小波方法压缩图像

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块匹配搜索算法
全搜索算法：运算量大，一般不用
二维对数搜索法
三步搜索法
半像素搜索算法，先对图像像素之间进行差值，寻找最佳匹配，匹配 效果比整像素要好，运算量变大，算法实现起来复杂
视频编码器
小波分析报告
Thanks
H.265视频编码特点
更高的图像质量 视频图像分辨率支持1080P、4K 、8K 高清、超高清的图像 更高的图像帧频 视频帧频从30 fps向60fps，支持120fps甚至240fps超高帧频 更低的传输码率 同等图像质量下，数据量只有MPEG2的1/16，MPEG4的1/6，H.264 的 1/2 更强的容错能力 在高达45%丢包率的不稳定网络环境下稳定传输，适用各种恶劣环境 更好的网络适应性
小波分析 报告
小波变换与视频压缩
报 告 人：孙学斌 学 院 ：精仪学院 学 号 ：1014202009
报告日期：2015 06 12
报告提纲
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课题背景
系统设计方案与数学问题 小波方法与视频压缩
一、课题背景
目前所用内镜诊治系统 （主机）体积较大，通 常需要台车放置、必须 在特定的场地和环境下 才可使用，无法满足野 战、救灾、远程随行保 健医疗、海岛及边防巡 诊等条件下的需求，阻 碍着野战内外科多种疾 病的急救和及时诊治。
ITU: H.261
H.262
H.263 H.263+ MPEG2
H.264
（2003）
HEVC
(国际电信联盟远程通信标准化组织)
ISO/IEC: MPEG1
MPEG4 (Part2)
MPEG4(Part10)
MPEG7
MPEG21
（Moving Picture Experts Group） HEVC（High Efficiency Video Coding）
小波方法压缩图像过程
二维小波函数分解是 把尺度j的低频部分分 解成四部分：尺度j+1 的低频部分和三个方 向（水平、垂直、斜 线）的高频部分。
小波方法压缩图像
1、把信号分解成低频al和高频dl两部分，在分解中，低频 al中失去的信息由高频dl俘获。 2、在下一层的分解中，又将al分解成低频a2和高频d2两 部分，低频a2中失去的信息由高频d2俘获，如此类推下去， 可以进行更深层次的分解。
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便携式电子内镜
正如台式电脑向笔记本 电脑的转变一样，我们 可以展望，体积小、轻 便、便宜、无需复杂装 机的便携式可兼容电子 内镜诊疗系统的研制， 由现在的“台式主机” 转为便携式“笔记本型 主机”。
二 、系统设计方案与数学问题
实物图
功能
三、小波方法与视频压缩
视频压缩的必要： 1min视频需要的存储空间：720*576*24*30*60=2G （视频大小*数据位*刷新率*时间1min） 视频压缩发展史：
小波方法压缩图像
小波压缩特点
小波变换即对信源进行一系 列的高通和低通滤波，并每 次将数据采样率降为原来的 一半，每次低通滤波输出源 信息的低频信息，集中源信 号的大部分能量，高通滤波 器输出源信息的高频信息， 所含信息很少，一次低通滤 波后的信号往往存在大量的 相关性，为了提高压缩性能 可以对它在进行滤波。
基于块的运动补偿和估计
真实景物视频中，运动对象轮廓很少具有块状边缘，椭圆物体运 动，矩形物体静止，图片中包含运动对象和静止对象区域，很难 找到匹配块。如果采用任意形状的区域进行匹配，效果更好。但 对连续边界的识别、边界分割、对不同对象轮廓编码存在困难。
自适应矩形块匹配
为了提高压缩率和视频清晰度， 编码宏块根据帧差信息、区域 信息量自动调节编码宏块的大 小，帧差大的地方，区域信息 多的地方分配的宏块小、密集
视频压缩算法
视频帧组成：
I： 内帧 P：单向预测帧 B：双向预测帧
一个内帧是一个随机访问点。B图像不能作为其它图像的 参考帧。为了在图像质量和数据速率之间作出调整，编 码器允许（1）选择内帧I的频率和位置，（2）选择I和P 之间双向预测帧B的数目。
I 帧图像压缩算法
在空间方向上I帧 图像，采用帧内预 测压缩算法来去掉 冗余信息
帧间预测编码
前一时刻
后一时刻
残差时刻（后一刻-前一刻）
运动矢量图
基于块的运动矢量估值算法——块匹配法
块补偿后的帧差图像
残差图像=当前帧-运动补偿后的参考帧图像
未补偿残差图像
16*16块补偿残差图像
8*8块补偿残差图像
4*4块补偿残差图像
快匹配法的匹配准则：
绝对值：
均方误差： 平均绝对 帧差：
通过IP、无线、卫星等多种网络传输图像，适用各种工作场景
视频编码评价标准
峰值信噪比峰值信噪比（PSNR），一种评价图像的 客观标准。PSNR是“Peak Signal to Noise Ratio”的缩写。通常在经过影像压缩之后，输出的 影像都会在某种程度与原始影像不同。为了衡量经过 处理后的影像品质，通常会参考PSNR值来衡量某个 处理程序能否令人满意。它是原图像与被处理图像之 间的均方误差相对于(2n-1)2的对数值(信号最大值的 平方，n是每个采样值的比特数)，它的单位是dB。