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基于三维变换的视频编码方法是一种新的视频编码技术,它直接利用三维变换来消除视频信号在空间和时间方向上的相关性,具有较高的压缩比和重建图像质量。相对于传统的视频编码技术,基于三维变换的视频编码方法由于绕过了复杂的运动补偿部分,具有运算复杂度低、编码解结构对称的优点,对实现移动条件下的视频通信具有极大的实用价值。基于三维小波的视频编码方法更是在可分级性上有其独有的优势。
本文实现了两种主要的三维变换视频编码方式:基于3D-DCT的视频编码方式和基于三维小波变换的视频编码方式。对具体实现中的各种选择做了详细的讨论,并提出了相应的改进算法。
对基于3D-DCT的视频编码算法,本文给出了一种简洁有效的由JPEG推荐量化表生成三维量化矩阵的方法。并用活动性分类处理和直流帧差分的办法对基本算法进行了改进,在降低运算量的同时提高了压缩效率。
对基于三维小波的视频编码方式,在基本3D-SPIHT算法的基础上,本文提出了基于等级树分块预测的新算法(HBE-3D-SPIHT)。等级树分块预测进一步提高了压缩效率,同时通过引入预测时的代价函数,保证了分块预测在压缩效率上的收益始终为正。