發(fā)布時(shí)間：2017-11-27 16:14

  本文關(guān)鍵詞：基于快速Walsh變換的多視角視頻編碼的研究

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【摘要】：隨著信息技術(shù)的發(fā)展,傳統(tǒng)的平面視頻已然不能滿足人們的視覺要求。3D電視(3DTV)、高清電視(HDTV)、自由視角電視(FTV)的出現(xiàn)滿足了人們獲得真實(shí)生動(dòng)場(chǎng)景的需要,它們能夠給觀看者帶來身臨其境的視覺感受。而多媒體通信發(fā)展趨勢(shì)已從平面視頻轉(zhuǎn)移到多視角視頻。多視角視頻是不同位置的一系列攝像機(jī)在同一時(shí)間對(duì)同一場(chǎng)景拍攝得到的,由于拍攝的角度不同,人們觀看時(shí)會(huì)產(chǎn)生立體的感覺。目前在電影院廣泛流行的3D電影就是最常見的多視角視頻,它由兩個(gè)攝像機(jī)拍攝得到,是兩個(gè)視角的視頻,是利用人眼的視角差和匯聚功能制作的。單個(gè)平面視頻會(huì)占用幾百M(fèi)bits至幾個(gè)Gbits的存儲(chǔ)空間,而多視角視頻是很多個(gè)單視角視頻,它的數(shù)據(jù)量將會(huì)成倍的增加,這將會(huì)給視頻存儲(chǔ)和傳輸帶來困難。攝像機(jī)彼此之間具有一定的夾角,視頻序列之間還有很強(qiáng)的相關(guān)性,且多視角視頻本身還含有大量的冗余信息,因此,能夠也必須對(duì)多視角視頻進(jìn)行壓縮編碼。已有大量針對(duì)傳統(tǒng)平面視頻壓縮編碼的研究,而多視角視頻的壓縮編碼尚處于初級(jí)階段。目前多數(shù)算法是基于H.264或MPEG-4的結(jié)合運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償預(yù)測(cè)(MCP)和差值補(bǔ)償預(yù)測(cè)(DCP)的方法。當(dāng)對(duì)立體視頻進(jìn)行編碼時(shí),其中一個(gè)是主通道,利用H.264或MPEG-4進(jìn)行編碼;而另一個(gè)通道作為輔通道,利用MCP和DCP進(jìn)行編碼。結(jié)合視頻圖像自身的特點(diǎn),本實(shí)驗(yàn)室提出了多維矢量矩陣?yán)碚�。本理論的特點(diǎn)是將傳統(tǒng)的矩陣由二維模型推廣到多維模型。由于多維矢量矩陣可以將多視角視頻的多個(gè)維度上的數(shù)據(jù)表示在一個(gè)模型中,因此它能夠很好地去除各個(gè)維度上的冗余。本文在此基礎(chǔ)上提出多維Walsh變換核矩陣,驗(yàn)證了它的正交性。多維Walsh變換能夠去除各個(gè)視角的相關(guān)性,進(jìn)一步壓縮數(shù)據(jù)。因此,本文實(shí)現(xiàn)了基于快速Walsh變換的多視角視頻編碼,在保證多視角視頻重建質(zhì)量的前提下完成了快速編解碼。在本實(shí)驗(yàn)中,首先將多視角視頻進(jìn)行分塊,考慮到各個(gè)視角間的相關(guān)性,將分塊后的數(shù)據(jù)按照幀的順序進(jìn)行重組,結(jié)合已提出的多維矢量矩陣?yán)碚?對(duì)重組后的數(shù)據(jù)進(jìn)行Walsh變換。本文采用量化方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的壓縮,在保證多視角視頻質(zhì)量的前提下,舍棄部分對(duì)視頻主觀質(zhì)量影響較小的數(shù)據(jù)。量化完成后,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行掃描。最后是對(duì)經(jīng)過量化處理的數(shù)據(jù)進(jìn)行游程編碼。而解碼是編碼過程的逆過程。對(duì)視頻在8×8分塊方式下進(jìn)行實(shí)驗(yàn),本文以壓縮比、峰值信噪比及編碼時(shí)間為性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本文方法的可行性及有效性。本文的優(yōu)點(diǎn)在于利用Walsh變換核可分離性及Walsh變換快速的特點(diǎn),將變換由四維降到了一維,減少了計(jì)算復(fù)雜度,提高了運(yùn)算效率。本文所做工作是算法仿真研究,若將成果移植到嵌入式平臺(tái)上,算法將會(huì)表現(xiàn)出更好的性能,能夠在實(shí)時(shí)場(chǎng)合中應(yīng)用。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN919.81

【相似文獻(xiàn)】

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