基于内容的分形视频压缩系统

论文摘要

随着分形理论在计算机技术中的不断应用,分形图像压缩技术得到了长足地发展和完善。分形图像压缩技术思想新颖、潜力很大,在人工干预条件下压缩比可达到 10000:1,而且解码图像还有很好的视觉效果。近年来分形压缩技术也逐渐扩展到视频图像序列的压缩,并取得显著的成果。 在分形视频压缩中,传统分形采用的方法是对整段视频进行直接压缩,没有考虑视频中各个对象的特性和关系,致使压缩比无法得到较大的提高,即使提高也是以牺牲图像质量来达到的。视频实际上是由许多的图像序列帧以一定速度播放而形成的。通过仔细的观察,我们会发现在小段视频播放中背景经常都是不变的,而只有前景对象在变动。所以本论文针对视频这种特性引进了视频压缩新标准 MPEG-4 基于内容的概念与分形视频压缩编码相结合,提出了一种新的压缩方法---基于内容的分形视频压缩方法。分别针对分割出来的前景对象与背景对象进行压缩,而此时背景就可以只压缩一帧或者关键几帧,从而大幅度地提高了压缩比同时也保证了图像质量。在开发分形视频压缩系统时,把经过分形压缩方法压缩过的文件解压成RAW格式图像序列后,用多帧连续RAW 格式图像的播放来模仿 Video,从而达到直观地显示压缩或图像处理后质量的好坏;同时采用多线程技术使得分形视频压缩系统中解压与播放的同步实现,使得播放程序的整体运行效率得到极大提高。 实验结果表明采用基于内容的分形视频压缩方法效果明显,压缩比大大提高,并从分形视频压缩的演示版可以显示出采用该新的压缩方法处理后的图像质量基本上与原来的分形视频压缩一样。从实验结果中可以看出基于内容的分形视频压缩方法有着十分广泛地应用前景,非常适合于 USB 摄像头、可视电话、视频点播、视频会议系统、数字监控系统等等那些背景基本上固定不变的场景。

论文目录

• 第一章 引言
• 1.1 图像压缩技术的发展与现状
• 1.2 本文研究的主要内容与组织结构
• 第二章 图像压缩基础
• 2.1 图像压缩编码的基本概念
• 2.2 图像压缩的评价标准
• 2.3 视频压缩国际标准:MPEG-4
• 第三章 分形图像压缩方法
• 3.1 分形图像处理技术的数学基础
• 3.1.1 Hausdoff 度量
• 3.1.2 仿射变换
• 3.1.3 迭代函数系统（IFS）
• 3.1.4 压缩映射的不动点定理
• 3.1.5 拼贴定理
• 3.2 分形压缩编码
• 3.2.1 分形图像压缩的基本方法
• 3.2.2 自适应的四叉树编码方法
• 3.3 分形视频压缩编码
• 3.3.1 分形视频压缩的基本方法
• 3.3.2 自适应划分的分形视频压缩算法
• 3.4 分形图像编码的优点
• 第四章 图像分割
• 4.1 图像分割分类
• 4.2 图像边缘检测定义与原理
• 4.3 几种常见基于梯度的边缘检测算子
• 4.3.1 Roberts 边缘检测算子
• 4.3.2 Sobel 边缘检测算子
• 4.3.3 Prewitt 边缘检测算子
• 4.3.4 Krisch 边缘检测算子
• 4.3.5 高斯-拉普拉斯边缘检测算子
• 第五章 基于内容的分形视频压缩系统
• 5.1 基于内容的分形视频压缩方法
• 5.1.1 基于内容的压缩方法
• 5.1.2 基于内容的分形视频压缩算法
• 5.2 分形视频压缩系统中的解压和播放
• 5.2.1 分形视频压缩系统概括
• 5.2.2 图像文件格式
• 5.2.3 基于 RAW 序列图像的 Video 实现
• 5.2.4 模仿Video播放
• 5.3 改进的分形视频解压系统
• 第六章 实验结果和结论
• 6.1 基于内容的分形视频压缩方法实验结果
• 6.2 基于内容的分形视频压缩方法结论
• 6.3 改进的分形视频解压系统结果与分析
• 参 考 文 献
• 致 谢
• 个人简历及研究成果