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基于数字图像运动矢量估计的预测编码研究与实现开题报告

 2020-02-18 07:02  

1. 研究目的与意义(文献综述)

近年来,随着多媒体技术的广泛应用,图像压缩编码技术得到了充分的发展,多种图像压缩编码技术日趋成熟。这是因为图像信号经过数字化后,数据量相当大,很难直接进行保存和传输。为了提高信道利用率和在有限的信道容量下传输更多的图像信息,必须对图像数据进行压缩。

随着数字图像压缩编码的国际标准的制定,多种图像编码算法得到了创新。以jpeg和jpeg-2000为代表的静止图像压缩标准;以mpeg-1和mpeg-2为代表的中高码率多媒体数据编码标准,其中视频图像压缩标准是其主要内容;以h.261,h.263,h.263 ,h.263 等为代表的低码率、甚低码率运动图像压缩标准;以及覆盖范围更宽面向对象应用的mpeg-4。这些标准图像编码算法融合了各种性能优良的传统图像编码方法,是对传统编码技术的总结,代表了目前图像编码的发展水平。

目前,图像压缩编码的方法主要分为两大类,一是无失真压缩编码,包括huffman编码、算术编码和游程编码;二是有限失真编码,包括预测编码、变换编码和矢量量化编码以及运动检测和运动补偿技术。

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2. 研究的基本内容与方案

利用预测编码的基本原理,计算当前帧(待编码的图像)的各像素块与其相邻帧(预测图像)的像素块的运动矢量,然后由其构成一个对当前帧的预测帧,求得其最佳预测误差,编码时只须传送预测误差值和运动矢量,用运动补偿技术结合变换编码,完成序列图像的编码压缩。以上的所有操作均使用matlab实现,并进行预测编码与其他压缩编码的对比,这便是研究的基本内容和目标。

根据所研究的内容,我采取的技术方案及措施为:

首先,将图像分解成相对静止的背景和若干运动的物体,各个物体可能有不同的位移,但构成每个物体的所有像素的位移相同,针对当前帧与相邻帧的各像素快,使用像素递归法或利用块匹配法得到运动矢量,并利用运动矢量计算经运动补偿后的预测值,最后对预测误差进行量化、编码、传输,同时将运动矢量和图像分解方式等信息送到接收端。

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3. 研究计划与安排

第一周:根据设计题目查阅收集相关参考文献资料,明确研究内容。

第二周~第三周:理解研究所需的相关参考文献及技术,确定技术方案,完成开题报告。

第四周~第十四周:进入设计论文阶段,完成任务书所要求的设计内容。

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4. 参考文献(12篇以上)

[1] 张旭东,卢国栋.图像编码基础和小波压缩技术.北京:清华大学出版社,2014

[2] 赖志国等.matlab 图像处理与应用[m].北京:国防工业出版,2013

[3] 杨长生.图象与声音压缩技术.杭州:浙江大学出版社,2012

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