DCT域分級(jí)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償算法研究.pdf

1、視頻編碼技術(shù)是多媒體通信的關(guān)鍵技術(shù)之一。各種引人入勝的數(shù)字視頻應(yīng)用飛速地改變著人們的生活模式。視頻編碼技術(shù)在為人們提供高質(zhì)量、高清晰度的視覺享受的同時(shí)，大力推動(dòng)著全球信息化的發(fā)展。視頻編碼目標(biāo)正經(jīng)歷著從傳統(tǒng)的面向存儲(chǔ)的編碼方式向面向網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)木幋a方式發(fā)展。視頻通信應(yīng)用中，最新提出的精細(xì)可擴(kuò)展性編碼能夠適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)帶寬的波動(dòng)，容忍傳輸中的錯(cuò)誤，無疑成為其中最具廣闊發(fā)展前景的一項(xiàng)技術(shù)。 編碼效率問題是視頻編碼技術(shù)中的核心問題。面向網(wǎng)絡(luò)的

2、精細(xì)可擴(kuò)展性編碼方法雖然具有良好的可擴(kuò)展性，但其編碼效率卻始終低于非擴(kuò)展性編碼方法。傳統(tǒng)的視頻編碼算法通過各種手段去除視頻序列中的冗余信息以獲得較高的編碼效率。經(jīng)過DCT 離散余弦變換的自然圖像具有良好的能量集中特性，故而DCT 變換被大多數(shù)視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)所采納。但是在處理運(yùn)動(dòng)殘差時(shí)，DCT 變換編碼的效率很低。本文所有的工作的思路是通過提高DCT 變換對(duì)運(yùn)動(dòng)殘差的編碼效率，進(jìn)而解決精細(xì)可擴(kuò)展編碼的效率低的問題，具體內(nèi)容主要包括：

3、 1. 在分析DCT 變換對(duì)于運(yùn)動(dòng)殘差編碼效率低的根本原因的基礎(chǔ)上，認(rèn)為在傳統(tǒng)編碼方法中，經(jīng)DCT 變換編碼后的運(yùn)動(dòng)殘差中仍然存在大量的冗余信息。在對(duì)運(yùn)動(dòng)殘差的DCT 系數(shù)的分布特性分析的基礎(chǔ)上，提出了DCT 域內(nèi)對(duì)殘差DCT 系數(shù)分級(jí)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)姆椒?。該方法將運(yùn)動(dòng)殘差的所有非零的DCT 量化系數(shù)分為兩類，其中的一類殘差DCT 系數(shù)在編碼時(shí)不需編碼其幅值信息，故而降低了輸出碼率。另一方面，在使用分級(jí)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償方法對(duì)該類系數(shù)進(jìn)行置零處理時(shí)，等

4、效于進(jìn)行了量化噪聲重整處理，降低了編碼過程中引入的噪聲能量，故而提高了解碼重建的圖像質(zhì)量。 分級(jí)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償方法正式從降低碼率、提高圖像質(zhì)量兩方面同時(shí)著手，顯著地提高了編碼效率，解決了DCT 變換的效率低的問題。 2. 論文針對(duì)DCT 域運(yùn)動(dòng)估計(jì)方法的運(yùn)動(dòng)估計(jì)匹配精度問題，提出了一種新的塊匹配準(zhǔn)則――量化DCT 域內(nèi)均方誤差匹配準(zhǔn)則。該準(zhǔn)則在保留MSE 均方誤差準(zhǔn)則的能量匹配的優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，將量化過程中引入的量化噪聲能量作為匹

5、配因素納入到塊匹配計(jì)算中。新準(zhǔn)則保證在需要編碼傳輸?shù)脑诮獯a端重建的殘差能量最低，故而所需的碼率最低。 3. 論文針對(duì)DCT 域運(yùn)動(dòng)估計(jì)的計(jì)算復(fù)雜度問題，分析了算法中的瓶頸問題――邊界非對(duì)齊參考?jí)K的DCT 系數(shù)重建計(jì)算。本文結(jié)合一種新提出的非均衡塊匹配準(zhǔn)則，提供了一種快速算法。算法在進(jìn)行塊匹配時(shí)，只考慮必須完全編碼顯元系數(shù)的能量，因而只需計(jì)算參考?jí)K在顯元位置的對(duì)應(yīng)DCT 系數(shù)即可。由于顯元系數(shù)的數(shù)目較少，故而省去了大量的計(jì)算。