基于五维矩阵的多视角彩色视频流压缩编码

论文摘要

二十一世纪是科学技术获得高速发展的一个世纪,出现了许多高新技术,以计算机、网络和电子技术为代表的信息技术获得了突飞猛进的发展。视频技术由黑白到彩色,再到今天的高清晰度数字视频,发展速度也极其迅猛。虽然现在许多应用中二维彩色活动图像已经具有很好的视觉效果,但随着生活水平的提高,人们的要求也越来越高,已经不满足于二维的平面视觉效果,而具有立体感的图像和视频由于具有强烈的真实感正受到人们的欢迎。因此,多视角视频技术必将是未来视频技术的一个重要发展方向。然而视频图像的立体感将会带来视频数据的急剧增加,使得视频数据的存贮和传输变得困难。特别是在将来的立体视频实时传输中,对网络带宽将会有更高的要求。庞大的数据量无疑给存储器的存储容量、通信干线的信道传输率以及计算机的处理速度都增加了太大的负荷,成为多种视频应用技术实现的瓶颈问题。显然,最好的解决办法还是对视频信息进行压缩编码。因此,多视角视频编码的研究将成为未来研究的重点方向。针对视频编码的研究,我们实验室提出了4DM-DCT理论,将其应用视频压缩的研究,并取得了很好的实验效果。基于此,我又将研究范围拓展为多视角视频的压缩编码理论的探究,提出了多视角彩色视频流的五维矩阵（5DM）表示模型及5DM-DCT理论,本文主要针对基于4DM-DCT立体视频的压缩编码和基5DM-DCT的多视角彩色视频流压缩编码进行了初步研究。通过对两种方法实验结果的比较可以看到,基于5DM-DCT的多视角彩色视频流压缩编码方法充分考虑了立体视频的两个通道间的空间相关性和通道内视频帧之间的时间相关性及彩色空间的相关性,从而去除空间与时间冗余,获得了较好的压缩性能。

论文目录

• 提要
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 编码技术
• 1.2.1 信息论基础
• 1.2.2 图像编码技术
• 1.2.3 视频编码技术
• 1.3 视频编码技术国内外动态及发展趋势
• 1.4 论文的主要内容
• 第二章 视频压缩编码标准和变换编码理论
• 2.1 MPEG 运动图像编码标准
• 2.1.1 MPEG 视频压缩算法的基本原理
• 2.1.2 MPEG 系列标准
• 2.2 H.26x 视频压缩标准
• 2.3 多视角视频流压缩编码
• 2.4 视频图像压缩编码中的正交变换
• 2.5 本章小节
• 第三章 多视角视频
• 3.1 多视角视频
• 3.1.1 多视角视频简介
• 3.1.2 多视角视频编码中的视频目标分割与跟踪技术
• 3.1.3 多视角视频编码中的视差匹配新算法
• 3.2 立体视频
• 3.2.1 立体视频简介
• 3.2.2 立体视频编码技术
• 3.3 立体视频压缩编码的必要性
• 3.4 本章小节
• 第四章 多视角彩色视频流的表示模型及5DM-DCT
• 4.1 彩色视频的四维矩阵表示
• 4.1.1 彩色图象和视频序列的表示模型
• 4.1.2 彩色图象的三维矩阵（3DM）表示模型
• 4.1.3 彩色视频的四维矩阵（4DM）表示模型
• 4.2 五维矩阵理论
• 4.2.1 五维矩阵的定义
• 4.2.2 五维矩阵的运算准则
• 4.3 多视角彩色视频流的五维矩阵表示模型
• 4.4 五维矩阵离散余弦变换（5DM-DCT）
• 4.4.1 三维离散余弦变换（3DM-DCT）
• 4.4.2 四维矩阵离散余弦变换（4DM-DCT）及其逆变换
• 4.4.3 五维矩阵离散余弦变换（5DM-DCT）及其逆变换（5DM-IDCT）
• 4.5 本章小节
• 第五章 基于多维矩阵 DCT 的多视角彩色视频流的压缩编码及其评价标准
• 5.1 基于4DM-DCT 多视角彩色静态图像序列压缩编码
• 5.2 基于4DM-DCT 的立体视频编解码系统
• 5.3 基于5DM-DCT 的多视角彩色视频编解码系统
• 5.4 压缩编码算法的性能评价方法
• 5.4.1 峰值信噪比
• 5.4.2 压缩比
• 5.5 本章的小节
• 第六章 仿真实验和性能比较
• 6.1 引言
• 6.2 基于4DM-DCT 的多视角彩色图像序列编码实验结果
• 6.3 基于两种方法立体视频压缩编码实验结果
• 6.4 本章小节
• 第七章 总结和展望
• 7.1 总结
• 7.2 展望
• 参考文献
• 摘要
• Abstract
• 致谢
• 导师及作者简介