分布式視頻編解碼算法研究.pdf

1、分布式視頻編碼DVC（Distributed Video Coding）是建立在20世紀70年代提出的Slepian-Wolf和Wyner-Ziv多信源信息編碼理論基礎(chǔ)上的一種新的視頻壓縮編碼框架。和傳統(tǒng)的視頻壓縮編碼方法相比，DVC具有可將計算復(fù)雜度在編解碼端靈活分配、容錯性能好的優(yōu)點，同時還可以方便的實現(xiàn)可分級視頻編碼以及多視角視頻編碼等。這些優(yōu)點使其在無線低功耗視頻監(jiān)控、無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)等眾多飛速發(fā)展的無線視頻應(yīng)用領(lǐng)域中具有重

2、要價值。
　　 本論文的工作圍繞分布式視頻編碼展開，在對分布式視頻編碼的原理及框架的研究基礎(chǔ)上，對其中幾個關(guān)鍵技術(shù)問題進行了深入的分析與研究。研究的主要內(nèi)容和取得的成果如下：
　　 1、對分布式視頻編碼的基礎(chǔ)分布式信源編碼算法進行了研究，提出了一種基于多進制LDPC碼的分布式信源編碼方法，并繼續(xù)將其改進為基于累積多進制LDPC碼的分布式信源編碼方法。該方法可以直接對相關(guān)的多進制信源進行分布式編碼，避免了傳統(tǒng)方法在將多進制

3、轉(zhuǎn)為二進制時造成的相關(guān)性減弱。同時，該方法可對相關(guān)性非平穩(wěn)的相關(guān)信源提供靈活可變的編碼速率。實驗結(jié)果表明在對非平穩(wěn)相關(guān)多進制信源進行分布式編碼時本方法優(yōu)于傳統(tǒng)的基于二進制LDPC碼的方法。
　　 2、提出了一種聯(lián)合比特面譯碼（JBPD）算法用于分布式視頻解碼。該方法利用已解碼比特平面的結(jié)果作為先驗信息，對其它比特平面進行解碼，避免了獨立比特面解碼時存在的信源間相關(guān)性弱化，更充分利用了Wyner-Ziv幀與關(guān)鍵幀之間的相關(guān)性，可在

4、不增加解碼復(fù)雜度的情況下提升分布式視頻編碼的率失真性能。仿真結(jié)果表明，在其它環(huán)節(jié)相同時采用聯(lián)合比特面譯碼算法的分布式視頻編碼系統(tǒng)比采用獨立比特面譯碼的系統(tǒng)相比可大幅節(jié)省比特率，并且隨著量化級數(shù)的增多，性能提升更為明顯。
　　 3、對分布式視頻編碼的虛擬相關(guān)信道模型及幀重建算法進行了研究。提出了一種自適應(yīng)的分布式視頻編碼幀重建算法。該方法基于分布式視頻編碼中輔助邊信息幀與Wyner-Ziv幀之間的相關(guān)模型，可根據(jù)相關(guān)模型的參數(shù)、量

5、化間隔大小及輔助邊信息幀樣點的取值，自適應(yīng)的調(diào)整Wyner-Ziv幀每個樣點的重建值。和傳統(tǒng)的固定邊界重建算法相比，該方法可以有效改善Wyner-Ziv幀解碼圖像的主觀和客觀質(zhì)量；和基于經(jīng)驗值的改進邊界重建算法相比，該方法適應(yīng)性更強。仿真結(jié)果表明，在其它模塊相同時，采用本文重建算法的分布式視頻編碼系統(tǒng)和采用固定邊界重建算法的系統(tǒng)相比，相同編碼速率下PSNR最多可提高0.91dB。
　　 4、對分布式視頻編碼的輔助邊信息幀生成算法