基于彈性運(yùn)動(dòng)模型的視頻壓縮算法研究

《基于彈性運(yùn)動(dòng)模型的視頻壓縮算法研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。

1、廈門(mén)大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下，獨(dú)立完成的研究成果。本人在論文寫(xiě)作中參考其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表的研究成果，均在文中以適當(dāng)方式明確標(biāo)明，并符合法律規(guī)范和《廈門(mén)大學(xué)研究生學(xué)術(shù)活動(dòng)規(guī)范(試行)》。另外，該學(xué)位論文為()課題(組)的研究成果，獲得()課題(組)經(jīng)費(fèi)或?qū)嶒?yàn)室的資助，在()實(shí)驗(yàn)室完成。(請(qǐng)?jiān)谝陨侠ㄌ?hào)內(nèi)填寫(xiě)課題或課題組負(fù)責(zé)人或?qū)嶒?yàn)室名稱(chēng)，未有此項(xiàng)聲明內(nèi)容的，可以不作特別聲明。)聲明人(簽名)為7出毋～tVⅢ《?刪mⅢ㈣洲《㈣ⅢlY2537136廈門(mén)大學(xué)學(xué)位論文著作權(quán)使用聲明本人同

2、意廈門(mén)大學(xué)根據(jù)《中華人民共和國(guó)學(xué)位條例暫行實(shí)施辦法》等規(guī)定保留和使用此學(xué)位論文，并向主管部門(mén)或其指定機(jī)構(gòu)送交學(xué)位論文(包括紙質(zhì)版和電子版)，允許學(xué)位論文進(jìn)入廈門(mén)大學(xué)圖書(shū)館及其數(shù)據(jù)庫(kù)被查閱、借閱。本人同意廈門(mén)大學(xué)將學(xué)位論文加入全國(guó)博士、碩士學(xué)位論文共建單位數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，將學(xué)位論文的標(biāo)題和摘要匯編出版，采用影印、縮印或者其它方式合理復(fù)制學(xué)位論文。本學(xué)位論文屬于：()1．經(jīng)廈門(mén)大學(xué)保密委員會(huì)審查核定的保密學(xué)位論文，于年月日解密，解密后適用上述授權(quán)。()2．不保密，適用上述授權(quán)。(請(qǐng)?jiān)谝陨舷鄳?yīng)括號(hào)內(nèi)打“√”或填上相應(yīng)內(nèi)

3、容。保密學(xué)位論文應(yīng)是已經(jīng)廈門(mén)大學(xué)保密委員會(huì)審定過(guò)的學(xué)位論文，未經(jīng)廈門(mén)大學(xué)保密委員會(huì)審定的學(xué)位論文均為公開(kāi)學(xué)位論文。此聲明欄不填寫(xiě)的，默認(rèn)為公開(kāi)學(xué)位論文，均適用上述授權(quán)。)搬咖印叮)●17／孫節(jié)簽加滏印明言摘要當(dāng)今，隨著高清、超高清視頻以及3D電影的快速普及，視頻應(yīng)用向著高清晰度、高幀率的方向發(fā)展。在有限的傳輸帶寬及存儲(chǔ)空間中，對(duì)視頻信息進(jìn)行高效壓縮成為了關(guān)鍵技術(shù)。在新的應(yīng)用背景下，新一代高性能視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)(H蟾hEmcientVideoCoding，HEVC)把視頻標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程推到了新的高度，在達(dá)到上一代視頻標(biāo)準(zhǔn)H

4、_264／AVC相同主觀效果時(shí)，HEVC能節(jié)省30—50％碼率。然而，HEVc仍舊采用了以前視頻標(biāo)準(zhǔn)中的混合編碼框架。特別是在幀間預(yù)測(cè)中，HEvC仍然采用基于剛性平移運(yùn)動(dòng)模型的塊匹配算法(BlockMatchingAlgorithm，BMA)，該算法從第一代視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)一直沿用至今。傳統(tǒng)的BMA算法具有以下三點(diǎn)局限：第一，恒定的運(yùn)動(dòng)矢量場(chǎng)，也就是對(duì)于同一匹配塊中的所有像素點(diǎn)均賦予相同的運(yùn)動(dòng)矢量；第二，平移運(yùn)動(dòng)模型無(wú)法有效地表述攝像頭縮放、旋轉(zhuǎn)和物體形變等復(fù)雜運(yùn)動(dòng)；第三，BMA運(yùn)動(dòng)模型對(duì)于具有復(fù)雜矢量場(chǎng)的塊采用更小

5、塊分層近似方法，它會(huì)帶來(lái)更多的運(yùn)動(dòng)矢量比特開(kāi)銷(xiāo)。從率失真的角度看，傳統(tǒng)BMA算法的局限性直接阻礙視頻壓縮性能的進(jìn)一步提高。因此，研究高效的非平移運(yùn)動(dòng)模型，是今后視頻發(fā)展需要面臨的重要問(wèn)題之一。本文對(duì)一種基于二維離散余弦基函數(shù)的彈性運(yùn)動(dòng)模型進(jìn)行了研究，將其與傳統(tǒng)塊平移運(yùn)動(dòng)模型進(jìn)行分析比較，驗(yàn)證其在幀間運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)上的性能?；诙S離散余弦基函數(shù)的彈性運(yùn)動(dòng)模型能用較少的運(yùn)動(dòng)參數(shù)有效地?cái)M合圖像中縮放、旋轉(zhuǎn)和形變等彈性運(yùn)動(dòng)矢量場(chǎng)。對(duì)彈性運(yùn)動(dòng)模型參數(shù)求解時(shí)，我們采用了迭代高斯一牛頓梯度非線性最優(yōu)化算法。最后，本文將基于彈性運(yùn)動(dòng)

6、模型的幀間預(yù)測(cè)模塊應(yīng)用于HEvC的編碼模型HMl2．O中。主客觀實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在中低碼率，相對(duì)于HEVC，基于彈性運(yùn)動(dòng)模型算法的改進(jìn)型HEVC在編碼圖像PSNR平均損失約1％前提下，碼率平均節(jié)省3—12％，并且主觀效果幾乎不受影響。關(guān)鍵詞：視頻壓縮；運(yùn)動(dòng)估計(jì)；彈性運(yùn)動(dòng)模型；HEVCAbstractNowadays，w“hthefastpopularizationofhigh—definition，unra—high—defin“ionvideoand3Dmovies，video印plicationsaredeVe

7、lopillgtowardhigh—resolutionandhigh丘amerates．Inthecaseof1irnjtedtransmissionbandwidthandstoragespace，emcientcompressionofvideoiIlformationhasbecomethekeytechn0109y．Undersuchabackgroundofnewapplications，HighEmciemV訂eoCoding(HEVC)，thenewestgenerationvideocodmgs

8、tandard，haspushedVideostandardizationprocesstoanewheight，whichmeansHEVCisabletousingapprox硫ately30—50％lessbitrateonaVeragecomparedwiththepreViousgenerationVideostandardH．264／AVCattheequiv