低碼率視頻圖像壓縮及實現(xiàn)方案的研究.pdf

1、隨著圖像信息應(yīng)用領(lǐng)域的擴大，面向可視電話、電視會議、遠程監(jiān)控等低碼率應(yīng)用的視頻圖像壓縮編碼技術(shù)對解決現(xiàn)有通信條件下，實現(xiàn)海量圖像信息數(shù)據(jù)壓縮及高質(zhì)量傳輸具有重要意義。壓縮編碼研究的目標是盡可能讓圖像更真實地放映畫面細節(jié)，并能在存儲和傳輸?shù)臅r候占用極少的空間和帶寬。 通過運動估計與補償技術(shù)去除幀間冗余是實現(xiàn)視頻圖像壓縮的關(guān)鍵技術(shù)之一。幀間壓縮的方法很多，在不同的應(yīng)用領(lǐng)域采用相應(yīng)的策略。極低碼率數(shù)據(jù)壓縮要求滿足圖像保真前提下，充分利

2、用幀相關(guān)性減少編碼碼率。研究發(fā)現(xiàn)，基于空域運動補償小波視頻編碼的相關(guān)幀丟幀補償機制可以在很大程度上降低碼率，提高壓縮比，改善圖像在極低碼率傳輸中的質(zhì)量。本文提出了低碼率的視頻圖像壓縮及實現(xiàn)方案，主要包含： (1)引入基于小波變換的集合分裂嵌入塊(SPECK)編碼進行幀內(nèi)壓縮，利用小波提升算法在易于構(gòu)造、多尺度分析及嵌入塊編碼在計算量小、容錯性強等方面的優(yōu)勢，克服離散余弦變換(DCT)編碼存在的方塊效應(yīng)； (2)根據(jù)人眼的

3、視覺特性和對序列幀的相關(guān)性研究以及與目前廣泛采用的運動估計與補償技術(shù)的對比分析，提出采用快速菱形搜索的相鄰幀間冗余度逼近算法及誤差分析丟幀判決模型，深入討論運動估計前后的不同丟幀策略及補償方法，并對此算法在低碼率領(lǐng)域應(yīng)用的性能進行了測試； (3)采用可編程單芯片系統(tǒng)(SOPC)技術(shù)設(shè)計了基于NiosⅡ的視頻圖像壓縮編碼硬件實現(xiàn)方案，搭建的平臺由視頻采集、圖像壓縮編碼處理和視頻輸出等部分組成，具有可定制、可重配置特性，設(shè)計靈活并具