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基于多小波的视频编码技术研究

罗桂华  
【摘要】:多尺度函数与多小波由于在高压缩比的系数量化上提供了较单小波更大的灵活性与稀疏性能,在图像压缩领域得到重视,且将多小波运用到了三维视频图像编码中,目前,三维多小波视频图像编码主要应用于低比特压缩的情况。但是,视频图像的时域信息为动态信息,应区别于视频帧内的静态图像,现有的三维多小波视频图像编码中,并没有对时域的稀疏性能与压缩性能进行独立分析。另外,三维变换技术中,尽管减弱了场景切换对视频压缩的影响,但其影响依然存在,其编码效率具有较大的提升空间。 本文的目的是提出较三维多小波视频编码更稀疏的表示方法,提高编码效率;且解决场景切换对视频压缩的影响。本文主要工作如下,首先,对视频信号的各种稀疏表示进行实验论证,结果表明,在对各个视频帧的稀疏表示中,多小波比小波具有更为稀疏的表示,但是在对时间维的稀疏表示中,小波与DCT性能更为优越;其次,根据第一部分的稀疏性能,提出其于时域滤波技术的多小波视频图像编码方案,即将多小波与小波或DCT的优良性能进行结合,实验发现,较三维多小波视频图像编码,不管在PSNR值或者视觉效果上都有了较大的改进,具有更大的PSNR值与更好的视觉效果;最后,对视频的场景切换进行考虑,提出基于亮度分量的场景切换检测方法,并根据场景切换对GOP进行重新分配,减弱场景切换对三维视频图像压缩造成的影响,实验结果表明,此方法改善了视频编码质量;并在基于场景切换的GOP重新分配基础上,对GOP分组进行进一步改进,采取自适应GOP分组策略,因为改进后的方法进一步降低了场景切换的影响,同时经过实验发现,较先前分组策略,改进后的方案其编码效率有了较大的提高,具有更高的PSNR值,且各帧的PSNR值变化更为平缓,视频质量得到了进一步优化。最后一部分是结语部分,对本文工作进行总结,并对日后工作进行展望。


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