VOD应用中的图像压缩算法研究与实现

摘要

随着计算机网络技术和计算机通信技术的迅猛发展，使人们对网络上提供的高质量视频/音频等多媒体服务的需求越来越大。以视频点播（VOD）为核心的各种网络应用和信息服务将成为人们生活中不可缺少的一部分。VOD（Video On Demand，即视频点播）技术是计算机技术、网络通信技术、多媒体技术、电视技术和数字压缩技术等多学科、多领域融合交叉结合的产物。VOD系统的特点是视频图像的实时传输，我们知道图像的信息量巨大，在传输过程中需要很大的带宽资源，因此，视频图像压缩技术成了VOD系统中的关键技术之一。如何在有限的带宽条件下用最少的数据流传输最高质量的视频已经成了视频压缩研究的热点。 通过对视频图像压缩原理的研究和理解，本文简要阐述了视频压缩的关键技术：变换编码、量化编码、预测编码、运动估计和运动补偿和编码技术，以及在各关键技术中运用的经典算法，并对图像量化算法和运动估计和补偿算法进行了改进。经过实验分析表明，运用小波分频带逐级量化算法的图像量化，具有运算量少和重建图像质量清晰的特点，而运用小波变换域的运动估计和补偿算法的图像运动估计和补偿，具有运算量少，压缩率大的特点。 本文也设计和实现了一个简单的VOD系统，该VOD系统主要实现对视频节目的播放、传输，以及对存储视频信息的数据库进行管理的功能，为进一步研究视频图像压缩算法在VOD中的应用提供了一个完整的平台。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1视频点播的发展和研究现状

1.1.1视频点播的概念

1.1.2视频点播的发展

1.1.3视频点播的研究现状

1.2视频压缩技术

1.2.1视频压缩技术的发展

1.2.2视频压缩标准

1.3课题研究的意义

1.4课题的研究内容

1.5 论文的组织结构

2视频图像压缩理论

2.1图像与视频图像

2.2视频压缩的基本原理

2.3视频压缩系统的组成

2.4视频压缩的关键技术

2.4.1 变换编码

2.4.2量化编码

2.4.3预测编码

2.4.4运动估计和运动补偿

2.4.5编码技术

2.5 图像压缩的评价指标

2.6 本章小结

3 VOD系统设计

3.1 VOD系统的关键技术

3.1.1多媒体数据压缩技术

3.1.2多媒体网络传输技术

3.1.3多媒体数据库技术

3.2 Windows下流媒体开发的主要技术

3.2.1流媒体技术

3.2.2 Windows Media Play SDK

3.2.3数据库访问技术

3.2.4 Windows Socket

3.3系统分析

3.3.1系统结构

3.3.2系统功能描述

3.3.3系统运行的软硬件环境

3.4 本章小结

4视频图像压缩算法设计

4.1小波变换算法

4.2量化算法

4.3嵌入式零树小波编码算法优化

4.3.1 EZW算法的基本原理

4.3.2 EZW算法的优化

4.4帧间的运动估计和补偿算法优化

4.4.1基于块匹配的运动估计和补偿

4.4.2本文帧间的运动估计和补偿算法

4.5 本章小结

5视频图像压缩算法实验和评估

5.1算法实验

5.1.1帧图像的小波变换实验

5.1.2量化过程实验

5.1.3帧间运动估计和补偿实验

5.2实验结果评估和分析

5.2.1本文算法的实验结果

5.2.2 EZW算法的实验结果

6结论

6.1本文结论

6.2问题与展望

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢

附录