基于矩陣空間劃分的視頻編碼技術(shù)研究.pdf

1、以高清數(shù)字視頻為代表的數(shù)字多媒體技術(shù)的廣泛應(yīng)用，促進(jìn)了視頻壓縮技術(shù)的發(fā)展。視頻壓縮技術(shù)的基本任務(wù)是在保證一定視頻質(zhì)量的條件下最大限度地減少視頻存儲(chǔ)(或傳輸)的比特?cái)?shù)。本文在研究目前視頻編碼各種主要技術(shù)及MPEG-4、H.264和AVS等最新視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，提出一種基于矩陣空間劃分的視頻編碼技術(shù)。
　　 視頻編碼并非一個(gè)單一的算法，而是一整套的編碼工具，這些工具綜合起來(lái)實(shí)現(xiàn)完整的壓縮效果。本文首先介紹當(dāng)前主流的基于預(yù)測(cè)、變換

2、的混合視頻壓縮編碼的技術(shù)框架和相應(yīng)的編碼過(guò)程，并結(jié)合MPEG-4、H.264和AVS等標(biāo)準(zhǔn)中相關(guān)的內(nèi)容進(jìn)行分析。在此基礎(chǔ)上提出基于矩陣空間劃分的視頻編碼技術(shù)，其中矩陣空間劃分的算法結(jié)合了運(yùn)動(dòng)估計(jì)和矢量量化的基本思想并引入了函數(shù)映射。這種編碼處理的過(guò)程需要使用事先劃分好的矩陣空間碼書，計(jì)算碼書的過(guò)程和編碼時(shí)的矩陣匹配過(guò)程基本相同，只是需要遍歷整個(gè)矩陣空間中所有矩陣。為了降低計(jì)算復(fù)雜度，從減少匹配次數(shù)的角度考慮，根據(jù)劃分的集合大小不同的特點(diǎn)

3、采取了排序的遍歷，實(shí)驗(yàn)證明此方法可以減少約50％的碼書計(jì)算時(shí)間。另外，由于對(duì)稱性，減半的遍歷過(guò)程也使碼書計(jì)算時(shí)間減少約50％。編碼是對(duì)原始視頻進(jìn)行標(biāo)量量化和分塊匹配，標(biāo)量量化的目的是使像素值的取值范圍映射到矩陣空間的元素取值范圍。分塊的方式可以單獨(dú)一幀進(jìn)行，也可以連續(xù)兩幀(甚至更多)一起，后者更好地利用了像素間的時(shí)空相關(guān)性。分塊匹配的數(shù)據(jù)通過(guò)熵統(tǒng)計(jì)計(jì)算出編碼表示的平均碼長(zhǎng)并折算得到每個(gè)像素平均的編碼比特?cái)?shù)。另外，為了減小標(biāo)量量化產(chǎn)生的誤