视频图像压缩算法的研究(毕业论文)

本科毕业设计（论文）题目视频图像压缩算法的研究学院电气与自动化工程学院年级2009专业自动化班级学号学生姓名指导教师职称论文提交日期2013-5-17常熟理工学院本科毕业设计(论文)诚信承诺书本人郑重声明：所呈交的本科毕业设计(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。本人签名：日期：常熟理工学院本科毕业设计(论文)使用授权说明本人完全了解常熟理工学院有关收集、保留和使用毕业设计(论文)的规定，即：本科生在校期间进行毕业设计(论文)工作的知识产权单位属常熟理工学院。学校有权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，允许毕业设计(论文)被查阅和借阅；学校可以将毕业设计(论文)的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编毕业设计（论文），并且本人电子文档和纸质论文的内容相一致。保密的毕业设计(论文)在解密后遵守此规定。本人签名：日期：导师签名：日期：I视频图像压缩算法的研究摘要目前，视频监控已经进入高清时代，原有的视频压缩标准已经不能适应视频监控的发展了。MPEG-4视频压缩标准是一个适用于低传输速率应用的标准，它同时支持交互操作，并对错误易发环境具有较高的鲁棒性。其良好的交互性和高压缩率在视频监控领域发挥了巨大的作用。本文以视频监控为对象对视频图像压缩算法进行了研究。首先对监控系统的硬件进行设计，然后对视频压缩基础模型中各种关键算法进行了研究和比较。介绍了压缩算法在视频监控中的应用，并深入研究了视频压缩标准中的各种高级功能在视频监控中的实现。最后以VisualC++6.0为平台，设计了视频压缩系统，来实现采集图像的同时，实时进行压缩处理。对压缩率及压缩时间进行了分析，明确该设计的有效性和必要性。关键词：视频监控MPEG-4视频压缩视频流VFWIIResearchonVideoImageCompressingAlgorithmAbstractCurrently,videosurveillancehasenteredthehigh-definitionera,theoriginalvideocompressingstandardcannotadapttothedevelopmentofvideosurveillance.MPEG-4videocompressingstandardwhichishelpfultolowbitrateapplications,canprovidealternationmanipulationandhasbetterchannelerrorrobustness.Goodinteractivityandhighcompressionrateplayahugeroleinthefieldofvideosurveillance.Thepaperresearchesonvideoimagecompressingalgorithmbasedonthevideosurveillance.Firstly,wedesignhardwareofthemonitoringsystem,thenresearchandcompareofvariouskeyalgorithmsofbasedmodelforvideocompression.Thispaperintroducestheapplicationofvideocompressingalgorithmsinvideosurveillanceandapplicationofvariousadvancedfeaturesofvideocodingstandard.Finally,wetakeVisualC++6.0astheplatform,designthevideocompressingsystemtorealizetheacquisitionofimages.Atthesametime,realizecompressionprocessinginreal-time.Wemustanalyzecompressionratioandcompressiontime,andcleartheeffectivenessandnecessityofthedesign.KeyWords：Videosurveillance;MPEG-4;Videocompress;Videostream;VFWIII目录1.绪论....................................................................11.1课题的研究背景及意义..................................................11.2视频监控系统的研究现状................................................11.3本文主要研究目标与章节安排............................................31.4本章小结..............................................................32.视频监控系统的总体设计...............................................42.1监控系统的总体设计....................................................42.2摄像头的选择..........................................................42.3压缩系统..............................................................52.4网络连接..............................................................52.5本章小结..............................................................53.视频压缩算法的研究...................................................63.1信息冗余..............................................................63.2混合的DPCM/DCT模型...................................................63.3帧间预测..............................................................83.4基于块的运动估计与补偿...............................................103.5运动估计算法.........................................................113.5.1块匹配的准则.....................................................113.5.2全搜索法.........................................................123.5.3三步法...........................................................133.5.4全搜索法和三步法的比较...........................................133.6分块大小对残差图像的影响.............................................153.7离散余弦变换.........................................................173.8量化.................................................................183.9熵编码...............................................................203.9.1霍夫曼编码.......................................................203.9.2算术编码.........................................................21IV3.9.3霍夫曼编码与算术编码的比较.......................................213.10本章小结............................................................224.压缩算法在视频监控中的应用.........................................234.1视频压缩在监控中的具体应用...........................................234.2视频数据结构.........................................................244.3形状编码.............................................................264.4静态Sprite编码......................................................274.5分级编码.............................................................284.5.1空域可分级编码...................................................284.5.2时域可分级编码...................................................294.6本章小结.............................................................305.视频图像压缩的实现..................................................315.1视频压缩的实现方法的选择.............................................315.2MFC的使用...........................................................315.3获取实时视频图像.....................................................325.4压缩结果分析.........................................................345.5本章小结.............................................................366.总结与展望............................................................37参考文献...........................................................