1. 研究目的与意义（文献综述）

分布式视频编码（distributed video coding）是一种新型的视频编码技术，它是建立在上世纪七十年代中slepian和wolf所提出的无损编码理论[1]以及后来wyner和ziv提出的有损编码理论[2]的基础上的。它具有编码复杂度低，压缩效率高，容错性能好的优点。在传统视频编码中（如国际电信联盟的h.26x标准和国际标准化组织的mpeg-x标准），编码器的复杂度高而解码器相对简单。这种视频编码更适合于数码相机、数字电视、dvd和mp3播放器等设备。随着无线网络的日益发展，越来越多的新型应用场合（包括无线数字摄像机、低功耗视频传感器网络以及监视系统等）不再适应这样的模式，而是要求编码器简单或者能灵活地分配编解码器的复杂度，并具备丢包时的鲁棒性、高压缩效率以及低延时特性[3]。这就为dvc的诞生创造了条件。

国外对分布式视频编码的研究是在2002年后才逐步开始的。加州大学伯克利分校ramchandran等人提出的prism方案。斯坦福大学视频研究组girod等人提出的像素域、变换域wyner-ziv视频编码方案。欧洲的visnet组织成立了discovery小组对斯坦福大学视频研究组提出的变换域wyner-ziv视频编码方案的相关编码技术进行了深入的研究，得到了更高的压缩性能。xiong等人提出的分级wyner-ziv视频编码，基本层采用独立帧内压缩，增强层采用wyner-ziv编码，可以实现鲁棒视频传输[2]。这些研究表明，分布式视频编码能降低编码复杂度，然而与传统视频压缩方法h.264和mpeg相比，分布式视频编码在率失真性能方面仍然有一定差距[5]。

分布式算术编码（dac）是一种具有代表性的分布式信源码（dsc）实现方式。相比传统的信道码实现方法（如ldpc码和turbo码），dac具有良好的码率可控性和信源自适应性，且其压缩性能不受码长的影响[6]。在实现上，有分布式重叠算术编码[7]和分布式类算术码两种方式[8]。相对于当前广泛应用信道码的分布式信源编码，分布式算术编码可以充分利用信源的概率及相关特性，具有更好的压缩性能；对中短长度的信源序列进行编码时可以取得更低的误码率；编码复杂度与最新的turbo码和ldpc码相当，因此具有替代信道码实现分布式信源编码的优势。当前无线传感器网络等方面的实际应用必将进一步推动这一研究的快速发展。

2. 研究的基本内容与方案

基本内容：

1) 通过阅读文献，掌握dac码的设计与实现，实现基于dac编码的分布式信源编码。

2) 研究现有的视频压缩标准，例如h.26x与mpeg。掌握现有标准中量化、dct变换与反变换、运动估计以及帧间预测，提取关键帧与边界信息，确定关键帧与边界信息的相关模型。

3. 研究计划与安排

1.2018.1.14至2018.3.5：查阅15篇相关文献（含2篇外文）并每篇书写200-300字文献摘要（装订成册，带封面）；撰写开题报告；翻译相关英文专业资料（不少于5000字，中英文一起装订成册，带封面），并交予指导教师检查。

2.2018.3.6至2018.3.18：熟悉所选用的开发平台，运用所学的软件设计理论，完成整个课题的前期设计工作。

3.2018.3.19至2018.4.30：进行系统的编码、调试、集成、测试工作。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] slepian d, wolf j k. noiseless coding of correlated information sources. ieee transactions on information theory, 1973, 19(4): 471-480.

[2] wyner a d, ziv j. the rate-distortion function for source coding with side information at the decoder. ieee transactions on information theory, 1976, 22(1): 1-10.

[3] gary j. sullivan, jens-rainer ohm, et al. overview of the high efficiency video coding