GPCA在視頻可伸縮編碼中的研究和應(yīng)用.pdf

1、數(shù)字存儲、通訊和互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展使海量的視頻數(shù)據(jù)出現(xiàn)在人們生活的方方面面，視頻成為人們獲得信息的主要載體。盡管網(wǎng)絡(luò)帶寬、磁盤容量、內(nèi)存等還在持續(xù)增大，但對視頻數(shù)據(jù)進行壓縮是大部分媒體服務(wù)的前提，因此研究高效的視頻壓縮算法具有重要意義。此外，為了適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)帶寬的變化、支持不同的終端和達到更好的無線傳輸服務(wù)，人們提出了可伸縮性編碼的概念，實現(xiàn)視頻的可伸縮性，使得視頻在可獲得的資源下達到最佳質(zhì)量。另一方面，視頻的應(yīng)用已走出以播放為目的的局限，視

2、頻數(shù)據(jù)的分析和理解也成為研究的熱點。 本文主要工作在于將 Generalized Principal Component Analysis(GPCA)應(yīng)用于視頻編碼，取代傳統(tǒng)編碼框架中的離散余弦變換(DCT)，達到了更好的視頻壓縮效率，并在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)了信噪比(SNR)可伸縮性。另外，利用在運動預(yù)測得到的運動向量，嘗試用GPCA為視頻建立多運動模型，并檢測運動物體。 本文首先介紹了視頻編碼在通信、媒體服務(wù)等領(lǐng)域的重要性，

3、根據(jù)現(xiàn)有幾個重要的國際標(biāo)準(zhǔn)的演變歷史，介紹了視頻編碼的發(fā)展情況和研究現(xiàn)狀。 第二章簡要地描述了傳統(tǒng)編碼框架，并分析了新興的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)H．264的特性。 第三章介紹了可伸縮性編碼的概念，著重描述 Motion Compensation emporalFilter(MCTF)及其對H．264在可伸縮性編碼(SVC，Scalable Video Coding)方面的擴展。 第四章簡要地介紹GPCA的基本原理，并將GP

4、CA引入到傳統(tǒng)的編碼框架中。GPCA的作用是為數(shù)據(jù)集估計混合線性模型，與PCA的單模型相比，多模型具有明顯的優(yōu)勢，能更簡潔地表達數(shù)據(jù)，揭示數(shù)據(jù)分布情況。我們用GPCA對殘差作變換，消除數(shù)據(jù)的空間冗余，在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)了SNR可伸縮性，并討論了降低編碼算法復(fù)雜度的幾種方法。 第五章將GPCA用于分析視頻中運動對象。與圖像相比，視頻的一個重要特點是相鄰幀具有關(guān)聯(lián)性，壓縮算法的運動預(yù)測模塊得到的運動向量反映了視頻中物體的運動信息。不同的