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《基于dm642的h.264編碼算法優(yōu)化與實現(xiàn)》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第1頁皇曼曼!曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼曼皇舅曼曼曼!曼曼曼皇!!!曼曼曼曼曼!!曼曼皇!曼曼曼!曼鼉曼IIII_III．mI曼曼量曼皇曼曼曼曼曼曼1。1引言第1章緒論隨著數(shù)字信號處理技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字信號在越來越多的領(lǐng)域取代了模擬信號，在多媒體領(lǐng)域，數(shù)字信號更是得到廣泛的應(yīng)用。視頻信號是我們獲取信息的最重要的渠道，因其具有直觀性、確定性、可靠性等一系列優(yōu)點，在當(dāng)今社會的應(yīng)用無處不在，如視頻監(jiān)控、視頻會議、遠(yuǎn)程醫(yī)療、高清數(shù)字電視、可視電話等，而隨著3G標(biāo)準(zhǔn)在我國的逐漸普及，視頻
2、通信更是豐富著人們的交流方式。然而，盡管視頻通信具有很多優(yōu)點，但是其包含信息量大，在存儲和傳輸時需要占用大量的資源，這就成為其進(jìn)一步發(fā)展的瓶頸。如在電視會議系統(tǒng)中，一般采用CIF格式(commonintermediateformat，分辨率為352×288)，采樣方式為4：2：0，則一幀視頻需要約1．16Mbit的空間，對于普通的實時要求25幀／秒，1秒鐘的數(shù)據(jù)率為29Mbit，這么大的數(shù)據(jù)量，無論對于存儲還是傳輸，都是不現(xiàn)實的。為此，必須對視頻信息進(jìn)行壓縮。1．1．1視頻壓縮的可能性視頻編碼的目的是
3、實現(xiàn)對視頻信號的壓縮，核心思想是去除各種相關(guān)，降低視頻內(nèi)容中的冗余，用盡可能少的比特數(shù)來表示視頻內(nèi)容，從而實現(xiàn)對視頻的壓縮。這些冗余包括u，2j：(1)空間冗余和時間冗余在空間域中，距離小的像素點之間的相關(guān)性本身就較高，例如相鄰像素點的樣本值很接近。在時間域中，相鄰幀的拍攝間隔很小，尤其在時域采樣率高的情況下，相關(guān)性較高，相鄰幀間的變化甚至微乎其微。(2)信息熵冗余由信息論的有關(guān)原理可知，為表示圖像數(shù)據(jù)的一個像素點，只要按其信息熵的大小分配相應(yīng)比特數(shù)即可。然而對于實際圖像數(shù)據(jù)的每個像素，很難得到它的信
4、息熵，在數(shù)字化一幅圖像時，對于每個像素是用相同的比特數(shù)表示，這樣必然存在冗余。(3)視覺冗余眼睛所感受到的圖像區(qū)域亮度不僅僅與區(qū)域的反射光有關(guān)，這種現(xiàn)象的產(chǎn)生是由于眼睛并不是對所有視覺信息有相同的敏感度。經(jīng)過大量的統(tǒng)計知道人眼視覺系統(tǒng)對亮度信號變化的敏感性高于色度信號變化。有些信息在通常的視覺過程中相對來說不那么重要，這些信息可以認(rèn)為是視覺冗余的。視覺冗余的存在與人觀察圖像的方式有西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第2頁關(guān)，人在觀察圖像是主要尋找某些比較明顯的碼本特征，而不是定量的分析圖像中每一個像素的亮
5、度。人通過腦子里分析這些特征與先驗知識結(jié)合以完成對圖像的解釋過程。．從圖像恢復(fù)的角度上，信源編碼方式可以分成兩大類：無損編碼和有損編碼。在無損編碼中，原始的信息和信號可以精確地重構(gòu)，因而信息可以進(jìn)行任意多次無損編碼而不會有任何退化，這種方式僅僅去除了信源的冗余信息。有損編碼系統(tǒng)通常依靠量化實現(xiàn)，它的壓縮是靠丟棄圖像中的一些信息(通常是高頻信號)而達(dá)到的，由量化去掉的圖像細(xì)節(jié)信息是不可逆的，稱為失真。對于圖像和視頻數(shù)據(jù)來說，無損編碼的壓縮效率非常低，在視頻壓縮中都是將無損編碼和有損編碼結(jié)合使用。1．1．
6、2視頻編碼技術(shù)的發(fā)展從80年代開始，視頻壓縮編碼技術(shù)就開始逐步發(fā)展，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)和國際電信聯(lián)盟(ITU．T)等幾大組織推出多個系列的音視頻編碼國際標(biāo)準(zhǔn)，其中最具代表性的是ISO／IEC推出的MPEG．X系列標(biāo)準(zhǔn)，包括MPEG．1，MPEG．2，MPEG．4；ITU．T推出的H．26x系列標(biāo)準(zhǔn)，包括H．261，H．262，H．263，H．263+，H．263++，H．264。1984年國際電報電話咨詢委員會(InternationalTelephoneandTelegraphConsulta
7、tiveCommittee，CCITT)第15研究組發(fā)布了數(shù)字基群電視會議編碼標(biāo)準(zhǔn)H．120建議。1988年CCITT通過了“P×64Kbps(p=1，2，3，4，5??30)”視像編碼標(biāo)準(zhǔn)H．261建議，被稱為視頻壓縮編碼的一個里程碑。從此，ITU—T、ISO等公布的基于波形的一系列視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)的編碼方法都是基于H．261中的混合編碼方法【3】。1986年，ISO和CCITT成立了聯(lián)合圖像專家組(JointPhotographicExpelsGroup，JPEG)，研究連續(xù)色調(diào)靜止圖像壓縮算法國際標(biāo)
8、準(zhǔn)，并于1992年7月通過了JPEG標(biāo)準(zhǔn)[41。1988年ISO／IEC信息技術(shù)聯(lián)合委員會成立了活動圖像專家組(MovingPictureExpertGroup，MPEG)。1991年公布了MPEG．1視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，碼率為1．5Mbps，主要應(yīng)用于家用VCD的視頻壓縮；1994年11月，公布了MPEG．2標(biāo)準(zhǔn)，用于數(shù)字視頻廣播(DVB)、家用DVD的視頻壓縮及高清晰度電視(HDTV)。碼率從4Mbps、15Mbps??直至100Mbps分別用于不同檔次和
