基于深度圖繪制的三維視頻編碼技術(shù)研究.pdf

1、隨著人們對(duì)視覺(jué)觀感體驗(yàn)要求的不斷提高，對(duì)視頻場(chǎng)景更加逼真的視覺(jué)效果的追求，三維視頻系統(tǒng)成為視頻研究領(lǐng)域的一個(gè)重要方向。與傳統(tǒng)的二維視頻技術(shù)相比，三維視頻通過(guò)增加深度信息為用戶提供自然場(chǎng)景的立體描述，進(jìn)而為用戶帶來(lái)“身臨其境”的視覺(jué)感受。此外，三維視頻還允許用戶進(jìn)行交互式的視點(diǎn)選擇，以方便用戶從任意視角和視點(diǎn)對(duì)原始三維場(chǎng)景進(jìn)行觀看。由于這些優(yōu)點(diǎn)，三維視頻技術(shù)已經(jīng)逐漸開(kāi)始被廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域，如三維電視、自由視點(diǎn)電視、虛擬現(xiàn)實(shí)、體育賽事轉(zhuǎn)播

2、以及視頻監(jiān)控等。當(dāng)前，三維視頻系統(tǒng)主要采用基于深度圖繪制技術(shù)實(shí)現(xiàn)，通常包括三維視頻采集、三維場(chǎng)景表示、三維視頻編碼、三維場(chǎng)景繪制以及交互式顯示等幾個(gè)重要的技術(shù)環(huán)節(jié)。其中，三維視頻系統(tǒng)采集到的視頻數(shù)據(jù)包含多個(gè)視點(diǎn)的視頻數(shù)據(jù)，且往往還有其它的輔助信息。這不可避免地造成三維視頻系統(tǒng)擁有巨大的數(shù)據(jù)量。然而，在實(shí)際的應(yīng)用中，網(wǎng)絡(luò)帶寬和存儲(chǔ)資源往往是極其有限的。因此，如何高效地實(shí)現(xiàn)三維視頻數(shù)據(jù)的壓縮編碼是一個(gè)亟待解決的重要問(wèn)題。本文正是在這樣的背景

3、下，對(duì)三維視頻技術(shù)中的數(shù)據(jù)壓縮編碼問(wèn)題展開(kāi)深入的研究，具有重要的理論指導(dǎo)意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
　　第一章緒論部分首先闡述了本文選題的背景和意義，隨后對(duì)當(dāng)前國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述并作相應(yīng)的總結(jié)，最后介紹了本課題的主要研究?jī)?nèi)容和論文結(jié)構(gòu)安排。
　　第二章對(duì)三維視頻參考視點(diǎn)的選擇進(jìn)行研究，提出了一種基于率失真估計(jì)的三維視頻參考視點(diǎn)選擇方法。該方法首先通過(guò)對(duì)參考視點(diǎn)壓縮失真、虛擬視點(diǎn)合成失真以及紋理視頻和深度圖壓縮碼率的詳細(xì)分析

4、推導(dǎo)出顯示視點(diǎn)的整體率失真模型。然后，利用該率失真模型將三維視頻參考視點(diǎn)選擇問(wèn)題表示為限制條件下的最優(yōu)化問(wèn)題。最后通過(guò)求解率失真模型中的幾個(gè)參數(shù)實(shí)現(xiàn)了參考視點(diǎn)對(duì)于不同碼率限制的自適應(yīng)選擇。
　　第三章對(duì)多視點(diǎn)紋理視頻編碼進(jìn)行研究，提出了一種基于視覺(jué)顯著性分析的多視點(diǎn)紋理視頻編碼方法。該方法首先建立了一種新穎的融合顏色信息和運(yùn)動(dòng)信息的視頻顯著性濾波器，并使用該顯著性濾波器檢測(cè)出中間視點(diǎn)的顯著性分布。然后，利用三維圖像變換獲取其余視點(diǎn)

5、的顯著性圖，并將所有視點(diǎn)的顯著性圖轉(zhuǎn)換為編碼宏塊的顯著性表示。最后，利用感知視頻編碼的原理，以宏塊的顯著性值來(lái)控制其編碼量化步長(zhǎng)，從而實(shí)現(xiàn)基于顯著性的宏塊級(jí)的編碼質(zhì)量控制。
　　第四章對(duì)三維視頻深度圖編碼進(jìn)行研究，提出了一種基于恰可識(shí)別視差錯(cuò)誤估計(jì)的三維視頻深度圖編碼方法。首先，根據(jù)虛擬視點(diǎn)的合成原理，建立了深度像素的恰可識(shí)別視差錯(cuò)誤模型，使得任何位于該恰可識(shí)別視差錯(cuò)誤范圍內(nèi)的深度誤差都不會(huì)導(dǎo)致虛擬合成視點(diǎn)產(chǎn)生可以被人眼感知到的失