网络摄像机中mpeg-4视频编码算法的研究.doc

网络摄像机中MPEG-4视频编码算法的研究
页数 84 字数 42812
摘 要


多媒体通信技术正伴随着应用要求的不断增长而迅速发展，而视频又是多媒体通信中最重要的媒体之一。由于视频信息的数据量非常大,必须采用有效的数据压缩编码技术来降低数据量,以压缩的形式来存储和传输这些视频数据.
作为MPEG-4标准的一个突出特点，基于对象的视频编码在当今的多媒体通信中越来越重要，这就要求新的算法来描述任意形状的视频对象。视频对象平面（VOP）是MPEG-4标准进行视频编码的基本单位。如何有效的对VOP进行编码是本文的主要内容。对VOP的编码技术主要包括视频对象的形状编码、纹理编码以及运动估计与补偿。本文主要结合I-VOP、P-VOP以及B-VOP编码，来进行MPEG-4视频编码的算法研究。I-VOP编码部分，主要体现纹理编码思想。 P-VOP编码部分，主要体现前向运动估计与补偿，采用块匹配法实现。B-VOP编码部分，主要体现双向运动估计与补偿，包括四种编码模式及选择。


关键词： MPEG-4，视频编码，基于对象，I-VOP，P-VOP，B-VOP
















Abstract

Technology of multimedia communication is developing rapidly with the continuous increament of application.Video frequency is one of the most important media of it.The amount of video information’s data is so large that some effective data compression coding technology must be used to reduce the data’s amount and the video is stored and transferred with a compression format.Object-based coding is becoming more and more important in today’s multmedia applications, it is one of the outstanding features of the MPEG-4 standard.New coding techniques have to be developed for the description of image regions which are no longer squared as in conventional block-based image coding, but are allowed to be of arbitrary shape.Video object plane (vop) is the basic unit where MPEG-4 video coding is applied. The main content of this dissertation is to encode VOP video which contains shape coding, texture coding and motion estimation and motion compensation. And it deals with the key techniques combining with I-VOP, P-VOP and B-VOP coding. I-VOP coding is to deal with the thinking of texture coding . P-VOP and B-VOP coding is to deal with the forward and both forward and backward of motion estimation coding. P-VOP applies block-matching algorithm and B-VOP contains four coding models and choice.

Key Word: MPEG-4 Video Coding Object-based I-VOP P-VOP B-VOP


目 录

1 绪 论 1
1.1 课题背景介绍 1
1.2 视频压缩基本方法 2
1.3 MPEG的发展 3
1.4 课题研究的内容及重点 5
1.5 论文结构安排 5
2 视频编码压缩标准：MPEG-4 6
2.1 MPEG-4的内容 6
2.2 MPEG-4的特点 7
2.2.1 基于对象内容的视频编码 7
2.2.2 从矩形块到VOP 9
2.2.3 MPEG-4的数据结构 10
2.3 MPEG-4的编码思想 11
2.4 MPEG-4发展现状及前景 12
3 MPEG-4视频编码技术 12
3.1 视频对象提取 12
3.2 SPRITE视频编码技术 13
3.3 VOP视频编码技术 14
3.3.1 运动估计与补偿 15
3.3.2 纹理编码 17
3.3.3 形状编码 18
4 MPEG-4的视频编码算法研究 21
4.1 编码算法流程框图 21
4.2 I-VOP压缩编码算法 22
4.2.1 DCT离散余弦变换编码 24
4.2.2 小波变换编码 24
4.3 P-VOP压缩编码算法 25
4.3.1 运动估计、运动补偿编码 26
4.3.2 块匹配运动估计 27
4.4 B-VOP压缩编码算法 30
4.4.1 B-VOP编码模式 32
4.4.2 编码模式选择 33
4.4.3 运动矢量编码 33
4.5 结论 34
5 总结 36
致 谢 37
参考文献 38
附录 39
开题报告 41
中期报告 45
英文翻译 48

参考文献
[1] 钟玉琢，王琪等. MPEG-2运动图像压缩编码国际标准及MPEG的新进展. 北京：清华大学出版社. 1996.6
[2] 沈兰荪，卓力等. 视频编码与低速率传输. 北京：电子工业出版社. 1997.10
[3] ．图像通信技术．国防工业出版社．2000.6
[4] Yao Wang,Jom Osterman,Ya-Qin Zhang．视频处理与通信．北京：电子工业出版社.
[5] 郑世林．数码压缩技术及应用．机械工业出版社 2001.8