数字图像与视频对多媒体数据业务来说,无疑起着举足轻重的作用。目前,已开发的图像与视频编码的国际标准中,如JPEG、H.261/263/264、MPEG1/2/4,均采用了基于块的二维DCT正交变换。这种传统的DCT变换应用于N N图像块,由两个相同的N点一维DCT变换组成。本文主要研究了一种新型的基于块的图像编码框架-方向DCT。它的第一次DCT变换可能沿着图像块的其它方向(如,对角线方向等),而不是沿着竖直或水平方向。经过第一步方向变换产生的所有变换系数按一定规则彼此对齐排列,然后进行第二次的DCT变换。对于方向边缘信息占主导地位的图像,与传统的DCT变换相比,采用方向DCT能够取得较好的编码增益。对于每个图像块来说,依据图像块的方向纹理,从所有的方向变换模式中选择最佳的方向DCT变换对其变换处理,实验证明可以取得良好的率失真编码性能。本论文另一个研究内容是全相位双正交变换,它在图像编码中也能取得较好的编码增益与主观效果。全相位双正交变换采用均一量化,降低了量化过程的计算复杂度,并且在低码率时,块效应也得到了一定抑制。本文在研究方向DCT的基础上,借鉴了其算法,并提出了方向性全相位双正交变换,该算法在处理图像块方向边缘信息占一定优势的图像中,取得了一定的编码增益。最后,本文介绍了H.264的核心技术特点,为了去除表示方向DCT变换模式的额外比特,使其与H.264的帧内预测进行了结合,尝试地提出了基于方向DCT的帧内编码框架。