基于Wyner-Ziv视频编码的比特面码率控制算法研究

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基于Slepian-Wolf无损编码理论和Wyner-Ziv有损编码理论,分布式视频编码(DVC, Distributed Video Coding)系统作为一种新的编码方案,具有编码简单的特点。DVC在编码端独立编码,只进行简单的处理,灵活地将编码端一些占用资源、耗费时间的操作从编码端转移到了解码端,从而降低了编码复杂度,所以DVC非常适用于编码端功耗及资源受限的应用场景。加上与生俱来的抗误码能力, DVC目前已成为视频通信系统的研究热点之一。本论文在研究了分布式视频编码的理论基础和实现方案后,对Wyner-Ziv视频编码系统中Wyner-Ziv(WZ)帧的比特面码率控制及编码算法做了深入的研究,包括:给出了比特面重要性系数的计算方法,并基于比特面重要性给出了不等保护的码率分配算法,为重要性等级高的比特面分配保护码率,而为重要性等级低的比特面不分配保护码率;接下来,针对DVC系统常用的LDPC(Low Density ParityCheck)编码方法,为了避免校验矩阵中循环长度较小而导致的性能较差,给出了联合比特面的编码算法,即将比特面按照重要性等封装成为长度加倍的比特面组,然后以比特面组为单位进行编解码。实验结果表明,采用本文提出的多种抗误码算法后,在相同码率下,误码率为10-3时的视频重建质量能够提高0.5dB左右,而在误码率为5×10-3时的视频重建质量能够提高0.5到0.7dB。
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