多视角分布式视频编码技术研究

多视角分布式视频编码技术研究

论文摘要

随着多视角视频技术的不断发展,越来越多的多视角视频应用涌现出来,对于一些新兴的应用,如智能手机视频通信,多视角视频监控系统等,传统的多视角视频编码(MVC)技术已不能满足其需求。多视角分布式视频编码(DMVC)的提出为上述应用需求提供了有效的解决方案。其编码低复杂度、各视角无需通信的特点,大大降低了终端采集设备的成本消耗,同时分布式编码理论证明了采用这种独立编码联合解码的方式,同样能达到传统视频编码的压缩效率。近年来,多视角分布式视频编码技术也逐渐成为多视角视频编码领域的研究热点。因此,研究多视角分布式视频编码技术具有重要的理论意义和广泛的应用价值。本论文通过充分的调研,分析以及对现有多视角分布式视频编码框架的改进,旨在设计出一系列新颖的多视角分布式视频编码框架,既要实现压缩性能上的提升,又要保证较低的编码复杂度。本论文的主要工作和创新之处在于:1.提出了改进的多视角分布式视频编码框架。在现有的基于LDPC码的多视角分布式视频编码框架上进行了改进,并且为了满足当今3DTV的应用需求,在编码结构中还加入了深度序列。在编码端,引入了低计算复杂度的块模式分类器,有效的获取了时间轴上的帧间统计相关性;在解码端,运用3D投影和运动矢量校正技术进一步的挖掘多视角视频序列的相关性,并提出了一套高质量的边信息生成和融合方法。仿真实验结果表明,本文提出的改进的多视角分布式视频编码框架与现有的多视角视频编码框架相比,在边信息生成质量和率失真性能上均有显著的提升。2.提出了基于压缩传感技术的多视角分布式视频编码框架。由于压缩传感技术与分布式编码具有天然的共通性,本文利用压缩传感技术来实现多视角分布式视频编码。在发送端,为了充分利用采样资源,节省传输的采样码率,设计了基于块的自适应采样率分配算法。各块利用分配到的采样资源对视频信号进行采样,并将采样信息发送给接收端。在接收端,首先通过有效利用多视角视频序列间的相关性生成出冗余字典基和边信息。然后,求解一个引入边信息约束的压缩传感优化问题,获得重建帧。仿真实验表明,该方案的各项创新技术对重建性能的提升均有显著的贡献。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第1章 绪论
  • 1.1 研究背景和现状
  • 1.1.1 多视角视频编码技术
  • 1.1.2 分布式视频编码技术
  • 1.2 本文的研究意义
  • 1.3 本文的研究内容
  • 1.3.1 基于Wyner-Ziv 编码的多视角分布式视频编码框架的研究
  • 1.3.2 基于压缩传感的多视角分布式视频编码框架的研究
  • 1.4 本文的内容安排
  • 第2章 基础知识
  • 2.1 多视角视频编码技术
  • 2.1.1 多视角视频编码技术的发展
  • 2.1.2 多视角视频编码的关键技术
  • 2.2 分布式视频编码技术
  • 2.2.1 分布式视频编码产生的背景
  • 2.2.2 分布式编码的理论基础
  • 2.2.3 分布式编码实现技术
  • 2.2.4 单视角分布式视频编码技术
  • 2.3 多视角分布式视频编码技术
  • 2.3.1 多视角分布式视频编码系统
  • 2.3.2 多视角分布式视频编码的研究现状
  • 2.3.3 多视角分布式视频编码关键技术
  • 2.3.4 小结
  • 2.4 压缩传感技术
  • 2.4.1 压缩传感技术问题描述
  • 2.4.2 求解满足的条件
  • 2.4.3 重建算法
  • 2.4.4 小结
  • 第3章 改进的多视角分布式视频编码框架
  • 3.1 多视角分布式视频编码的应用背景
  • 3.1.1 视角切换(View switching)
  • 3.1.2 视频监控网络(Video surveillance network)
  • 3.2 多视角分布式视频技术发展现状分析
  • 3.3 加入深度信息的多视角分布式编码结构
  • 3.3.1 深度信息简介
  • 3.3.2 改进的编码结构
  • 3.4 Wyner-Ziv 帧编码框架以及关键技术
  • 3.4.1 编解码框架
  • 3.4.2 块模式分类器
  • 3.4.3 LDPCA 编解码器
  • 3.4.4 Wyner-Ziv 视角深度序列合成
  • 3.4.5 Wyner-Ziv 视角视频序列边信息生成技术
  • 3.4.6 边信息融合模板生成以及边信息融合技术
  • 3.5 实验结构及分析
  • 3.5.1 融合模板生成结果
  • 3.5.2 边信息生成质量
  • 3.5.3 率失真性能比较
  • 3.5.4 编码复杂度比较
  • 3.6 小结
  • 第4章 基于压缩传感的多视角分布式视频编码研究
  • 4.1 压缩传感技术在图像视频领域的应用
  • 4.2 基于压缩传感的多视角分布式视频编码框架
  • 4.3 自适应采样技术
  • 4.3.1 自适应采样率分配算法
  • 4.3.2 采样矩阵的设计
  • 4.3.3 仿真实验
  • 4.4 引入边信息的压缩传感重建技术
  • 4.4.1 冗余字典基生成
  • 4.4.2 引入边信息的优化求解
  • 4.4.3 仿真实验
  • 4.5 小结
  • 第5章 总结与展望
  • 5.1 改进的多视角分布式视频编码框架
  • 5.2 基于压缩传感的多视角分布式视频编码框架
  • 参考文献
  • 致谢
  • 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果
  • 相关论文文献

    标签:;  ;  ;  ;  

    多视角分布式视频编码技术研究
    下载Doc文档

    猜你喜欢