面向对象的彩色视频四维矩阵DCT编码

论文题目: 面向对象的彩色视频四维矩阵DCT编码

论文类型: 博士论文

论文专业: 通信与信息系统

作者: 杜相文

导师: 陈贺新

关键词: 面向对象,视频分割,四维矩阵,预测,补偿,编码

文献来源: 吉林大学

发表年度: 2005

论文摘要: 为了实现对彩色视频的高效编码,本文提出了一种面向对象的四维矩阵DCT(4D-MDCT)压缩编码方法。本文对已有的多维矩阵理论进行了扩展和完善,定义了多维矩阵点乘法、阵乘法和阵除法等新的运算法则,并给出了零平面的定义。首先用四维矩阵模型对彩色视频序列进行建模,然后对四维矩阵进行划分、4D-MDCT 和量化,得到量化系数子矩阵,再运用省略零平面编码对量化系数子矩阵进行编码。为了去除子矩阵间的相关性,提出了一种基于预测和补偿的4D-MDCT 编码方法,该方法在获得高压缩性能的同时,也保持了高的信噪比,其性能要优于MPEG-4。为了进一步提高编码效率,对视频进行了分割。在分割过程中采用了时-空联合的分割方法。提出了一种自适应确定阈值的方法来提取变化检测模板,并用分水岭变换对模板进行填充。在空间域分割时,采用基于多级形态学梯度的分水岭算法来进行。在分水岭变换前对主梯度分量的梯度进行归一化,有效地减轻了过分割。最后用时空融合的模板来提取视频对象。对视频对象采用4D-MDCT 编码,对背景采用基于三维矩阵变换的编码技术,并且只对新露出的背景区域进行更新编码。面向对象的4D-MDCT 编码可进一步降低视频的比特率,并有着令人满意的视觉效果。

论文目录:

第一章 绪论

1.1 视频信号压缩的必要性

1.2 视频信号压缩的可行性

1.3 视频压缩的基本技术

1.3.1 统计编码

1.3.2 预测编码

1.3.3 变换编码

1.3.4 基于模型的编码

1.4 视频压缩的国际标准

1.4.1 H.261

1.4.2 H.263

1.4.3 MPEG-1

1.4.4 MPEG-2

1.4.5 MPEG-4

1.4.6 H.264(MPEG-4 第10部分)

1.5 多维变换视频编码的发展动态

1.6 本论文的内容安排

第二章 多维矩阵理论简介及多维矩阵DCT

2.1 多维矩阵理论

2.1.1 多维矩阵的定义

2.1.2 多维矩阵的运算准则

2.1.3 多维矩阵的初等变换

2.2 多光谱图像的三维矩阵模型及变换

2.2.1 多光谱图像的三维矩阵模型

2.2.2 三维矩阵DCT(3D-MDCT)

2.3 彩色视频序列的四维矩阵模型及变换

2.3.1 彩色视频序列的四维矩阵模型

2.3.2 四维矩阵DCT(4D-MDCT)

2.4 四维矩阵DCT 的硬件实现

2.5 本章小结

第三章 视频对象分割技术

3.1 前言

3.2 基于空间信息的分割

3.2.1 区域生成法

3.2.2 基于形态学的图像分割

3.3 基于时域信息的分割

3.3.1 全局运动估计

3.3.2 基于变化检测的分割

3.3.3 基于光流法的分割

3.4 时空联合的分割方法

3.4.1 无监督的时空分割法

3.4.2 有监督的时空分割法

3.5 分割质量评价

3.6 本章小结

第四章 彩色视频序列的4D-MDCT 编码

4.1 彩色视频序列的四维矩阵表达

4.2 四维矩阵划分

4.2.1 矩阵划分的必要性

4.2.2 子矩阵大小的确定

4.3 正向四维矩阵DCT(4D-MDCT)

4.4 四维矩阵量化

4.5 编码

4.5.1 预测与补偿编码

4.5.2 综合编码

4.6 实验结果与性能评价

4.6.1 性能评价指标

4.6.2 实验结果分析

4.7 本章小结

第五章 面向对象的4D-MDCT 编码

5.1 彩色视频对象的分割

5.1.1 基于变化检测模板的视频对象分割

5.1.2 彩色视频序列的空间分割

5.1.3 时空联合的彩色视频对象提取

5.2 面向对象的彩色视频编码

5.2.1 视频对象模板的编码

5.2.2 视频对象编码

5.2.3 背景编码

5.3 实验结果与性能评价

5.4 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 全文工作总结

6.2 展望

参考文献

致谢

攻读博士期间所发表的文章及参加的课题

摘要

发布时间: 2005-08-26

参考文献

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• [4].交叠正交变换与视频分割编码的研究[D]. 毕凌燕.华南理工大学2003
• [5].无线IP网络中视频FGS编码与传输研究[D]. 王锋.华中科技大学2006
• [6].量化控制系统的编码方案设计与稳定性分析[D]. 王建.哈尔滨工业大学2012
• [7].基于压缩感知的多描述编码研究[D]. 王良君.西安电子科技大学2013

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