無(wú)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(wú)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(guò)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(yùn)動(dòng)估計(jì)所需的大量計(jì)算轉(zhuǎn)移到解碼端，進(jìn)而設(shè)計(jì)出一種低復(fù)雜度視頻編碼器，以滿足在資源受限的移動(dòng)設(shè)備上實(shí)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(shí)用價(jià)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(lái)

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(shí)增加和解碼器相對(duì)復(fù)雜，不適用于反饋通道不存在或時(shí)延要求嚴(yán)格的應(yīng)用場(chǎng)景。針對(duì)上述問(wèn)題，研究了無(wú)反饋分布式視頻編碼的碼率分配與傳輸策略。
　　 設(shè)計(jì)了一種支持碼率分配的無(wú)反饋?zhàn)儞Q域分布式視頻編碼方案，并提出了一種無(wú)反饋編碼器碼率分配方法。在進(jìn)行碼率分配時(shí)，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(cè)模型來(lái)估計(jì)所需的最優(yōu)

3、碼率，并集成到無(wú)反饋?zhàn)儞Q域分布式視頻編碼系統(tǒng)中。實(shí)驗(yàn)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(shí)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(duì)無(wú)線有損信道的動(dòng)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(wèn)題，并且考慮到視頻幀的運(yùn)動(dòng)區(qū)域?qū)σ曨l質(zhì)量影響較大的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種基于運(yùn)動(dòng)區(qū)域分布式視頻編碼的無(wú)線容錯(cuò)視頻傳輸方法。首先通過(guò)識(shí)別重要運(yùn)動(dòng)矢量來(lái)檢測(cè)運(yùn)動(dòng)區(qū)域，接著利用無(wú)反饋分

4、布式視頻編碼方法對(duì)其進(jìn)行壓縮，然后解碼器利用接收的校驗(yàn)碼流對(duì)有損運(yùn)動(dòng)區(qū)域進(jìn)行錯(cuò)誤恢復(fù)，最后重構(gòu)出整個(gè)視頻。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，相比前向糾錯(cuò)方法和解碼端錯(cuò)誤隱藏方法，所提出的方法具有更強(qiáng)的差錯(cuò)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(shí)兼容已有的1080i高清視頻廣播，設(shè)計(jì)了一種基于無(wú)反饋分布式視頻編碼的全高清視頻廣播方法。首先利用無(wú)反饋分布式視頻編碼器對(duì)跳過(guò)視頻場(chǎng)序列進(jìn)行壓縮并產(chǎn)生校驗(yàn)碼流

5、，然后解碼器利用接收的校驗(yàn)碼流來(lái)糾正自適應(yīng)內(nèi)插方法產(chǎn)生的估計(jì)跳過(guò)視頻場(chǎng)序列的“相關(guān)性噪聲”，最后重構(gòu)出逐行視頻幀序列。實(shí)驗(yàn)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(wú)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(lái)控制碼率的分配，具有不依賴反饋通道，延時(shí)短和解碼器復(fù)雜度相對(duì)較低等優(yōu)點(diǎn)?；诖朔桨?，提出了一種基于運(yùn)動(dòng)區(qū)域分布式