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《多視點視頻編碼方法的的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要為滿足視頻場景自然和真實再現(xiàn)需求，具有3D視覺功能的多視點視頻技術(shù)正越來越受到學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的重視，并成為近年來視頻研究的熱點之一。多視點視頻蘊涵了景物的深度信息，在自然場景的表征上更具真實感，在3D電視、自由視點電視、具有臨場感的可視會議及虛擬現(xiàn)實等領(lǐng)域展現(xiàn)了廣闊的應(yīng)用前景。然而多視點視頻具有巨大的數(shù)據(jù)量，存貯和傳輸十分困難，必須對其進(jìn)行高效的壓縮。在多視點視頻中，除了各個視頻流內(nèi)具有很強(qiáng)的空間和時間相關(guān)性，各視點之間也具有一定的交叉相關(guān)性，如何有效地利用這些相關(guān)性是提高多視點視頻編碼效率的關(guān)鍵。為提高多視點視
2、頻的壓縮效率，本文在多視點視頻編碼的預(yù)測框架、運動與視差矢量的預(yù)測、基于顏色差異補(bǔ)償?shù)囊暡铑A(yù)測編碼以及碼率控制等方面進(jìn)行了研究。本文首先分析了多視點視頻中視差預(yù)測特性和各種相關(guān)性的相對大小，在此基礎(chǔ)上，提出了基于H．264的多視點視頻編碼方案，使用H．264的幀內(nèi)方向預(yù)測和幀間多模式預(yù)測解除多視點視頻的空問相關(guān)性、時間相關(guān)性和交叉相關(guān)性。在視差預(yù)測中引入全局視差預(yù)測編碼模式，并將其集成到H．264的多模式預(yù)測編碼中，提高了壓縮效率；為減少編碼視差矢量和運動矢量所需的比特數(shù)，提出了改進(jìn)的視差矢量和運動矢量預(yù)測方法，該方
3、法除了利用視差矢量和運動矢量的空間相關(guān)性，還利用了它們在相鄰視點或相鄰時刻的對應(yīng)關(guān)系。另外，本文還提出了一種基于分層結(jié)構(gòu)的視差預(yù)測框架，使多視點視頻碼流具有“視點可分級”、“視點隨機(jī)訪問”和“部分視點解碼”的功能。在多視點視頻中，由于各攝像機(jī)所處方位不同的影響，接收到的光線強(qiáng)度存在差異，同時各攝像機(jī)的增益、電平等也不能保證完全一致，導(dǎo)致實際獲得的多視點視頻圖像之間存在著顏色(包括亮度和色差信號)差別，從而嚴(yán)重影響多視點視頻的壓縮性能。為進(jìn)一步提高多視點視頻的壓縮效率，本文深入研究了基于顏色差異補(bǔ)償?shù)囊暡铑A(yù)測編碼。在分
4、析了不同視點圖像之間的顏色差異基礎(chǔ)上，對其進(jìn)行建模，然后根據(jù)對模型的簡化程度，提出和實現(xiàn)了多種基于顏色差異補(bǔ)償?shù)囊暡铑A(yù)測編碼方法：全局線性顏色差異補(bǔ)償、全局非線性顏色差異補(bǔ)償、局部顏色差異補(bǔ)償、全局與局部自適應(yīng)的顏色差異補(bǔ)償。實驗結(jié)果驗證了本文的顏色差異補(bǔ)償方法明顯改善了視差預(yù)測，提高了多視點視頻的壓縮效率?，斅士刂剖且曨l編碼中非常重要的技術(shù)之一，它是任何視頻編碼都不能回避的問題。對于單視點視頻編碼，由于傳統(tǒng)的多通道VBR碼率控制算法計算復(fù)雜度高，不適用于實時視頻應(yīng)用，本文提出了一種低復(fù)雜度的單通道VBR碼率控制算法
5、。該算法根據(jù)圖像復(fù)雜度來分配當(dāng)前圖像的目標(biāo)比特數(shù)，算法中的模型參數(shù)隨輸入視頻自適應(yīng)更新，適應(yīng)了視頻的場景變化。浙江大學(xué)博士學(xué)位論文實驗結(jié)果表明，該算法在滿足碼率條件下可獲得相對穩(wěn)定的視頻質(zhì)量。目前，對多視點視頻編碼碼率控制的研究尚未深入，本文提出了一種適合本文多視點視頻編碼方案的碼率控制算法。該算法根據(jù)每個視點圖像的編碼復(fù)雜度來分配圖像的目標(biāo)編碼比特數(shù)；另外該算法為每個視點的圖像建立了獨立的二次信源模型，能夠精確控制每個視點的實際編碼比特數(shù)。實驗結(jié)果表明，該算法能夠有效地控制多視點視頻的碼率，同時獲得了較高的編碼效率
6、。關(guān)鍵詞：多視點視頻編碼、視差預(yù)測、全局視差估計、顏色差異補(bǔ)償、碼率控制AbstractMulti-viewvideo，whichCallprovideviewerswiththebenefitsofaddedrealism,selectiveviewing,andimprovedsc∞eunderstanding,willbewidelyusedinthefieldsof3DTV,flee-viewpointTV,immersivevideoconferencing,virtualrealityetc．Howeve
7、ralargeamountofdataisonemajorobstacleforusingmulti-viewvideoisthelargeamountofdata．Amulti·foldincreaseinbandwidthovertheexistingsingle-viewmakesitextremelytoughtotransmitandstoremulti-viewvideodata．Thisthesismainlycoucerustheproblemsofhighlyefficientmulti—viewv
8、ideocoding(MVC)．Toachievehighcompressionefficiency,co-relationbetweenthedifferentviewsmustbeexploitedinmulti—viewvideocodingscheme．Basedonthisscenario,weproposevariouseffici
