圖像-視頻編碼中預測方法的研究.pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)的日益普及、移動通信的迅猛發(fā)展、網(wǎng)絡傳輸以及各種新興多媒體業(yè)務的出現(xiàn)，圖像/視頻編碼技術已經(jīng)成為當今信息科學與技術領域的研究熱點。數(shù)據(jù)壓縮是圖像/視頻編碼的一個主要目的，預測技術是較早實用于數(shù)據(jù)壓縮的一種技術，是數(shù)據(jù)壓縮三大經(jīng)典技術之一。如何進行高效準確的信號樣本預測，是當前國際上圖像/視頻壓縮研究的一個關鍵問題。 本論文對圖像/視頻編碼中的預測方法進行了研究，包括幀內(nèi)空間預測、幀間運動補償預測、采用幀內(nèi)和幀間預測的靜

2、態(tài)圖像編碼和基于方向預測的提升小波變換多描述圖像編碼。主要創(chuàng)新工作如下： 1.提出減少預測模式的方向DC幀內(nèi)預測方法。本論文在分析了AVS幀內(nèi)預測技術中的亮度9種預測模式基礎上，設計了基于8×8塊的減少預測模式的方向DC預測方法。所提DC模式采用方向預測方法進行預測，并將幀內(nèi)亮度塊預測模式由9種減少為5種，且色度塊中的4種模式中又有3種和亮度塊的預測模式相同。這種新的幀內(nèi)空間預測方法的引入，既減少了預測模式計算復雜度，又保證了圖

3、像的編碼質(zhì)量，預測方案更加簡潔、實現(xiàn)復雜度大大降低。 2.提出快速可伸縮環(huán)形運動估計方法。本論文針對H.264/AVC運動估計的特點及運動向量的統(tǒng)計特性，提出一種快速可伸縮環(huán)形搜索方法。它依據(jù)相鄰塊間運動向量相關性，判斷當前塊的運動劇烈程度及運動方向，自適應的縮放搜索環(huán)，進行快速運動向量搜索。該方法從減少塊匹配搜索點個數(shù)及運動估計準確度等方面研究了用于H.264/AVC的快速運動估計算法，搜索效率優(yōu)于H.264/AVC現(xiàn)有UMH

4、exagonS搜索算法。 3.提出基于幀內(nèi)和幀間預測技術的兩種靜態(tài)圖像編碼方法。一種是利用幀內(nèi)預測技術，采用相鄰像素預測編碼靜態(tài)圖像的方法；另一種是利用幀間預測技術，采用運動補償預測編碼靜態(tài)圖像的方法。前一種方法將當前編碼塊像素按奇偶特性抽取成偶偶塊、偶奇塊、奇偶塊和奇奇塊，然后利用相鄰像素間相關性進行幀內(nèi)預測編碼。該方法雖然存在隔點取樣造成的圖像頻譜上的高頻混迭現(xiàn)象，但為下一步利用幀間預測技術編碼靜態(tài)圖像的方法提供了新思路。幀

5、間預測技術編碼靜態(tài)圖像的方法是根據(jù)幀間預測編碼效率高于幀內(nèi)預測編碼效率的特性，將一幅圖像下采樣為四幅子圖構成一個GOP視頻序列，利用子圖間的相似性采用幀間編碼中的運動估計/補償原理，對該GOP序列進行預測編碼，并將解碼后子圖像上采樣為一幅原始分辨率下的重構圖像。該方法在靜態(tài)圖像編碼中利用幀間預測技術進行編碼，與現(xiàn)有的工業(yè)標準JPEG2000相比，該技術在不失編碼性能的基礎上增加了圖像的錯誤恢復能力，提供了一種高效、魯棒的圖像編碼方案，推

6、動了流媒體在網(wǎng)絡上尤其是在移動設備上的應用，并且使移動設備在只安裝一套視頻編/解碼器的條件下，具備了自適應處理圖像和視頻的能力。 4.提出基于方向預測的提升小波變換多描述圖像編碼方法。本論文通過梅花分割方法將原圖分解為兩個描述，采用方向預測的提升小波變換技術，對兩描述進行獨立編碼，并結合插值恢復和數(shù)據(jù)融合算法來提高邊緣和中央信道圖像質(zhì)量。該方法在傳統(tǒng)空間下采樣多描述方法上，引入方向預測的提升小波變換技術，解決了傳統(tǒng)方法無法有效去