多視點(diǎn)視頻編碼率控算法研究與應(yīng)用.pdf

1、隨著數(shù)字視頻技術(shù)的不斷發(fā)展和廣泛應(yīng)用，傳統(tǒng)的以二維圖像為基礎(chǔ)的視頻畫(huà)面已越來(lái)越難滿足使用者的需求。因此人們更多的將研究重點(diǎn)轉(zhuǎn)向了多視點(diǎn)、自由視點(diǎn)和三維等多種立體視頻圖像技術(shù)。多視點(diǎn)紋理加深度圖像的表達(dá)方式具有復(fù)雜度低、虛擬視點(diǎn)渲染效果好的特點(diǎn)，并且能夠很好地兼容二維視頻設(shè)備，使得該技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景。與此同時(shí)多視點(diǎn)視頻信源數(shù)據(jù)太大，導(dǎo)致壓縮、存儲(chǔ)和傳輸過(guò)程都面臨著不小的挑戰(zhàn)，這也是多視點(diǎn)視頻技術(shù)中的難點(diǎn)。因此，在硬件設(shè)備和信道容量依

2、舊非常有限的前提下，視頻編碼碼率控制就變得十分重要。本文緊扣碼率控制原理，在編碼優(yōu)化的思想基礎(chǔ)上進(jìn)行了以下三個(gè)方面的研究：
　　(1)研究模糊邏輯和模糊控制理論與算法。將模糊控制理論依據(jù)與多視點(diǎn)視頻編碼結(jié)構(gòu)相結(jié)合，構(gòu)造適用于多視點(diǎn)視頻編碼碼率控制的模糊控制器，根據(jù)緩沖區(qū)碼率輸入輸出的誤差和編碼參數(shù)之間的關(guān)系建立模糊控制模型。提出了一種基于模糊邏輯的多視點(diǎn)視頻編碼碼率控制算法，在達(dá)到較好控制精度的同時(shí)也能得到一定的編碼增益。

3、　　(2)研究多視點(diǎn)編碼時(shí)域率失真優(yōu)化。在率失真理論的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)時(shí)域傳播鏈的研究，提出了多視點(diǎn)視頻編碼下的幀間時(shí)域傳播鏈計(jì)算方法，采取為多個(gè)視點(diǎn)分別建立多條幀間時(shí)域傳播鏈的方式構(gòu)建時(shí)域失真?zhèn)鞑ツＰ?，并將拉格朗日乘子用于編碼控制中。在上訴研究的基礎(chǔ)上提出了一種多視點(diǎn)時(shí)域率失真優(yōu)化算法。
　　(3)研究視頻圖像背景建模。為了解決海量監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的編碼和存儲(chǔ)問(wèn)題，提出了一種基于可變塊大小的背景建模算法。使用基于可變大小塊的替換方式，根據(jù)

4、計(jì)算塊內(nèi)殘差和梯度進(jìn)行替換分類檢測(cè)與抉擇，并再通過(guò)塊的邊界檢測(cè)方式作進(jìn)一步的替換選擇。此外在背景建模算法的基礎(chǔ)上，還提出了能使其性能最大化的全局長(zhǎng)參考算法和自適應(yīng)訓(xùn)練集長(zhǎng)度算法。
　　結(jié)合上訴三個(gè)方面的研究，論文提出了通用的多視點(diǎn)視頻編碼碼率控制系統(tǒng)，可直接應(yīng)用于目前各種主流視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)。本文在碼率控制和率失真優(yōu)化方面的研究成果已集成至中國(guó)音視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)AVS的3D視頻編碼器參考軟件RFD中。作為標(biāo)準(zhǔn)的一部分，實(shí)現(xiàn)了MV和3D檔次