《單向分散式視頻編碼中碼率控制技術研究》是依託西安電子科技大學，由宋娟擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：單向分散式視頻編碼中碼率控制技術研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：宋娟
- 依託單位：西安電子科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
分散式視頻編碼（DVC）具有較低的編碼複雜度和較高的壓縮性能，在視頻感測器網路、視頻監控等低功耗套用領域具有廣闊的前景。但是目前DVC系統中碼率控制的問題尚未得到很好的解決，比如採用離線訓練的量化參數分別量化Key幀和W-Z幀，導致碼率不可控，重構質量波動大；利用反饋信道控制比特平面碼率，時延大，不適用於不存在反饋信道或實時性要求比較高的場合。針對以上問題，本項目將研究無反饋信道的單向DVC中碼率控制技術，包括幀層恆定碼率控制方法、比特平面碼率控制方法以及無反饋疊代解碼方法。通過以上關鍵技術的突破，實現單向分散式視頻編解碼系統，在保持低編碼複雜度的前提下，該系統的率失真性能和基於反饋信道的雙向DVC系統基準平台DISCOVER相當，而且實際碼率和目標碼率接近，各幀重構質量穩定。本項目的研究對推動DVC的實際套用和低功耗視頻設備的快速發展具有積極的意義。
結題摘要
分散式視頻編碼（DVC）具有較低的編碼複雜度和較高的壓縮性能，在視頻感測器網路、視頻監控等低功耗套用領域具有廣闊的前景。但是目前DVC系統採用反饋信道控制碼率，時延大，不適用於不存在反饋信道或實時性要求比較高的場合。本項目研究了無反饋信道的單向DVC中碼率控制技術，研究內容包括： （1）低複雜度編碼端碼率估計方法，以極低的複雜度估計近似邊信息，並在碼率估計中同時考慮幀間相關性和比特平面間相關性，以極低的複雜度實現了精確的碼率估計； （2）研究了基於邊信息和相關性噪聲細化的無反饋疊代解碼技術，在解碼端利用重構幀對邊信息和相關性噪聲細化，得到更精確的邊信息和相關性噪聲，並用於疊代解碼，對尚未正確解碼的比特平面重新解碼，提高重構質量，有效解決了單向DVC中因為編碼端碼率欠估計導致重構質量退化的問題； （3）從對數似然比計算和對錯誤解碼比特的魯棒性兩個因素重新評估格雷碼對DVC性能的影響，包括單向DVC和雙向DVC系統，評估結果表明格雷碼並不總能提高DVC系統的性能，糾正已有文獻中僅僅因為比特平面相關性更強就得出格雷碼可以提高DVC性能的錯誤認識； （4）針對DVC系統解碼複雜度高耗時長的問題，對其中最耗時的LDPCA解碼模組進行GPU最佳化，提高解碼速度。經過GPU最佳化後，解碼速度提高了4倍左右。 本項目的研究成果可以成功推動DVC在視頻感測器網路以及視頻監控等對編碼端資源受限的領域的實際套用。在本項目的資助下，出版學術專著1部，在國內外期刊和國際會議上發表論文17篇,其中SCI檢索8篇，申請國家發明專利7項，其中授權專利3項，登記軟體著作權2項。
