基于超分辨率重建的視頻圖像壓縮方法的研究

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1、中文摘要摘要每一個多媒體技術(shù)的使用者都期望從接收端得到清晰的良好的視頻圖像視覺質(zhì)量，但是由于信道容量的局限，圖像或視頻序列通常都會被降質(zhì)，從而以低分辨率進(jìn)行傳輸和存儲，這樣就導(dǎo)致了最終視頻圖像視覺質(zhì)量的退化。本論文的工作是研究基于超分辨率重建技術(shù)的視頻圖像壓縮方法。在本文中，分析、設(shè)計并實現(xiàn)了一個基于超分辨率重建技術(shù)的視頻圖像壓縮算法的框架，將超分辨率重建技術(shù)引入到視頻壓縮里。其核心思想是：在編碼端，對原始高分辨率圖像序列(HR)進(jìn)行降采樣，對得到的降質(zhì)的低分辨率圖像序列(LR)進(jìn)行壓縮；在解碼端，對解壓縮后的低分辨率圖像序列進(jìn)行超分辨率重建，

2、得到高分辨率圖像序列。在編碼端，對每幀圖像進(jìn)行的區(qū)域分割，除了用于指導(dǎo)降采樣過程，還將分割信息傳輸?shù)浇獯a端用于指導(dǎo)超分辨率重建技術(shù)過程。論文對基于超分辨率重建技術(shù)的視頻圖像壓縮算法的關(guān)鍵技術(shù)如圖像降采樣方法和圖像超分辨率重建方法方法的研究主要包括：(1)圖像降采樣方法。對原始高分辨率圖像序列的每幀圖像進(jìn)行降采樣，采用基于區(qū)域分割的方法，首先將每幀圖像進(jìn)行區(qū)域分割(分割成三類塊：運動塊、無運動平滑塊和無運動紋理塊)，運動塊和無運動塊的分割采用基于運動性的分割方法，無運動平滑塊和無運動紋理塊的分割采用開明算子的分割方法。然后對不同的分割區(qū)域進(jìn)行不同

3、的降采樣方法。(2)圖像超分辨率重建方法。根據(jù)不同的分割區(qū)域采用不同的超分辨率重建方法，平滑塊采用簡單的插值技術(shù)；運動塊采用基于圖像配準(zhǔn)的超分辨重建方法；紋理塊采用AMR(ArtificialMotionReconstruction)的超分辨率重建方法。實驗表明本算法有效可行，在基本保證圖像恢復(fù)質(zhì)量的同時有效地提高了壓縮比。關(guān)鍵詞：視頻圖像壓縮；超分辨率重建；區(qū)域分割；降采樣英文摘要ResearchofVideoCompressionBasedonSuper．Res01utionAbstractTIlisthesisfocusonVideoco

4、mpressionbasedonsuper-I．esolution．EVeWuserofmultimediatechnologyexpectsgoodimageaIldVideoqualityf．romthereceiVer．Unfortunately，duetofactorslikech鋤elcapabilities’slimitation，VideosequencesareoRendown-sampled，transmittedorstoredatlowbitrates，resultinginadegradationoftheirfinal

5、visualquality．IIlmispaper'a舒amworkisproposedforintentionallyintroducingdown—salIlpledhi曲resolution(HR)imagesequencesbeforecompression，andthenutilizingsuperresolution(SR)tecluliquesforgeneratinganHRVideosequenceatthedecoder．Segmentationisperfo肌edattheencoderonanimageor罌．oupof

6、images，whichisusedtoguidethedown-s鋤plingprocess．nisalsoencodedandsenttothedecoderassideinf-ormationinordertoguidetheSRprocess．SomealgoritllrIlsaboutdown—s鋤plingandcoml)ressedimagesuper-resolutionareproposedinthispaper．(1)Down—s鋤pling．Themethodofregionsegmenta“onisusedforguid

7、ingtheprocessofdown-s鋤plinghi曲resolution(HR)imagesequences．Firstly，eachfr習(xí)【meissegmentedintotllreekindsofblocks(motionblocks，nomotionaIldflatblocks，nomotionandtexturedblocks)，whichusedakindofmotionmeasurement(MM)tosegmentthemotionblocksandnomotionblocks，andusedcannyoperatort

8、osegmentflatblocksandtexturedblocks．Secondly；therearethreedown—s鋤plingmeall