视频编码器中dct域系数的变换编码研究

《视频编码器中dct域系数的变换编码研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第6期王中元等：视频编码器中DCT域系数的变换编码研究·135·视频编码器中DCT域系数的变换编码研究王中元，胡瑞敏，田纲，李明（武汉大学国家多媒体软件工程技术研究中心，湖北武汉430072）摘要：通过分析视频编码器中DCT域变换系数的实验数据，发现它们之间存在较强的冗余度，所以提出对系数进行子带分解，并对每个子带展开进一步变换编码的思想。设计了对宏块中每个变换块的子带进行重组，以使互有冗余的系数更集中的子带划分方法；为消除二次变换计算的误差失配，采用Hadamard变换作为分析工具，并导出了整数正交Hadamard变换公式。实验结果表明

2、，在基本不增加失真度的前提下，二次变换编码去掉了视频信号的频谱相关性，进一步提高了视频信号的压缩效率。工作有望为正在制订的国际视频编码标准H.265提供一种新的思路。关键词：DCT系数；视频编码；整数Hadamard变换中图分类号：TN919.81文献标识码：A文章编号：1000-436X(2008)06-0133-04TransformcodingofDCTcoefficientsinvideoencoderWANGZhong-yuan,HURui-min,TIANGang,LIMing(NationalMultimediaSoftwa

3、reEngineeringResearchCenterofWuhanUniversity,Wuhan430072,China)Abstract:Theredundancyamongdiscretecosinetransform(DCT)coefficientsinvideoencoderwasfoundverystrong,amethodforsubbanddecompositionandtransformcodingwasproposed.Each8×8DCTspectrumdateofmacroblockwasregroupedtog

4、atherthesamefrequencybands.TheHadamardtransformfunctionwasusedandorthogonalintegerHadamardtransformformulawasderived.SimulationresultsshowsthattheproposedapproachreducesthespectrumredundancyandimprovesthecompressionefficiencyfurthercomparedwithconventionalDCTcoder,however

5、thePSNRlossarealmostinvisible.ThisworkisexpectedtocontributetotheunderdraftedinternationalvideocompressionstandardH.265.Keywords:DCTcoefficients;videocoding;integerHadamardtransform第6期王中元等：视频编码器中DCT域系数的变换编码研究·135·1引言收稿日期：2006-03-11；修回日期：2008-04-10基金项目：国家自然科学基金资助项目（6047204

6、0）FoundationItem:TheNationalNaturalScienceFoundationofChina(60472040)运动补偿加DCT变换是目前主流的视频编码方案，其主要思想是通过运动补偿去掉视频信号的时间冗余，用DCT变换去掉信号的空间冗余，实际上DCT域的变换系数依然存在一定的冗余性，本文将这种冗余称为频带冗余。频带冗余正在得到更多的研究和利用，例如在H.264标准中就对变换块的DC系数集中起来进一步作Hadamard变换[1]。Yen-YuChen等人研究了DWT域相同频带的频谱内的相关性，并用于医学图像压缩[2

7、,3]，IvanLee甚至应用神经网络的方法去除不同小波子带间的相关[4]。丁贵广等人利用同一DCT子带相邻系数的相关性来消除数据冗余，从而提出一种新的精细分层编码方案[5]。但上述研究主要集中在小波变换系数的子带编码上，对频带的划分一般是按各个变换单元块独立考虑，本文提出了将一个宏块中4个8×第6期王中元等：视频编码器中DCT域系数的变换编码研究·135·8亮度变换块的DCT系数子带重组的方法，使互有冗余的数据更集中。另外，频带冗余是通过进一步的变换编码去掉的，但复杂的变换计算在计算机中处理时会存在截断计算误差，这样两次变换误差累加在一

8、起，会使整个处理过程出现较大的精度失配损失，为此，本文提出的正交整数Hadamard变换算法可以有效地回避这个问题。文章第2节首先用频谱图说明了DCT系数的相关性，然后描述了频带划分方法、推导