分布式视频编解码技术研究

分布式视频编解码技术研究

论文摘要

分布式信源编解码技术是一种新的信源压缩技术,这项技术是基于早在20世纪70年代就提出的Slepian-Wolf和Wyner-Ziv理论。直到本世纪初,才开始有分布式信源编解码的具体实施方案的提出。利用分布式信源编解码的特征,研究人员对分布式视频编解码进行研究,并且设计了一系列实际的分布式视频编解码器。分布式视频编解码代表了和传统视频编解码截然相反的思路。传统的视频编解码由一个高复杂度的编码器和一个低复杂度的解码器构成,而分布式视频编解码把计算复杂度从编码端移到了解码端。从理论上而言这种转换不是以牺牲压缩性能为代价,同时还拥有了从本质上抗传输错误的能力。分布式视频编解码技术非常适合于移动多媒体应用(例如:802.11,移动电话或者视频传感器网络)。在这些场合的应用存在着如下的要求:(1)由于电池供电能力的限制,需要较低的计算复杂;(2)由于无线带宽的限制,需要较高压缩效率的编码策略;(3)由于无线接入决定了对信道传输错误有较高的鲁棒性。本文综合分析并比较了几种典型的分布式信源编码算法和理论,在对传统的视频编码混合框架进行阐述的基础上,并对分布式视频编码技术的基本原理、实现和应用进行探索。根据相关的研究成果,提出了结合DCT变化分析、LDPC和Wyner-Ziv的分布式视频编解码方案。本文主要工作:1.深入研究了分布式视频编解码技术的理论基础,并分析了分布式信源编解码技术和信道编码的关系。2.阐述分析了用Turbo码和LDPC码实现分布式信源编解码技术。3.给出了分布式编码应用于分布式视频编解码系统方案,总结分析了主要的分布式视频编解码技术方案。4.提出了一套分布式视频编解码系统方案,对每个组件进行分析,并通过仿真进行了性能分析。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 研究背景和意义
  • 1.2 数据压缩和视频编码技术
  • 1.2.1 数据压缩技术
  • 1.2.2 混合编码框架下视频编码技术发展
  • 1.3 分布式视频编码技术进展
  • 1.4 本论文的的主要工作
  • 1.5 本文主要章节安排
  • 第二章 分布式信源编码技术简介
  • 2.1 Slepian-Wolf理论
  • 2.2 Wyner-Ziv理论
  • 2.3 分布式视频编码的关键技术研究
  • 2.4 使用Turbo和LDPC码分布式编码方法
  • 2.4.1 Turbo码
  • 2.4.2 LDPC码
  • 第三章 Turbo码和LDPC码实现分布式信源编码技术
  • 3.1 LDPC码实现基于辅助信息的信源压缩
  • 3.1.1 编码
  • 3.1.2 解码
  • 3.2 基于TURBO码分布式信源编码技术
  • 3.2.1 编码框图
  • 3.2.2 RCPT的实现
  • 3.2.3 基于Turbo码的分布式视频编码
  • 第四章 分布式编码在视频编解码中的应用和几个分布式视频编码方案分析
  • 4.1 分布式编码在视频编解码中应用
  • 4.1.1 传统的视频编解码
  • 4.1.2 一种用于无线视频的新一代的编解码结构
  • 4.1.3 在网络环境下的分布式视频编解码
  • 4.1.4 分布式视频编解码的应用场合
  • 4.2 分布式视频编解码主要编解码方案分析
  • 4.2.1 空间域(像素域)WYNER-ZIV编解码系统
  • 4.2.2 频率域WYNER-ZIV视频编解码系统
  • 4.2.3 PRISM视频编解码系统
  • 4.2.4 分级WYNER-ZIV视频编解码系统
  • 第五章 分布式视频编码系统的实现
  • 5.1 编码
  • 5.1.1 变换
  • 5.1.2 量化
  • 5.1.3 二进制化
  • 5.1.4 LDPC编码器
  • 5.2 解码
  • 5.2.1 LDPC译码器
  • 5.2.2 重建
  • 5.2.3 解码器边信息的生成
  • 5.3 性能分析
  • 第六章 结束语
  • 参考文献
  • 附录1.缩略语及符号说明
  • 致谢
  • 相关论文文献

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