視頻壓縮中的預(yù)處理及運(yùn)動(dòng)估計(jì)算法的研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代數(shù)字通信技術(shù)和信息處理技術(shù)的不斷發(fā)展，以及數(shù)字電視、網(wǎng)絡(luò)視頻流和DVD技術(shù)的廣泛應(yīng)用，視頻壓縮技術(shù)越來(lái)越受到人們的重視。視頻壓縮作為計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)的一個(gè)重要分支，近年來(lái)正逐漸成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。 視頻壓縮的最根本目的是以盡量少的比特?cái)?shù)來(lái)表征視頻流，同時(shí)保證視頻的主觀質(zhì)量，使其符合各種應(yīng)用場(chǎng)合的要求。因此，探討高效的編碼方法，即在提高壓縮比的同時(shí)以更低的計(jì)算復(fù)雜度來(lái)獲得更高質(zhì)量的圖像，一直是視頻編碼研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。

2、 為此，本文在研究多媒體技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀以及目前各種視頻壓縮技術(shù)的基礎(chǔ)上，分別對(duì)視頻壓縮中的預(yù)處理和運(yùn)動(dòng)估計(jì)算法進(jìn)行了詳細(xì)研究，提出了相應(yīng)的改進(jìn)方案，并經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了其有效性。主要工作和研究成果包括： 1．對(duì)視頻壓縮中的預(yù)處理方式進(jìn)行了研究。人眼是視頻信號(hào)的最終接收者，因此視頻的壓縮編碼應(yīng)當(dāng)考慮人眼的主觀視覺(jué)特性。由于人的視覺(jué)能力有限，對(duì)有些失真很難察覺(jué)，因此只要失真在人眼視覺(jué)系統(tǒng)可容忍的范圍之內(nèi)或者能夠滿足特定的應(yīng)用要求，便可

3、以允許壓縮編碼后的重建圖像存在一定程度的失真。基于此觀點(diǎn)，本文通過(guò)利用人眼的視覺(jué)特性，對(duì)視頻圖像進(jìn)行適當(dāng)優(yōu)化處理，將視頻壓縮時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大失真的敏感部分進(jìn)行抑制，再進(jìn)行正常的壓縮編碼，從而在一定程度上實(shí)現(xiàn)圖像壓縮比的提高和圖像主觀質(zhì)量的改善。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文提出的預(yù)處理算法在提高壓縮比的同時(shí)可以有效保證視頻的主觀質(zhì)量；在對(duì)原始視頻進(jìn)行較大程度壓縮時(shí)，采用預(yù)處理后的解碼圖像主觀質(zhì)量明顯好于未經(jīng)處理而壓縮的結(jié)果。 2．對(duì)視頻壓縮中的

4、運(yùn)動(dòng)估計(jì)算法進(jìn)行了研究。運(yùn)動(dòng)估計(jì)作為視頻壓縮的核心技術(shù)，是壓縮編碼中運(yùn)算最復(fù)雜，也是最耗時(shí)的環(huán)節(jié)，因此高效的運(yùn)動(dòng)估計(jì)算法一直是實(shí)時(shí)視頻編解碼技術(shù)研究的重點(diǎn)。為降低運(yùn)動(dòng)估計(jì)算法的計(jì)算復(fù)雜度，提高運(yùn)動(dòng)估計(jì)效率，本文首先對(duì)傳統(tǒng)的快速搜索算法以及ARPS算法進(jìn)行了研究，然后從四方面對(duì)APRS算法進(jìn)行了改進(jìn)：利用鄰塊的運(yùn)動(dòng)矢量來(lái)預(yù)測(cè)當(dāng)前塊的搜索起點(diǎn)；引入基于運(yùn)動(dòng)矢量中心分布的初始搜索；采用自適應(yīng)的非對(duì)稱的十字形搜索模板；結(jié)合早期終止機(jī)制提前結(jié)束搜