基于深度圖繪制的三維視頻編碼技術(shù)研究.pdf

1、隨著人們對視覺觀感體驗要求的不斷提高，對視頻場景更加逼真的視覺效果的追求，三維視頻系統(tǒng)成為視頻研究領(lǐng)域的一個重要方向。與傳統(tǒng)的二維視頻技術(shù)相比，三維視頻通過增加深度信息為用戶提供自然場景的立體描述，進而為用戶帶來“身臨其境”的視覺感受。此外，三維視頻還允許用戶進行交互式的視點選擇，以方便用戶從任意視角和視點對原始三維場景進行觀看。由于這些優(yōu)點，三維視頻技術(shù)已經(jīng)逐漸開始被廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域，如三維電視、自由視點電視、虛擬現(xiàn)實、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)實現(xiàn)，通常包括三維視頻采集、三維場景表示、三維視頻編碼、三維場景繪制以及交互式顯示等幾個重要的技術(shù)環(huán)節(jié)。其中，三維視頻系統(tǒng)采集到的視頻數(shù)據(jù)包含多個視點的視頻數(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，在實際的應(yīng)用中，網(wǎng)絡(luò)帶寬和存儲資源往往是極其有限的。因此，如何高效地實現(xiàn)三維視頻數(shù)據(jù)的壓縮編碼是一個亟待解決的重要問題。本文正是在這樣的背景

3、下，對三維視頻技術(shù)中的數(shù)據(jù)壓縮編碼問題展開深入的研究，具有重要的理論指導(dǎo)意義和實際應(yīng)用價值。
　　第一章緒論部分首先闡述了本文選題的背景和意義，隨后對當(dāng)前國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀進行了綜述并作相應(yīng)的總結(jié)，最后介紹了本課題的主要研究內(nèi)容和論文結(jié)構(gòu)安排。
　　第二章對三維視頻參考視點的選擇進行研究，提出了一種基于率失真估計的三維視頻參考視點選擇方法。該方法首先通過對參考視點壓縮失真、虛擬視點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選擇問題表示為限制條件下的最優(yōu)化問題。最后通過求解率失真模型中的幾個參數(shù)實現(xiàn)了參考視點對于不同碼率限制的自適應(yīng)選擇。
　　第三章對多視點紋理視頻編碼進行研究，提出了一種基于視覺顯著性分析的多視點紋理視頻編碼方法。該方法首先建立了一種新穎的融合顏色信息和運動信息的視頻顯著性濾波器，并使用該顯著性濾波器檢測出中間視點的顯著性分布。然后，利用三維圖像變換獲取其余視點

5、的顯著性圖，并將所有視點的顯著性圖轉(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控制其編碼量化步長，從而實現(xiàn)基于顯著性的宏塊級的編碼質(zhì)量控制。
　　第四章對三維視頻深度圖編碼進行研究，提出了一種基于恰可識別視差錯誤估計的三維視頻深度圖編碼方法。首先，根據(jù)虛擬視點的合成原理，建立了深度像素的恰可識別視差錯誤模型，使得任何位于該恰可識別視差錯誤范圍內(nèi)的深度誤差都不會導(dǎo)致虛擬合成視點產(chǎn)生可以被人眼感知到的失