文档介绍：辽宁工程技术大学硕士学位论文
摘 要
本文针对电话线低码率传输的视频监控工业环境,,提出了一种新的视频压缩编码方法,即在帧内编码DCT交换后的系数量化策略上,采用量化表的方法来替代视频图象帧内编码的常规处理方法,同时,在帧间编码的预测算法上,采用了半像素精度运动估计和PB一帧工作模式。并在实现该算法过程中,根据现场监控图象的特点,确定采用QCIF图象格式。通过c++编程,对该算法进行仿真分析和验证,结果表明采用上述算法,不仅提高了计算机的处理速度,降低了算法的复杂度,而且在保证图象质量的前提下,大大提高了图象的压缩比。
关键词: DCT低码率 压缩比
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Abstraet
characteristic ofthe monitoring image on programming with C++
author carried 0n simulation analyses about the algorithm and then verify to result indicated that the above-mentioned algorithm have not only improved the processing speed puter and reduced plexity ofthe algorithm,but have also greatly raised pression ratio of the image under the premise that the quality of images is
well guaranteed.
Key words::DCT;low bit pression ratio
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第1章 绪 论
,现代通信技术和数字视频编码技术正飞速发展,数
字电视、会议电视、远程监控、视频点播、交互式教育、远程医疗和居家购物等, 已由过去的梦想变成今天的现实,并且, 正月益普及。这标志着高码率、高质量,的视频压缩编码技术相对走向成熟。
然而,在实际中,大多数通信信道都是甚低码率信道(v e rY l ow b i t—rat e),速率小于6 4 k b i t/S。如P S T N网络,普及最广,而且成本低廉。若能在该网络上传送多媒体信息,尤其是视频信息,如,现场监控及可视电话等,将会带来巨大的经济效益和社会效益。
,取决于两项最关键技术:一是频
谱利用率很高的数字调制编码技术即先进的数字传输技术:二是高效的音/视频压缩技术。
视频压缩编码的目的是在尽可能保证视觉效果的前提下减少视频数据速率。视频压缩比一般指压缩前的数据量与压缩后的数据量之比。由于视频是连续的静态图像,因此,其压缩编码算法与静态图像的压缩编码算法有某些共同之处, 但是运动的视频还有其自身的特性,因此在压缩时还应考虑其运动特性才能达到高压缩的目标。
数据压缩的原理是去除图象数据中的冗余,这些冗余可以
分成以下几类:
空间冗余:一幅图象中相邻像素之间存在的相关性,表现
时间冗余:序列图象中相邻图象之间有较强的相关性,即
时间冗余。
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信息熵冗余: 信源数据所携带的信息量, 其定义为 E=∑:一一P,是码元莲生的概率a K为码元数a为了使单位数掂。量D等于E,设D=∑P6(cJ),6(cf)是分配给Ct的比特数。理
论上应该b(C.)=一log/I,,但在实际中我们很难预先知道P,,因此总是取6(co):b(C,)=¨一6(%一。),如图象量化时灰度为8比特量化,由此带来的冗余称为信息熵冗余
视觉冗余:人眼对过高或过低空间频率的亮度变化不能察觉;对亮度细节的分辨力比对彩色的高;在细节丰富的区域内, 不易察觉噪声(空间掩蔽效应);在场景突然变化的瞬间,对新景物的分辨力很低(时间掩蔽效应)等等。这些视觉特性在图像数据的压缩中都可以充分地利用,即对图象中的高频成分做较粗的量化,而低频成分作较细的量化, 以实现高压缩比。另外,还有其它冗余。
图象编码基本分无损压缩编码和有损压缩编码两大类。无损压缩编码:无损压缩(也称信息保存或可逆压缩编
码),即压缩前和解压缩后的数据完全一致。这种压缩无信息损失符合理想要求,但压缩比不大。多数的无损压缩都采用 R LE行程编码算法。
有损压缩编码:有损压缩编码(也称不可逆压缩编码)即解压缩后的数据与压缩前的数据不一致。在压缩的过程中要丢失一些人眼和入耳所不敏感的图像或音频