多視點視頻編碼快速算法研究【開題報告】

1、畢業(yè)設計開題報告畢業(yè)設計開題報告電子信息科學與技術電子信息科學與技術多視點視頻編碼快速算法研究多視點視頻編碼快速算法研究一、選題的背景與意義一、選題的背景與意義1.11.1研究目的與意義研究目的與意義隨著計算通信和顯示技術的不斷發(fā)展，2D音頻技術已經走向成熟，并逐漸應用于各個領域，然而，人們對于數字視頻的要求日益提高，人們希望看到表征自然景物的數字視頻能夠更加地清晰、更加地真實。為滿足視頻場景自然和真實再現需求，具有3D視覺功能的多視點

2、視頻技術正越來越受到學術界和工業(yè)界的重視，并成為近年來視頻研究的熱點之一，已經吸引了越來越多的國內外的學者，并在各個領域中得到了廣泛的應用。如具有臨場感的可視會議任意視點視頻、三維電視、交融式會議電視、遠程醫(yī)學診療、虛擬現實以及視頻監(jiān)視系統(tǒng)等多種正在興起的多媒體業(yè)務。多視點視頻（MultiviewVideo）是單通道視頻信號在空間方面的擴展，是一種新型的具有立體感和交互操作功能的視頻，通過在場景中放置多臺攝像機，記錄下多個視頻數據，提供

3、給用戶以視點選擇和場景漫游的交互能力。由于技術條件的限制，立體視頻一直沒有得到快速的發(fā)展，進入20世紀90年代后，隨著三維顯示技術的進步，多視點視頻技術得到了全世界學者的關注，成為了一個研究的熱點。多視點視頻與單通道視頻系統(tǒng)相比，多視點視頻信號采集自多個相機，其數據量隨著相機數目的增加而成倍增加。所以必須采用更高效的數據壓縮編碼技術，才能對多視點視頻系統(tǒng)的數據進行有效的存儲和傳輸。同時，隨著人們對視頻觀看質量要求的提高，高分辨率、高清晰

4、度是今后的趨勢，這將帶來視頻數據量的急劇增加。要將多視點視頻運用到實際系統(tǒng)中，必須對多視點視頻信息進行壓縮編碼，緩解多視點視頻信息帶來的存儲和傳輸壓力。多視點視頻編碼快速算法的主要目的，是研究如何通過提高壓縮效率以及有效消除各個視頻流內的時空冗余及交叉冗余并提高多視點視頻壓縮效率的技術，為提高多視點視頻編解碼的處理速度提供技術支持。而目前處理高壓縮的單視點視頻尚無法達到這個要求，這將嚴重阻礙多視點視頻的應用和發(fā)展。于是，能夠在保證編碼性

5、能的前提下提高編碼的速度，成了多視點視頻編碼中的關鍵技術之一。本課題的一個重要研究內容是在幾乎不影響編碼率失真的情況下，提高多視頻編碼的速度。1.21.2多視點視頻快速選擇算法研究現狀及發(fā)展趨勢多視點視頻快速選擇算法研究現狀及發(fā)展趨勢1.2.11.2.1多視點視頻快速選擇算法多視點視頻快速選擇算法幀S1T0、幀S1T8、幀S0T4和幀S2T4，其中幀S1T0和幀S1T8為時間參考幀，幀S0T4和幀S2T4為視點參考幀。ViewTimeI

6、0B3B2B3B1B3B2P0B3B2B3B1B3B2B1b4B3b4B2b4B3B1b4B3b4B2b4B3B3B3b4b4I0P0B1B1P0B3B2B3B1B3B2B3P0……………P0B3B2B3B1B3B2B1b4B3b4B2b4B3B3b4P0B1……P0B3B2B3B1B3B2B3P0……S0S1S2S3S4S5S6S7T0T1T2T3T4T5T6T7T8圖21基于HBP的多視點編碼結構2.1.22.1.2JMVMJMVM

7、的宏塊模式選擇的宏塊模式選擇通過完成基于各種編碼結構的多視點視頻序列的編解碼。在編碼過程中，計算最小率失真代價，利用率失真優(yōu)化技術來進行宏塊模式的選擇。2.1.32.1.3JMVMJMVM的宏塊模式分類的宏塊模式分類根據各幀編碼宏塊模式選擇的結果，發(fā)現其具有統(tǒng)計規(guī)律。引入參數N(C)和T(C)分別表示在幀編碼過程中，最優(yōu)宏塊模式屬于宏塊模式C的概率和率失真代價平均值，得出具體計算方法。采用幀間宏塊選擇算法，對各種多視點視頻測試序列的各個

8、視點采用圖21所示的HBP編碼結構進行編碼，得到幀宏塊模式選擇情況的統(tǒng)計結果。分析在JMVM中，各個宏塊模式的統(tǒng)計特征。并根據分析所得的結果對宏塊模式進行分類。2.1.42.1.4宏塊模式類失真均值作為閾值的快速宏塊模式選擇算法宏塊模式類失真均值作為閾值的快速宏塊模式選擇算法由于在快速算法中，如果采用單閾值作為宏塊模式搜索過程提前終止條件，搜索到最優(yōu)的宏塊模式會比較困難，因此進行多閾值的實現。利用模式分類可以實現多閾值。假設分析在JMV

9、M中各個宏塊模式的統(tǒng)計特征的結果，可以將宏塊模式分為四類。于是，為了避免采用單閾值作為宏塊模式搜索過程中難以搜索到最優(yōu)的宏塊模式的情況，提出采用三個閾值的快速宏塊模式選擇算法。2.1.52.1.5閾值的獲取及其動態(tài)更新閾值的獲取及其動態(tài)更新通過分析研究類失真均值和各個參數之間的關系，得出近似的計算方法。在編碼過程中，如果采用固定閾值，隨著時間的推移，圖像內容發(fā)生變化，勢必會產生嚴重的宏塊誤匹配現象，導數編碼率失真性能的下降。因此可以對閾