三維視頻深度圖像的幀內(nèi)編碼算法.pdf

1、三維視頻以其獨(dú)特的身臨其境的視覺效果引起了消費(fèi)類電子產(chǎn)業(yè)和廣大消費(fèi)者的興趣，也激發(fā)了學(xué)術(shù)界的研究熱情。多視角視頻是一種三維視頻表達(dá)形式，可以讓用戶在一定范圍內(nèi)自由選擇觀看視頻場景的位置和角度，近年來得到了迅猛發(fā)展。但是多視角視頻的數(shù)據(jù)量隨著視角數(shù)目成比例增加，給三維視頻的制作、存儲(chǔ)和傳輸帶來極大的負(fù)擔(dān)。多視角加深度(Multi-view Video plus Depth, MVD)形式的三維視頻通過附加的深度圖像以及視角合成技術(shù)，可將有

2、限視角的視頻擴(kuò)展到任意視角，成為目前最具潛力的三維視頻表達(dá)形式之一。
　　 深度圖像的壓縮編碼是新一代三維視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)的重要組成部分。深度圖像具有明顯的結(jié)構(gòu)特征，將面向自然視頻的視頻編碼國際標(biāo)準(zhǔn)H.264/AVC、HEVC中的幀內(nèi)預(yù)測方法直接應(yīng)用于深度圖像并不能獲得理想效果，尤其在任意形狀的深度邊緣處，較大幅值的預(yù)測誤差不但會(huì)增加變換域系數(shù)而耗費(fèi)較多的比特進(jìn)行編碼，而且會(huì)在重建的邊緣形成明顯的振鈴效應(yīng)，嚴(yán)重破壞了合成視角視頻的主

3、客觀質(zhì)量。本文在傳統(tǒng)的幀內(nèi)編碼框架下，根據(jù)深度圖像的特點(diǎn)，對(duì)深度圖像的幀內(nèi)編碼算法進(jìn)行研究和改進(jìn)。本文的主要工作以及創(chuàng)新之處在于:
　　 1.在H.264/AVC框架下實(shí)現(xiàn)了一種基于邊緣自適應(yīng)的幀內(nèi)編碼算法。該算法首先沿著深度邊緣在16×16宏塊或8×8塊中提取一系列4×4子塊，形成一種靈活的塊分割方式，然后以碼表的形式高效地傳輸子塊內(nèi)部的深度邊緣形狀信息，大大提高了邊緣的預(yù)測精度。重建的邊緣區(qū)域可以聯(lián)合已編碼的相鄰塊一起預(yù)測剩

4、余的平坦區(qū)域，提高了幀內(nèi)編碼的整體效率。
　　 2.將基于邊緣自適應(yīng)的幀內(nèi)編碼算法擴(kuò)展到HEVC框架下，并結(jié)合HEVC的特點(diǎn)進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn)。新算法首先沿著深度邊緣從64×64至8×8的編碼塊中提取一系列子塊，再對(duì)這些子塊內(nèi)部的邊緣形狀進(jìn)行建模。子塊的尺寸是可變的，能對(duì)深度邊緣形狀形成不同精度的描述，從而更好地適應(yīng)不同碼率的要求。
　　 實(shí)驗(yàn)表明，本文所提算法在H.264/AVC和HEVC框架下均顯著地提高了深度圖像的幀內(nèi)編