多视点视频编码快速算法研究【文献综述】

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1、毕业设计文献综述电子信息科学与技术多视点视频编码快速算法研究摘要：多视点视频编码快速算法的主要目的，是研究如何通过提高压缩效率以及有效消除各个视频流内的时空冗余及交叉冗余并提高多视点视频压缩效率的技术，为提高多视点视频编解码的处理速度提供技术支持。本文介绍了多视点视频编码技术的研究现状和发展趋势，分析比较了几种快速算法，特别是多宏块快速算法。每种快速算法均可以提高编码效率，但是性能方面却不太相同。大多数算法采用率失真代价这一评价手段来衡量所提出的快速算法，最后提出了多视点视频今后的研究方向。关键词：多视点视频；视频编码；快速算法；宏块模式选择一、背景1.1传统的单视点视频

2、编码技术传统的视频编码技术上一种单路视频信号，同时其对应的深度视频也是单路的。单路是视频信号由于对物体图像的采集只是从单一的一个视点出发的，因此在图像呈现上存在不够立体，不够真实，同时存在遮挡的问题。在传统的视频编码技术中以ISO/IEC（InternationalOrganizationforStandards/InternationalElectro-TechnicalCommission国际标准化组织/国际电工委员会）制定的MPEG-x系列[1]和ITU-T（InternationalTelecommunicationUnion国际电子联盟电信标准化局）制定的H.2

3、6-x系列编码技术最为人们所熟悉和应用。1.2多视点视频编码技术在视频技术领域中，主要的发展趋势是追求对自然景物更加真实、清晰的表征。立体电视和立体电影表征出来的3D显示效果；在进行可视电话或者远程可视会议时，用户的临场感；远程诊疗时，医生需要病人全方位的视频信息；网上购物，人们也希望能够看到物品在多个视角的描述。多视点视频技术越来越受到学术界和工业界的重视，并且成为当前视频研究领域的热点之一[2-4]。1.3多视点视频编码技术研究现状国外对于多视点视频的研究从20世纪90年代就开始展开了[5]，十多年来，其研究成果已经覆盖多视点视频各个领域，包括多视点的捕获、编码、传输

4、以及呈现等。其中德国、法国、美国、日本和韩国等对多视点的研究比较深入[6]，比如欧洲几个国家从1992年开始联合开展的DISTIMA项目，采用MPEG2标准作为基础实现了一个完整的立体视频系统。另外，德国的HHI研究所致力于研究沉浸式立体视频会议系统[7]。国内学术界对多视点视频的研究开始于90年代后期，到目前为止，已在多视点视频编码压缩以及虚拟视点合成等领域取得了一定的研究成果，其中主要有清华大学、上海大学、天津大学、宁波大学等高校。一、多视点视频编码技术2.1多视点视频快速算法研究现状JVT（jointvideoteam)[1]提出了多视点视频编码(MVC,multi

5、viewvideocoding)的概念，并长期致力于视频编码的标准化工作，目前正在提出多视点视频编码校验模型型（JointMultiviewVideoModel，JMVM）[8]，作为多视点视频编码的研究平台。在编码过程中，采用了率失真优化技术来进行宏块模式的选择，可以在获得好的画面质量和代码率之间获取平衡。在多视点视频编码技术的研究过程中，国内外的一些研究机构和大学提出了一些多视点视频编码的快速算法。目前，国内外一些研究机构和高等院校仍在积极探索高精度、高效率的视频编码宏块模式快速选择算法，取得了很大的进展，提出了许多宏块模式快速选择算法。这些方法从不同的角度或不同的目

6、的对视频编码问题进行了研究。基于JMVM的宏块模式选择情况，国内外研究针对降低宏块模式选择方法中的计算复杂度，提出了各种改进的算法。基于动态多阈值、多视点视频编码、H.264的帧间宏块模式、虚拟视点合成算法、块匹配的运动估计等，有选择地对某个或某几个预测块模式进行搜索计算，从而达到降低计算复杂度的效果。2.2各种多视点视频快速算法H.246采用的全新编码技术包括帧内预测多宏块、多参考帧、率失真优化等。文献[9][9]一文中提出的一系列基于统计信息、宏块分类和自适应判决门限的提前选择某模式为最优模式的快速模式选择策略；文献[10][10]一文中利用图像序列的时/空相关性提出

7、了一种H.246中帧间预测的快速预测模式选择法；文献[11][11]一文中提出了基于率失真优化的复杂度可分级码率控制算法等。多宏块模式有效地提高了编码效率，对于图像细节分布不均匀的视频序列效果尤其明显；多参考帧进一步提高了预测精度和编码效率，但基于多宏块模式、多参考帧所带来的编码高性能是以算法的高复杂性为代价。文献[12][12]一文中提出基于H.264多宏块模式多参考帧运动估计的一种快速搜索算法，此快速搜索算法能有效降低搜索算法的运算量，提高H.264编码速度，但是增加了算法的复杂性。因此，能够在保证编码性能的前提下提高编码