基于深度下采样的三维立体视频编码技术的研究

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1、文妻未交硕士学位论文基于深度下采样的三维立体视频编码技术的研究Researchon3Dvideocodingbasedondepthdown--sampling作者：邢耀雪导师：赵耀北京交通大学2014年3月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)⋯一签名

2、卿孵聊弥素叶签字日期：加I毕年弓月刃日签字日期cpL，《≮风◇日中图分类号：TN919．81UDC：621．39学校代码：10004密级：公开北京交通大学硕士学位论文基于深度下采样的三维立体视频编码技术的研究Researchon3Dvideocodingbasedondepthdown—sampling作者姓名：邢耀雪导师姓名：赵耀学位类别：工学学科专业：信号与信息处理学号：11120382职称：教授学位级别：硕士研究方向：视频编码北京交通大学2014年3月致谢本论文的工作是在我的导师赵耀教授的悉心指导下完成的，赵耀教授治学严谨、方

3、法科学，在科研过程中始终保持着实事求是、严肃认真的风格，尤其是赵老师刻苦钻研、献身科学的实干精神，对我的影响极大并且值得我终身学习。在完成论文的过程中，赵老师总是精益求精，其渊博的知识和敏锐的洞察力深深的激励着我。在此衷心感谢赵老师对我的关心和指导。在实验和论文的写作过程中，白慧慧副教授也给予了很多非常宝贵的意见，开阔了我的视野，在我的学习和工作中起到了很大的作用，在此致以衷心的感谢和诚挚的祝福。在完成论文的过程中林春雨老师一直给予我悉心的指导，在项目过程中系统的设计和方案的实施一直是在林老师的帮助下进行的。在科研过程中，遇到困难和

4、疑问林老师也总是能及时提供帮助，尤其是在创新性方面，林老师一直在引导我去发现问题并解决问题，过程中也提高了我的个人能力。而且林老师在百忙之中为我仔细审批论文。另外，不仅在学习方面对我进行指导而且在生活方面也给予我很多关心，在此谨表示衷心的感谢。在两年半的研究生生活中，不仅老师给予了我很多指导，我的同学和朋友也给了我极大的支持和帮助。其中姚超师兄在我完成毕业论文的过程中给予了我很大的帮助，在平时遇到疑难问题时姚超师兄也总是热心并耐心的帮我解答。另外，黄晗、刘磊、李幸、周文帅等同学对我的研究工作也给予了热情的帮助，在此向他们表达我的感激

5、之情。另外也感谢我的家人，感谢他们多年来得养育教诲之恩。他们是我强大的后盾，他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业。摘要目前多视点联合深度(Multiviewvideoplusdepth，MVD)格式的三维视频数据在编码时，经常在编码前对深度图进行降采样处理，以达到降低码率的目的。然而引入的降采样失真将会影响合成视点的质量，而如何有效地在解码端进行深度图上采样就成为了这种编码方案需要解决的关键问题。因此本文提出了在深度图上采样过程中利用深度图的时间连续性、空间相关性及与其对应的视频纹理图像的相关性的深度图上采样方案，提高了上

6、采样算法的性能和最终合成虚拟视点的质量。另外，在MVD格式三维视频编码中提高深度视频编码性能的最终目的是为了提高合成虚拟视点的质量，因此在深度图编码过程中衡量编码性能应基于合成的虚拟视点的质量，失真函数的计算应该是基于最终合成虚拟视频的失真而非深度视频的失真，因而利用传统的率失真函数模型来控制降采样深度图编码的码率分配己不适用。为此本文优化了基于深度图下采样的深度编码方案中的率失真计算函数，大大提高了深度图编码的效率，同时也减小了合成虚拟视点的失真。总结本文主要工作如下：(1)提出了在视频纹理图像指导下利用深度图的空时相关性对深度图

7、进行上采样的算法和奇偶分帧降采样算法，并且利用深度序列在时域的连续性和空域冗余大的特性在视频纹理图像的指导下对深度图进行上采样，以减小深度图的失真。(2)提出了基于视频纹理图与深度图时空梯度信息的深度图上采样算法，在深度图上采样过程中，通过利用深度图的时间梯度、水平梯度和垂直梯度来确定深度图的时空相关性，进而决定像素点上采样的方法，该方法更加充分的利用了深度图的特性，提高了深度图编码的性能。(3)在基于深度下采样的三维视频编码方案中，优化了深度图编码过程中的率失真函数。在下采样后的深度图编码过程中为了减小最终合成视点的失真，提出了一

8、种高效并基于虚拟合成视点的率失真计算函数，在率失真优化过程中，将深度图下采样、图像映射和渲染等过程对深度图编码的影响考虑在内，优化合成视点的质量。实验结果验证了本文提出的率失真计算模型大大提升了编码的性能，并提高了最终合成的虚拟视点的