面向多視點(diǎn)視頻編碼的比特分配與碼率控制技術(shù).pdf

1、多視點(diǎn)視頻是未來視頻技術(shù)的重要發(fā)展方向。通過在場(chǎng)景中放置多臺(tái)攝像機(jī),記錄下多個(gè)視點(diǎn)數(shù)據(jù)，提供給用戶以視點(diǎn)選擇和場(chǎng)景漫游的交互能力。隨著多媒體通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，多視點(diǎn)視頻在立體電視、立體視頻會(huì)議、自由視點(diǎn)視頻、虛擬視點(diǎn)合成、多視點(diǎn)視頻點(diǎn)播等數(shù)字娛樂領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用前景。然而多視點(diǎn)視頻在給人們帶來真實(shí)感受的同時(shí)，也帶來了一系列問題，最為明顯的就是數(shù)據(jù)量和處理復(fù)雜程度的成倍增加，對(duì)當(dāng)前的壓縮編碼和傳輸技術(shù)提出了很大的挑戰(zhàn)。碼率控制是影

2、響多視點(diǎn)視頻傳輸質(zhì)量的重要因素之一。本論文針對(duì)多視點(diǎn)視頻，對(duì)多視點(diǎn)視頻編碼及其碼率控制算法進(jìn)行了研究，主要包括以下幾方面的內(nèi)容。
　　 首先，論文通過對(duì)大量視頻編碼技術(shù)及碼率控制相關(guān)文獻(xiàn)的閱讀，詳細(xì)介紹了視頻編碼中碼率控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展動(dòng)態(tài)，描述了碼率控制的基本原理，并多視點(diǎn)視頻編碼及其參考模型JMVC 進(jìn)行了入研究。在此基礎(chǔ)上分析影響多視點(diǎn)視頻碼率控制精確性的因素，即率失真模型、頭信息比特預(yù)測(cè)模型和始化量化參數(shù)。通過對(duì)大

3、量多視點(diǎn)視頻序列進(jìn)行測(cè)試，統(tǒng)計(jì)相關(guān)編碼特性，本文提出了面向多視點(diǎn)視頻碼率控制的分層率失真模型、分層頭信息比特預(yù)測(cè)模型和自適應(yīng)初始量化參數(shù)算法。
　　 其次，論文提出了一種基于視點(diǎn)質(zhì)量一致性的多視點(diǎn)視頻比特分配算法，該比特分配算法分為三層:GGOp層、GOp層和幀層。GGOp層比特分配由當(dāng)前帶寬、幀率和GGOP長(zhǎng)度確定；在GOp層，首先利用拉格朗日乘子法，提出了一種基于視點(diǎn)質(zhì)量一致性優(yōu)化的視點(diǎn)間比特分配模型，其次考慮到不同視點(diǎn)類型

4、的編碼統(tǒng)計(jì)特性，本文引入視點(diǎn)權(quán)重因子，并根據(jù)視點(diǎn)權(quán)重因子進(jìn)一步調(diào)整經(jīng)上述基于拉格朗日優(yōu)化的視點(diǎn)間比特分配模型分配的比特?cái)?shù)，提高視點(diǎn)間比特分配的精度；幀層比特分配由幀級(jí)時(shí)間分層因子、GOp剩余比特等確定。
　　 最后，本文針對(duì)多視點(diǎn)視頻，提出了一種面向多視點(diǎn)視頻的碼率控制算法,該碼率控制的主要目標(biāo)是為編碼GOp中每幀確定量化參數(shù)，其中關(guān)鍵幀的量化參數(shù)由參考量化參數(shù)和由率失真模型得到的量化參數(shù)共同確定。各個(gè)時(shí)間分層B 幀的量化參數(shù)由