Delaunay三角形模型基視頻及立體視頻編碼算法研究.pdf

1、圖像/視頻壓縮編碼是實現(xiàn)多媒體通信的關鍵。傳統(tǒng)基于塊的視頻/立體視頻壓縮編碼算法，因其平移的塊運動/視差模型不能反映圖像的真實運動/視差場，所以在甚低碼率下，預測圖像幾乎不可避免地都會出現(xiàn)塊效應，直接影響編碼效果。為克服該類問題，基于對象的壓縮編碼算法將視頻分割為各個對象，采用接近物體真實運動/視差的模型來描述圖像的運動/視差場，但其難點在于實現(xiàn)視頻對象分割。基于網(wǎng)格模型的壓縮編碼方法則可利用網(wǎng)格的連續(xù)形變有效地補償視頻對象的平移、旋轉

2、和縮放等造成的圖像運動變化，同時網(wǎng)格的生成比視頻對象的分割相對簡單，因而成為近年來的研究熱點。DT(Delaunay Triangulation)模型是壓縮編碼模型中常用的網(wǎng)格模型之一?；贒T網(wǎng)格的圖像描述方法，其三角形網(wǎng)格節(jié)點在圖像變化劇烈的地方比較密集，而在平坦的地方較為稀疏，網(wǎng)格節(jié)點可看成是圖像的特征點。這種特性是許多應用(如圖像編碼、圖像識別等)所需要的。 本文以DT模型基圖像描述為基礎，對。DT模型基編碼技術進行了深

3、入系統(tǒng)的研究：通過分析DT模型基應用于圖像/視頻編碼的優(yōu)缺點，改進了DT模型基的圖像描述方法；深入研究了DT模型基視頻及立體視頻編碼的重點環(huán)節(jié)，諸如運動/視差估計、殘差圖像處理等。主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新如下： 1)針對DT模型基圖像編碼方法不能實現(xiàn)實時編碼的不足，根據(jù)圖像的多分辨率表示方法，采用分層搜索的思想，提出了一種快速DT模型基圖像描述方法。該方法通過逐漸精細的搜索步長搜索網(wǎng)格節(jié)點，減少了逐點搜索的次數(shù)，從而節(jié)約了時間，提高了

4、運算效率，為實現(xiàn)DT模型基圖像和視頻實時編碼奠定了一定的基礎。 2)利用DT網(wǎng)格分析了彩色視頻亮度和色度分量中目標之間的相關性，并利用這種相關性提出了DT模型基彩色視頻編碼方案。該方案僅對亮度分量進行DT網(wǎng)格描述，通過相似變換完成對色度分量的DT網(wǎng)格描述。在幀間編碼時還采用了連續(xù)網(wǎng)格運動估計技術，避免了對每一幀都進行DT描述，同時與IVIPEG-4標準對運動預測過程中DT結構要保持不變的要求相一致。因此，該方案節(jié)約了編碼時間和編

5、碼比特數(shù)，提高了編碼效率。 3)深入研究了DT模型基立體圖像/視頻編碼算法。首先，提出了一種可以保持DT網(wǎng)格拓撲結構不變的視差估計方法。其次，將這種視差估計算法和互對應(Cross Correspondence：CC)約束條件相結合給出了立體圖像的編碼方案，其中CC用來判斷視差估計的準確性。然后，利用運動估計和視差估計中要保持網(wǎng)格拓撲結構不變這一前提條件，提出了一種基于DT網(wǎng)格的運動和視差估計相聯(lián)合的立體視頻預測算法。該算法以三

6、角形為補償單元，根據(jù)圖像內(nèi)容靈活地在運動估計和視差估計之間做選擇，從而使得預測圖像的質(zhì)量最優(yōu)。最后，把這些算法集成到立體視頻編碼中，給出了DT模型基立體視頻完整的編碼方案。 4)對適合網(wǎng)絡傳輸?shù)腄T模型基漸進式視頻編碼進行了初步研究。按照DT網(wǎng)格節(jié)點在圖像描述中的重要性順序提出了DT模型基視頻I幀圖像漸進式編碼方案。根據(jù)DT網(wǎng)格運動估計的特點，結合比特平面編碼技術，提出了基于DT網(wǎng)格的視頻P幀圖像的漸進式編碼方案。這些方案和MP