随着视频应用的发展,数字压缩编码技术得到了很大的关注,出现了很多研究成果,其性能不断提高。对于最近出现的分布式视频应用,如视频传感器监控网络,其体系结构大多属于多次编码,一次解码的情况,且编码端的计算复杂度和能量显著受限,导致了这些应用场景要求编码端复杂度较低同时压缩性能较高。而传统的视频编码方法不能或很难达到此要求,由此引起人们对分布式视频编码的关注。由于分布式视频编码将运动估计和补偿转移到解码端进行,因而导致编码端复杂度低于解码端复杂度。同时由于使用信源信道联合编码,分布式视频编码具有很好的抗误码性能,可以用于无线视频应用场景。因此,分布式视频编码成为目前国际研究的热点和前沿。本论文主要工作和创新点如下：1.针对反馈信道需要额外的硬件设备要求和解码时延问题,提出了一种无反馈信道,编码端码率估计算法。基于反馈信道的码率估计虽然可以实现性能几乎最佳的码率传送,但反馈信道存在的物理要求以及产生的解码时延成为其实时处理的最大障碍。在本文提出的编码端码率估计方法中,引入统计迭代汇聚码率的概念。根据对LDPCA和LDPC的研究,当解码端校验位数量比例达到一定界限时,在统计意义上,迭代会产生汇聚。而该界限值与LDPCA产生的二分图的度分布结构有关。该界限是成功迭代解码的统计下限。由此,可以将该汇聚码率应用到编码端码率估计的计算之中。同时,在码率估计时,考虑交叉概率参数的估计误差,因为当交叉概率估计低于实际值时,预测的码率可能小于实际需要的码率,从而导致解码失败。因此在码率估计时需要预留一定的裕量,以补偿交叉概率的估计误差。通过仿真发现,较原有的编码端码率估计算法,性能可以提高0.35至1.7dB。2.针对边信息质量在复杂运动场景较低的问题,提出了一种基于块分类和类似交叠块运动估计和补偿的边信息生成算法。为了适应视频帧存在部分静止或低运动区域的情况,本算法对块进行分类。分类类型,包括基本静止的skip块、简单平移运动的direct块和复杂运动的wz(Wyner-Ziv)块。通过增加direct块,相对于仅使用skip块,可以进一步节省编码速率,且在运动复杂的情况下,解码的视频质量下降不明显。在进行边信息生成时,本算法以估计运动矢量和估计残差的幅度为依据,分别依顺序,对块进行单向平行、双向对称、双向平行运动估计和补偿和类似交叠块运动估计(Overlapped Block Motion Estimation, OBME)和补偿(Overlapped Block Motion Compemsation, OBMC)。仿真表明,性能可以比DISCOVER算法提高0.21至1.4dB。本算法还部分研究了物体出入视频边界范围的情况,根据运动矢量的方向和残差大小,采用了单向选择平行外推运动补偿方式,并将结果与前面步骤得到的结果进行加权平均。3.针对运动视频存在空间非平稳性等问题,提出一种基于块分类框架的边信息改进算法。原算法是将DISCOVER的分布式编解码思想和与PRISM框架基于块的思想相结合。它打破了关键帧(key帧)与分布式编码帧(以后称wz帧,分布式编码块称wz块)的界限,从而对key帧也进行了分布式处理,能够很好的适应视频流的空间相关非平稳性,同时发挥小同编码方式的优点,将其组合起来,实现性能的提升。原算法产生边信息时,采用基于时间距离的像素加权算法,可以很好的适应像素块的缓慢光照变化,以及简单线性匀速移动的情况。但对于运动剧烈的区域,(尽管在前而的处理中,大部分该类型块已经被分类为帧内编码块)该像素加权算法不会得到很好的结果。由此,本文对该算法的边信息产生模块进行改进,考虑原有算法框架的特点,将基于块运动平行外推估计的边信息产生算法与原有算法相结合,将二者的结果加权得到最后的边信息结果。原算法中,由于采用前后帧内块进行边信息生成,由此需要存储的帧数目较大。对此本文对减少存储容量的边信息生成算法进行了研究,在较少的性能损失情况下,可以将存储容量减少到1帧或3帧。通过仿真得到,使用该算法,性能可以提高0.54至1dB。