avs视频编码标准的帧间预测算法的研究及其在dsp上的实现

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1、声明户明．本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：日期：型旦关于学位论文使用权的说明本人完全了解太原理工大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公

2、布学位论文的全部或部分内容(保密学位论文在解密后遵守此规定)。签导!J币签名：日期：2，c，圹孑．‘．)知埔．‘·3太原理工大学硕士学位论文11己I言1·1_JI口第1章绪论在因特网上传输视频流媒体有许多困难，带宽问题尤为突出，因此动态图像压缩编码是其关键技术之一。通过高效的压缩技术将视频信息大幅度地压缩可以有效降低对网络传输带宽的需求。人们进行数据压缩编码已经有很长的历史了，数据压缩编码的基础理论是香农的信息论【l】。传统的压缩编码就是建立在此基础上的，它以经典的集合论为基础，用统计概率模型来描述信源。由此产生了许多优秀的压缩算法，如Huffman编码、算术编码等。但是传统的算法未

3、考虑信息接受者的主观特性及事件信息本身的具体含义、重要程度和引起的后果，所以压缩比率不高。后来人们发现音频和视频中所携带的许多信息对人来说是不敏感的，可以对这些信息进行大幅的有损压缩，由此产生了许多优秀的视频、音频压缩算法。1．2国内外视频压缩编码标准的发展及现状目前的视频压缩标准主要分为两代：1．第一代视频压缩编码基于信号处理理论的编码方法包括预测编码、正交变换编码、向量量化编码等。特点：算法可靠，技术成熟。2．第二代视频压缩编码基本思想是用图像结构模型和人的视觉系统模型来提高编码的效率。第二代编码技术分为两类：基于局部特征的编码和面向边界、纹理的编码。特点：编码效率高，算法复杂；

4、编码性能依赖于图像理解，方法还不成熟。目前国内外研究图像编码的文献很多，研究第一代编码的主要是从变换方法，块运动补偿等方面寻找更优化的算法。如：采用小波变换代替离散余弦变换，采用更优化的运动补偿算法，改进的块匹配搜索算法等。研究第二代编码的主要是从对象的提取，边界探测，纹理编码，参数化模型构造，参数特征提取等方面进行研究。相应的视频压缩太原理工大学硕士学位论文标准主要是由国际电信联盟电信标准部ITU．T(TelecommunicationstandardizationsectorofInternationalTelecommunicationsUnion)和运动图像专家组MPEG(M

5、otionPictureExpertsGroup)两个组织制定的。AVS是我国具有自主知识产权的新一代视频编码标准，在成为国家数字音视频编解码标准一年后，于2007年5月被列入IPTV国际标准工作文档。它们推出的时间如图1．1所示。1984198619881990199219941996199820002002200420062008图l·1视频压缩编码标准的发展Figure1-1DevelopmentofVideoCodingStandard第一个视频压缩标准是针对电视会议制定的H．261，它以DCT(离散余弦变换)和运动补偿为基础，能够将视频速率压缩到64Kb／s,-一2．048

6、Mb／s。但是H．261压缩比率没有后来的MPEG高，适用于视频电话和视频电视会议。H．263是ITU．T提出的H．261修改后的版本，作为H．324终端使用的视频编解码建议，它的运动补偿可以达到半个像素精度，同时又吸收了MPEG的一些特点，提供了4个可选新特性：非约束运动向量模式、基于语法的算术编码模式、高级预测模式、PB帧模式。在相同传输速率下它能提供比H．261高20％'-"100％的视频品质(取决于用户对其新特性的选择)。H。263非常有特色的PB帧预测方式可以降低码率且提高图像质量。H．263一般提供低于64Kbps的传输速率，是H．324的技术核心。MPEG．1标准在1．

7、5MbpS数据传输率的信道上传输数字运动图像及其伴音，视频数据压缩率为1／100---"1／200，音频压缩率为1／6．5。MPEG．1能提供每秒30帧352×240分辨率的图像。它主要用于CD．ROM上的交互系统以及电信网络上的视频传送。MPEG．2标准的传输速率为10Mbps，与MPEG．1兼容，适用于1．5--一60Mbps甚至2太原理工大学硕士学位论文更高的编码范围。MPEG．2能够提供每秒30帧的704×480分辨率的图像。主要应用于数字有线电视