面向WMSNs應用的分布式視頻編碼技術(shù)研究.pdf

1、隨著人們對監(jiān)控環(huán)境內(nèi)容要求的日益增加,及無線傳感器網(wǎng)絡的發(fā)展,傳統(tǒng)的無線網(wǎng)絡的簡單數(shù)據(jù)獲取已不能滿足人們對應用的需求,這就迫切需要將圖像、音頻和視頻等具有豐富多媒體信息的媒介加入對環(huán)境的監(jiān)控中來,以達到對環(huán)境更加直觀、有效監(jiān)控的目的。這便出現(xiàn)了無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(WMSNs)。WMSNs在引進多媒體信息的同時,其自身的發(fā)展也受到了多媒體信息應用的限制,例如傳統(tǒng)的視頻壓縮算法的特點是編碼復雜、解碼簡單,這與WMSNs網(wǎng)絡節(jié)點能量受限、計

2、算能力差和存儲容量小等自身因為相沖突,使其不再適用于這一新興的WMSNs網(wǎng)絡的應用,這就促使產(chǎn)生新的視頻編碼方案——分布式視頻編碼(DVC)。DVC編碼的編碼簡單、解碼復雜的特點剛好與傳統(tǒng)視頻編碼的特點相反,而此特性正好適用于WMSNs的多媒體節(jié)點,因此對WMSNs網(wǎng)絡的發(fā)展與應用直到關(guān)鍵作用。
　　 本文以分布式視頻編碼作為研究背景,在分析了目前主流DVC解決方案,發(fā)現(xiàn)其對運動幅度較小或靜止的視頻序列支持較好,能準確解碼,但對

3、運動速度較大的視頻序列的支持較差,雖然有學者提出采用空間平滑的邊信息生成算法,使生成的邊信息對運動估計造成的錯誤宏塊具有一定的矯正,但對于運動過于劇烈的視頻,其恢復效果仍然不理想,這就需要對此部分來做進一步的工作。為此本文基于這一背景展開了深入研究,提出一種具有ROI容錯邊信息的分布式視頻編碼方案。因此,本文的主要工作包括:
　　 (1)深入分析了運動估計中的塊匹配算法和邊信息生成算法,并對其中的典型算法進行了實驗仿真分析和比較

4、,為DVC解決方案的實現(xiàn)提供了基礎(chǔ)。
　　 (2)針對目前主流DVC解決方案中存在的不足,提出一種具有ROI容錯邊信息的分布式視頻編碼方案,即通過在編碼端利用前后幀間的相關(guān)性提取其ROI運動區(qū)域,并經(jīng)熵編碼后傳至解碼端作為額外的解碼輔助信息對生成的邊信息進行糾錯。同時,在與內(nèi)插邊信息融合后,對ROI區(qū)域外的錯誤宏塊再進行進一步的恢復,從而達到生成較為準確的邊信息,達到提高解碼視頻質(zhì)量的目的。
　　 (3)對上述方案在Ma