面向WMSNs應(yīng)用的分布式視頻編碼技術(shù)研究.pdf

1、隨著人們對(duì)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(luò)的發(fā)展,傳統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(luò)的簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)獲取已不能滿足人們對(duì)應(yīng)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(duì)環(huán)境的監(jiān)控中來,以達(dá)到對(duì)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(luò)(WMSNs)。WMSNs在引進(jìn)多媒體信息的同時(shí),其自身的發(fā)展也受到了多媒體信息應(yīng)用的限制,例如傳統(tǒng)的視頻壓縮算法的特點(diǎn)是編碼復(fù)雜、解碼簡(jiǎn)單,這與WMSNs網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)能量受限、計(jì)

2、算能力差和存儲(chǔ)容量小等自身因?yàn)橄鄾_突,使其不再適用于這一新興的WMSNs網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)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(jiǎn)單、解碼復(fù)雜的特點(diǎn)剛好與傳統(tǒng)視頻編碼的特點(diǎn)相反,而此特性正好適用于WMSNs的多媒體節(jié)點(diǎn),因此對(duì)WMSNs網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展與應(yīng)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(duì)運(yùn)動(dòng)幅度較小或靜止的視頻序列支持較好,能準(zhǔn)確解碼,但對(duì)

3、運(yùn)動(dòng)速度較大的視頻序列的支持較差,雖然有學(xué)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(duì)運(yùn)動(dòng)估計(jì)造成的錯(cuò)誤宏塊具有一定的矯正,但對(duì)于運(yùn)動(dòng)過于劇烈的視頻,其恢復(fù)效果仍然不理想,這就需要對(duì)此部分來做進(jìn)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(cuò)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(yùn)動(dòng)估計(jì)中的塊匹配算法和邊信息生成算法,并對(duì)其中的典型算法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)仿真分析和比較

4、,為DVC解決方案的實(shí)現(xiàn)提供了基礎(chǔ)。
　　 (2)針對(duì)目前主流DVC解決方案中存在的不足,提出一種具有ROI容錯(cuò)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(yùn)動(dòng)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(duì)生成的邊信息進(jìn)行糾錯(cuò)。同時(shí),在與內(nèi)插邊信息融合后,對(duì)ROI區(qū)域外的錯(cuò)誤宏塊再進(jìn)行進(jìn)一步的恢復(fù),從而達(dá)到生成較為準(zhǔn)確的邊信息,達(dá)到提高解碼視頻質(zhì)量的目的。
　　 (3)對(duì)上述方案在Ma