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基于小波变换的视频图像压缩算法研究
来源:本站整理  作者:佚名  2009-04-08 13:15:37




4 实验结果
    本文利用上述的视频编码方法对QCIF格式的标准视频序列Foreman和Akiyo序列进行压缩编码,每帧176×144的像素,全长300帧,帧率为每秒30帧。在编解码过程中,取L=6帧为一组进行三维小波变换。可将Foreman和Akiyo序列分别压缩到0.4 bpp和O.1 bpp。根据式(2)可计算出时间轴平稳条件下各级D 9/7滤波器的理论时间轴R—D斜率比例,来控制时间轴率失真截断斜率。
    比较该编码算法和MPEG一4的VM 16.O版本的性能。对于Foreman,其优于采用“IPP…”GOP结构的MPEG一4平均O.3 dB;其平均压缩质量Akiyo与相近。如图2所示,其中“一”代表本文中算法,“▲”代表“IPP…”GOP结构的MPEG一4。Foreman序列与Akiyo序列如图2所示。

由图2可以看出,新的视频图像编码方法对于像Foreman这样图像背景比较复杂,且场景中的物体运动较大的图像,该方法仍能在较大的压缩比下得到重建质量良好的视频图像,对于这种大部分区域的运动很少,时间轴上的颤抖不是很明显,可以保持三维小波变换编码的特点,在高的压缩比之下重建图像仍然能够得到较高的图像质量。这说明本文所提出的方法是有所改进的,特别是对于运动变化较快的图像。
    根据文献提出的视频序列质量的评价方法,对Foreman和Akiyo这2段视频序列图像分别采用本文中的算法和MPEG一4的VM 16.O“IPP…”GOP结构重建后的图像序列进行评价。下面分别给出视频清晰度和流畅度评价结果。
    (1)根据1段视频清晰度的评价公式,可得新算法和GOP结构对Foreman重建后的视频清晰度分别为27.37和28.64;Akiyo的视频清晰度分别为32.44和29.61。从视觉效果来看,新算法重建后的视频序列的清晰度还是较好,且Akiyo的清晰度更好。
    (2)根据一段视频流畅性指标的评价公式,可得新算法和GOP结构对视频序列Foreman的流畅度10.56和12.13;Akiyo的原始和重建后的视频流畅度8.87和9.11。从视觉效果来看,新算法重建后的视频序列具有很好的流畅性,特别是对于Foreman序列。


5 结 语
    本文利用视觉特性曲线对三维小波变换后的系数进行量化,采用具有时间轴稳定性的码率控制方法,通过控制各小波时间轴子带的失真比例来分配码率,均衡控制解码后时间轴信号的失真。实验结果表明,该方法的运算复杂度低,有效降低存储空间并提高运算速度。而且该编码器压缩的视频具有良好的时间轴平稳性,因而更加适合用户的视觉要求。同时,对于以往小波编码中质量较差的一些帧,压缩质量有所提高。

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