1. 研究目的与意义（文献综述）

随着信息技术的发展和社会的不断进步，多媒体技术开始兴起，视频和图像等信息开始以数字化的形式储存和传输。然而随着影像中所携带的信息量的快速增长，具有庞大数据量的数字图像通信对现有的有限带宽以严峻的考验更难以传输和存储，极大地制约了图像通信的发展,因此图像压缩技术受到了越来越多的关注。

图像压缩的目的是要把图像信息用尽可能少的字节表示, 可以减轻图像存储和传输的负担，使图像在网络上实现快速传输和实时处理并且传输后复原的图像能够尽量减少失真。从1948年提出电视信号数字化开始，无数研究者希望通过不同的方式来使得图像在尽可能不失真的情况下产生更高的压缩率。从90年代开始，国际电联和国际标准化组织先后颁布了一系列视频编码和多媒体视频通信的建议和国际标准。这些标准既是对过去对于图像压缩编码领域的融合和总结，也是对以后的图像编码压缩领域研究的约束和指导。

针对动态图像的编码压缩，由于图像连续帧之间存在一定的关联性，两者之间的数据变化量一般很小，只是表现为移动物体所在的空间位置略微不同，于是便存在着数据冗余。为了消除冗余，常用的方法运动估计和运动补偿技术。运动估计就是计算两幅图像中同一物体的移动，而运动补偿便是运动估计所计算出的物体运动的“差”。常用的运动估计和运动补偿方法有块匹配法，像素递归法与相位相关法。然而因为块匹配的复杂度相对较低，因此在大多数运动图像压缩中采用块匹配方法。块匹配就是将当前帧划分为多个小的图像块,对于当前帧中的每一个图像块,在参考帧的对应搜索窗口内搜索一个同样大小的最佳匹配块,继而确定这个图像块的运动向量。针对块匹配算法的特点，通常通过选择初始搜索点，匹配准则和搜索策略三个方面来提高块匹配算法的效率。

2. 研究的基本内容与方案

对于序列图像，由于带宽等因素的限制，导致无法将序列图像每一帧都完整的进行传输。而由于图像中所存在的冗余较多，故可以对图像进行压缩编码来减少冗余，在图像不产生失真的情况下提高传输效率。图像压缩编码方法种类多种多样，针对序列图像相邻帧关联性较强的特点，运动估计可以有效的进一步减少数据传输量。本次研究的主要内容是针对序列图像某一帧（设为当前帧）进行运动估计，通过块匹配来计算当前帧(待编码的图像)的各像素块与其相邻帧(预测图像)的像素块的运动矢量,产生预测帧,并求得最佳预测误差,编码时只须传送预测误差值和运动矢量。将解码后的图像与原图像进行对比得出结论。

本次研究我拟采用的研究方案是：首先了解国际图像压缩编码标准MPEG和H.26X，学习运动估计的基本原理，重点是块匹配的基本原理和方法。在此基础上，保证图像尽可能没有失真的情况下，选择合适的块匹配方法针对序列图像进行图像估计，将得到的预测图像和已知图像比较。通过MATLAB编程实现整个过程，并对结果进行分析。

3. 研究计划与安排

第一周：根据设计题目查阅收集相关参考文献资料，明确研究内容。

第二周～第三周：理解研究所需的相关参考文献及技术，确定技术方案，完成开题报告。

第四周～第十五周：进入设计论文阶段，完成任务书所要求的设计内容。

4. 参考文献（12篇以上）

[1].刘洁菲.复杂场景下的自适应块匹配算法及应用.北京：北方工业大学.2017.6

[2].何小海.滕奇志.图像通信.西安：西安电子科技大学出版社.2005

[3].王倩. 运动估计搜索算法研究及实现.武汉：武汉理工大学.2007.6