多視點(diǎn)視頻編碼快速算法研究【文獻(xiàn)綜述】

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述畢業(yè)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述電子信息科學(xué)與技術(shù)電子信息科學(xué)與技術(shù)多視點(diǎn)視頻編碼快速算法研究多視點(diǎn)視頻編碼快速算法研究摘要：摘要：多視點(diǎn)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(gè)視頻流內(nèi)的時(shí)空冗余及交叉冗余并提高多視點(diǎn)視頻壓縮效率的技術(shù)，為提高多視點(diǎn)視頻編解碼的處理速度提供技術(shù)支持。本文介紹了多視點(diǎn)視頻編碼技術(shù)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，分析比較了幾種快速算法，特別是多宏塊快速算法。每種快速算法均可以提高編碼效率

2、，但是性能方面卻不太相同。大多數(shù)算法采用率失真代價(jià)這一評價(jià)手段來衡量所提出的快速算法，最后提出了多視點(diǎn)視頻今后的研究方向。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：多視點(diǎn)視頻；視頻編碼；快速算法；宏塊模式選擇1、背景背景1.11.1傳統(tǒng)的單視點(diǎn)視頻編碼技術(shù)傳統(tǒng)的單視點(diǎn)視頻編碼技術(shù)傳統(tǒng)的視頻編碼技術(shù)上一種單路視頻信號(hào)，同時(shí)其對應(yīng)的深度視頻也是單路的。單路是視頻信號(hào)由于對物體圖像的采集只是從單一的一個(gè)視點(diǎn)出發(fā)的，因此在圖像呈現(xiàn)上存在不夠立體，不夠真實(shí)，同時(shí)存在遮擋的

3、問題。在傳統(tǒng)的視頻編碼技術(shù)中以ISOIEC（InternationalganizationfStardsInternationalElectroTechnicalCommission國際標(biāo)準(zhǔn)化組織國際電工委員會(huì)）制定的MPEGx系列[1]和ITUT（InternationalTelecommunicationUnion國際電子聯(lián)盟電信標(biāo)準(zhǔn)化局）制定的H.26x系列編碼技術(shù)最為人們所熟悉和應(yīng)用。1.21.2多視點(diǎn)視頻編碼技術(shù)多視點(diǎn)視頻編碼

4、技術(shù)在視頻技術(shù)領(lǐng)域中，主要的發(fā)展趨勢是追求對自然景物更加真實(shí)、清晰的表征。立體電視和立體電影表征出來的3D顯示效果；在進(jìn)行可視電話或者遠(yuǎn)程可視會(huì)議時(shí)，用戶的臨場感；遠(yuǎn)程診療時(shí)，醫(yī)生需要病人全方位的視頻信息；網(wǎng)上購物，人們也希望能夠看到物品在多個(gè)視角的描述。多視點(diǎn)視頻技術(shù)越來越受到學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的重視，并且成為當(dāng)前視頻研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一[24]。1.31.3多視點(diǎn)視頻編碼技術(shù)研究現(xiàn)狀多視點(diǎn)視頻編碼技術(shù)研究現(xiàn)狀國外對于多視點(diǎn)視頻的研究從20

5、世紀(jì)90年代就開始展開了[5]，十多年來，其研究成果已經(jīng)覆蓋多視點(diǎn)視頻各個(gè)領(lǐng)域，包括多視點(diǎn)的捕獲、編碼、傳輸以及呈現(xiàn)等。其中德國、法國、美國、日本和韓國等對多視點(diǎn)的研究比較深入[6]，比如歐洲幾個(gè)國家從1992年開始聯(lián)合開展的DISTIMA項(xiàng)目，采用MPEG2標(biāo)準(zhǔn)作為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)完整的立體視頻系統(tǒng)。另外，德國的HHI研究所致力于研究沉浸式立體視頻會(huì)議系統(tǒng)[7]。低運(yùn)動(dòng)估計(jì)的復(fù)雜度。文獻(xiàn)[13][13]一文中提出了采用宏塊模式類失真均值

6、作為閾值的快速宏塊模式選擇算法，提出了動(dòng)態(tài)多閾值的快速宏塊模式選擇快速算法，該算法的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該算法在保證多視點(diǎn)視頻編碼圖像質(zhì)量和壓縮效率的基礎(chǔ)上，能明顯降低宏塊模式選擇的計(jì)算復(fù)雜度，提高多視點(diǎn)視頻編碼的速度。文獻(xiàn)[14][14]一文提出了一種根據(jù)前一幀搜索結(jié)果判斷小塊模式搜索中途停止(HalfwayStop)算法，具體做法是：將宏塊分成7種用于幀間預(yù)測的塊模式16x16，16x8，8xl6，8x8，8x4，4x8，4x4，分別稱為模

7、式1、模式2、模式3、模式4、模式5、模式6、模式7，如果前一幀中對應(yīng)位置的塊編碼模式為Model(16x16塊模式)或Mode0(直接拷貝模式)，則停止小塊模式Mode５～Mode7的搜索。此算法能夠在獲得與全搜索算法相當(dāng)?shù)膱D像質(zhì)量、信噪比和比特率的情況下，大大降低多種塊模式運(yùn)動(dòng)估計(jì)算法的復(fù)雜度，比較適合背景相對簡單、運(yùn)動(dòng)不劇烈的視頻序列中。文獻(xiàn)[15][15]一文中采用了復(fù)雜度極低的skip模式利用零塊判決技術(shù)，能盡快早地確定該宏塊

8、是否使用skip模式，將后面的模式選擇操作全部省去，大大加快視頻編碼器的編碼速度。這種快速的幀間模式選擇算法對所有的視頻序列都有效，尤其對運(yùn)動(dòng)變化比較劇烈的視頻序列在低QP值下的編碼加速效果更加明顯。文獻(xiàn)[16][16]一文中的模式選擇快速算法，此算法根據(jù)幀間編碼宏塊的樹狀分割模式特點(diǎn)，應(yīng)用了若干簡單有效的終止搜索準(zhǔn)則，并采用動(dòng)態(tài)閾值以進(jìn)一步加快模式選擇的速度。將H.264中宏塊分成Mode１～Mode7，如當(dāng)前編碼模式SAD值(SAD

9、為原始視頻信號(hào)與參考幀信號(hào)的絕對差值和)小于動(dòng)態(tài)閾值T，則直接采用該模式，能夠在取得相近PSNR和比特率條件下，編碼速度得到較大提高，適合實(shí)時(shí)視頻應(yīng)用。多視點(diǎn)視頻編碼的方法還有很多，都是根據(jù)立體視頻對象的某種特性進(jìn)行研究和計(jì)算，但是目前還沒有一種完整的方法使編碼的視頻對象如同我們的眼睛一樣具有立體感和逼真感。概括起來，目前的多視點(diǎn)編碼技術(shù)主要存在以下問題：首先，視頻對象的語義一致性難以定義，目前還不存在一種適合所有序列的通用的算法；其次

10、，編碼過程中計(jì)算量大，難以滿足實(shí)時(shí)性要求。三、多視點(diǎn)視頻編碼技術(shù)發(fā)展趨勢三、多視點(diǎn)視頻編碼技術(shù)發(fā)展趨勢雖然隨著視頻壓縮方法的改進(jìn)，多視點(diǎn)視頻編碼方法的壓縮效率得到了很大程度上的提高，然而多視點(diǎn)視頻編碼技術(shù)還未達(dá)到成熟和完全實(shí)用的階段，在諸多環(huán)節(jié)及關(guān)鍵算法上依然存在較大的改進(jìn)余地。因此要繼續(xù)深入研究優(yōu)化的編碼算法，在保證編碼性能的前提下對現(xiàn)有的快速算法進(jìn)行改進(jìn)，提供更有效的快速算法，以便在更多的領(lǐng)域中得以推廣并應(yīng)用。在保證編碼性能的前提下