基于H.263平台的视频多描述编码算法研究开题报告

1. 研究目的与意义

研究背景：

近年来，随着数字通信与计算机技术的发展，加上超大规模集成电路技术和宽带数字网的发展，数字化技术越来越深刻地影响着人们地日常生活。人们对数字视频业务如可视电话、会议电视、安全监视、远程医疗、远程教育、高清晰度电视(hdtv)、视频点播(vod)和视频电子邮件等产生了越来越浓厚的兴趣。然而，数字化在满足人们需求的同时，对数据传输带宽、数据存储容量等提出了更高的要求。进行视频信息传输面临的主要问题是：原始图像信息数据量较大，例如，按ccir601建议，普通质量的电视信号数字视频的码率约为216mbit/s，而高清晰电视(hdtv)则在1.2gbit/s以上。因此，研究和开发新型有效的视频压缩编码方法，以压缩过的形式存储和传输这些数据是最好的解决途径。

视频数据可以进行压缩有几方面的原因。首先，原始图像数据是高度相关的，存在很大的冗余度，数据冗余造成比特数浪费，消除这些冗余可以节约码字，也就是达到了数据压缩的目的。大多数视频图像内相邻象素之间有较大的相关性，这称为空间冗余度。序列图像前后帧之间有较大的相关性，这称为时间冗余度。若用相同码长表示不同出现的概率符号也会造成比特数的浪费，这种浪费称为符号冗余度。如果采用可变长编码技术，对出现概率高的符号用短码字表示，对出现概率低的符号用长码字，就可消除符号冗余度，从而节约码字。允许图像编码有一定程度的失真也是图像可以压缩的-个重要原因。在许多应用场合，并不要求经压缩及复原以后的图像和原图完全相同，而允许有一定的失真，只要这些失真并不被人眼所察觉，在许多情况下是完全可以接受的。图像质量允许的损失越多，可以实现的压缩比就越大。这种有失真的编码称为限失真编码。在多数应用中,人眼往往是图像数据的最终接收者(信宿)，如果能充分利用人眼的视觉特性，就可以在保证所要求的图像主观质量的前提下实现较高的压缩比。人类的视觉系统(hvs)是有缺陷的，对某些失真不敏感，难以察觉，这就利用了视觉冗余度。一个图像编码方法如果能充分利用这些特性，就可以取得很好的效果。我们举几个例子来说明：①人眼对颜色的空间分辨率低于对亮度信号的分辨率。在ccir601标准中，y:u:v可选用4:2:2就是利用了这个特性，将色度信号的空间分辨率减半，仍可得到非常高的图像质量。②人眼对画面静止部分的空间分辨率高于活动部分。所以可以对静止部分减少时间分辨率，而对快运动部分减少空间分辨率，达到数据压缩的目的。③人眼不能觉察亮度的细小变化。即存在视频域值，而且此域值随着图像内容的变化而变化。在平坦区，域值低,对失真比较敏感。在边缘和纹理区，对失真不敏感，这就是视觉掩盖效应。这种特性被广泛用来提高压缩比。④人眼对屏幕中心的失真敏感，对屏幕四周的失真不敏感。因此对四周的粗糙量化也可以节约码字。视频编码技术就是要把这些压缩的可能性变成现实。

2. 研究内容与预期目标

研究内容：

本文研究的主要内容是基于h.263平台的视频多描述编码算法研究，多描述编解码技术，本质上是一种保护措施，它通过将信息（主要指信源信息）拆分成多个描述，确保只要接收到任意一个描述就能在某种程度上恢复出信息。如果能接收到多个描述，就能更精确的恢复出信息。当收到所有描述，则能完整的恢复出信息。可以说是用“信息的冗余换取了信息的鲁棒性”。可以把多描述视频编码技术和多路径技术结合起来，不同的网络路径传送不同的描述，可大大提高多描述编码差错复原的效率。

预期目标：

3. 研究方法与步骤

研究方法：

可以通过阅读文献，了解前辈在这方面知识的认识与见解并查看指导意见以及可以在进一步发展的方向上做出初步的规划，通过对概念的认识能够了解h.263平台的视频多描述编码算法。

研究步骤：

4. 参考文献

[1] 郁梅,蒋刚毅,贺赛龙等.多描述视频编码方法研究[j].电路与系统学报,2005,10(1):76-84.

[2] 范晨,崔慧娟,唐昆等.基于棋盘分割插值的多描述视频编码[j].中国科学e辑,2003,33(10):939-946.

[3] 周文帅,白慧慧,赵耀等.基于预测式错误恢复机制的多描述视频编码研究[j].电子与信息学报,2014,(4):817-822.

5. 工作计划

1、1月9日～1月10日选择毕业设计课题，了解课题内容及相关技术要求；

2、2月24日～3月15日按任务书要求撰写并提交开题报告；

3、3月16日～3月30日课题调研、收集、查阅和学习科技文献资料，掌握与设计课