視頻壓縮方法的文獻(xiàn)綜述

摘要：隨著信息時(shí)代的不斷發(fā)展，動(dòng)態(tài)視頻信息已經(jīng)成為了現(xiàn)階段人們生產(chǎn)工作重要組成，視頻信息的傳輸核心在于對(duì)源視頻的壓縮，視頻壓縮技術(shù)成型較早并隨著時(shí)代的發(fā)展而不斷優(yōu)化改進(jìn)，但在新媒體時(shí)代背景下又給予了視頻壓縮技術(shù)新的要求。因此，本文基于視頻壓縮技術(shù)的文獻(xiàn)綜述展開對(duì)視頻壓縮方法的原理探究，并分析現(xiàn)階段常用的視頻壓縮方法進(jìn)行分析從而為視頻壓縮技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：視頻壓縮技術(shù);文獻(xiàn)綜述

前言

當(dāng)今，數(shù)據(jù)信息已然成為人們生活中不可或缺的一部分，網(wǎng)絡(luò)傳播速度的加快、多媒體技術(shù)的成熟、視覺傳達(dá)的豐富等使得信息的傳遞和表現(xiàn)方式不再單一。視頻信息作為一種重要的媒體資源和傳播手段，圖像質(zhì)量、圖像聲音的同步性、信息冗余度都將直接影響視頻信息的傳播效果。視頻壓縮技術(shù)是在以確保視頻質(zhì)量為前提極大程度消除視頻中的冗余信息、比特?cái)?shù)等方式使視頻信號(hào)更能穩(wěn)定高效的在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行傳播。

一、視頻壓縮技術(shù)的原理分析

視頻壓縮技術(shù)并不是為了使視頻數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)媒介中的高效傳播，由于視頻數(shù)據(jù)信息不同于文本信息或圖片信息，視頻數(shù)據(jù)信息體量較大對(duì)于計(jì)算機(jī)的傳輸、存儲(chǔ)處理系統(tǒng)有著一定的要求，如果忽略視頻信息的數(shù)據(jù)量則會(huì)加大計(jì)算機(jī)的處理工作負(fù)荷最終導(dǎo)致計(jì)算機(jī)無(wú)法有效對(duì)視頻信息展開交換存取。因此，面對(duì)龐大的視頻數(shù)據(jù)量需要采取一定的壓縮技術(shù)使之存儲(chǔ)空間減少，便于計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)系統(tǒng)更好的進(jìn)行存取工作。視頻壓縮技術(shù)的主要是通過編碼器對(duì)源視頻進(jìn)行編譯讀取，并通過對(duì)編碼器進(jìn)行算法編輯來實(shí)現(xiàn)對(duì)視頻信息的預(yù)測(cè)和分類，編碼器的工作一方面是對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行讀取，另一方面則是為了識(shí)別視頻信號(hào)中的殘余信號(hào)并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，在對(duì)視頻信號(hào)量化熵編碼過程中可以有效去除冗余信息。視頻壓縮過程實(shí)質(zhì)就是對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)的編碼過程，通過將原數(shù)據(jù)編碼中多余信息進(jìn)行識(shí)別和去除來達(dá)到對(duì)視頻數(shù)據(jù)的壓縮目的。

二、視頻壓縮技術(shù)綜述

2.1預(yù)測(cè)編碼技術(shù)

通過視頻壓縮技術(shù)對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行壓縮處理后會(huì)出現(xiàn)一定的損傷導(dǎo)致視頻在解壓后無(wú)法還原出原有的視頻質(zhì)量。而采用預(yù)測(cè)編碼技術(shù)則能通過對(duì)一組具有連貫性動(dòng)作間像素點(diǎn)的相關(guān)性進(jìn)行預(yù)判，對(duì)于像素點(diǎn)間的顏色、灰度、失真等差值可以通過運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)姆绞綔p少相鄰幀數(shù)畫面的時(shí)域冗余，另一方面預(yù)測(cè)編碼技術(shù)還基于人類感官系統(tǒng)在不影響感官系統(tǒng)對(duì)動(dòng)態(tài)圖像判斷的前提下減少動(dòng)態(tài)視頻中的數(shù)據(jù)量來提升視頻精度提高視頻的連貫性。目前較為常用的預(yù)測(cè)編碼技術(shù)主要有鉆石法、基于六邊形的搜索法等，預(yù)測(cè)編碼技術(shù)是一種壓縮效率高對(duì)視頻損傷度下的一種壓縮技術(shù)，這一壓縮技術(shù)的編解碼效率提升還需要對(duì)視頻像素點(diǎn)差值搜索算法進(jìn)行優(yōu)化提升。

2.2圖像變換編碼技術(shù)

圖像變換編碼的視頻壓縮技術(shù)是通過減少視頻中圖像信號(hào)的空間相關(guān)性并采用運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償與變換編碼算法結(jié)合的方式來降低視頻碼率，雖然利用圖像變換編碼技術(shù)壓縮后的視頻質(zhì)量低于預(yù)測(cè)編碼技術(shù)的視頻壓縮效果，但圖像變換編碼技術(shù)采用的混合編碼方式能夠適應(yīng)于大多數(shù)的媒介，尤其是在電視媒介中圖像變換編碼技術(shù)更是應(yīng)用廣泛。但隨著信息時(shí)代的發(fā)展，數(shù)據(jù)信息的傳播更多的是聚焦于網(wǎng)絡(luò)媒介，在網(wǎng)絡(luò)媒介中對(duì)于視頻數(shù)據(jù)的比特位數(shù)有一定限制，由于比特位數(shù)直接決定著視頻長(zhǎng)度這使得圖像變換編碼技術(shù)在對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行量化過程中更為注重比特位數(shù)，通過對(duì)視頻數(shù)據(jù)設(shè)定不同位數(shù)的量化級(jí)數(shù)去除視頻畫面中不易受人眼感知的圖像像素。在新媒體時(shí)代下，網(wǎng)絡(luò)新聞在傳播過程中為了避免給人們?cè)诩兾淖珠喿x時(shí)帶來乏味感，通常會(huì)引入一定的動(dòng)態(tài)圖像或短視頻，這種對(duì)于視頻質(zhì)量要求不高但求視頻解壓加載效率需求采用圖像變換編碼技術(shù)進(jìn)行滿足。在現(xiàn)階段的圖像變換編碼技術(shù)應(yīng)用中為了使量化級(jí)數(shù)更加均勻使視頻質(zhì)量獲得提升通常是采用DCT變換方法，這一圖像變換編碼方法將在網(wǎng)絡(luò)傳播媒介中發(fā)揮重要作用。

2.3熵編碼技術(shù)

熵編碼技術(shù)是從信息源出發(fā)將視頻數(shù)據(jù)中一個(gè)隨機(jī)的信息數(shù)據(jù)作為信息熵，當(dāng)信息源發(fā)出與信息熵相同的信號(hào)時(shí)將獲得最大的信息量并且此時(shí)的信息量中冗余度最低，熵編碼技術(shù)在視頻壓縮過程中不會(huì)對(duì)視頻信號(hào)產(chǎn)生改變，因此熵編碼技術(shù)作為一種無(wú)損的視頻壓縮技術(shù)在視頻質(zhì)量要求高的傳播媒介中有著廣泛的應(yīng)用。但在實(shí)際應(yīng)用中，由于各網(wǎng)絡(luò)媒介的比特位數(shù)分配不均勻從而導(dǎo)致熵編碼在確定信息熵時(shí)會(huì)出現(xiàn)一定偏差，這使得熵編碼技術(shù)所壓制的視頻數(shù)據(jù)同樣存在著損失，尤其是在一些較長(zhǎng)的視頻壓制過程中，比特位數(shù)的不均勻會(huì)為使通過信源的信息量增多，冗余數(shù)據(jù)無(wú)法有效減少。熵編碼技術(shù)是基于統(tǒng)計(jì)概率模式進(jìn)行信息數(shù)據(jù)選擇來消除冗余數(shù)據(jù)，因此熵編碼技術(shù)的突破點(diǎn)在于如何根據(jù)統(tǒng)計(jì)概率算法計(jì)算給較長(zhǎng)視頻數(shù)據(jù)信息量進(jìn)行熵編碼，隨著人們對(duì)統(tǒng)計(jì)概率研究的不斷深入信息熵編碼技術(shù)在未來市場(chǎng)中占據(jù)巨大空間。

總結(jié)

綜上所述，利用視頻壓縮技術(shù)對(duì)視頻數(shù)據(jù)中多余的冗余數(shù)據(jù)進(jìn)行消除處理不僅可以加快視頻圖像在媒介中的加載效率，同時(shí)通過壓縮視頻圖像可以使人們獲取視頻信息不再需要專用的接收設(shè)備。在信息時(shí)代網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)不斷發(fā)展革新的今天，各各種媒體新聞，各種媒介已經(jīng)滲透于人們的生產(chǎn)工作和居家生活，為了使人們能夠接收到更高質(zhì)量獲得更加高效便捷的視頻信息體驗(yàn)還需要對(duì)當(dāng)前視頻壓縮技術(shù)進(jìn)行不斷的優(yōu)化改進(jìn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]萬(wàn)瑋.數(shù)字圖像修補(bǔ)技術(shù)的研究進(jìn)展與前景展望[J].中央民族大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2015 （2）.

[2]王紅偉.淺談數(shù)字圖像處理技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展前景[J].印刷質(zhì)量與標(biāo)準(zhǔn)化，2014 （1）.

[3]唐志文.淺析數(shù)字圖像處理技術(shù)的研究現(xiàn)狀及其發(fā)展方向[J].硅谷，2010 （5）.

作者簡(jiǎn)介：鄭洪磊（1987.06）學(xué)歷：碩士研究生，職稱：中級(jí)，研究方向：信號(hào)與信息處理，單位所在城市：天津。