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提高编码的压缩效率是视频编码研究五十多年的主要目标。八十年代后期开始的多个国际标准在探索编码极限上也体现了这个宗旨。从H.261到MPEG-2，再看最新的H.264/AVC，编码效率成倍增加。面向十年后应用的H.265意向目前正在启动，目标在编码效率上再增加一倍。
本论文工作正是在国际大环境之中，研究视频编码领域提高编码效率的方法。针对H.264/AVC在与信源匹配方面存在的不足，提出了多分辨率预测原理。根据这个原理，发展了一种视频空域抽样自适应预测编码算法。该算法定义了一种抽样数据结构单元，对其进行空域抽样，对不同抽样模式进行率失真优化选择，从而获得与信源最好的匹配，提高编码效率。
本论文根据不同应用需要和实现复杂度，给出了这种算法的两种具体实现形式：即宏块对自适应预测编码算法和宏块组自适应预测编码算法。
宏块对自适应预测编码算法实现比较简单，主要针对隔行扫描视频应用，在一些典型序列中，相比H.264/AVC中MBAFF和AVS1.0中AFF，性能有很明显的增益。
宏块组自适应预测编码算法实现相对复杂一些，但它能够对更复杂的视频细节进行自适应预测编码，不仅对隔行扫描视频，而且对逐行扫描视频，在一些典型序列中，相比H.264/AVC中MBAFF，性能都有很明显的增益。
多摄像机输入信号和三维摄像机输入信号对视频编码方法有新的要求。本论文针对多视视频编码的几个关键问题进行了研究。提出了一种基于特征匹配和基于块区域匹配相结合的分级混合立体匹配算法；提出的分段线性模型，成功地应用于纹理分量和多辅助分量之间的比特分配；提出了一种基于广义多帧参考的多视视频编码方案。这些技术增强了编码码流的功能性，也提高了多视编码的编码效率。