低復(fù)雜度的立體高效視頻編碼方法研究
發(fā)布時間:2020-06-23 16:14
【摘要】:隨著多媒體產(chǎn)業(yè)的加速發(fā)展,各領(lǐng)域?qū)σ曨l清晰度和分辨率都提出了更高的要求,三維(3D)視頻獨有的立體感和交互性強等特點給觀眾帶來了全新的觀感體驗,由此也應(yīng)用到了許多領(lǐng)域。然而,立體視頻產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量對網(wǎng)絡(luò)傳輸和存儲資源都是極大的負擔(dān),限制了其在實時傳輸領(lǐng)域的應(yīng)用,對3D視頻的編碼壓縮成為了國內(nèi)外的關(guān)注點。為此,視頻編碼聯(lián)合編碼小組發(fā)布了 3D高效視頻編碼標準(3D-HEVC),用于編碼壓縮當前3D視頻數(shù)據(jù)。3D-HEVC是HEVC/H.265編碼標準的3D拓展,3D-HEVC沿用了 HEVC中的重要編碼技術(shù),包括編碼單元、預(yù)測單元、運動矢量等技術(shù),此外還使用了視差矢量、視點間預(yù)測、視點合成預(yù)測等編碼技術(shù)。新技術(shù)在帶來編碼效率和壓縮率提升的同時,也造成了編碼復(fù)雜度的增加。為了進一步降低視頻壓縮的時間復(fù)雜度,加強其在實時性領(lǐng)域的應(yīng)用,本文主要從預(yù)測模塊中找出編碼規(guī)律和理論依據(jù),在原始編碼平臺基礎(chǔ)上,設(shè)計出低復(fù)雜度的立體高效視頻編碼算法:首先對紋理圖編碼展開優(yōu)化,分析統(tǒng)計紋理圖編碼模式,總結(jié)出幀間中Merge模式和其他Inter模式不同的預(yù)測特征,結(jié)合預(yù)測單元的運動矢量和視差矢量候選表的建立過程,利用空域、時域和視點間候選值的相關(guān)性,自適應(yīng)去掉多余候選值,減少幀間預(yù)測計算,提高編碼效率。此外,當其他Inter模式滿足設(shè)定的判斷條件時,還可以繼續(xù)跳過運動估計和視差估計等模塊,進一步壓縮編碼過程。實驗測試結(jié)果顯示本算法平均能節(jié)省33.03%的紋理圖編碼時間,提高了立體視頻的編碼效率。其次對深度圖編碼展開優(yōu)化,研究紋理圖與深度圖之間的編碼相似性,利用兩者相似性預(yù)測出深度圖的編碼,包括編碼單元尺寸,預(yù)測模式等劃分信息。當紋理圖編碼完成后,把編碼信息保存到緩沖區(qū),對應(yīng)的深度圖則直接調(diào)用已編碼的紋理圖信息,直接跳過剩余的尺寸劃分,實現(xiàn)編碼單元和預(yù)測單元的快速決策�;诩y理圖與深度圖關(guān)系的快速深度圖編碼算法在編碼失真損失極小的情況下,實現(xiàn)了深度圖時間復(fù)雜度41.89%的節(jié)省。
【學(xué)位授予單位】:南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號】:TN919.81
【圖文】:
帶寬和存儲壓力,使得3D視頻的實時傳輸有了更多的可能,而且加入的深度圖可以提逡逑供景深信息,給觀眾也帶來了更高級更真實的觀影體驗。逡逑編碼端在完成編碼工作后,會把碼流傳輸?shù)浇獯a端。如圖1-2所示,多視點加深度逡逑圖視頻信息經(jīng)過編碼器編碼,然后把碼流傳輸?shù)浇獯a端,解碼端根據(jù)基于深度圖像技術(shù)逡逑(Depth-image邋Based邋Rendering,DIBR)完成多路視頻的分解以及虛擬視點的繪制[|7]。逡逑由于立體視頻一般至少需要3臺相機采集數(shù)據(jù),但是3D電影等視頻的放映要超過三路逡逑視頻數(shù)據(jù),因此需要DIBR技術(shù)為3D視頻的放映作為支撐。DffiR主要通過對深度圖的逡逑插值和映射生成新的視點視圖,不需要再對3D場景進行繁瑣的重建。視點合成技術(shù)不逡逑僅可用于解碼重建視頻,還可在編碼時作為預(yù)測的參考圖像[18]。根據(jù)幀間和視點間己編逡逑碼的圖像合成所需的虛擬視點圖像,可以獲取編碼中的視差矢量以及其他編碼信息,逡逑3DV編碼器輸入邐3DV解碼器輸出逡逑video邋pictures邐—邐—邐video邋pictures逡逑tiSi邋30^m邋比特流邋30灥邐j逡逑mm邋^邋m邋m逡逑depth邋maps邋I邋■.邐*邋deotti邋maps邐■'邋 ̄邐顯7K逡逑camera邋pafametecs邐Sender邐JD邋receiver邋camera邋parameters逡逑丨立體乫邋lIlMkiMi邐#逡逑丨提
多路復(fù)用逡逑比釋流逡逑圖1-1多視點視頻編碼結(jié)構(gòu)逡逑2012年,MPEG在日內(nèi)瓦召開的會議[16]上采納了邋HHI應(yīng)用于HEVC平臺的3D編逡逑碼方案。與之前MVC方案的不同,HEVC方案的壓縮率比AVC要高出一倍,緩解了逡逑帶寬和存儲壓力,使得3D視頻的實時傳輸有了更多的可能,而且加入的深度圖可以提逡逑供景深信息,給觀眾也帶來了更高級更真實的觀影體驗。逡逑編碼端在完成編碼工作后,會把碼流傳輸?shù)浇獯a端。如圖1-2所示,多視點加深度逡逑圖視頻信息經(jīng)過編碼器編碼,然后把碼流傳輸?shù)浇獯a端,解碼端根據(jù)基于深度圖像技術(shù)逡逑(Depth-image邋Based邋Rendering,DIBR)完成多路視頻的分解以及虛擬視點的繪制[|7]。逡逑由于立體視頻一般至少需要3臺相機采集數(shù)據(jù)
【學(xué)位授予單位】:南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號】:TN919.81
【圖文】:
帶寬和存儲壓力,使得3D視頻的實時傳輸有了更多的可能,而且加入的深度圖可以提逡逑供景深信息,給觀眾也帶來了更高級更真實的觀影體驗。逡逑編碼端在完成編碼工作后,會把碼流傳輸?shù)浇獯a端。如圖1-2所示,多視點加深度逡逑圖視頻信息經(jīng)過編碼器編碼,然后把碼流傳輸?shù)浇獯a端,解碼端根據(jù)基于深度圖像技術(shù)逡逑(Depth-image邋Based邋Rendering,DIBR)完成多路視頻的分解以及虛擬視點的繪制[|7]。逡逑由于立體視頻一般至少需要3臺相機采集數(shù)據(jù),但是3D電影等視頻的放映要超過三路逡逑視頻數(shù)據(jù),因此需要DIBR技術(shù)為3D視頻的放映作為支撐。DffiR主要通過對深度圖的逡逑插值和映射生成新的視點視圖,不需要再對3D場景進行繁瑣的重建。視點合成技術(shù)不逡逑僅可用于解碼重建視頻,還可在編碼時作為預(yù)測的參考圖像[18]。根據(jù)幀間和視點間己編逡逑碼的圖像合成所需的虛擬視點圖像,可以獲取編碼中的視差矢量以及其他編碼信息,逡逑3DV編碼器輸入邐3DV解碼器輸出逡逑video邋pictures邐—邐—邐video邋pictures逡逑tiSi邋30^m邋比特流邋30灥邐j逡逑mm邋^邋m邋m逡逑depth邋maps邋I邋■.邐*邋deotti邋maps邐■'邋 ̄邐顯7K逡逑camera邋pafametecs邐Sender邐JD邋receiver邋camera邋parameters逡逑丨立體乫邋lIlMkiMi邐#逡逑丨提
多路復(fù)用逡逑比釋流逡逑圖1-1多視點視頻編碼結(jié)構(gòu)逡逑2012年,MPEG在日內(nèi)瓦召開的會議[16]上采納了邋HHI應(yīng)用于HEVC平臺的3D編逡逑碼方案。與之前MVC方案的不同,HEVC方案的壓縮率比AVC要高出一倍,緩解了逡逑帶寬和存儲壓力,使得3D視頻的實時傳輸有了更多的可能,而且加入的深度圖可以提逡逑供景深信息,給觀眾也帶來了更高級更真實的觀影體驗。逡逑編碼端在完成編碼工作后,會把碼流傳輸?shù)浇獯a端。如圖1-2所示,多視點加深度逡逑圖視頻信息經(jīng)過編碼器編碼,然后把碼流傳輸?shù)浇獯a端,解碼端根據(jù)基于深度圖像技術(shù)逡逑(Depth-image邋Based邋Rendering,DIBR)完成多路視頻的分解以及虛擬視點的繪制[|7]。逡逑由于立體視頻一般至少需要3臺相機采集數(shù)據(jù)
【參考文獻】
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1 田恬;姜秀華;王彩虹;;新一代基于HEVC的3D視頻編碼技術(shù)[J];電視技術(shù);2014年11期
2 阮若林;胡瑞敏;;數(shù)字視頻壓縮編碼技術(shù)標準現(xiàn)狀與展望[J];電視技術(shù);2014年03期
3 朱秀昌;李欣;陳杰;;新一代視頻編碼標準——HEVC[J];南京郵電大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2013年03期
4 李勇;盧世江;宋芳;王輝;金洪震;;真實場景的三維視頻采集及顯示[J];光子學(xué)報;2011年11期
5 鄧智s
本文編號:2727584
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