立體視頻編碼與顯示相關(guān)技術(shù)研究.pdf

1、在下一代視頻技術(shù)中，立體視頻作為一種比普通視頻提供更多信息內(nèi)容和具有更多數(shù)據(jù)量的數(shù)字媒體，因其具有強(qiáng)烈的立體感和縱深感特性越來越受到人們的關(guān)注。立體視頻蘊(yùn)含了景物的深度信息，在自然場(chǎng)景的表征上更具有真實(shí)感，在3D電視、具有臨場(chǎng)感的可視會(huì)議及虛擬現(xiàn)實(shí)等領(lǐng)域展現(xiàn)了廣闊的應(yīng)用前景。然而立體視頻具有兩倍于單目視頻的數(shù)據(jù)量，這給存儲(chǔ)和傳輸帶來困難，必須對(duì)其進(jìn)行高效的壓縮。在立體視頻中，除了各個(gè)視頻流內(nèi)具有很強(qiáng)的空間和時(shí)間相關(guān)性，各視點(diǎn)間也具有一定

2、的交叉相關(guān)性，如何有效地利用這些相關(guān)性是立體視頻走向?qū)嶋H應(yīng)用的關(guān)鍵。為提高多視點(diǎn)視頻的壓縮效率，本文根據(jù)人眼視覺系統(tǒng)的隱藏特性，對(duì)非對(duì)稱立體視頻壓縮編碼中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究。 論文首先對(duì)基于H.264的立體視頻編碼技術(shù)和其相關(guān)參考模型JMVM進(jìn)行深入研究，并分析了三種傳統(tǒng)編碼方案的優(yōu)缺點(diǎn)。在對(duì)結(jié)果分析的基礎(chǔ)上，得出了視差估計(jì)、運(yùn)動(dòng)估計(jì)及聯(lián)合估計(jì)的不同應(yīng)用環(huán)境。得出運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償主要是發(fā)生在不運(yùn)動(dòng)的背景區(qū)域和運(yùn)動(dòng)緩慢的前景區(qū)域以及相鄰

3、兩幀中的遮擋區(qū)域，視差補(bǔ)償主要是用于運(yùn)動(dòng)引起的遮擋、變形區(qū)域。聯(lián)合補(bǔ)償預(yù)測(cè)主要是發(fā)生在物體的邊緣區(qū)域。 在根據(jù)人眼視覺特性的基礎(chǔ)上，分析了非對(duì)稱視頻編碼應(yīng)用的可能性。并指出了現(xiàn)有的非對(duì)稱立體視頻編碼算法中右視角圖像在參考左視角圖像時(shí)存在的問題，引出了一種快速的匹配算法-參考幀直接預(yù)測(cè)模式，該算法與已有算法中對(duì)左視角參考幀進(jìn)行動(dòng)態(tài)下采樣相比，降低了編碼的復(fù)雜度。同時(shí)論文分析了非對(duì)稱立體視頻編碼過程中的右視角下采樣圖像編碼失真度原因

4、，引出了一種更有效的非對(duì)稱立體視頻壓縮編碼算法，并能夠根據(jù)目標(biāo)碼率來動(dòng)態(tài)的選擇采樣尺度，在失真度和碼率之間尋找一個(gè)最優(yōu)點(diǎn)。 最后，本論文在現(xiàn)有立體視頻采集系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，研究了實(shí)時(shí)立體視頻顯示技術(shù)。設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于Bumblebee2雙目視頻攝像機(jī)的立體視頻實(shí)時(shí)采集和顯示系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用最新的DirectX3D渲染技術(shù)，將攝像機(jī)采集來的立體視頻數(shù)據(jù)以分色或者是分時(shí)方式實(shí)時(shí)顯示在普通CRT顯示器上，用戶可以根據(jù)不同需要欣賞到具有