h.2642favc视频编码标准研究及其编码器的优化

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1、上海交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：程德日期：2007年1月26日上海交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权上海交通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进

2、行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在____年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□√。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：程德指导教师签名：王洪澄日期：2007年1月26日日期：2007年1月26日上海交通大学硕士学位论文第一章绪论1．1引言随着大规模集成电路技术、计算机技术和多媒体网络通讯技术的飞速发展，人类对信息的处理也迅速从模拟进入数字领域，从本地的单机处理进入网络交互式处理，从简单的文本信息处理进入多媒体信息处理。因此21世纪被形象的称为信息时代、数字时代、多媒体时代，信息的数字化几乎涉及到世界的各个角落，彻底地改变了人类的学习

3、、工作和生活方式。多媒体信息内容丰富，包括文字、图形、图像、音频以及视频等内容。而其中视频是多媒体信息中最重要的组成部分，这是因为：首先，视频信息极易被人类接受。据统计人类大脑接受的信息大约70%来自于视觉；其次，视频信息具有直观性、确切性、高效性和应用广泛等特点；最后，视频的信息容量大，与其他多媒体信息格式相比，视频具有无可比拟的信息容量。但与此同时，由于视频信息量太大，要使视频得到有效的应用，必须首先解决视频压缩编码问题，其次要解决压缩后视频质量保证的问题。近年来，由于数字电视、新一代移动通信技术、宽带网络通信以及家庭电子消费产品等高新产业的蓬勃发展，视频压缩编解码技术再次成为学术界

4、和产业界研究的热点。1．2数字视频编码基本原理1．2．1颜色空间和采样格式为了显示视频颜色，数字视频应用程序需要一套机制来捕捉和表示颜色信息。对于一幅单色图像，至少需要一个变量来表示每个采样点的亮度信息。而对于彩色图像则至少需要三个变量才能准确地描述每个像素位置的颜色信息。我们采用颜色空间(ColorSpace)来描述图像的亮度、色度、饱和度等颜色信息。颜色空间就是某个三维空间中的一个可见光子集，它包含某个色彩域的所有颜色。任何一个色彩域都只是可见光的某个子集，而任何一个颜色空间都无法包含所有的可见光[1]。1上海交通大学硕士学位论文对于大多数的数字视频而言，其颜色的表现都要依赖计算机的

5、显示系统。同 一种颜色在不同的色彩空间中有不同的描述，它可以有不同的表示方法。常见的色彩空间有Lab,RGB,YCbCr(YUV),YCC,NTSC,CMYK,HSV等，每一种色彩 空间都有其相应的特点和应用背景。RGB经常被用于典型的计算机CRT显示系 统，NTSC被用于电视系统，CMYK被用于印刷系统领域。Lab色彩空间，由国际照明协会CIE（CommissionInternationaledeI'Eclairage） 在1931年制定，它包括人眼所能看到的所有颜色（可见光谱），是目前为止色域 最宽的色彩空间，CIE的每一色值组合对应一种确定的与设备无关的色彩。这个用数学理论量化的色

6、彩空间使不同设备的色彩能够相互比较、模拟和匹配。图1-1描述了几个色彩空间的色域大小关系，其中马蹄形状的Lab色彩空间色域最大。图1-1CIE模型与几种色彩空间的色域范围表示Figure1-1CIEChromaticityDiagramandColorGamutCIE规定，RGB色彩空间由波长为700nm的红光（R）、波长为546.1nm的 绿光（G）以及波长为435.8nm的蓝光（B）作为三原色，任何一种颜色均可以 通过不同比例的红、绿、蓝三原色混合得到。RGB色彩空间即是三维直角坐标 颜色系统中的一个单位正方体，如图1-2a所示。可以看到在正方体的主对角线 上，各原色的量相等，产生由

7、暗到明的白色，即为灰度；正方体的(0,0,0)和(1,1,1) 处分别为黑和白，其他六个顶点为红、黄、绿、青、蓝和品红。GRB适合与图 像的捕捉和显示，CRT和LCD显示器用的都是RGB色彩空间。CMYK也称作印刷色彩空间，它是一种依靠反光的色彩模式（如图1-2b），2上海交通大学硕士学位论文而RGB是一种发光色彩模式。CMY是三种印刷油墨颜色名称的首字母：Cyan 青色，Magenta品红色，以及Yellow黄色，而K是黑色Bla