一种自由视点视频深度图编码的渐进式率失真优化方法技术

本发明专利技术涉及一种自由视点视频深度图编码的渐进式率失真优化方法,其包括以下步骤：(1)、对深度图块采用某一编码模式试编码后得到比特数代价，如果大于最小率失真代价Jmin，则淘汰此模式，反之进入步骤(2),(2)、计算出深度图块的失真，加权后与比特数代价相加得到临时率失真代价，如果大于Jmin，则淘汰此模式，反之进入步骤(3),(3)、进入合成虚拟视点循环，每得到一个虚拟视点的失真，加权后与已有的率失真代价相加，如果大于Jmin，则终止此模式的率失真代价计算，否则继续计算下一个虚拟视点的失真,(4)、若虚拟视点全部合成完毕，所得失真大于Jmin，则淘汰此模式，反之则将此模式选为最佳模式。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及视频编码的领域，特别设及一种自由视点视频深度图编码的渐进式率 失真优化方法。
技术介绍
3D视频能够使人们更加身临其境感受视频场景，极大增强用户的视觉体验效果， 应用在3D电视、虚拟视点合成等多种产业是目前视频领域的发展热点之一。国际运动图像 专家组MPEG(MovingPic1:ureExpertsGroup)和视频视频编码专家组VCEG(VideoCoding ExpertsGroup)成立视频编码联合工作组JCT-VCdlieJointColl油orativeTeamon VideoCoding),制定高效视频编码标准肥VC(Hi曲EfficiencyVideoCoding)。作为肥VC 的推广，3D-HEVC被发展用于3D视频编码。[000引在3D-肥VC中W多视点视频加深度视频作为其数据格式，其中多视点视频表示摄 像机从多个视点采集的纹理视频，对应的深度图视频表征了物体到相机间的距离。多视点 视频加深度视频在终端可用于合成任意视点视频，从而满足自由视点视频应用。在虚拟视 点合成过程中，深度图数据直接影响合成视点视频的质量。在深度图编码过程中，会对深度 图块尝试多种编码模式和编码参数，通过使用率失真优化的方法来选择最佳编码模式和参 数，即选择能够使率失真代价D+AR最小的编码模式和编码参数，其中D表示使用不同编码 模式或参数编码当前深度图块并解码后产生的深度自身失真及造成的合成视图失真；R表 示不同编码模式或参数编码当前深度图块所需要的比特数；A是拉格朗日乘子。 深度编码过程中，首先得到当前模式下的率失真代价D+AR，将其与现有的最小率 失真代价进行比较。如果当前率失真代价比现有的最小率失真代价大，则淘汰此模式，否则 将此模式选为最佳模式。最先被用于深度序列编码失真预测的方法是传统失真计算方法， 例如SSD(SumofSquaredDifference)和SAD(SumofAboluteDifferences),该方法计 算复杂度低，易于硬件实现，但不能从整体上保证合成视图的质量。现如今深度序列编码 失真预测方法是首先通过SSD计算深度图块失真Ddepth,然后反复执行视点合成算法，其中 编码中间编码视点时需合成六个虚拟视点，编码左边或右边编码视点时需合成=个虚拟视 点，计算所有虚拟视点的SVDC(SynthesizedViewDisto;rtionChange)的总和Dvs。，最后得 到深度图块失真Ddepth和Dvs。的加权平均值作为率失真代价中的D，运种做法计算量极大，不 利于实时系统的应用。
技术实现思路
阳0化]专利技术目的：本专利技术针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本专利技术公开了一种 可避免深度图编码过程中反复多次执行虚拟视点合成的方法，用W大幅减少深度图编码复 杂度。 技术方案：，包括W下步 骤： (I)、采用某一编码模式对深度图块进行试编码；[000引 似、预测试编码后的深度图块所需比特数R，根据比特数R得到临时率失真代价 JTestl,将临时率失真代价JTestl与现有最小率失真代价Jmm进行比较，若JTestl>Jmm，则终止 此模式的率失真代价计算，反之则进入步骤（3)，其中， 临时率失真代价JTestl= ^为拉格朗日乘子，R为当前编码模式下编码深度 图块所需比特数； (3)、根据步骤似得到的临时率失真代价JTMtl和深度图块失真Ddepth计算临 时率失真代价JTpst2,将临时率失真代价JTestZ得与现有最小率失真代价Jmi。进行比较，若 J min，则淘汰此模式，反之则进入步骤（4)，其中： W11]临时率失真代价心,,2二JTestl+W心thDdepth，其中：Wdepth为深度图块失真对应的权重，Ddepth为深度图块失真； 阳〇1引 （4)在虚拟视点合成循环中，每合成完毕一个虚拟视点，得到相应的虚拟视点的 失真后，更新虚拟视点的将该视点的JTMtS与现有最小率失真代价J mm进行比较，若 Jmm,则终止虚拟视点的循环，终止此模式的率失真代价的计算，淘汰此模式，反之则 计算下一个虚拟视点位置的失真；其中：[001 引J枯S垃扣泌+W,.,'"玄 *5* 化/Wgen，'其中； 抖 SVDCi表示第i个虚拟视点的失真代价，n表示已经合成完毕的虚拟视点的个数， Nu。。表示当前编码视点需要合成的虚拟视点的个数，WW。表示SVDC对应的权重，[001引巧）、当合成完毕的虚拟视点个数n=Nk。。时，若JJmm，则将此模式选为最佳 模式，令Jmi。等于JTMt3,进入下一个模式编码，若Jmm，则淘汰此模式，直接进入下一 个编码模式进行编码。 作为本专利技术中的一种优 选方案：步骤（4)中，当前编码视点为视点B时，合成六个虚拟视点，合成顺序为0. 75LAe，1 .25Let，0. 25Lab，1. 75Let，0. 5Lab，1. 5Let;当前编码视点为视点A时合成=个虚拟视点，合成顺 序为0. 25Lab，0. 75Lab，0. 5Lab;计算当前编码视点为视点C时合成=个虚拟视点，合成顺序 1. 75Lb。1. 25Lb。1. 5Lb(]〇 进一步地，在0. 25Lab，0. 5Lab，0. 75Lab=个虚拟视点位置得到的=个失真中，最大 失真出现在0. 5Lab位置的概率最大，在1. 25Lec，1. 5Lec，1. 75Lec=个虚拟视点位置得到的= 个失真中，最大失真出现在1. 5Lee位置的概率最大。 有益效果：本专利技术公开的一种可避免深度图编码过程中反复多次执行虚拟视点合 成的方法具有W下有益效果： 1、由于在计算率失真代价的过程中渐进式的多次与现有的最小率失真代价比较， 一旦临时率失真代价大于现有的最小率失真代价，则淘汰此模式，终止计算此模式的率失 真代价。运种做法避免了深度图编码过程中不必要的反复多次的执行虚拟视点合成方法； 2、在保证性能的基础上，大幅降低了自由视点视频深度图编码的计算复杂度。【附图说明】 图1是本专利技术实施例的自由视点视频深度图编码渐进式率失真优化方法的流程 图； 图2是编码视点和虚拟视点在基线上的排列位置；【具体实施方式】： 下面对本专利技术的【具体实施方式】详细说明。 ，包括如下步骤：SI:在深度图编码过程中，、依次遍历多种编码模式（每次试用一种编码模式）对 深度图块试编码； S2:预当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自由视点视频深度图编码的渐进式率失真优化方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、依次遍历多种编码模式，对深度图块进行试编码；(2)、预测试编码后的深度图块所需比特数R，根据比特数R得到临时率失真代价JTest1，将临时率失真代价JTest1与现有最小率失真代价Jmin进行比较，若JTest1≥Jmin，则终止此模式的率失真代价计算，反之则进入步骤(3)，其中，临时率失真代价JTest1＝λR，λ为拉格朗日乘子，R为当前编码模式下编码深度图块所需比特数；(3)、根据步骤(2)得到的临时率失真代价JTest1和深度图块失真Ddepth计算临时率失真代价JTest2，将临时率失真代价JTest2得与现有最小率失真代价Jmin进行比较，若JTest2≥Jmin，则淘汰此模式，反之则进入步骤(4)，其中：临时率失真代价JTest2＝JTest1+WdepthDdepth，其中：Wdepth为深度图块失真对应的权重，Ddepth为深度图块失真；(4)在虚拟视点合成循环中，每合成完毕一个虚拟视点，得到相应的虚拟视点的失真后，更新虚拟视点的JTest3，将该视点的JTest3与现有最小率失真代价Jmin进行比较，若JTest3≥Jmin，则终止虚拟视点的循环，终止此模式的率失真代价的计算，淘汰此模式，反之则计算下一个虚拟视点位置的失真；其中：JTest3-JTest2+WsynΣi=1nSVDCi/NRen,]]>其中：SVDCi表示第i个虚拟视点的失真代价，n表示已经合成完毕的虚拟视点的个数，NRen表示当前编码视点需要合成的虚拟视点的个数，Wsyn表示SVDC对应的权重，(5)、当合成完毕的虚拟视点个数n等于NRen时，若JTest3＜Jmin，则将此模式选为最佳模式，令Jmin等于JTest3，进入下一个模式编码，若JTest3≥Jmin，则淘汰此模式，直接进入下一个编码模式进行编码。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：霍俊彦，胡文麟，莫冬春，杨付正，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61