单侧视点合成方法研究及其在多视点视频编码中的应用

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1、工学硕士学位论文单侧视点合成方法研究及其在多视点视频编码中的应用UNILATERALVIEWSYNTHESISMETHODANDITSAPPLICATIONSINMULTIVIEWCODING刘波哈尔滨工业大学2011年6月国内图书分类号：TP391.4学校代码：10213国际图书分类号：681.39密级：公开工学硕士学位论文单侧视点合成方法研究及其在多视点视频编码中的应用硕士研究生：刘波导师：刘岩副教授申请学位：工学硕士学科：计算机科学与技术所在单位：计算机科学与技术学院答辩日期：2011年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学Classifi

2、edIndex:TP391.4U.D.C:681.39ADissertationfortheDegreeofM.EngUNILATERALREFERENCEVIEWBASEDVIEWSYNTHESISMETHODANDITSAPPLICATIONSINMULTIVIEWCODINGCandidate：BoLiuSupervisor：AssociateProf.YanLiuAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ComputerScienceandTechnologyAff

3、iliation：SchoolofComputerScienceandTechnologyDateofDefence：June,2011Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要2D视频将现实世界的三维空间投射到二维空间，保留了场景的二维信息，却失去了空间层次信息。为了弥补2D视频的空间立体感，增强画面感染力，3D视频应运而生。受众的需求、商业的重视、技术的支持，三者的有力结合使得3D视频在出现后的短短时间内，迅速发展。如《阿凡达》之类

4、3D影视作品的推出，大受观众追捧。因此，多视点、立体视视频编码技术成为了世界范围内多媒体技术的研究热点，为不断涌现的产品和应用提供了有力的技术支持。网络带宽随着硬件设备的更新而不断增加，相较之下，视频数据量却以更快的速度增加，这就越来越凸显出视频压缩的重要性。视频压缩技术不断提升着编码效率，为需要处理大量数据的视频应用提供了可能。多视点视频，是指从多个角度，采用多个摄像机同时拍摄同一场景，得到多个视角视频的特殊视频数据。其数据量随着摄像机数量的增加而增加，远远甚于普通二维视频单一视点的数据量。为了编码多视点视频数据，目前的主流方法是在2D视

5、频编码方法的基础上，利用视点间相关性进一步减少预测残差，增强编码效果。HHI提出的分层次B帧预测结构，因其简单对称的预测结构和出众的编码性能，被多视视频编码专家组列为国际标准。其基本思想就是将视间预测与时域预测结合起来，利用视点间相关性减少预测残差能量，继而增强编码效率。很多应用中，多视视频数据通常采用一种2D纹理+深度的表示格式。深度信息是描述场景中物体与摄像机距离的数据，该结构对于需要同时处理深度和纹理信息的应用有着较大的优势。在解码端，基于深度和纹理信息，采用warping变换，能够从一个视点合成另一个视点的虚拟视点。该虚拟视点与拍摄

6、直接得到的视点具有很高的相似性，在某些应用中可以替代它们，这是视点合成的一个主要用途。另一方面，在编码端，虚拟视点可作为额外的参考视点，增强当前视点的编码效率，这是视点合成预测的基本原理。目前，标准视点合成技术采用当前视点两侧的相邻视点分别合成得到当前视点的两个虚拟视点，合并二者以消除单侧虚拟视点中不可避免的空洞。本文提出一种基于插值和背景建模的单侧视点合成技术，尝试解决如何只用一个相邻视点进行视点合成的问题。接着将单侧视点合成技术应用于多视编码，显著提升了偶数视点纹理和深度数据的编码效率。实验结果表明，该方法不显著增加编码时间，能够很好地

7、应用于当前的多视点视频编码标准中。关键词：多视点视频编码；视点合成；空洞填补；深度图；Warping-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文Abstract2Dvideoprojectsreal-world’sthree-dimensionalspaceontotwo-dimensionalspace,effectivelysaves2Dsceneinformationwhilelosingthespatialinformation.Tomakeup2Dvideo’srealisticandspaciousness,3Dvideotechnol

8、ogycameintobeing.Audienceneeds,commercialimportance,technicalsupport,powerfulcombinationo