多视点视频编码算法分析与优化

论文摘要

多视点视频是由一组摄像机从不同角度同时捕获同一场景而得到多个视角场景信息的一组视频信号,包含大量的3D场景信息。在呈现给人们强烈的立体感的同时,提供交互操作功能,用户可以根据自身的喜好随时自由调换视角观看不同视角的内容,这种主动性带给了人们前所未有的体验。然而,多视点视频海量的数据对存储容量和信道带宽的高要求阻碍其发展。近年来的研究重点是如何提高多视点视频编码效率,在此基础上,为满足日益发展的网络直播实时性的需要,则需降低算法计算复杂度,节省编码时间。本文就是基于这样的出发点,在分析研究多视点视频中TZSearch算法原理及性能后,提出了一种新的优化算法,主要从三个方面进行优化:首先,选取最优的搜索模型进行最优匹配点搜索;其次,灵活的搜索策略:对视点间相关性强的视频序列运用光栅搜索;对视点内时域相关性强的视频序列使用一系列不同步长的六边形模型进行搜索;最后,在搜索到最优点后为能及时退出搜索,进行了一些阈值设置。实验结果表明,优化后的算法效果明显:在保证了重建视频质量与编码开销基本不变的前提下,大幅度地减少了编码时间。针对各种特性的测试序列(平行摄像机采集的多视点视频序列),算法编码时间缩减至原来的四分之一,部分序列效果更好,可减少80%的编码时间。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 MVC 标准化进程
• 1.3 多视点视频编码方法
• 1.3.1 预测结构
• 1.3.2 预测工具
• 1.4 多视点视频的应用现状
• 1.4.1 FVV/FTV
• 1.4.2 3DV/3DTV
• 1.4.3 最新视频编码标准H.265
• 1.5 本文研究内容及章节安排
• 第二章3D 视频技术
• 2.1 引言
• 2.2 人眼立体视觉原理
• 2.3 双目立体图像/视频
• 2.4 立体/3D 显示技术
• 2.4.1 眼镜式3D 技术
• 2.4.2 裸眼3D 显示技术
• 2.4.3 裸眼3D 电视的发展现状
• 2.5 3D 的未来前景
• 第三章 基于H.264/AVC 的多视点视频编码
• 3.1 引言
• 3.2 H.264 标准简介
• 3.2.1 H.264 编码器特点简介
• 3.2.2 H.264 解码器特点简介
• 3.2.3 H.264/AVC 图像划分
• 3.2.4 帧间预测
• 3.2.5 运动矢量
• 3.2.6 运动矢量的预测
• 3.2.7 多参考帧图像预测
• 3.3 视差估计
• 3.3.1 基于块匹配的视差估计
• 3.3.2 基于特征的视差估计
• 3.4 MVC 预测结构
• 3.5 MVC 的评价指标
• 3.5.1 多视点视频标准的基本要求以及测试条件
• 3.5.2 MVC 压缩算法性能评价
• 第四章 MVC 中TZSearch 算法性能分析
• 4.1 引言
• 4.2 TZSearch 算法
• 4.2.1 TZSearch 算法原理
• 4.2.2 TZSearch 算法步骤
• 4.2.3 TZSearch 算法性能分析
• 4.3 基于TZSearch 算法的统计分析和阈值设定
• 4.3.1 最优点分布特性分析
• 4.3.2 阈值设定
• 4.4 TZSearch 算法性能优化
• 4.4.1 实验数据
• 4.4.2 实验分析
• 第五章 基于TZSearch 算法的优化算法
• 5.1 引言
• 5.2 优化算法介绍
• 5.2.1 优化算法思路
• 5.2.2 优化算法步骤
• 5.3 实验说明及数据分析
• 5.3.1 实验说明
• 5.3.2 数据分析
• 第六章 总结与展望
• 6.1 论文总结
• 6.2 不足之处与未来展望
• 参考文献
• 作者攻读硕士学位期间发表的论文
• 致谢