
  20. 面向遥感图像的压缩算法及其实现技术研究,TP751
  21. 基于DSP的图像无损压缩系统的研究与实现,TP391.41

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
© 2012 www.xueweilunwen.com