基于视点间相关性的多视点视频编码技术研究

摘要

随着电子产品的普及和多媒体技术的发展，数字传媒产品已经影响了人们的现代社会生活习惯，但是，传统的2D视频已经满足不了人们的需求，真实场景再现的多视点视频成为了新的应用。例如:立体电视、自由视点体育电视、远程多视点医疗等。然而多视点视频的普及和推广依赖于多视点视频压缩技术、多视点视频显示技术。因为多视点视频产生大量的数据，这很大程度上影响了存储和传输的效率，所以如何对多视点视频进行有效的压缩成为了必须要解决的问题。在多视点视频编码中有两大难点:第一、如何充分利用多视点视频中的空间相关性、时间相关性、视点间相关性，从而提高多视点视频的压缩性能;第二、利用多视点视频编码过程的编码信息的相关性，在不影响视频质量的同时减少多视点视频编码的算法复杂度。
　　 本文在提高多视点视频编码的压缩性能和减少多视点视频编码的编码时间这两个方面进行了研究，根据实验结果分析，本文方法有明显的效果。
　　 本文首先阐述了多视点视频编码的研究背景和意义，总结了多视点视频编码的研究现状。介绍了H.264/AVC编码标准的关键算法，然后对多视点视频编码预测结构的性能进行了测试和分析。最后，对多视点视频编码中的提高压缩性能的方法和快速算法进行如下改进:
　　 1、针对多视点视频中因为相机参数矫正不准确和视点位置变化而引起的亮度变化，采用自适应局部亮度补偿的方法。通过对6组多视点视频序列进行测试，并与其他方法性能对比，此方法能有效的提高多视点视频编码的压缩性能。
　　 2、多视点编码不仅有时间方向的运动估计，而且存在视点方向的视点估计，这样虽然取得了高效的压缩性能，但是也极大的增加了编码的复杂度。本文利用相邻视点中相应宏块、前一编码帧中相应宏块和相邻已编码宏块在编码过程中生成的运动矢量和率失真代价值来对当前宏块编码进行自适应快速算法。该算法经过测试和比较，在保证视频质量下降不大和码流增加不多情况下，能有效减少多视点视频编码的算法复杂度。

目录

声明

摘要

第一章 引言

1．1 论文研究背景和意义

1．2 多视点视频应用

1．2．1 自由视点电视

1．2．2 3D视频／3DTV

1．3 多视点视频编码研究发展与现状

1．3．1 视频编码的发展

1．3．2 多视点视频编码的发展

1．3．3 多视点视频编码研究现状

1．4 论文的主要工作内容及结构

第二章 H．264／AVC视频编码基础

2．1 H．264／AV视频编码标准概述

2．1．1 H．264／AVC档次和级别

2．1．2 H．264／AVC分层结构

2．2 H．264／AVC编码器和解码器

2．2．1 H．264／AVC编码器

2．2．2 H．264／AVC解码器

2．3 H．264／AVC编码标准中关键技术

2．3．1 H．264／AVC帧内编码

2．3．2 H．264／AVC帧间编码

2．4 本章小结

第三章 基于H．264／AVC的多视点视频编码关键技术

3．1 多视点视频编码需求

3．2 测试序列和测试条件

3．3 模式判决准则及视频质量评估方法

3．3．1 模式判决准则

3．3．2 视频质量评价方法

3．4 多视点视频编码预测结构及分析

3．4．1 视点和时间的相关性

3．4．2 预测结构分析

3．5 本章小结

第四章 一种自适应局部亮度补偿多视点视频编码方法

4．1 宏块的亮度补偿

4．1．1 亮度变化值的估算

4．1．2 修正的块匹配准则和亮度补偿

4．2 自适应局部亮度补偿

4．2．1 16x16模式的亮度补偿标志位的判定

4．2．2 SKIP模式亮度补偿标识位的推导

4．3 实验结果和分析

4．4 本章小结

第五章 一种自适应的多视点视频编码快速算法

5．1 参考帧和预测方向选择

5．2 SKIP模式自适应阈值判决

5．3 尺寸大小的自适应模式选择

5．4 减少Inter8×8模式复杂度

5．4 本章快速算法流程

5．5 实验结果和分析

5．6 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 论文总结

6．2 未来展望

致谢

参考文献

附录 作者在攻读硕士期间取得的成果