Введение
Глава 1. Проблемы хранения и передачи видеопоследовательностей в информационно-телекоммуникационных сетях 15
1.1. Тенденции развития систем хранения и передачи видеопоследовательностей 15
1.1.1. Аналоговые системы 16
1.1.2. Цифровое представление видеопоследовательностей . 18
1.1.3. Цифровые системы 21
1.2. Тенденции развития алгоритмов сжатия видеопоследовательностей 22
1.3. Цель и задачи исследований 31
1.4. Основные выводы и результаты по главе 32
Глава 2. Концепция построения системы сжатия видеопоследовательностей 34
2.1. Концептуальные основы построения системы сжатия видеопосле довательностей 34
2.1.1. Оценка битовой скорости закодированной видеопоследовательности 35
2.1.2. Оценка степени искажений в закодированной видеопоследовательности 36
2.1.3. Способы сравнения эффективности алгоритмов сжатия видеопоследовательностей 43
2.2. Выбор стандарта видеокодирования 46
2.2.1. Тестовые программные реализации алгоритмов сжатия . 46
2.2.2. Методология сравнения эффективности алгоритмов сжатия 49
2.2.3. Анализ результатов численных экспериментов 50
2.3. Анализ эффективности алгоритмов сжатия стандарта H.265/HEVC 57
2.3.1. Структура представления видеокадра 60
2.3.2. Пространственное предсказание 64
2.3.3. Постобработка 67
2.4. Уточнение задач и дальнейших исследований 75
2.5. Основные результаты и выводы по главе 76
Глава 3. Способы и алгоритмы оценки стоимости варианта кодирования блока видеокадра 78
3.1. Базовый алгоритм выбора варианта кодирования блока видеокадра 78
3.2. Новый способ оценки битового размера R сжатия данных В 86
3.2.1. Способ оценки битового размера данных о разбиении блока 87
3.2.2. Способ оценки битового размера данных о предсказании блока 88
3.2.3. Способ оценки битового размера данных об остаточном сигнале 94
3.2.4. Алгоритм получения оценки R битового размера R сжатия данных В 112
3.3. Основные результаты и выводы по главе 116
Глава 4. Способы и алгоритмы поиска варианта пространственного предсказания блока видеокадра 119
4.1. Алгоритмы поиска варианта пространственного предсказания блока видеокадра 121
4.1.1. Базовая реализация алгоритма 122
4.1.2. Модификации справочной реализация алгоритма 128
4.2. Алгоритмы пространственного предсказания блоков 131
4.2.1. Блок предсказания 133
4.2.2. Формирование шаблона пространственного предсказания 135
4.2.3. Фильтрация шаблона пространственного предсказания 136
4.2.4. Выполнение режима Planar 137
4.2.5. Выполнение режима DC 138
4.2.6. Выполнение угловых режимов пространственного предсказания 139
4.3. Анализ характеристик функции грубой ошибки Е(т) 142
4.3.1. Поведение функции грубой ошибки Е(т) 143
4.3.2. Корреляция ошибок Е(т) и J(m) 145
4.3.3. Оценка частоты использования режимов интра предсказания 148
4.3.4. Вычислительная сложность режимов пространственного предсказания 155
4.4. Новый алгоритм поиска варианта пространственного кодирова
ния блока 159
4.4.1. Алгоритм поиска режима с минимальной ошибкой предсказания 159
4.4.2. Алгоритм быстрого выбора варианта пространственного кодирования блока 164
4.5. Основные результаты и выводы по главе 169
Глава 5. Программное обеспечение системы сжатия видеопоследовательностей и результаты ее применения 171
5.1. Структура программного обеспечения системы сжатия видеопо следовательностей 171
5.1.1 Архитектура программного обеспечения системы сжатия видеопоследовательностей 174
5.1.2. Особенности функционала разработанной системы сжатия видеопоследовательностей 177
5.2. Исследование характеристик разработанного ПО системы сжа
тия видеопоследовательностей при решении прикладных задач 180
5.2.1. Общие положения 180
5.2.2. Решение задачи автономного кодирования 182
5.2.3. Решение задачи потокового кодирования 187
5.3. Апробация разработанной системы сжатия видеопоследовательностей 192
5.4. Основные результаты и выводы по главе 198
Заключение 201
Список литературы
