無反饋分布式視頻編碼的碼率分配與傳輸策略研究.pdf

1、分布式視頻編碼是一種基于Slepian-Wolf無損信源編碼理論和Wyner-Ziv有損信源編碼理論的全新的視頻壓縮方法。通過在解碼端利用編碼數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性，分布式視頻編碼將傳統(tǒng)的混合視頻壓縮方案中編碼端進(jìn)行運動估計所需的大量計算轉(zhuǎn)移到解碼端，進(jìn)而設(shè)計出一種低復(fù)雜度視頻編碼器，以滿足在資源受限的移動設(shè)備上實現(xiàn)各種“上行鏈路”視頻應(yīng)用的編碼需求，具有重要的理論意義和實用價值。然而，主流的分布式視頻編碼方案大多是基于反饋通道的，由解碼器來

2、控制碼率的分配。這種方案雖然能夠達(dá)到最優(yōu)的碼率分配和最佳的率失真性能，但是由于依賴反饋通道，使得延時增加和解碼器相對復(fù)雜，不適用于反饋通道不存在或時延要求嚴(yán)格的應(yīng)用場景。針對上述問題，研究了無反饋分布式視頻編碼的碼率分配與傳輸策略。
　　 設(shè)計了一種支持碼率分配的無反饋變換域分布式視頻編碼方案，并提出了一種無反饋編碼器碼率分配方法。在進(jìn)行碼率分配時，首先根據(jù)視頻內(nèi)容選擇最優(yōu)的編碼模式，接著利用變換域相關(guān)性預(yù)測模型來估計所需的最優(yōu)

3、碼率，并集成到無反饋變換域分布式視頻編碼系統(tǒng)中。實驗結(jié)果表明，與基于反饋通道的解碼端碼率分配方法相比，可實現(xiàn)在反饋通道不存在的情況下的碼率分配，率失真性能下降不到0.3dB。
　　 針對無線有損信道的動態(tài)性和不可預(yù)知性所造成的丟包和誤碼引起的視頻傳輸質(zhì)量下降問題，并且考慮到視頻幀的運動區(qū)域?qū)σ曨l質(zhì)量影響較大的特點，設(shè)計了一種基于運動區(qū)域分布式視頻編碼的無線容錯視頻傳輸方法。首先通過識別重要運動矢量來檢測運動區(qū)域，接著利用無反饋分

4、布式視頻編碼方法對其進(jìn)行壓縮，然后解碼器利用接收的校驗碼流對有損運動區(qū)域進(jìn)行錯誤恢復(fù)，最后重構(gòu)出整個視頻。實驗結(jié)果表明，相比前向糾錯方法和解碼端錯誤隱藏方法，所提出的方法具有更強(qiáng)的差錯恢復(fù)能力，率失真性能提高了1.7dB以上。
　　 為滿足1080p高清視頻廣播的需求，同時兼容已有的1080i高清視頻廣播，設(shè)計了一種基于無反饋分布式視頻編碼的全高清視頻廣播方法。首先利用無反饋分布式視頻編碼器對跳過視頻場序列進(jìn)行壓縮并產(chǎn)生校驗碼流

5、，然后解碼器利用接收的校驗碼流來糾正自適應(yīng)內(nèi)插方法產(chǎn)生的估計跳過視頻場序列的“相關(guān)性噪聲”，最后重構(gòu)出逐行視頻幀序列。實驗結(jié)果表明，相比基于單播的方法和基于可伸縮編碼的方法，提出的方法具有更優(yōu)的率失真性能，提高了將近1dB。
　　 所提出的支持碼率分配的無反饋分布式視頻編碼方案與有反饋分布式視頻編碼方案不同，由編碼器來控制碼率的分配，具有不依賴反饋通道，延時短和解碼器復(fù)雜度相對較低等優(yōu)點?；诖朔桨?，提出了一種基于運動區(qū)域分布式