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分布式视频编码技术实现及应用

作　者: 陈川江
导　师: 彭强
学　校: 西南交通大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 视频编码分布式视频编码多视点视频编码视点合成码率控制
分类号: TN919.81
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 91次
引　用: 1次
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内容摘要

分布式视频编码是一种新兴的视频编码方案,编码端使用帧内编码降低编码复杂度,解码端使用帧间译码发掘编码帧和关键帧之间的冗余信息。编码方式将编码复杂度从编码端转移到解码端,能很好适应无线视频传感器、手机等低功耗设备应用,受到了诸多机构和研究者的重视。多视点技术是一种立体视频技术,可以得到场景的三维信息,因此可以更生动、精确地再现立体场景,在影视、远程控制、虚拟现实等众多方面前景广阔。现在,多视点视频编码(Multiview Video Coding, MVC)已成为一个活跃的研究课题。本文重点研究了分布式视频编码的实现、分布式在静止图像压缩传输上的应用、基于分布式的多视点视频编码,主要内容包括以下几个方面：首先,实现分布式视频编码的基本框架。软件基于C/C++和Opencv库,能方便移植到各种系统；架构灵活,支持像素域、变换域分布式编解码；支持多种宏块和视频尺寸；支持多种LDPCA编解码器；支持非均匀量化和基于边信息的反量化重建算法；支持码率动态调整；支持虚拟视点合成。其次,实现基于分布式的静止图像的压缩传输。提出一套不同噪声模型下分布式编解码方案,并应用到图片的保存及传输。分别对三种不同噪声模型椒盐噪声、墨迹噪声、量化噪声做了分析,针对各自特点提出不同编解码方案；这些方案应用到图像保存及传输上,利用分布式的特点提高了安全性、鲁棒性,以及压缩率。最后,实现基于分布式的多视点视频编码。实现了基于深度图的视点合成算法,利用多路基础视点大大提高了增强视点预测图像质量,并引入防遮挡、空洞填补等技术进一步提升质量。将预测的增强视点图像用作分布式编码中的边信息,实现低码率、高质量的多视点分布式编解码方案,解码图像质量比边信息平均提高1～3dB,压缩效果平均10～15倍。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-10
第1章绪论  10-17
  1.1 引言  10
  1.2 传统视频压缩编码  10-13
  1.3 分布式视频编码  13
  1.4 多视点编码  13-15
  1.5 本文研究的主要内容  15-17
第2章基于分布式的视频编码技术  17-28
  2.1 分布式视频编码理论基础  17-19
  2.2 分布式编解码结构分析  19-22
    2.2.1 像素域编码解决方案  19-20
    2.2.2 变换域编码方案  20
    2.2.3 联合解码与运动预测方案  20
    2.2.4 斯坦福鲁棒视频编码方案  20-21
    2.2.5 伯克利分校鲁棒视频编码方案  21
    2.2.6 DISCOVER方案  21-22
  2.3 分布式视频编解码的关键技术  22-26
    2.3.1 变换域和像素域编码  22-23
    2.3.2 量化与反量化  23-24
    2.3.3 比特位平面  24
    2.3.4 信道编码器  24-26
  2.4 基于分布式的多视点编码  26-28
第3章分布式视频编解码框架实现及测试  28-40
  3.1 分布式编解码框架  28
  3.2 程序设计实现  28-35
    3.2.1 编码器  29-32
    3.2.2 解码器  32-35
  3.3 编解码器性能测试  35-38
    3.3.1 LDPCA性能测试  35-38
    3.3.2 编解码器整体测试  38
  3.4 本章小结  38-40
第4章分布式视频编码在静止图像压缩传输上的应用  40-46
  4.1 分布式视频编码在静止图像压缩传输上的应用结构  40-41
  4.2 几种图片噪声模型分析及应用  41-45
    4.2.1 椒盐噪声  41-43
    4.2.2 墨迹噪声  43-44
    4.2.3 量化噪声  44-45
  4.3 本章总结  45-46
第5章基于分布式的多视点视频编码  46-59
  5.1 背景  46-47
  5.2 原理及实现  47-51
    5.2.1 编码流程  47-48
    5.2.2 解码流程  48-51
  5.3 实验及结果  51-57
    5.3.1 虚拟视点合成实验  52-54
    5.3.2 分布式多视点编解码性能实验  54-57
    5.3.3 实验总结  57
  5.4 本章小结  57-59
结论与展望  59-60
  1. 主要研究成果  59
  2. 今后研究方向  59-60
致谢  60-61
参考文献  61-67
攻读硕士学位期间发表的论文及参加的科研工作  67

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