低比特率下的视频编码算法的研究

摘要

视频压缩技术中的变换编码是十分重要的环节，它首先对图像数据进行某种形式的正交变换，并对变换后的数据进行编码，从而达到数据压缩的目的。正交变换的种类很多，其中的离散余弦变换(DCT)己成为一种普遍使用的变换，常用于静止画面和视频编码。我在此介绍的就是一种在极低码率视频编码算法。算法的名字叫做匹配追踪，是有别于传统的DCT变换的一种变换编码算法。该方法定义了一个二维的由Gabor函数组成的超完备字典集合，先对差值图像进行最大能量搜索，然后在根据字典集合对差值图像进行内积匹配，生成包括最大内积p，以及相应的字典集中字典元素的定位(两个参数α，β)和图像的定位(两个参数x，y或r，c)，这一套5个参数，在利用这5个参数进行解码将差值图像恢复出来。这种算法的优点在于编码时采用的方法允许差值比特集中在最需要被编码的地方，从而使得在较低码率下保证在图像中相对重要处的编码。且相对于DCT变换，这种算法可以避免其带来的块效应。　　论文共分为六章：序章论述了系统的研究目的和意义；第一、二章讲述了多媒体通信和视频编解码技术的背景知识；第三章介绍了移动应用概述和分析；第四章是匹配追踪算法的基本理论；第五章介绍了算法的整体实现过程；最后一章对实现后的系统进行结果分析，并根据实验情况提出了系统仍存在的问题以及可能的解决方法。

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第一章多媒体通信技术综述

1.1多媒体通信概述

1.2多媒体通信的基本概念和特征

1.2.1基本概念

1.2.2多媒体通信的特征

1.2.3多媒体通信的关键技术

1.2.4多媒体通信网

1.3多媒体通信业务的应用

1.3.1多媒体通信业务典型应用

1.3.2多媒体通信业务方面发展情况

1.4多媒体通信发展趋势

1.4.4多媒体通信业务的发展与应用

1.5小结

第二章视频编解码系统的综述

2.1视频压缩编码的基本概念

2.2视频压缩编码的发展

2.1.1 H.261视频编码标准

2.1.2 H.263视频编码标准

2.1.3 H.264视频编码标准

2.3变换编码

2.3.1 DCT变换

第三章移动应用概述和分析

3.1 3G通信发展状况

3.2 3G业务的分类

3.2.1按定制类型的应用分类

3.2.2 3G的多媒体业务应用介绍

3.3 3G移动电视点播业务

3.4匹配追踪算法的提出

第四章基于MP的甚低码率视频编码算法

4.1匹配追踪基本原理

4.2匹配追踪算法相关内容的介绍

4.2.1 Matching Pursuit编码对象——残差图像

4.2.2字典

4.2.3原子(atom)

4.3匹配追踪算法

4.3.1算法整体流程

4.3.2匹配跟踪的算法步骤：

4.3.3算法过程详述。

4.4输出编码

4.4.1原子参数的编码

4.4.2 Huffman编解码

第五章算法整体实现

5.1算法实现整体框图

5.2运动估计和运动补偿

5.3 MP编解码

5.3.1编码过程

5.3.2解码过程

5.4其它环节

5.4.1原子数目

5.4.2残差图像的重构

第六章工作小结及下一步的目标

6.1结果的分析和比较

6.2下一步可进行的工作或目标

参考文献

致 谢