分布式视频编码的关键技术研究

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1、摘要随着无线宽带网络的日益发展，越来越多的移动视频终端被用于多媒体通信中。通常这些终端编码设备的处理能力和功耗等资源都十分有限，因此要求视频编码器简单易实现，且具有良好的抗误码性能和压缩效率。MPEG和H．26x等传统视频编码标准不能适用于误码率高、前端设备资源受限的无线网络环境。为了解决这个问题，国内外学者提出了全新的视频压缩方法：分布式视频编码技术。论文首先从无失真分布式编码Slepian．Wolf理论和有失真分布式编码Wyner-Ziv理论两方面，阐述了分布式视频编码的基本原理。然后，分别详细介绍了斯坦福大学和加州

2、大学伯克利分校提出的两种典型的分布式视频编码系统，还分析了分布式视频编码算法的运算复杂度转移、固有视频抗误码能力和提高编码效率困难等特点。接下来，论文针对分布式视频编码中编码速率控制和准确生成边信息等关键技术进行了深入的研究。一方面提出了一种在编码端进行的低复杂度无反馈速率控制算法，省去解码端速率控制算法中的反馈信道，保证了视频通信的实时性；另一方面，提出了一种利用前后相邻帧运动补偿内插生成边信息的算法，明显改善了生成边信息的质量。最后使用上述两个算法，实现了一个基于变换域的分布式视频编码系统。实验结果表明，与H．263

3、帧内编码方法相比，基于变换域的分布式视频编码系统的编码效率明显提高，恢复视频的主客观质量均有所改善。另外，与H．263帧间编码方法相比，基于变换域的分布式视频编码的编码速度大大提高，可用于终端编码设备简单的视频通信系统。关键词：分布式视频编码Wyner-7iv编码低复杂度编码速率控制边1言息AbstractWiththedevdopmentofwirelessnetwork，moreandmoremobilevideoterminalsareusedinmultimediacommunications．Sincethes

4、ewirelessdevicesarealwayslimitedincomputationcapabilityandenergyresources，theencodershouldbelow·complexityanderrorresilientwithhigllcompressionefficiency．Thetraditionalvideocompressionstarldardssuch嬲MPEGandH．26xcouldnotusedinthewirelessnetworkwithhighelrorprobabi

5、lityandlimitedresources．Totackletheproblem，thescholarshomeandabroadproposedthenovelvideocompressionmethod：distributedvideocodingtechnology．Sl印ian．WolfandWyner-Zivtheoremarebasicprinciplesofdistributedvideocoding．Sl印ian．WolftheoremisforlosslesscodingandWyner-Zivth

6、eoremisthelossextensionofSIMian-Wolftheorem．First，thethesispresentedthebasicprinciples，andthetwotypicaldistributedvideocodingsystems，proposedbyStanfordUniversityandBerkeley,CalifomiaUniversity,ateintroducedindetail．Thenacomprehensiveanalysisonthecharacteristicsof

7、distributedvideocodingisgivensuchaslow—complexityencodcfandeiTorresilience．Thethesisthenpresentedaresearchonthekeytechnologiessuchasratecontrolandsideinformationgeneration．Ontheonehand，alow-complexityratecontrolschemeisproposedattheencodertoavoidthefeedbackchanne

8、l．Ontheotherhand，sideinformationgenerationmethodbasedonmotioncompensationandinterpolationusingtheforwardandbackwardneighboringflamesisproposedtopreciselyestima