分布式多视点视频编码在应急通信中的应用

王斌

摘 要 多视点视频通过多个视点的视频数据满足用户从多个角度选择和操作视听对象，提供了场景漫游的交互能力。使用运动补偿预测技术消除视频序列时间方向的冗余，同时利用视差补偿预测技术进一步去除各个视点空间方向的冗余来提高多视点视频的压缩效率。这种方式符合应急通信网络的供需匹配。

关键词 MVC 多点视频 压缩率 应急通信

中图分类号：TN919 文献标识码：A

1引入

应急通信网络特点之一就是单通道传输速率低，多通道并行传输可实现一定的应急作用。近年来，随着多视点视频的应用越来越广泛，多视点视频编码（MVC）成为了视频技术发展的一个重要方向，该技术使用编码端的运动补偿预测技术和视差补偿预测技术消除时间和空间方向上的冗余来达到压缩的目的。

2设计与实现

2.1视频编码

2.1.1编码框架

一个典型的多视点视频系统的架构框图如图1所示。对于其中的任意一帧，与其相关性最强的帧是时域上前后相隔、空域上相邻的视频帧，随着时间轴的延伸和空间距离的增加，相关性逐渐降低。本文主要以视频帧时域上相隔的三帧、空域上相邻的三帧作为基本相关性压缩单元图1（b），从全局角度研究DMVC关键技术，包括：分布式对称多终端信源编码系统研究、基于对称多终端信源编码的DMVC系统研究、基于特征点匹配的视点间边信息重建研究以及基于正则化约束的最优重建函数研究。

2.1.2编码匹配

应急通信系统中可加入的使用节点，存储容量小、摄像头内外参数未知、各摄像头间参数不一致等影响因素。因此以视点内码率平稳、视点间码率均衡为约束条件，研究分布式多视点视频编码的各个核心环节。

在多终端信源编码研究中，拟以信源分割技术及Rateless信道码为基础，实现分布式信源编码中各信源传输码率的均衡和同步解码。基于对称多信源编码模型和分层迭代模型的时空域码率均衡DMVC系统，从时域、空域相关性来挖掘视频帧的相关性。

2.2信道编码

选用了基于信源分割和Rateless信道码的对称多终端信源编码。要实现码率极限平面上任意工作点可达，在对各信源进行编码时就需要采用混合编码方式。本文拟采用信源分割方法，对信源中分割后的不同信息分别采用传统方法编码和DSC编码。

同时，信道码是Slepian-Wolf编码器的关键元素之一。上述信源的灵活分割要求信道码能够实现对任意长码字的编码，而虚拟信道的相关性的动态变化也要求信道码能够实现对任意长度码字的解码。本文拟采用Rateless信道码来解决上述问题。

系统工作流程图如下：

前期研究中，研究了基于迭代解码的可伸缩分布式视频编码系统，将传统视频压缩方式和DVC压缩相结合，实现了系统的可伸缩性，并提高了系统总体压缩性能，同时在大GOP情况下比传统的编码方式有了很大的性能提升。工作中我们对单视点分布式视频编码的边信息优化做了较多的研究，分别从提高运动估计精度、优化运动补偿内插、最优搜索模式等方面研究提升边信息质量的工作。

3结语

本文设计实现了基于应急通信弱联网的多点视频分布编码应用，提出了一种MVC瓶颈的可能性，把两种看似矛盾的技术相结合，具有一定的参考意义。

参考文献

[1] 吴笛，卿粼波，何小海.基于MVMW的H.264/AVC自适应快速帧间模式决策算法[J].系统工程与电子技术，2013.

[2] 梁夫彧，李娟，门爱东.现代视频编码关键技术及其发展[J].电力系统通信，2006.