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基于物理真实的有损压缩往往伴随有VOP结构形变,导致重构图像质量下降。针对许多实际应用如工业流水线监控、交通流量监控以及一些基于WEB的交互式数字娱乐中对象单一、姿态雷同以及可以不考虑其VOP的即时物理信息变化等特点,本文将Julesz视觉等价的概念扩展到确定性结构即平稳、刚体视频对象,提出了相应的形状、纹理等价测度以及相应的等价拟合视频压缩方法。其特点是能够保证VOP的完整性,并且在同样的参数条件下,其单帧重构质量以及压缩效率优于MPEG-4方法:但局限是主动丢弃一些即时VOP纹理、形状信息,与物理实际有明显差异。主要研究内容如下。 (1)将视频压缩问题统一为高维空间点的逼近以及连续曲线拟合的优化问题,即采用最少的实际样本点以及最少的参数得到最优质量的重构视频;既有基于物理真实或Julesz视觉等价的方法都是其中的一个特定解。 (2)基于物理真实的压缩采取的是致密点逼近的拟合策略,其局限在于量化误差模型难以与图像内容完好匹配,压缩效率的提高直接导致重构质量下降;基于Julesz视觉等价的纹理表达采取的是基于整体统计约束的拟合策略,不适于确定性结构(非Julesz纹理)的图像内容。本文基于2D图像的深度、纹理不确定性,依据视觉真实假想,并结合刚体/平稳对象等确定性结构内容的运动特点,构造出满足视觉真实条件的视觉等价测度,即形状等价测度与纹理等价测度,提出了确定性结构内容的等价拟合方法,从而将Julesz视觉等价概念扩展到确定性结构内容。 (3)基于视觉等价测度以及等价拟合方法,提出了只须在MPEG-4校验模型之前加设一个VOP视觉等价模块的适于具有刚体/平稳对象内容的视频压缩方案。理论分析表明,等价拟合方式在视觉质量不低于既有MPEG-4方法的条件下其压缩效率至少超出MPEG-4方法预测残差所占百分比。对50帧内容相对平稳的实例视频Mountain以及50帧场景动态复杂的实例视频Intersection的实验结果表明,在充分采用P-帧的条件下,前者等价拟合度高,因而获得约2dB的视觉质量增益与44%~58%的压缩效率增益:后者等价拟合度低,其质量和效率增益均甚微。此外,过多采用I-帧也会减小新方法的压缩优势。 (4)分析表明,这个方案近似等价于两个功能上相对独立但时序上级联在一起的过程环节,即等价拟合环节和MPEG-4压缩环节。其中,等价测度阈值的选取是拟合环节保证质量的关键。单一大阈值的选取可得到更