文档介绍：一、论文研究背景
随着互联互通的电信网、计算网和电视网等网络资源的无缝融合,通过网络传输获得各种标准格式的多媒体数据已经成为人们日常生活中必不可少的内容,人们对视频的质量、视频压缩的效率的要求越来越高,这不断推动着新的视频编码标准的产生以及国际化。,一种最具有应用前景的先进的压缩编码标准,以其优越的压缩性能和卓越的图像质量,不难想象,它将会在视频传输、存储和剪辑等许多领域中得到广泛应用。
-4 AVC ()是自MPEG-2视频压缩标准发布以后的又一非常前途的视频编码标准。-T和ISO/IEC共同成立的联合视频组JVT(Joint Video Team)共同制定的新标准。在ISO/IEC中该标准命名为AVC(Advanced Video Coding),作为MPEG-4标准的第10部分,在ITU-。
,它高效的编码性能可满足多种应用的需求,目前主要应用在以下领域:基于电缆、卫星、Modem、DST等信道的广播;视频数据在光学或磁性设备上的存储;基于ISDN、以太网、DSL无线及移动网络的公话服务、视频流服务、彩信服务等。除了以上介绍的应用,,还会涌现很多新的应用。
,为了在相同的编码框架下实现更高的视频压缩编码性能和广泛的适用性,在每一个功能模块中都引入了新的技术,使各功能模块的实现细节都产生了重要的改变。例如1/4、1/8像素精度的运动估计,多分块模式的帧间运动估计、多参考帧参考、帧内预测、环路滤波器、自适应算术编码等技术的使用,使其性能超越了以往所有的视频编码标准,具有光明的应用前景。新技术也带来了极高的压缩比,在相同的重建图像质量下,+和MPEG-4简单档次(Simple profile)减少50%码率,但同时算法复杂度也急剧增加。
二、论文研究意义
运动估计是减少视频图像序列中帧间冗余的关键技术,所以国内外在这方面的研究都比较多。。,其优异的压缩性能和图像质量成为其的一大亮点,而分块精细化以及1/4的运动搜索更是对码率贡献很大,但是也使得编码的复杂度骤然升高。,,,。
三、
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4x4整数变换
为了消除DCT的不利因素,减少运算量,——基于4x4块的整数变换。由于是整数到整数的变换,不存在小数和无理数的变换,所以在数据还原时,数据的输入值和输出值是一样的,不会存在失配问题,而且整数的运算速度比浮点的快很多。
。,其基本编码特性与4x4的二维DCT变换相似,将二维整数变换分解为一维整数,变换先进行行整数变换再进行列整数变换。在变换过程中系数均为整数保证了编解码端的数据可以精确匹配,整数变换是和量化紧密结合在一起的,在整数变换过程中所有的系数都会扩大相应的倍数,结合量化可以减少复杂度和提高量化精度。
帧内16x16模式预测的宏块中,亮度DC系数的4x4矩阵使用哈达玛变换;任何宏块的色度DC系数的2x2矩阵使用哈达玛变换;所有其他残差数据的4x4快使用DCT的变换。
图像变换编码的基本概念是将空间域里描述的图像,经过某种变换在变换域进行描述,达到改变能量分布的目的,使图像能量在空间域的分散分布变为在变换域的能力的相对集中分布。经过变换后,一般只有直流分量和少数的低频分量不为零,大多数高频分量都为零,只要将这些能够表示块能量的系数进行量化编码即可。
基于空域的帧内预测技术
视频编码是通过去除图像的空间和时间相关性来达到压缩的目的。空间相关性通过有效的变换来去除,如DCT变换、;时间相关性则通过帧间预测来去除。这里所说的变换去除空间相关性,仅仅局限在所变换的块内,如8x8或者4x4块,并没有块与块之间的处理。+与MPEG-4引入了帧内预测技术,在变换域中根据相邻块对当前块的某些系数做预测。,利用当前块的相邻像素直接对每个系数做预测,更有效地去除相邻块之间的相关性,极大地提高了帧内编码地效