基于h.264标准的双目立体视频压缩编码与实现

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1、基于H.264标准的双目立体视频压缩编码与实现作者：王世刚，王学军，陈贺新【摘要】本文提出了基于H.264标准的立体视频编码器方案，主要由预测（包括运动补偿预测和视差补偿预测）、变换和熵编码器三个部分组成。以左通道为主序列，右通道为辅序列。左通道采用简单的H.264编码，右通道以块为单位，进行运动补偿和视差补偿。通过实验证明了混合编码框架（运动补偿预测和视差补偿预测）具有更好的压缩效果，通过对不同图像复杂度的序列仿真实验，得到良好的重建图像质量，证明了本算法的有效性。【关键词】立体视频编码；H.264；视差补偿；运动补偿Stereosc

2、opicvideopressioncodingbasedonH.264Abstract:ThispaperpresentsakindofstereoscopicvideocodingschemebasedonH.264,otionanddisparityprediction),transformandentropycoding.Theleftchannelismainvie.Therightchannelisencodedbyjointmotionanddisparitypensationbasedonblock.Theexperime

3、ntalresultsshootionanddisparitypensationismosteffectiveinpressionperformance.Doexperimentsonarraysageplicateddegreearedifferent.Afinelyreconstructedimagequalitycanbeachievedbythiscodingscheme.Itprovedthatthestereoscopicvideocodingalgorithmiseffective.KeySethuramn以及M.Sieg

4、el等人提出了基于视差和运动的可变块四叉树多分辨率分割方法，针对基于MPEG视频编码标准的立体视频流的编码，按在解码端是否有合成中间视图的需要，提出了两个立体视频流的混合分辨率编码方法［7］。PDGunatilake提出了一种利用人体生理视觉特性的立体流压缩方法［8］，只对主帧组(maingroup)进行高分辨率的编码，次帧组(subgroup)只传送视差信息和运动信息，不传送残差信息。Fujii等人提出了基于多视点编码以及场景内插的视差估计方法［9］。由此可见，前人大量的工作都是在解决如下问题:静止立体对编码，混合分辨率立体编码，运动

5、及视差联合估计，物体方向性立体编码，与标准可兼容的编码，基于心理特性的比特分配，基于多分辨率的立体编码，多视编码及中间视图合成等。在本质上都是利用双目视频流之间的相关性以整体地提高两路视频信号的编码效率。为了进一步利用H.264标准的高压缩性能，本文提出了基于H.264标准的双目立体视频的压缩编码方法。旨在更有效地去除双目立体视频间相关性以及各个通道中连续帧之间的相关性，从而实现高信噪比条件下的高倍压缩。1基于H.264的立体视频编码方案H.264是一种高效的单通道视频编码标准，但对于立体视频编码来说，并不是对左右通道分别采用高效的单通

6、道视频编码，就可以达到很好的压缩效果。因为立体视频编码除了要考虑每个通道帧内图像的空间冗余度和帧间图像之间的时间冗余度外，还要考虑左右通道图像之间的空间冗余度。对于后者，可以利用视差估计补偿的方法来去除其冗余度。1.1立体视频编码方案立体视频摄取系统常用的摄取方法是从两个视角对同一景物进行拍摄，该文所针对的是其中常用的双目平行相机系统；该系统摄得的视频包括左右两个通道。两个通道的图像对之间存在很强的双目相关性。H.264是一种高效的单通道视频编码标准，但对于立体视频编码来说，并不是对左右通道分别采用高效的单通道视频编码，就可以达到很好的

7、压缩效果。因为立体视频编码除了要考虑每个通道帧内图像的空间冗余度和帧间图像之间的时间冗余度外，还要考虑左右通道图像之间的空间冗余度。对于后者，可以利用视差估计补偿的方法来去除其冗余度。典型的块基立体视频编码有以下三种方案。如图1、图2、图3所示为三种典型的基于H.264标准的立体视频编码方案。如图1中所示，左右通道进行独立的运动补偿预测(MCP)编码，分别进行H.264编码，该方案只利用了左右通道内的相关性，没有利用左右通道之间的相关性，编码效率低。如图2中所示，考虑左右通道相关性和右通道视差预测的残差，左通道采用H.264编码，右通道

8、采用基于左通道的视差补偿预测(DCP)编码，右通道视差预测的残差也采用H.264方式进行编码。这种编码方案仍缺乏效率，因为它没有充分利用右通道前后帧之间的时间上的相关性。如图3中所示，左通道仍采用普通的H.