分布式视频编码的若干技术研究

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传统视频编码方案在编码端通常采用预测(帧内和帧间)、变换、编码等技术来挖掘其中的冗余信息,实现视频的压缩。然而这些操作会给编码端带来大量的运算处理,导致对编码器要求很高。所以在编码端只能提供有限资源的情况下,比如无线传感器网络等轻型移动终端,这些处理方法就不能适用。针对传统视频编码方案的不足,分布式视频编码方案(Distributed Video Coding, DVC)通过将复杂的计算工作转移到译码端,能够达到减轻编码端运算复杂度的效果,将是解决这一难题很好的方案。本文在分布式视频系统的基础上做了以下几个方面的工作:1.介绍了分布式视频编码方案以及几个关键技术。实现了基于Turbo码的分布式视频编码系统的自适应方案,该方案通过在编码端计算非关键帧的运动复杂度来实现量化参数的动态调整。实验表明:自适应方案重建图像的视觉效果更好,并且码率为200kbps时较非自适应方案性能提高了0.25-0.5dB。2.研究了几种边信息生成方案。分析比较了平均内插方案和运动补偿边信息生成方案,并重点研究了比特平面更新算法。实验表明:比特平面更新算法不仅能消除平均内插带来的边信息模糊,还能消除运动补偿带来的块效应现象,并且码率为300kbps时性能较初始边信息性能提高0.1dB以上。3.研究了非关键帧的无反馈信道码率算法。该算法利用比特平面错误概率和校验组数之间的映射关系,对每个比特平面预先分配码率,完成译码。实验结果表明:这种方法能够较为准确地为每个比特平面分配所需码率并且率失真性能变化不是很大。
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