基于紋理分析-合成的視頻編解碼系統(tǒng)——紋理篩選與合成技術(shù)研究.pdf

1、現(xiàn)有的視頻編碼技術(shù)如H.264、MPEG-4 以及AVS等已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)視頻信息極大程度的壓縮，以適應(yīng)低碼率數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨?。即便如此，?duì)視頻信號(hào)的進(jìn)一步壓縮仍舊是技術(shù)人員關(guān)注的熱點(diǎn)。
　　 現(xiàn)有的視頻編碼技術(shù)往往著眼于消除最主要的空間冗余、時(shí)間冗余以及信息熵冗余。這樣的技術(shù)往往會(huì)受到香農(nóng)極限的約束，逐漸走向性能的瓶頸。因此，從非統(tǒng)計(jì)學(xué)冗余的角度來(lái)看待視頻編碼問(wèn)題，才不失為新一代視頻編碼技術(shù)的重大革新。
　　 考慮到視頻信息

2、中存在大量的視覺(jué)冗余，這些冗余無(wú)法用現(xiàn)有的編碼手段進(jìn)行消除，同時(shí)人眼作為視頻的最終受體并不關(guān)注這樣的冗余。消除此類冗余時(shí)，我們嘗試將主觀視覺(jué)感知的概念引入到現(xiàn)有的視頻編碼算法中，設(shè)計(jì)出全新的視頻編碼系統(tǒng)架構(gòu)。該架構(gòu)使得在保持一定主觀質(zhì)量的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地減小碼流，提高視頻的壓縮能力。
　　 在本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，我們認(rèn)為典型的視頻幀可以被理解成為非紋理區(qū)域與紋理區(qū)域的集合。而由于紋理區(qū)域具有較強(qiáng)的自相似性的同時(shí)，較之于非紋理區(qū)域內(nèi)的

3、前景，往往不會(huì)引起人眼的關(guān)注。因此，我們嘗試在傳統(tǒng)編碼的基礎(chǔ)上，舍去部分紋理塊/宏塊不傳，僅發(fā)送非紋理區(qū)域和少量紋理樣本，以減小碼流速率。相應(yīng)地，需要設(shè)計(jì)具有紋理合成能力的重建過(guò)程以實(shí)現(xiàn)對(duì)當(dāng)前幀的正確重建，以便后續(xù)幀的幀間預(yù)測(cè)。
　　 同樣，在解碼端的設(shè)計(jì)中，我們?cè)O(shè)計(jì)算法實(shí)現(xiàn)對(duì)非紋理區(qū)域及紋理樣本的正確接收與管理，然后采用與重建過(guò)程相同的紋理合成算法，實(shí)現(xiàn)解碼端的正確輸出。
　　 考慮到紋理合成算法需要同時(shí)應(yīng)用于編碼端重

4、建過(guò)程和解碼端中，因此，我們采用了較為簡(jiǎn)單的預(yù)測(cè)匹配算法來(lái)實(shí)現(xiàn)合成。相對(duì)于較復(fù)雜的預(yù)測(cè)匹配算法，此算法更具有魯棒性，只需要最小幅度地修改碼流，就可以保證正確地獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，因而在處理任何種類的視頻紋理信息時(shí)，都能具有相對(duì)穩(wěn)定并且可靠的合成性能。
　　 通過(guò)采用不同的測(cè)試序列來(lái)驗(yàn)證我們的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并與傳統(tǒng)的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文的實(shí)現(xiàn)在保證了一定的主觀質(zhì)量下，能夠一定程度地降低碼流大小。在主觀質(zhì)量穩(wěn)定的情況下，平