高效视频编码理论与算法研究.pdf

论文作者签名：芝衅⑧指导教师签名：)篁亟高效视频编码理论与算法研究塞I』渣挞数援浙江太堂韭明数援逝江太堂虞露数援逝江太堂评阅人3：答辩委员会主席：陵耀武麴握浙江太堂塞』渣挞教援浙江太堂筮太虫数援逝江太堂论文评阅人l：评阅人2：评阅人4：评阅人5：委员1：委员2：委员3：委员4：委员5：

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学位做作者躲恸眵导师躲庶顶．签字日期：沙，口年易月7签字眺-z,o／c)年∥月7日R’Ft6浙江大学研究生学位论文独创性声明学位论文版权使用授权书表或撰写过的研究成果，也不包含为获得逝望盘堂或其他教育机构的学位或逝姿盘鲎．有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权逝姿盘鲎本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。本学位论文作者完全了解可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)日●

致谢光阴荏苒，博士研究生生涯已近六载。在攻读博士学位期间，我得到了许多老师、同学和朋友的帮助与支持，值此论文完稿之际，谨让我向他们表示深深的敬意和衷心的感谢。首先，要感谢我尊敬的导师虞露教授。感谢虞老师在过去六年里对我的谆谆教诲和深切关怀。虞老师思维敏捷，学识渊博，令人钦佩。她那严谨的治学态度和孜孜不倦的工作作风，使我受益终身。虞老师的热心培养，使得我的学术研究能力、沟通合作能力以及分析解决问题的能力等都得到了很大的提高，也使得我能够圆满地完成研究生阶段的学习和实践工作，在此向虞老师致以衷心的感谢。然后，我要感谢在学习过程中给予我无私帮助和支持的实验室全体伙伴。感谢楼剑师兄和董洁师姐在我刚刚步入实验室时对我的悉心指导。感谢陈昕浩在与我共同攻读博士学位期间的相互鼓励与支持。感谢实验室的所有师弟师妹对我的热情帮助，他们是沈晓琳、丁丹丹、陈思嘉、王万丰、戴亮、潘芳、陈钰、李尚文、赵寅、杜鹃、魏亮、朱兴国、于彬彬、傅德良、陈杰，和他们在一起的日子里，我学到了许多课堂上学不到的东西，使我感到充实与快乐。此外，我还要感谢在AVS会议上认识的不少与会的视频界专家。他们的真知灼见给我的科研和学习以很大帮助和启发。他们高昂的工作热情、一丝不苟的工作态度、渊博的知识和敏捷的思维，让我领略到了专家的风采，也促使我以他们为榜样，不断学习进取。最后，让我把最深的谢意献给我的父母和家人，他们是我的坚实后盾。感谢我的妻子席萌，在我完成学业期间对我一贯的支持与鼓励，对我无微不至的体贴与照顾。感谢我的父母以及岳父岳母，他们的关怀和期望，是支持我的最大的力量，使我有信心和勇气去面对困难，迎接挑战。感谢百忙之中抽出时间审阅论文的各位老师!感谢所有关心过我、帮助过我的人!2010年4月于求是园王建鹏浙江大学博士学位论文
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摘要在过去的20年时间里，随着多媒体处理与网络通信的应用普及，视频编码技术得到了迅猛的发展，也随之促成了一系列面向不同应用的视频编码标准的诞生，比如最为著名的H．26x系列与MPEG系列视频编码标准。视频编码标准的不断推陈出新，造就了视频编码效率的成倍提高，然而所有以往的视频编码标准都构架于基于块的混合视频编码框架之上，当前工业界和学术界关于视频压缩编码技术的研究热点也都集中在混合视频变换框架的四个核心编码模块之上，即预测编码、变换编码、熵编码以及量化技术。因此，对这四个核心模块的编码理论进行研究，对其进行发展与完善，并在此基础之上，研究与提出新的高效的编码算法，具有十分重要的理论与现实意义。本文的贡献在于对高效视频编码中的应用理论进行了分析与总结，对部分理论进行了发展与完善，并在理论研究的基础上提出了新的高效视频编码算法，具体为：在预测编码方面，从理论上分析了预测编码的增益来源，对目前国际上最为先进的帧内预测编码算法与帧间预测编码算法进行了深入研究，对其基本思想、实现细节以及所存在的问题都进行了具体分析，进而指出了帧内和帧间预测编码算法进一步发展的方向。在变换编码方面，利用矩阵理论以及信息论理论采用数学