有鑒於多媒體的應用日漸廣泛，在生活中已經是不可以缺少的一部分，因此 本文希望能提出一個方法來應用前景和背景的分析在現有 H.264/AVC 的壓縮標 準上面，使得壓縮效率和壓縮品質提升，而有助於壓縮資料的儲存、傳送與利用。
於現今多媒體的發展中，視訊影像已經是被廣泛應用的資料型式，因為它具 備了影音聲光效果，所以是非常適合被用來傳遞資訊的工具。再加上現在網路快 速發展，因此相關的資訊傳遞應用，如：電影、視訊、數位電視等，已具有越來 越重要的角色。由於儲存容量上的限制，如何於給定資料量中增加更多的多媒體 資訊，已經是視訊影像壓縮的一個重要的研究課題。
由 ISO Motion Picture Experts Group (MPEG 組織) 和 ITU-T Video Coding Experts Group (VCEG 組織) 所成立的 Joint Video Team (JVT 組織)，提出的 H.264/AVC (Advanced Video Coding) (或 MPEG4 Part 10/AVC) [1][2][3][4] 標 準，為本論文所要探討的對象。本論文將針對現行的視訊壓縮標準 H.264，探討 前景和背景分析的應用，目的在透過前景的影像品質和主觀視覺接受度提升、背 景的資料量之降低，以及壓縮速度之提升等三方面，來改善整體標準的壓縮效率。
圖 1.1 影片利用前景背景編碼的示意圖
在一段影片中，我們經常可以明顯的分出來所謂的前景 (Foreground)和背景 (Background)，一般而言，前景是影片中重要的部分，可能是主要物體在畫面移 動的部分，或是整段影片中，較具有代表性意義或是觀看者想要仔細注意的畫面 部分；而背景主要以靜態為主，或是整段影片中，觀看者較不注意的部分。
對於整個視訊壓縮標準來說，其中過程分為 2 個部分 : 編碼流程 (Encoding Process) 和解碼流程 (Decoding Process) ，分別用編碼器 (Encoder)和解碼器 (Decoder) 來實作，本論文主要以編碼內容來討論。圖 1.1 為我們如何利用前景 和背景來編碼的示意圖，其中是把影片的內容，區分為 2 個部分後(如圖 1.2)，
在編碼器中以不同的編碼流程來處理，達到不同的編碼效能和編碼品質。在本論 文中，使用的前景和背景都是假設已經切割好的區塊，以作為輔助編碼壓縮的資 訊，並根據標準的編碼程序和方法加以分析改善，期望得到較好的壓縮效能。本 論文所考量壓縮效能標準的依據有：訊號雜訊比(SNR，Signal to Noise Ratio)、
位元速率(Bitrate)、編碼速度(Coding Speed)…等。
圖 1.2 原始影像與前景和背景的切割圖
解碼器上，不會有相容性的問題。
與本文主題相關的研究之一為可調式編碼 (Rate Control Coding) [5]，這類研 究主要是對整體的編碼效果和應用環境來考慮，也就是發展多種的編碼內容，再 依據當時的一些條件，如: 頻寬、解析度等等的要求來進行編碼控制，這類方法 著重在原來標準內的編碼工具的功能調整。而另一種在 MPEG4 其中新的編碼技 術 Sprite Coding，則是對於重複出現或是主要的一些畫面，如：背景圖案等，以 一次編碼的方式來進行編碼。如此，在一個變動不大的環境中，就可以利用畫面 間的背景可能有部分的重複部分，減少背景重複編碼的情況，以提升編碼效率。
以上是相關編碼技術的研究技術，而在前景和背景的研究方面，大部分都是研究 如何切割出有效或是有意義的區塊為探討主題。
正如本文前面所提，前景和背景的決定跟人的主觀意識有關，而人的主觀意 識並沒有一個明確的指標可以來衡量，也造就了這方面的困難性，因此本文提出 的方法，是在假設已經確立前景和背景的條件下進行。其中有關我們所提出前景 和背景在編碼工具上的不同應用，是以調整可變區塊大小的方式，找出增強前景 PSNR 的區塊大小，同時以調整失真速率比參數的方式來減少背景的資料量，並 且提高了編碼速度。
本論文共分成六章，下一章是 H.264 視訊壓縮標準及其壓縮原理的簡介。在 第三章是討論相關前景和背景應用的一些提升壓縮效率的方法研究並和現在一 些研究作比較。第四章為本論文之主要部分，其目的在探討所提出前景和背景應 用的方法和實驗分析，包含了編碼過程的流程等，並且探討前述若干系統參數的 影響。第五章為主要的實驗結果，包括影像和數據之分析與探討。第六章為本篇 文章的結論，並且探討一些將來可能繼續研究的方向和應用。