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分布式视频编码中边信息技术研究

作　者: 王迪
导　师: 曹雪虹
学　校: 南京邮电大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 分布式视频编码边信息运动补偿帧丢失恢复边界匹配
分类号: TN919.81
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 25次
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内容摘要

分布式视频编码(Distributed Video Coding)具有编码复杂度低、编码端耗能少、容错性能好等特点,特别适用于计算能力低、内存容量小、耗电量受限的无线视频终端。而在分布式视频编码系统中,边信息边信息(Side Information)尤其重要,它可以直接影响分布式视频编码的率失真性能和压缩效率。本文重点研究分布式视频编码中边信息的构造问题。本文首先阐述了视频编码的基本原理,介绍了几种典型的分布式视频编码方案,然后分析了边信息的估计方法和产生方法,研究并实现了在时间算法基础上结合空间相关性产生边信息的算法。在此基础上,本文提出了利用传统视频编码中的帧丢失恢复算法和基于块匹配的运动补偿生成算法生成边信息,并与传统的帧外推算法进行了比较,不仅提高了边信息的峰值信噪比,而且很好的改善了图像的块效应。同时,本文还提出了相应的基于块运动轨迹变换的边信息更新方案,采用二次曲线函数和指数函数替代线性函数,并作出了仿真实验。用不同视频序列进行实验的结果表明,利用更新后的算法生成的图像质量更好,解码时需要从编码端传递的校验码更少,从而提高了整个系统的性能。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章绪论  8-11
  1.1 研究背景及研究意义  8-9
  1.2 研究现状  9-10
    1.2.1 分布式视频编码的研究现状  9
    1.2.2 边信息生成算法的研究现状  9-10
  1.3 本文工作和结构安排  10-11
第二章分布式视频编码概述  11-23
  2.1 分布式视频编码的理论基础  11-15
    2.1.1 无损分布式视频编码的Slepian-Wolf 的编码理论  11-13
    2.1.2 有损分布式视频编码的Wyner-Ziv 编码理论  13-14
    2.1.3 实际的Wyner-Ziv 编码  14-15
  2.2 分布式视频编码系统框架  15-19
    2.2.1 基于像素域的Wyner-Ziv 视频编码框架  16-17
    2.2.2 基于变换域的Wyner-Ziv 视频编码框架  17-18
    2.2.3 PRISM 视频编码方案  18-19
  2.3 分布式视频编码的关键技术  19-20
    2.3.1 量化机制  19-20
    2.3.2 码率控制  20
    2.3.3 边信息的产生  20
  2.4 分布式视频编码的典型应用  20-22
    2.4.1 视频监控  20-21
    2.4.2 视频无线传感网络  21
    2.4.3 无线视频通信  21-22
  2.5 本章小结  22-23
第三章边信息的产生  23-42
  3.1 块匹配与图像评定标准  23-26
    3.1.1 块匹配思想  23-26
    3.1.2 图像质量评定  26
  3.2 运动估计  26-29
    3.2.1 前向运动估计  26-27
    3.2.2 双向运动估计  27
    3.2.3 空域运动平滑  27-29
  3.3 边信息的一般生成方法  29-32
    3.3.1 关键帧复制  29
    3.3.2 前后关键帧平均法  29-30
    3.3.3 运动补偿帧内插  30-31
    3.3.4 运动补偿帧外推  31-32
  3.4 改进帧丢失隐藏算法用于生成边信息  32-41
    3.4.1 分布式视频编码框架  33
    3.4.2 整帧边信息生成  33-36
    3.4.3 边界匹配  36-38
    3.4.4 实验结果及算法可行性分析  38-41
  3.5 本章小节  41-42
第四章边信息更新算法  42-49
  4.1 边信息更新方案  42-43
  4.2 仿真环境及参数设置  43-44
  4.3 性能分析  44-48
    4.3.1 Foreman 序列仿真分析  44-45
    4.3.2 Akiyo 视频序列仿真分析  45-47
    4.3.3 Carphone 视频序列仿真分析  47-48
  4.4 本章小结  48-49
第五章工作与展望  49-51
  5.1 总结  49
  5.2 下一步工作  49-51
致谢  51-52
参考文献  52-55

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