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随着多媒体技术的迅猛发展,三维视频已经成为一个重要的应用领域。相对于传统的二维视频,三维视频可以提供给用户更加真实的立体视觉体验。预期在不久的将来,三维视频将主导视频应用市场。三维视频的原始数据量巨大,传输带宽和存储空间的限制成为制约三维视频发展瓶颈。因此,高效的三维视频压缩算法对于其发展至关重要。由于三维视频数据具有一些新的特点,如新的数据冗余等,这对三维视频编码方法带来了新的问题和挑战,同时也促进了一些新技术的发展。因此,研究三维视频的编码算法具有一定的理论价值和广泛的应用价值。
三维视频通常由多视角颜色视频和相应的深度视频进行表示,本文基于这种表示方式,研究三维视频编码的一些关键技术,主要工作和创新之处在于:
1.提出一种新的基于可伸缩性视频编码的三维视频编码方法。
颜色视频包含三维场景中的颜色信息,而深度视频表达了物体与相机之间的距离信息。这两个视频表达了同一场景的不同方面,在编码时具有很强的相关性。本文提出基于H.264/AVC可伸缩性扩展的编码方法,通过有效地利用这种相关性,可以显著提高编码性能。此外,本文提出的编码方法符合现有的可伸缩性视频编码国际标准,可以被现有的可伸缩性视频编码的标准解码器解码。
2.研究深度视频编码质量对视角合成结果的影响。
研究深度视频编码质量对视角合成结果的影响对于指导三维视频码率分配有着重要的意义。高码率的深度视频如果对提高视角合成的质量作用很小,就会造成传输带宽的浪费;反之,如果低码率的深度视频不能满足视角合成的要求,则会造成视角合成质量的下降。本文通过实验发现,深度视频编码质量对视角合成结果的影响不大,低码率的深度视频用于视角合成就可以得到较好的合成结果。这样,在三维视频系统中,深度视频只需占用很少的传输带宽或者存储空间,就可以满足应用要求。
实验结果表明,相对于以往的编码方法,本文提出的编码方法可以有效地节约传输带宽;而本文关于深度视频编码质量对视角合成结果的影响的分析,可以用于指导三维视频对深度视频的码率分配,在保证视角合成质量的情况下,最大程度地节约深度视频占用的传输带宽和存储空间。