基于提升小波变换的视频压缩技术的研究与实现

摘要

随着网络的日益普及和多媒体技术的不断发展，数字多媒体应用技术得到很大的发展，但仍跟不上多媒体文件体积增大的速度，经过数字化后的视频和音频信息体积具有数据海量性，这给信息的存储和传输带来了很多的困难。正因为如此，对多媒体文件压缩处理的研究一直是一个热门的研究课题，此方面的研究成果和新技术也不断推出。 本文也是从此角度出发，借鉴第一代小波视频编码成功的经验，提出了基于提升小波变换的视频压缩技术的完整模型。采用整型双正交小波作为提升小波基，使整个变换具有过程简单、复杂度低、内存少和易逆变换等优势，从而减少了在变换、量化过程中图像能量损失，并实现软件编码。然后研究块间匹配的运动估计的算法，总结现有算法的优缺点，结合整像素和半像素两种估计方式，提出了新的逐级搜索方式算法，该算法可以满足不同用户的需求；其中自适应的阈值搜索终止规则，解决搜索过程中局部最优的矛盾；并对边缘的宏块估计提出新的解决办法。经测试该算法在块匹配的搜索时间和解码后的图像质量方面都有很大的改善。最后，在Visual C++6.0上仿真和实现关键算法，使基于提升小波变换的视频压缩技术能应用于实际中。

目录

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第一章绪论

1.1数字视频压缩技术概述

1.2数字视频压缩的标准

1.2.1 H.26x系列

1.2.2 MPEG-x系列

1.2.3 AVS标准

1.3工作研究的内容

1.4本文的结构

第二章理论知识

2.1第一代小波变换的理论

2.1.1小波变换理论的发展

2.1.2连续小波变换

2.1.3离散小波变换

2.1.4多分辨率分析

2.1.5小波基的选择

2.1.6小波的边界问题

2.2提升小波变换的理论

2.2.1提升小波的发展和特点

2.2.2正变换和逆变换

2.2.3整型小波变换

2.2.4双正交小波

2.2.5常见提升方法举例

2.2.6提升算法实现

第三章算法设计

3.1基于小波变换的视频压缩技术

3.2运动估计

3.2.1运动估计算法研究

3.2.2运动估计的原理

3.2.3块匹配准则

3.3算法的研究

3.3.1全搜法

3.3.2三步搜索法

3.3.3交叉搜索法

3.3.4对数法

3.3.5梯度下降搜索法

3.3.6菱形搜索法

3.4算法的改进

3.4.1相关性分析

3.4.2半象素估计

3.4.3终止规则

3.4.4搜索策略

3.4.5搜索步骤

3.4.6算法分析

3.4.7边缘处理

3.4.8算法流程

3.4.9性能分析

3.5压缩编码

3.5.1嵌入式小波编码

3.5.2非嵌入式小波编码

3.5.3编码实现

第四章算法的实现与分析

4.1算法实现

4.1.1框架流程图

4.1.2参数设置

4.1.3帧内编码

4.1.4帧间编码

4.2算法分析

4.2.1算法比较

4.2.2性能分析

4.3结论

第五章总结与展望

5.1总结

5.2展望

参考文献

致谢