自由視點四維空間視頻編碼系統(tǒng)的編碼方法技術(shù)方案

自由視點四維空間視頻編碼系統(tǒng)的編碼方法，屬于視頻壓縮編碼技術(shù)領(lǐng)域。將自由視點四維空間視頻的編碼系統(tǒng)分為兩個通道，通道一對亮度和色度信息進(jìn)行壓縮編碼，通道二對深度信息進(jìn)行壓縮編碼。并且，實際應(yīng)用中可根據(jù)需要使能或者禁止此編碼系統(tǒng)中相應(yīng)的部分，從而得到相應(yīng)的柱面全景視頻編碼碼流、平面立體視頻編碼碼流或者二維視頻編碼碼流。本發(fā)明專利技術(shù)的自由視點四維空間視頻編碼系統(tǒng)具有較強的擴(kuò)展性和適用性，具有不可限量的廣闊應(yīng)用前景。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及ー種，屬于視頻壓縮編碼

技術(shù)介紹
隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，各種形式的立體視頻處理及應(yīng)用已經(jīng)涌入人們的生活，如全景環(huán)幕電影，平面立體電視與電影、立體醫(yī)學(xué)圖像成像與傳輸、機器人控制立體成像、虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)等。與此同時，立體視頻處理算法及系統(tǒng)研究近年來已經(jīng)成為國際上發(fā)展最快的研究熱點之一。目前，國內(nèi)外對自由視點立體視頻的研究從空間構(gòu)成上不外乎兩種形式柱面/·球面ニ維視頻與平面立體視頻。平面立體視頻是指具有深度信息的平面三維視頻序列，由具有一定視差的多個視頻序列組成，表示為(X，Y, V)。其利用多個視頻序列的運動、視差及深度預(yù)測和增強算法，在平面視角范圍內(nèi)進(jìn)行立體視頻處理。而柱面/球面ニ維視頻則是以平面視頻處理為基礎(chǔ)，進(jìn)行柱面/球面的ニ維視頻處理從而達(dá)到全景立體效果。其中，柱面ニ維視頻是平面ニ維視頻序列在柱面弧度維空間擴(kuò)展后得到的360度全景視頻，表示為(x, y, O。平面立體視頻是基于平面的具有深度信息的空間三維結(jié)構(gòu)視頻，柱面ニ維視頻是基于柱面的具有弧度信息的空間三維結(jié)構(gòu)視頻。兩者雖然都能夠?qū)崿F(xiàn)一定程度的自由視點立體視頻顯示，但是都有不足。平面立體視頻不具有弧度信息，無法顯示360度全方位立體視頻，而柱面ニ維視頻不具有深度信息，無法顯示基于柱面的三維視頻。因此就有了自由視點四維空間視頻概念。自由視點四維空間視頻將柱面空間的ニ維視頻與平面空間的三維視頻結(jié)合起來，共同組成具有空間四維結(jié)構(gòu)的自由視點四維空間視頻系統(tǒng)。該系統(tǒng)在空間范圍內(nèi)具有四維數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，表示為平面坐標(biāo)(x，y)、深度信息維V及弧度信息維α的四維空間結(jié)構(gòu)(x，y，v，α )0弧度維對平面立體視頻進(jìn)行柱面擴(kuò)展，深度維對柱面ニ維視頻進(jìn)行深度擴(kuò)展，在空間上構(gòu)成了既具有深度信息，又具有弧度信息的視頻序列。其同時繼承了柱面空間的全方位特性及平面視角的三維視覺特性，能夠在柱面空間進(jìn)行立體視頻顯示，彌補了平面立體和柱面ニ維視頻的空間缺陷，從真正意義上重現(xiàn)和展示真實世界中360度全方位立體場景。自由視點四維空間中的視頻圖像幀分為兩類自由視點弧度立體視頻序列及自由視點視頻序列組中的具有一定弧度距離的對應(yīng)視頻圖像幀分別進(jìn)行拼接而成的自由視點360度柱面全景視頻序列。自由視點弧度立體視頻序列編碼基于現(xiàn)有視頻處理標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行自由視點的弧度視差估計與弧度深度圖像估計，對運動矢量、視差矢量進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和變焦糾正，即針對像素點間的弧度值計算得到弧度運動矢量與弧度視差矢量。在平面立體視頻中，視差與物點深度值之間有公式(I)的計算關(guān)系。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】

【技術(shù)特征摘要】
1.一種自由視點四維空間視頻編碼系統(tǒng)的編碼方法，將自由視點四維空間視頻的編碼系統(tǒng)分為兩個通道；通道一包含平面圖像到柱面圖像的映射模塊、幀內(nèi)預(yù)測模塊、預(yù)測模式選擇模塊、離散余弦變換模塊、量化模塊、重排序模塊、熵編碼模塊、運動估計模塊、運動/視差補償模塊、視差估計以及優(yōu)化模塊、反量化模塊、反離散余弦變換模塊、濾波模塊、柱面全景圖像拼接模塊；通道二包括深度信息的計算和優(yōu)化模塊、深度信息補償模塊、深度信息的離散余弦變換模塊、深度信息的量化模塊、深度信息的重排序模塊、深度信息的熵編碼模塊、深度信息的反量化模塊、深度信息的反離散余弦變換模塊；通道一的視差估計以及優(yōu)化模塊與通道二的深度信息的計算和優(yōu)化模塊連接；其特征在于，編碼方法如下 平面圖像到柱面圖像的映射模塊對當(dāng)前待編碼的圖像進(jìn)行映射處理，增加弧度維的信息；一方面幀內(nèi)預(yù)測模塊對處理后的帶有弧度維的圖像幀進(jìn)行幀內(nèi)預(yù)測，找到幀內(nèi)預(yù)測的最佳預(yù)測模式和預(yù)測像素值以及相應(yīng)的絕對誤差和SAD的值；另一方面，處理后的帶有弧度維的圖像幀還需要進(jìn)行幀間預(yù)測；在進(jìn)行幀間預(yù)測過程中，為了充分利用不同視點間圖 像幀之間的相關(guān)性，選用同一視點間和不同視點間的已編碼的圖像作為參考圖像，提高編碼效率；運動估計模塊對處理后的帶有弧度維的圖像幀在時域參考圖像幀搜索目標(biāo)范圍內(nèi)進(jìn)行運動估計，找到當(dāng)前編碼的宏塊在時域參考圖像中的最佳匹配以及相應(yīng)的運動矢量；視差估計以及視差優(yōu)化模塊對處理后的帶有弧度維的圖像幀在視點間參考圖像幀搜索目標(biāo)范圍內(nèi)進(jìn)行視差估計，得到當(dāng)前編碼的宏塊在視點間參考圖像中的最佳匹配以及相應(yīng)的三維視差矢量；運動/視差補償模塊對運動估計模塊和視差估計以及視差優(yōu)化模塊得到的具有弧度維的運動矢量和視差矢量經(jīng)過進(jìn)行補償，得到幀間預(yù)測的三維運動/視差矢量和預(yù)測像素值以及相應(yīng)的SAD值；預(yù)測模式選擇模塊通過對幀內(nèi)預(yù)測模塊得到的幀內(nèi)預(yù)測SAD值和運動/視...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：周莉，王少偉，孫濤，康曉，
申請(專利權(quán))人：山東大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：