文档介绍：天津大学
硕士学位论文
基于AVS视频编码运动估计搜索算法的研究和优化
姓名:张早
申请学位级别:硕士
专业:信号与信息处理
指导教师:李华
20090501
中文摘要关键词:嗦耄辉硕兰疲皇悠当嗦耄凰阉魉惴随着信息技术和计算机互联网的飞速发展,视频信息已成为人类获取信息的最主要载体之一,同时也成为电子信息领域研究的热点。通常情况下,视频信息的数据量非常巨大,由此,视频编码技术孕育而生。目前国际国内的主流视频编码标准有、系列以及F渲校珹是我国具有自主知识产权的视频编码标准。本文首先介绍了悠当嗦氲墓丶际醪⒉隽嗽硕兰频哪P汀⒃怼技术以及现有运动估计搜索算法。接着针对现有的新三步搜索法进行优化改进,减少搜索时间,提高算法效率。重点提出了一种快速运动估计搜索算法,通过对搜索窗中所有位置进行搜索尽可能地找到运动估计的全局最优值,并有针对性地选择某些像素点进行块匹配,实现质量与搜索速度之间的可控性。最后通过算法性能分析,表明本文提出的快速运动估计搜索算法不仅在搜索速度和两方面保持较好性能,而且在主观评价上优于其他快速搜索算法。
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学位论文⋯名:湖⋯期:研年舌月/日学位论文作者签名:弓苗寻导师虢孝髯签字嗍呷年拢签字日期:沏罗年‘月/,日学位论文版权使用授权书独创性声明本学位论文作者完全了解基鲞盘堂有关保留、使用学位论文的规定。特授权墨鲞盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检或撰写过的研究成果,也不包含为获得..苤鲞盘鲎或其他教育机构的学位或证本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄋ得
研究的背景及意义第一章绪论近年来,随着计算机、微电子及数字通信等相关技术的不断发展,电视、计算机和通信三大传统产业的相互渗透和融合,图像、视频信息的传输和交流,日益成为人们通信的重要内容之一。但是由于图像信息,尤其是视频信息的海量特性,使得我们在传送虼娲视频信息以前,常常需要对所传输虼娲的数字视频信息进行压缩处理。这就是视频压缩编码技术,或称视频编码,这里的“编码”实际上是表示对视频信号进行的,旨在减少其有效数据量为目标的种种处理方法。人类获取的信息中,%来自于视觉。视频信息在多媒体信息中占有重要地位,但是数字化了的视频信号的数据量之大是惊人的。在这种情况下,数据压缩就变得非常必要了。统计表明,视频信号在相邻的像素间、相邻的行间及相邻的帧之间都存在着很强的相关性,也就是说数据之间存在着大量的冗余信息А在一般的图像和视频数据中,主要存在着以下几种形式的冗余:占淙哂对于静止的图像,在空间上,除了边界轮廓外,数字图像的灰度和色差信号都是缓慢变化的,相邻像素的灰度和色差信号值非常接近,具有很强的相关性,如果直接对采样数据用脉冲编码调制斜嗦耄蚴葜写嬖诮洗蟮娜哂唷对于视频图像而言,通过帧内编码来减少空间冗余进行数据压缩。奔淙哂视频图像是沿时间轴方向的一个帧序列,相邻的帧之间,图像的相关性也很强,通常用减少帧的数目,即降低帧频来减少时间冗余,采用运动估计和运动补偿技术来满足解码重建图像的质量要求。湃哂对于实际的图像数据,若采用相同的码长表示每个像素的信息,必然存在信息冗余。如果采用变长编码技术,对出现概率大的符号用较短的码字表示,对出现概率小的符号用较长的码字表示,从很大程度上可去除图像数据的符号冗余,在编码器中,用熵编码来实现。虽然数字化的视频图像是非常大的,但视频图像数据是高度相关的。一幅图像的内部或图像序列中相邻图像之间有大量的冗余信息,这其中包括了时间冗余、空间冗余等形式,消除冗余是图像/视频编码压缩图像数据的出发点,图像/视频编码的一个主要目的,就是在保证一定重构质量的前提下,以尽量少的比特数来表征图像/视频信息
国内外研究现状悠当嗦爰际醯难芯肯肿经完成,首款基于母咔褰饴胄酒狝咔褰饴胄酒惨延而运动估计是视频编码的关键技术,它是一种帧间编码的方法,其最基本的原理是利用帧间的时间相关性,减少时间冗余度。帧间编码之所以能减少冗余度,是因为两帧之间有很大的相似性。如果对前后两帧相减得到的误差帧做编码,所需比特要比帧内编码所需的比特少很多,帧间差集中在零附近,可以用短的码子传送。现有的运动估计搜索算法由于其自身的算法思想导致很可能仅仅求得局部极小值,因而造成了估计精度低等一系列后果,他们是以运动估计的精度为代价来换取计算量的减少。本文就是在这样的背景下提出了基于悠当