无反馈分布式视频编码技术研究

发布时间：2017-10-04 23:08

  本文关键词：无反馈分布式视频编码技术研究

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【摘要】：传统的视频压缩技术,以ISO/IEC MPEG-x和ITU-T H.26x为主,因其较高的压缩效率得到普遍的认可和广泛的应用。然而,上述两种视频压缩标准都是采用非对称的结构,其编码端的复杂度是解码端的5-10倍。随着无线多媒体技术的发展,这种不对称的编解码结构不能有效地满足一些低时延、低能耗要求的新兴场景,如无线视频传感网络、能量有限的视频监控场景等。分布式视频编码(Distributed video coding,DVC)方案弥补了传统方案的上述不足。在Slepian-Wolf和Wyner-Ziv两大理论的基础上,DVC通过独立编码和联合解码成功地将大量的复杂计算从编码端转移到了解码端,从而更好地适应编码端资源受限的场景。根据有无反馈信道的存在,现有的DVC方案可分为两种:解码端码率控制方案和编码端码率估计方案。前者通过反馈信道反复向编码端索取校验信息直到成功解码,虽然性能好,却有较大的传输时延。后者克服了时延问题,但是按位平面的码率估计方案不仅要求较高的估计精度,还需要在编码端准确估计出与解码端高相似度的边信息(SI)。针对这两点,本文提出了低复杂度的无反馈DVC方案来提高视频压缩性能。主要的创新点有三个部分:1)针对多编码模式中各个模式判决的准确性与其计算复杂度的矛盾,本文综合利用时间和空间相关性,提出自适应编码模式选择算法。从而降低码率和生成SI的复杂度。2)针对基于位平面和基于块的码率估计具有高精度要求的特点,本文提出了位平面重组方案,使每个位平面的码率均匀化,降低码率估计的难度。同时位平面重组之后,解决了由于多编码模式造成的LDPCA编码器编码单元长度不一致的问题。3)针对视频序列运动强烈程度不同,单纯的基于拉普拉斯的相关噪声估计模型不能准确估计出所有情况的特点,本文通过对编解码两端边信息和量化矩阵进行统计分析,并在此基础上提出基于查找表的帧级别码率估计方案,进一步增强码率估计准确度。实验表明,相比于本文参考的无反馈DVC所提方案能有效提高系统的率失真性能,同时保证编码端较低的复杂度。
【关键词】：分布式视频编码 编码端码率估计 自适应编码模式选择 位平面重组 帧级别码率估计
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN919.81
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 符号对照表10-11
• 缩略语对照表11-14
• 第一章 绪论14-22
• 1.1 课题研究背景和意义14-17
• 1.2 分布式视频编码研究现状17-19
• 1.3 论文内容和组织结构19-22
• 第二章 分布式视频编码概述22-36
• 2.1 分布式视频编码理论基础22-24
• 2.1.1 无损分布式Slepian-Waolf编码原理22-23
• 2.1.2 有损Wyner-Ziv编码原理23-24
• 2.2 分布式视频编码系统24-30
• 2.2.1 基于反馈信道的分布式视频编码系统25-28
• 2.2.2 无反馈分布式视频编码28-30
• 2.3 无反馈分布式视频编码中关键技术30-34
• 2.3.1 码率估计31-32
• 2.3.2 编码端复杂度32-33
• 2.3.3 编码单元和码率估计单元33-34
• 2.4 本章小结34-36
• 第三章 低复杂的帧级别无反馈Wyner-Ziv编码36-50
• 3.1 无反馈变换域DVC系统研究现状36-38
• 3.1.1 有反馈DVC系统的局限性36-37
• 3.1.2 无反馈DVC系统中码率估计37-38
• 3.2 帧级别无反馈Wyner-Ziv视频编码系统38-48
• 3.2.1 自适应编码模式选择算法40-42
• 3.2.2 位平面重组42-45
• 3.2.3 帧级别码率估计45-48
• 3.3 本章小结48-50
• 第四章 实验结果与分析50-60
• 4.1 实验条件50-52
• 4.1.1 图像质量衡量标准50-51
• 4.1.2 测试平台51
• 4.1.3 参数设置51-52
• 4.2 实验结果与分析52-59
• 4.2.1 复杂度分析52-54
• 4.2.2 码率估计精确度分析54-55
• 4.2.3 系统率失真性能分析55-59
• 4.3 本章小结59-60
• 第五章 总结与展望60-62
• 5.1 工作总结60
• 5.2 工作展望60-62
• 参考文献62-66
• 致谢66-68
• 作者简介68-69

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 陈健;惠超;阔永红;;无反馈分布式视频编码中的速率控制算法[J];通信学报;2014年06期

2 秦浩;屈蓓;宋彬;杨明明;;无反馈分布式视频编码中Wyner-Ziv帧码率控制算法[J];西安电子科技大学学报;2012年04期

3 宋彬;杨明明;秦浩;贺红;;Wyner-Ziv视频编码中无反馈速率控制算法研究[J];通信学报;2011年12期

4 佟雨兵;胡薇薇;杨东凯;张其善;;视频质量评价方法综述[J];计算机辅助设计与图形学学报;2006年05期

5 赵德斌,张大鹏,高文;基于层次 DCT变换的嵌入式图像编码方法(英文)[J];软件学报;2001年09期

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本文编号：973366