面向MPEG-4的視頻分割和視頻編碼算法.pdf

1、MPEG-4是基于對象的多媒體數(shù)據(jù)壓縮編碼國際標(biāo)準(zhǔn),屬于基于內(nèi)容的第二代活動圖像標(biāo)準(zhǔn).MPEG-4具備廣泛的用途.MPEG-4是十分開放的標(biāo)準(zhǔn),對視頻分割、比特率控制和編碼技術(shù)等開放的部分,允許競爭和改進.MPEG-4涉及的關(guān)鍵技術(shù)包括圖像分析和分割技術(shù)和編碼技術(shù),當(dāng)前成為研究和開發(fā)的熱點.該論文針對MPEG-4涉及的關(guān)鍵技術(shù)進行研究.主要完成的工作分為兩大部分:其一,面向MPEG-4的視頻分割方法和算法部分.探討了從自然視頻系列中得到

2、VOP的典型方法和算法,分別從方法的思想、算法內(nèi)容和步驟、算法的優(yōu)缺點進行分析.提出了基于時空信息的自動分割法,并詳細(xì)論述該算法的過程.時間分割利用運動特征和多幀特征,實現(xiàn)了前景快速和慢速運動部分的分割,同時克服了遮擋、噪聲和物體邊界不精確的運動估計等導(dǎo)致錯誤分割.空間分割利用圖像單幀的灰度信息將圖像分割成不同的區(qū)域.融合時空信息分割發(fā)揮了時間分割提供運動VOP的粗略掩碼和空間分割提供VOP精確邊界的優(yōu)勢,同時克服了時間分割提供太粗糙邊

3、界,從而導(dǎo)致不精確的分割的缺點和空間分割經(jīng)常將VOP分割為多個區(qū)域,從而導(dǎo)致過分割的缺點.VOP模型初始化簡單實用.VOP模型更新能跟蹤旋轉(zhuǎn)、變形和靜止的VOP.鏡頭檢測實現(xiàn)完整的視頻系列中VOP的分割.其二,面向MPEG-4的視頻編碼方法和算法部分.針對自然視頻系列中的VOP的形狀、紋理和運動信息的編碼,分別進行研究.包括:1)面向MPEG -4的VOP的形狀編碼方法和算法部分.探討了當(dāng)前典型的形狀編碼方法和算法,分別從方法的思想、算

4、法內(nèi)容和步驟、算法的優(yōu)缺點進行分析.提出了改進的四叉樹多分辨率的形狀編碼法,用相關(guān)系數(shù)來控制四叉樹的復(fù)雜度,進一步提高形狀編碼效率,幀間形狀編碼的運動估計僅在有效搜索區(qū)域進行,極大提高搜索效率,使得基于四叉樹的形狀編碼成為完善和更具競爭力的算法.2)面向MPEG -4的VOP的紋理編碼方法和算法部分.探討了典型的紋理編碼方法和算法,分別從方法的思想、算法內(nèi)容和步驟、算法的優(yōu)缺點進行分析.3)面向MPEG-4的VOP的運動估計和補償部分.

5、探討了典型的運動估計和補償方法和算法,分別從其思想、算法內(nèi)容和步驟、算法的優(yōu)缺點進行分析.提出了利用塊特性的自適應(yīng)十字搜索模式運動估計法.充分利用VOP的塊的特性,不同的塊采用不同的運動估計策略.首先,VOP的邊框內(nèi)塊分三類.當(dāng)前塊為VOP的透明塊時,不進行運動估計,由解碼端直接生成.當(dāng)前塊為VOP的邊界塊時,參考幀不填充,邊界塊間的SAD計算采用二值α平面值計算.當(dāng)前塊為VOP的模糊塊時,模糊塊的SAD計算采用灰度值計算.其次,對進行