论文摘要
视频图像压缩是解决图像海量信息的存储和传输问题的关键技术。民用方面,视频压缩与传输在多媒体、视频会议、可视电话、高清晰度电视、远程医疗等视频服务中起着至关重要的作用。在空间探测和海洋资源开发勘探方面,同样面临着海量图像信息的传输问题。如在海底勘探中,必须克服利用有限带宽的水声信道实时传输大量视频图像数据的瓶颈难题。虽然视频编码技术有了很大发展,但目前的视频压缩方法仍然不能满足视频图像在甚低比特率下的传输要求。因此,有必要根据视频的应用特点,进一步研究探索更加高效的视频编码方法。为此,本文对彩色视频图像,在DCT域和DWT域内探讨了基于矢量量化的高效编码方法,完成的主要工作如下:(1) DCT域内基于矢量量化的彩色视频图像压缩编码方法研究针对彩色视频图像提出了一种DCT域内基于矢量量化的高效编码方法。为去掉彩色图像各分量间的相关性,首先将图像由RGB空间转换到YUV空间,然后根据人类视觉特征(HVS)对色度信号U、V进行了亚采样和平均化处理;对亮度信号Y则进行分块DCT变换,并根据HVS特征对变化域内的块矢量进行自适应分类,然后根据矢量的类型分别构造码矢和进行全局码书设计。提出的全局码书设计方案可以根据帧间相关性及码字使用频率,对码书的内容自动进行更新和替换,以适应场景内容的变化。(2) DWT域内彩色视频图像压缩编码方法研究对矢量量化和彩色视频图像在DWT域内的特性进行了深入研究,将二者结合起来,根据彩色视频图像的特点,在DWT域内,提出了一种基于矢量自适应分类的快速全局码书设计方案。首先将彩色图像由RGB空间转换到YUV空间,然后对Y、U、V三分量分别采用Daub5/3小波变换进行处理。U和V分量为色度信号,人眼不敏感,将其高频成分全部丢弃,只保留低频成分;对人眼敏感的亮度信号Y分量根据小波变换后的三个方向的特性,将其进行分类,然后再利用自适应分类的快速码书设计方案建立码书。实验结果表明:在保证彩色视频图像重建质量的前提下,提出的以上两种方法均具有较高的压缩效率,比较适合于视频会议以及水下视频观测等应用场合。
论文目录
摘要Abstract1 绪论1.1 研究的背景意义1.2 视频图像压缩的发展现状1.2.1 视频图像压缩的发展现状1.2.2 变换编码的发展现状1.2.3 矢量量化编码的发展现状1.3 存在问题及主要工作1.3.1 存在问题1.3.2 主要工作1.4 论文框架及结构安排2 彩色视频图像压缩技术简介2.1 引言2.2 视频图像数据压缩的机理2.3 图像编码方法2.3.1 无损压缩编码2.3.1.1 Huffman 编码2.3.1.2 行程编码2.3.1.3 算术编码2.3.1.4 无损预测编码2.3.2 有损压缩编码2.4 彩色视频图像基础2.5 视频图像压缩标准简介2.5.1 视频图像压缩国际标准简介2.5.2 视频图像国内压缩标准简介2.6 视频图像压缩性能质量评价3 DCT 域内彩色视频图像压缩矢量量化编码方法研究3.1 引言3.2 离散余弦变换3.3 矢量量化3.3.1 量化环节和Zigzag 排序3.3.2 矢量量化编码3.3.2.1 矢量量化的定义3.3.2.2 矢量量化的基本原理3.3.2.3 矢量量化的失真测度3.3.2.4 矢量量化的关键技术3.4 DCT 域内基于vQ 的彩色视频图像编码方法3.4.1 彩色视频图像色度分量的处理3.4.2 彩色视频图像亮度分量的编码算法3.4.2.1 DCT 域内矢量的自适应分类与构造3.4.2.2 视频图像全局码书设计算法3.4.3 帧间冗余的去除——全零块的提前判定3.4.4 编解码的具体实现3.4.4.1 编码的实现3.4.4.2 解码的实现3.4.5 实验结果分析3.5 结论4 DWT 域内视频图像压缩矢量量化编码方法研究4.1 引言4.2 小波变换基本理论4.2.1 小波变换的基本概念4.2.2 连续小波变换4.2.3 离散小波变换4.2.4 多分辨率分析和Mallat 算法4.2.5 基于提升方案的小波变换4.3 图像信号的小波变换编码4.3.1 图像信号的二维小波变换4.3.2 图像小波分解的特点4.3.3 图像压缩领域常用的小波系统4.4 DWT 域彩色视频图像压缩编码算法研究4.4.1 彩色视频图像色度分量的处理4.4.2 彩色视频图像亮度分量编码4.4.2.1 DWT 域内矢量的自适应分类与构造4.4.2.2 视频图像全局设计码书4.4.3 图像的编解码实现4.4.4 实验结果分析4.5 结论5 全文总结及进一步工作参考文献致谢个人简历发表的学术论文
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