深度視頻快速高效編碼算法研究.pdf

1、隨著三維(Three Dimensional,3D)顯示技術(shù)及交互式多媒體系統(tǒng)的發(fā)展，3D視頻的應(yīng)用，比如三維電視(3DTV)和自由視點(diǎn)電視(FTV)，在近些年都得到了很大的發(fā)展。多視點(diǎn)彩色加深度(Multiview Video plus Depth, MVD)是主流的3D視頻格式。多視點(diǎn)深度視頻作為MVD的重要組成部分，主要是用于在顯示端合成新的虛擬視點(diǎn)。多視點(diǎn)視頻與單視點(diǎn)視頻相比，包含了更多的視頻信息，數(shù)據(jù)量極大。在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的情

2、況下，首要解決的問題是如何對(duì)龐大的數(shù)據(jù)量進(jìn)行高效編碼。此外，深度視頻和彩色視頻采用相同的編碼標(biāo)準(zhǔn)，為了提高壓縮性能，獲得較高的虛擬視點(diǎn)繪制質(zhì)量，遍歷多個(gè)模式和多個(gè)參考幀，然而這些改進(jìn)的技術(shù)使得編碼復(fù)雜度成倍增長(zhǎng)。本文針對(duì)深度視頻編碼過程中低壓縮效率和高復(fù)雜度的問題，提出了三個(gè)有效可行的算法，主要包括：
　　(1)深度視頻中大部分區(qū)域都比較平坦，紋理也比較少，這些區(qū)域中的模式種類相對(duì)較少，個(gè)別模式占的比例很高。而深度視頻中的運(yùn)動(dòng)區(qū)域

3、以及邊界區(qū)域內(nèi)的深度值變化比較大，模式比較復(fù)雜，對(duì)虛擬視點(diǎn)質(zhì)量的影響也比較大?？紤]以上因素將深度視頻分為四個(gè)不同的區(qū)域，對(duì)不同的區(qū)域采用不同的編碼模式。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，提出算法節(jié)約了85.73％～91.06%的編碼時(shí)間，同時(shí)保證碼率和虛擬視點(diǎn)質(zhì)量基本不變。
　　(2)首先，根據(jù)彩色視頻中宏塊像素值在時(shí)域范圍內(nèi)的差別，將深度視頻劃分為兩個(gè)不同的區(qū)域：運(yùn)動(dòng)區(qū)域和靜止區(qū)域。靜止區(qū)域內(nèi)的宏塊不編碼，在重建時(shí)從前向參考幀相對(duì)應(yīng)的位置拷貝像素值

4、。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，提出算法的BDBR最高可以節(jié)約56.83%，BDPSNR提高1.93dB，與此同時(shí)還在一定程度上節(jié)約了編碼的時(shí)間。
　　(3)結(jié)合深度視頻內(nèi)當(dāng)前宏塊和參考幀中對(duì)應(yīng)位置宏塊、幀內(nèi)相鄰的宏塊之間的關(guān)聯(lián)程度以及邊界區(qū)域?qū)μ摂M視點(diǎn)質(zhì)量影響較大等因素，深度視頻被分為五個(gè)不同的區(qū)域，分析了各個(gè)區(qū)域內(nèi)的候選模式和主要候選模式的率失真代價(jià)值，提出了提前終止部分區(qū)域模式選擇過程的方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，提出算法在編碼碼率和繪制質(zhì)量差異很