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随着信息技术的飞速发展，一种新型的面向上行的视频应用如无线视频监控、多媒体传感器网络、移动摄像电话等大量涌现，在这些应用领域中，编码设备比较简单，受电源、功耗、运算资源等限制，传统的MPEG系列和H.26x系列视频编码标准不再适用于这些新型应用场合，需要寻找和研究新的视频编码标准。分布式视频编码(DVCDistributed Video Coding)为这些新的视频应用需求提供了很好的解决方案，DVC已成为国内外的研究热点，DVC中的相关噪声模型(CNM correlation noise model)和WZ(WZWyner-Ziv)帧重构算法是影响编码系统性能的关键因素。论文主要分析了CNM和WZ帧重构算法的技术特点，对CNM和WZ帧重构算法存在的问题进行了深入地研究，并提出相应的解决方案。论文的主要研究工作有以下几个方面：1、阐述了分布式信源编码的无损Slepian-Wolf理论和有损Wyner-Ziv理论，分析了像素域Wyner-Ziv系统、变换域Wyner-Ziv系统、DISCOVER、PRISM等几种典型的DVC框架。回顾了相关噪声模型和WZ帧重构算法的最新研究进展。2、研究了Laplacian分布和广义高斯分布(GGD Generalized GaussianDistribution)CNM，分析了这两种CNM的特点，详细阐述了这两种CNM的参数估计方法。分析了广义伽马(GGA generalized Gamma)分布的特性，研究了GGA分布拟合相关噪声的性能，给出了GGA分布CNM参数估计方法。仿真实验结果显示，GGA分布比Laplacian分布、GGD拟合相关噪声的能力更强。3、基于对GGA分布拟合相关噪声性能的研究，提出了DVC的GGA分布CNM，实现了分别用GGA分布、Laplacian分布、GGD建模的相关噪声的DVC系统，仿真实验结果证明，与采用GGD和Laplacian分布CNM相比，采用GGA分布CNM有效地提高了DVC系统的率失真性能，并且显著地节省了解码时间。4、MMSE算法是一种基于Laplacian分布的重构算法，基于GGD拟合相关噪声的性能优于Laplacian分布的研究结果，提出了DVC系统中基于GGD的WZ帧重构算法，推导出CNM采用形状参数固定为0.5的GGD的重构闭式表达式。仿真实验证明了本文提出的重构算法比直接重构、MMSE重构算法均有效提高了解码WZ帧的图像质量。