信源網(wǎng)絡(luò)聯(lián)合編碼關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用.pdf

1、傳統(tǒng)的視頻編碼技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于眾多的產(chǎn)品和服務(wù)中，例如廣播電視、視頻會(huì)議、移動(dòng)電視和藍(lán)光DVD等等。但是為了滿(mǎn)足其他應(yīng)用場(chǎng)景的需求，如異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)上的視頻分發(fā)、分布式視頻應(yīng)用等，需要進(jìn)一步研究分布式信源編碼、多路徑傳輸和錯(cuò)誤恢復(fù)等多種技術(shù)。在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)對(duì)不同用戶(hù)的視頻組播應(yīng)用面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，在有線(xiàn)或多跳Ad-Hoc無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中提供可靠地視頻應(yīng)用至關(guān)重要。但是，網(wǎng)絡(luò)和具體應(yīng)用均無(wú)法獨(dú)立提供該問(wèn)題的解決方案。受到這類(lèi)問(wèn)題的啟發(fā)，本文研究相

2、關(guān)關(guān)鍵技術(shù)來(lái)解決所面臨的挑戰(zhàn)。
　　 本論文從高壓縮效率和改進(jìn)的錯(cuò)誤恢復(fù)技術(shù)兩個(gè)方面，就低比特率視頻編碼、分布式視頻編碼和信源網(wǎng)絡(luò)聯(lián)合編碼等三個(gè)問(wèn)題進(jìn)行了研究。本論文的主要工作及取得的研究成果在第二至四章中提出。
　　 首先，論文介紹了基于小波的視頻編碼器的基本原理，提出一種新的適用于低比特率壓縮場(chǎng)景的視頻編碼器方案。所實(shí)現(xiàn)的率失真優(yōu)化的小波包編碼器對(duì)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償時(shí)域?yàn)V波產(chǎn)生的時(shí)域子帶進(jìn)行編碼，根據(jù)每個(gè)幀組給定的比特限制決定

3、最優(yōu)的碼率分配方案。論文中提出3個(gè)優(yōu)化算法用于確定時(shí)域幀的最佳分解結(jié)構(gòu)，并為幀組計(jì)算最優(yōu)的拉格朗日乘子。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在低碼率條件下，提出的RDWP編碼器編碼質(zhì)量比MC-EZBC編碼器平均高0.6-0.9dB。
　　 其次，論文提出針對(duì)基于信源分類(lèi)分布式視頻編碼系統(tǒng)的相關(guān)改進(jìn)方案，包括虛相關(guān)信道參數(shù)估計(jì)和改進(jìn)的邊信息生成技術(shù)。論文總結(jié)了相關(guān)的研究現(xiàn)狀，并理論分析了信源分類(lèi)能夠提高編碼質(zhì)量的原因。論文在解碼側(cè)對(duì)虛信道參數(shù)進(jìn)行像素級(jí)

4、在線(xiàn)估計(jì)，并提出一種利用部分解碼幀迭代生成邊信息的方案提高邊信息的質(zhì)量。改進(jìn)的邊信息能明顯提高重構(gòu)視頻的質(zhì)量。新的改進(jìn)方案編碼質(zhì)量?jī)?yōu)于原始方案和DISCOVER方案。
　　 接著，論文提出一種基于符號(hào)級(jí)網(wǎng)絡(luò)編碼的無(wú)線(xiàn)視頻會(huì)議系統(tǒng)，并提出使用監(jiān)聽(tīng)和基于隨機(jī)線(xiàn)性網(wǎng)絡(luò)編碼的錯(cuò)誤恢復(fù)方案改進(jìn)基準(zhǔn)系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)目前廣泛應(yīng)用于各類(lèi)視頻應(yīng)用。系統(tǒng)中引入監(jiān)聽(tīng)機(jī)制的目的是減少傳輸?shù)拇螖?shù)或者增加系統(tǒng)的編碼增益。而基于隨機(jī)線(xiàn)性網(wǎng)絡(luò)編碼的新機(jī)制能夠

5、有效恢復(fù)傳輸符號(hào)（LDPC碼字）中的錯(cuò)誤。仿真結(jié)果表明兩個(gè)改進(jìn)方案不管在重構(gòu)視頻質(zhì)量還是編碼增益上都明顯好于基準(zhǔn)系統(tǒng)。
　　 最后，論文研究了另外一個(gè)信源網(wǎng)絡(luò)聯(lián)合編碼典型應(yīng)用。論文通過(guò)相關(guān)的信源網(wǎng)絡(luò)聯(lián)合編碼技術(shù)解決了可分級(jí)碼流的保護(hù)和自適應(yīng)問(wèn)題，將其用于同時(shí)面向異構(gòu)用戶(hù)的流媒體魯棒傳輸。首先根據(jù)各分層碼流對(duì)誤差傳播的影響將碼流分割成不同優(yōu)先級(jí)的子碼流。接著對(duì)所有子碼流應(yīng)用不等差錯(cuò)保護(hù)。來(lái)自不同幀組但具有相同優(yōu)先級(jí)的符號(hào)間進(jìn)行隨機(jī)