Адаптивное кодирование источника видеоинформации в системах на кристалле

• Автор: Зубакин, Игорь Александрович
• Шифр специальности: 05.12.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 152 с. : ил.

1 Обзор методов сжатия видеоинформации
1.1 Теоретические основы сжатия видеоинформации
в реальном времени
1.2 Методы сжатия статических изображений
1.3 Методы сжатия динамических изображений
1.4 Выводы и постановка задачи исследования
2 Оптимальное согласование источника информации с каналом
связи на основе информационного уравнения
2.1 Информационное согласование непрерывного источника с
непрерывным каналом
2.2 Информационное согласование непрерывного источника с
дискретным каналом
2.3 Специфика кодеров в системах на кристалле. Ограничение
сложности
2.4 Выводы
3 Разработка адаптивного алгоритма сжатия видеоинформации,
обеспечивающего минимальное количество информации при максимуме ее качества
3.1 Обобщенный показатель эффективности кодера источника
видеоинформации
3.2 Применение дискретного косинусного преобразования для
сжатия видеоинформации
3.3 Адаптивный алгоритм сжатия видеоинформации
3.4 Выводы

4 Оценка эффективности разработанного алгоритма сжатия видеоинформации при кодировании видео с разными мерами нестационарное и широкополосное
4.1 Меры нестационарности и широкополосное статических изображений и видео
4.2 Оценка эффективности разработанного алгоритма сжатия видеоинформации на компактной представительной выборке видео
4.3 Выводы
Заключение
Список использованных источников

Диссертация посвящена решению части крупной научно-технической проблемы адаптивного кодирования источника видеоинформации в прикладных телевизионных системах, состоящей в оптимизации кодирования нестационарных сигналов изображения для реализации в системах на кристалле, отличающихся существенным ограничением на сложность кодера. При этом акцент делается на разработку адаптивного алгоритма, обеспечивающего минимальное количество информации при максимуме ее качества.
Актуальность решения этой проблемы связана с необходимостью разработки адаптивного алгоритма сжатия видеоинформации для систем на кристалле, так как системы на кристалле являются самым современным направлением развития микроэлектроники, что нашло отражение в Федеральной целевой программе «Национальная технологическая база» на 2007—2011 гг. При этом главным аспектом актуальности является экономия пропускной способности. Дефицит пропускной способности - «вечная» проблема техники связи. Классические разработки кодеров источников видеоинформации в силу недостатка априорной информации об источнике не позволяют достичь предельной эффективности кодирования. Повышение эффективности кодирования нестационарных сигналов (достижение высоких коэффициентов сжатия видеоинформации, определяемых эпсилон-энтропией источника при ограничении сложности кодера) особенно актуально в системах на кристалле, для которых типичны существенные ограничения на площадь кристалла, и, следовательно, на сложность кодера. Разработка методов кодирования, обеспечивающих информационное равновесие при передаче зашумленных видеосигналов, является сложной теоретической задачей, решение которой должно найти применение при создании современных кодеков видеоинформации, выполненных как системы на

Для того, чтобы найти другие решения уравнения связи, представляется полезным перейти от самой общей схемы (рисунок 2.1) к более конкретизированной схеме (рисунок 2.2), которая явно разграничивает компоненты статистического синтеза системы связи. Опорную триаду проектировщик стремится сделать сопряженной для обеспечения информационного равновесия в скорости создания информации источником и скорости ее передачи через канал связи, при этом кодер включает кодер источника и кодер канала, а декодер - декодер канала и декодер источника.
Проектировщик
Критерий
качества
^ У
,1 —.——и, ,
Рисунок 2.2 - Модель синтеза системы связи на основе опорной триады
Ниже вместо согласованной пары источник-канал или триады источник
- стохастический фильтр - получатель рассмотрим триаду априорная информация — критерий качества - совокупность ограничений.
Сопряженная триада: априорная информация - критерий качества
— ограничения. Создавая математическую теорию связи, Шеннон сразу написал: «Мы можем грубо разделить системы связи на три главные