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为了使低能耗视频设备可以在复杂的网络环境下,可靠地传输图像和视频,人们在设计图像视频编码器的时候,不仅需要考虑压缩性能,同时也需要兼顾视频编码算法编码端的复杂度和传输的可靠性。作为一种具有低复杂度编码和一定鲁棒性的编码框架,分布式视频编码（Distributed Video Coding,DVC）,也称Wyner-Ziv（WZ）视频编码,近年来已成为图像/视频编码研究的热点课题。本论文从五个方面深入研究了DVC的相关理沦和关键技术,主要内容和创新点如下:1.在基于LVQ（Lattice Vector Quantization）的DVC方案研究方面,首先提出了一种基于A2格的像素域LVQ-WZ视频编码方案:对每个输入矢量运用一细一粗两种A2格型矢量量化器量化为两个格点,将这两个格点的差值矢量用信道码编码,传送校验位到解码端;解码端首先运用信道解码和边信息恢复差值矢量和粗格点,然后用边信息对细格点进行量化重构。该方案编码简单而且具有较标量量化方案更好的压缩性能。在此基础上,本文又提出了一种小波域LVQ-WZ编码方案:小波变换进一步去除了像素间的相关性,因而小波域LVQ-WZ具有比像素域LVQ-WZ更好的率失真性能,同时,该方案对小波系数进行优化组合量化,并提出一种解码端运动补偿方法以使边信息逐步精细。2.在高效DVC方案研究方面,提出了两种方案:基于LQR Hash（Low QualityReference Hash）残差的DVC方案和基于帧内模式判断的混合DVC方案。在第一种方案中,LQR Hash利用了帧间相关性,因而比现有Hash具有更好的率失真性能。同时,利用小波域DVC进一步压缩LQR Hash和WZ帧之间的残差,有效提高了压缩性能;在第二种方案中,通过帧内模式判断来区分同一帧内不同空间位置的时间相关性,对时间相关性差的小波块用帧内编码,对相关性强的用WZ编码,实验结果表明,这种混合DVC取得了较好的压缩性能,同时编码复杂度基本不变。3.在可伸缩DVC方案研究方面,提出了质量可伸缩的DVC方案,方案利用SPIHT的嵌入式编码,将小波系数按照树结构重新组织为小波块,借助反馈信道,每个小波块的SPIHT树信息在解码端搜索更精确的边信息,提高整个系统性能。4.在鲁棒的DVC方案研究方面,提出了两种基于多描述编码的鲁棒DVC方案。方案一利用DCT域插值法将视频分开成两个描述,分别利用DVC压缩并传输到不同信道。当传输中出现丢包现象时,可用收到的描述来恢复丢失的描述,从而保证了丢包率较高时的鲁棒性;方案二采用奇偶帧分离法将视频分为两个子序列来形成两个描述。其中每个描述由两部分组成,第一部分对应子序列的零运动矢量H.264码流,第二部分是另一个子序列的WZ码流。作为一种冗余信息,WZ码流保证了丢失的描述可以被恢复。在此基础上,又提出一种残差两描述DVC来进一步减少冗余,并对冗余的数量进行了优化处理。5.构建了一个基于DVC的手机视频通信系统,实现了像素域DVC算法。