【摘要】：三維視頻(3DV)可為觀眾帶來身臨其境的立體感覺,是近期視頻編碼領(lǐng)域的一個研究點。多視點視頻加深度(Multiview video plus depth,MVD)因其具有后向兼容、支持交互等優(yōu)點被運動圖像專家組(MPEG)選作新一代3DV標準的數(shù)據(jù)格式。由于多視點視頻信息和多視點深度信息均需要編碼傳輸至解碼端,使得碼率明顯增加,因此提高3DV編碼效率顯得尤為重要。三維高效率視頻編碼(Three dimension high efficiency video coding,3D-HEVC)是MEPG正在孵化的標準,其在HEVC的基礎(chǔ)上研究高效編碼MVD。3D-HEVC針對3DV的特點提出了多項編碼工具,新增約50%的碼率提供立體視覺體驗。本文重點研究用于提高3DV編碼效率的先進殘差預(yù)測技術(shù)及利用視點間相關(guān)性的3DV快速編碼技術(shù)。具體研究內(nèi)容如下:先進殘差預(yù)測技術(shù)(advanced residual prediction,ARP)是基于視點間的殘差相關(guān)性提出的一種3D視頻編碼技術(shù),該技術(shù)可有效降低非基本視點的編碼碼率。其關(guān)鍵點在于利用已有運動信息為當前殘差構(gòu)造殘差預(yù)測值以進一步預(yù)測。若基本視點對應(yīng)塊采用幀內(nèi)編碼塊,則其不包含運動信息,這一定程度上限制了先進殘差預(yù)測的使用。針對上述問題,本文提出了一種改進的先進殘差算法。該算法利用幀內(nèi)編碼塊的相鄰塊運動矢量代替幀內(nèi)編碼塊的零矢量,以提高預(yù)測精度,改善ARP的編碼效率。實驗結(jié)果表明,采用本文所提算法,非基本視點的編碼碼率平均降低了0.12%。對于多視點視頻,同一時刻不同視點的視頻在圖像內(nèi)容上具有非常強的相關(guān)性。3D-HEVC中采用了精細預(yù)測單元劃分算法以提高編碼效率。本文基于視點間相關(guān)性提出了一種幀間預(yù)測單元優(yōu)化算法以降低3D-HEVC編碼復(fù)雜度。根據(jù)視點間PU模式之間的相關(guān)性,對當前PU的劃分模式構(gòu)建候選列表,精簡PU候選模式。在3D-HEVC的變換部分,TU采用殘差四叉樹變換結(jié)構(gòu),通過遍歷比較不同深度的變換單元的率失真代價得到最佳TU劃分。殘差四叉樹變換結(jié)構(gòu)在提升編碼效率的同時,計算復(fù)雜度顯著增加。而3D-HEVC中提出的先進殘差預(yù)測技術(shù)充分利用殘差的相關(guān)性,降低了殘差能量。實驗統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)約97.38%的使用先進殘差預(yù)測技術(shù)的TU塊并未進行劃分�；诖�,本文通過定義使用先進殘差預(yù)測技術(shù)的標志位,提出了提前終止TU劃分優(yōu)化算法。實驗結(jié)果表明,在編碼效率和峰值信噪比損失很小的情況下,相比于3D-HEVC公共測試平臺,本文所提兩種優(yōu)化算法對非基本視點的紋理圖像的編碼時間平均減少32.2%。
[Abstract]:3D video (3DV) is a research point in the field of video coding. Multi-view Video with depth (Multiview video plus depth,MVD) has been chosen as the new data format of 3DV standard by (MPEG) because of its backward compatibility and support for interaction. Since both the multi-view video information and the multi-view depth information need to be encoded and transmitted to the decoding end, the bit rate is obviously increased, so it is particularly important to improve the efficiency of 3DV coding. Three dimensional high efficiency video coding (Three dimension high efficiency video coding,3D-HEVC) is a standard that MEPG is hatching. Based on HEVC, the efficient coding MVD.3D-HEVC is studied and many coding tools are put forward according to the characteristics of 3DV. Add about 50% bit rate to provide stereoscopic vision experience. This paper focuses on the advanced residual prediction technology used to improve the efficiency of 3DV coding and the 3DV fast coding technology which utilizes the interview correlation. The main contents of this paper are as follows: the advanced residual prediction technique (advanced residual prediction,ARP) is a 3D video coding technique based on the residual correlation between viewpoints, which can effectively reduce the coding rate of non-basic viewpoints. The key point is to use the existing motion information to construct the residual prediction value for the current residuals. If the basic viewpoint corresponding block adopts the intra coding block, it does not contain motion information, which limits the use of advanced residual prediction to some extent. In order to solve the above problems, an improved advanced residual algorithm is proposed in this paper. In order to improve the prediction accuracy and improve the coding efficiency of ARP, the motion vectors of adjacent blocks of intra coding blocks are used to replace the zero vectors of intra coding blocks. The experimental results show that with the proposed algorithm, the coding rate of the non-basic viewpoint is reduced by 0.12 on average. For multi-view video, video with different viewpoints at the same time has strong correlation in image content. In 3D-HEVC, fine prediction unit partition algorithm is used to improve coding efficiency. In this paper, an inter-frame prediction unit optimization algorithm based on inter-view correlation is proposed to reduce the complexity of 3D-HEVC coding. According to the correlation between PU modes, the candidate list of current PU partitioning mode is constructed, and the PU candidate mode is simplified. In the transformation part of 3D-HEVC, TU adopts the residual quadtree transform structure, and obtains the best TU partition by traversing and comparing the rate-distortion cost of the transformation units of different depths. The residuals quadtree transform structure not only improves the coding efficiency, but also increases the computational complexity significantly. The advanced residual prediction technique proposed in 3D-HEVC makes full use of the correlation of the residual error and reduces the residual energy. Experimental statistics show that 97.38% of TU blocks using advanced residual prediction technology are not divided. Based on this, this paper proposes a preemptive TU partition optimization algorithm by defining the symbol bits using advanced residual prediction techniques. The experimental results show that when the coding efficiency and PSNR loss are very small, compared with the 3D-HEVC common test platform, the two optimization algorithms proposed in this paper reduce the average coding time of non-basic viewpoint texture images by 32.2b.
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TN919.81

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王曉明;;一種改進的方塊編碼算法[J];福建電腦;2008年05期

2 雷輝;;基于多掃描閾值的圖像分割編碼算法[J];計算機與數(shù)字工程;2008年05期

3 張淑芳;李凱;徐江濤;瞿廣財;;基于壓縮感知的圖像自適應(yīng)編碼算法[J];天津大學(xué)學(xué)報;2012年04期

4 陳思佳;;一種改進的嵌入式小波圖像編碼算法[J];現(xiàn)代計算機(專業(yè)版);2013年23期

5 王向陽,楊紅穎;基于四叉樹分割量化與關(guān)聯(lián)模型的圖像編碼算法[J];電路與系統(tǒng)學(xué)報;2003年06期

6 方勇,吳成柯,朱紅;一種新的漸進精細可分級編碼算法[J];電子學(xué)報;2004年08期

7 張專成,李廣林;基于結(jié)構(gòu)樹集合分割的效能選擇性圖像編碼算法的改進[J];計算機應(yīng)用與軟件;2004年12期

8 杜偉娜,周磊,孫軍;易于硬件實現(xiàn)的內(nèi)嵌圖像編碼算法[J];紅外與激光工程;2005年03期

9 王曉明;;方塊編碼算法之改進[J];硅谷;2009年09期

10 王向陽;關(guān)于圖像壓縮編碼算法研究的綜述[J];煙臺師范學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版);2001年04期

相關(guān)會議論文 前10條

1 路敬yN;路敬偉;王冬梅;;一種新型圖像編碼算法的設(shè)計與實現(xiàn)[A];計算機技術(shù)與應(yīng)用進展——全國第17屆計算機科學(xué)與技術(shù)應(yīng)用（CACIS）學(xué)術(shù)會議論文集（上冊）[C];2006年

2 龔聲蓉;王朝暉;;結(jié)合視頻分割的形狀編碼算法[A];蘇州市自然科學(xué)優(yōu)秀學(xué)術(shù)論文匯編(2008-2009)[C];2010年

3 孫雪青;邱敏華;余藜藜;邵謙明;;矩形塊填充法:一種新的圖像編碼算法[A];通信理論與信號處理新進展——2005年通信理論與信號處理年會論文集[C];2005年

4 盧輝斌;耿玉靜;趙華;;一種基于小波數(shù)據(jù)形態(tài)學(xué)描述的圖像編碼算法[A];計算機技術(shù)與應(yīng)用進展——全國第17屆計算機科學(xué)與技術(shù)應(yīng)用（CACIS）學(xué)術(shù)會議論文集（上冊）[C];2006年

5 宋相培;于忠臣;;改進型RS(534,518)編碼算法的硬件設(shè)計[A];2011年通信與信息技術(shù)新進展——第八屆中國通信學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文集[C];2011年

6 肖永隆;柳葆芳;平西建;;基于PIM自適應(yīng)量化編碼算法[A];中國圖象圖形科學(xué)技術(shù)新進展——第九屆全國圖象圖形科技大會論文集[C];1998年

7 胡方方;張金成;胡敏芳;;基于WUDFB的嵌入式塊SAR圖像編碼算法[A];第七屆全國信息獲取與處理學(xué)術(shù)會議論文集[C];2009年

8 黃建華;常守鋒;董晶晶;;面向北斗短報文的中文分詞及壓縮編碼算法[A];第三屆中國衛(wèi)星導(dǎo)航學(xué)術(shù)年會電子文集——S02衛(wèi)星導(dǎo)航信號體制及兼容與互操作[C];2012年

9 叢培杰;孟憲元;王麗華;叢樹毓;;MP3編碼算法FPGA設(shè)計與實現(xiàn)[A];全國第4屆信號和智能信息處理與應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];2010年

10 熊欽;劉文楷;白文樂;;TD-SCDMA系統(tǒng)卷積編碼算法研究與實現(xiàn)[A];2009通信理論與技術(shù)新發(fā)展——第十四屆全國青年通信學(xué)術(shù)會議論文集[C];2009年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前5條

1 唐國維;嵌入式小波圖像編碼算法及應(yīng)用研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

2 廖靈芝;稀疏編碼算法中的自適應(yīng)問題研究[D];北京交通大學(xué);2008年

3 馬大瑋;小波圖像壓縮編碼算法及應(yīng)用研究[D];重慶大學(xué);2002年

4 蔣文軍;基于率失真優(yōu)化的嵌套式靜態(tài)圖像編碼算法研究[D];電子科技大學(xué);2003年

5 韓鈺;基于紋理合成的圖像編碼算法[D];北京郵電大學(xué);2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 董文忠;MP3編碼算法及FPGA實現(xiàn)[D];五邑大學(xué);2015年

2 李銳;WIFI系統(tǒng)中QC-LDPC編碼算法研究與FPGA實現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2014年

3 白宇恒;基于冗余字典的監(jiān)控視頻壓縮編碼算法的研究與實現(xiàn)[D];北京工業(yè)大學(xué);2015年

4 王斌;3D-HEVC預(yù)測編碼算法研究[D];西安電子科技大學(xué);2014年

5 李玲;基于人類視覺的小波圖像編碼算法研究[D];遼寧師范大學(xué);2010年

6 辛軼;糾錯輸出編碼算法的研究及其應(yīng)用[D];福建師范大學(xué);2011年

7 張媛;嵌入式小波圖像編碼算法的研究[D];南京理工大學(xué);2007年

8 王衛(wèi)國;基于小波均值塊的漸進圖像編碼算法的研究[D];西安電子科技大學(xué);2002年

9 鄧曼;基于小波與分形的混合圖像編碼算法的研究[D];東北大學(xué);2009年

10 裘陸君;靜止和活動圖像一體化壓縮編碼算法及硬件實現(xiàn)研究[D];西安電子科技大學(xué);2011年

，

本文編號：2418271