动态全息影像编码方法、装置及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种动态全息影像编码方法，其包括：获取动态全息影像的未编码影像画面帧，并计算每个未编码影像画面帧的关键帧指数，将具有最大关键帧指数的未编码影像画面帧设定为关键画面帧；基于关键画面帧与前后未编码影像画面帧的匹配残差，确定与关键画面帧匹配的相关画面帧；基于关键画面帧的几何信息，对关键画面帧进行编码操作；并基于关键画面帧的几何信息以及相关画面帧与关键画面帧的差异信息，对相关画面帧进行编码操作；返回到获取动态全息影像的未编码影像画面帧的步骤，直至所有未编码影像画面帧编码完毕。本发明专利技术可有效的减小编码后的存储数据量，且能够较好的对动态全息影像进行解码还原操作。

Dynamic holographic image coding method, device and storage medium

【技术实现步骤摘要】
动态全息影像编码方法、装置及存储介质
本专利技术涉及影像数据处理领域，特别是涉及一种动态全息影像编码方法、装置及存储介质。
技术介绍
动态全息影像是捕捉现实世界，人物和物体的运动过程的影像数据，这样用户可通过该动态全息影像随时从任何角度观察该运动过程。合理的动态全息影像的编解码方法直接决定了动态全息影像的可用性，一套好的动态全息影像的编解码方法不仅能够减少动态全息影像的数据大小，而且能够在数据大小不变的情况下提高影像的质量、清晰度，甚至可以支持流媒体实时播放，具有重要的应用前景。但是动态全息影像比传统影像多出一个空间维度，因此数据量巨大，难以实际存储和使用。且当前没有成熟的动态全息影像格式，即满足本地存储，又满足实时在网络上推流播放。此外动态全息影像随着时间、空间的变化，自由度太高，难以找到前后帧之间的对应关系，因此难以压缩动态全息影像的大小。故需要提供一种动态全息影像编码方法，以解决上述的技术问题。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种存储数据量较小且还原度较高的动态全息影像编码方法，以解决现有的动态全息影像编码方法的存储数据量巨大，不能满足实时在网络上推流播放的技术问题。本专利技术实施例提供一种动态全息影像编码方法，其包括：获取动态全息影像的未编码影像画面帧，并计算每个所述未编码影像画面帧的关键帧指数，将具有最大关键帧指数的未编码影像画面帧设定为关键画面帧；基于所述关键画面帧与前后未编码影像画面帧的匹配残差，确定与所述关键画面帧匹配的相关画面帧；基于所述关键画面帧的几何信息，对所述关键画面帧进行编码操作；并基于所述关键画面帧的几何信息以及所述相关画面帧与所述关键画面帧的差异信息，对所述相关画面帧进行编码操作；返回到获取动态全息影像的未编码影像画面帧的步骤，直至所有未编码影像画面帧编码完毕。本专利技术还提供一种动态全息影像编码装置，其包括：关键画面帧设定模块，用于获取动态全息影像的未编码影像画面帧，并计算每个所述未编码影像画面帧的关键帧指数，将具有最大关键帧指数的未编码影像画面帧设定为关键画面帧；相关画面帧确定模块，用于基于所述关键画面帧与前后未编码影像画面帧的匹配残差，确定与所述关键画面帧匹配的相关画面帧；编码模块，用于基于所述关键画面帧的几何信息，对所述关键画面帧进行编码操作；并基于所述关键画面帧的几何信息以及所述相关画面帧与所述关键画面帧的差异信息，对所述相关画面帧进行编码操作；计时模块，用于在进行编码操作之后，返回到获取动态全息影像的未编码影像画面帧的步骤，直至所有未编码影像画面帧编码完毕。在本专利技术所述的动态全息影像编码装置中，所述关键画面帧设定模块用于基于未编码影像画面帧中的独立模型数量、模型面积以及模型闭环数量，确定所述未编码影像画面帧的关键帧指数。在本专利技术所述的动态全息影像编码装置中，所述关键画面帧设定模块通过下式计算所述未编码影像画面帧的关键帧指数：其中C(i)为所有的独立模型，Ac是当前独立模型的模型面积，gc是当前独立模型的模型闭环数量，Amax是具有最大模型面积的独立模型的模型面积，gmax是具有最大模型闭环数量的独立模型的模型闭环数量。在本专利技术所述的动态全息影像编码装置中，所述相关画面帧确定模块包括：前相邻画面帧获取单元，用于获取所述关键画面帧的前n未编码影像画面帧，其中n的初始值为1；第一匹配残差计算单元，用于计算所述关键画面帧与所述前n未编码影像画面帧的匹配残差；第一相关画面帧确定单元，用于如所述匹配残差小于等于设定值，则将所述前n未编码影像画面帧设定为所述关键画面帧匹配的相关画面帧，并执行n＝n+1返回至获取前n未编码影像画面帧的步骤；如所述匹配残差大于设定值，则结束所述相关画面帧的确定过程。在本专利技术所述的动态全息影像编码装置中，所述相关画面帧确定模块包括：后相邻画面帧获取单元，用于获取所述关键画面帧的后n未编码影像画面帧，其中n的初始值为1；第二匹配残差计算单元，用于计算所述关键画面帧与所述后n未编码影像画面帧的匹配残差；第二相关画面帧确定单元，用于如所述匹配残差小于等于设定值，则将所述后n未编码影像画面帧设定为所述关键画面帧匹配的相关画面帧，并执行n＝n+1返回至获取后n未编码影像画面帧的步骤；如所述匹配残差大于设定值，则结束所述相关画面帧的确定过程。在本专利技术所述的动态全息影像编码装置中，所述第一匹配残差计算单元用于基于所述关键画面帧的像素点与所述前n未编码影像画面帧对应的像素点的欧氏距离之和、所述关键画面帧向所述前n未编码影像画面帧变换时的刚体能量项、以及所述关键画面帧向所述前n未编码影像画面帧变换时的平滑项来确定所述关键画面帧与所述前n未编码影像画面帧的匹配残差；所述第二匹配残差计算单元用于基于所述关键画面帧的像素点与所述后n未编码影像画面帧对应的像素点的欧氏距离之和、所述关键画面帧向所述后n未编码影像画面帧变换时的刚体能量项、以及所述关键画面帧向所述后n未编码影像画面帧变换时的平滑项来确定所述关键画面帧与所述后n未编码影像画面帧的匹配残差。在本专利技术所述的动态全息影像编码装置中，所述编码模块具体用于将所述关键画面帧的几何信息存储到动态全息影像视频流的网络提取层的补充增强信息中，以便进行动态全息影像视频流中关键画面帧的封装；以及将所述关键画面帧的几何信息以及所述相关画面帧与所述关键画面帧的差异信息存储到动态全息影像视频流的网络提取层的补充增强信息中，以便进行动态全息影像视频流中相关画面帧的封装。本专利技术实施例还提供一种存储介质，其内存储有处理器可执行指令，所述指令由一个或一个以上处理器加载，以执行上述动态全息影像编码方法。相较于现有技术，本专利技术的动态全息影像编码方法及装置基于动态全息影像中的关键画面帧进行动态全息影像的编码操作，可有效的减小编码后的存储数据量，且能够较好的对动态全息影像进行解码还原操作；有效解决了现有的动态全息影像编码方法的存储数据量巨大，不能满足实时在网络上推流播放的技术问题。附图说明图1为本专利技术的动态全息影像编码方法的一实施例的流程图；图2为本专利技术的动态全息影像编码方法的独立模型的展示示意图；图3a和图3b为本专利技术的动态全息影像编码方法的模型闭环状态的示意图；图4为本专利技术的动态全息影像编码方法的一实施例的步骤S102的流程图之一；图5为本专利技术的动态全息影像编码方法的关键画面帧中的像素点与前n未编码影像画面帧对应的像素点的欧氏距离的示意图；图6为本专利技术的动态全息影像编码方法的一实施例的步骤S102的流程图之二；图7为本专利技术的动态全息影像编码装置的一实施例的结构示意图；图8为本专利技术的动态全息影像编码装置的一实施例的相关画面帧确定模块的结构示意图；图9为本专利技术的动态全息影像编码装置所在的电子设备的工作环境结构示意图。具体实施方式请参照图式，其中相同本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种动态全息影像编码方法，其特征在于，包括：/n获取动态全息影像的未编码影像画面帧，并计算每个所述未编码影像画面帧的关键帧指数，将具有最大关键帧指数的未编码影像画面帧设定为关键画面帧；/n基于所述关键画面帧与前后未编码影像画面帧的匹配残差，确定与所述关键画面帧匹配的相关画面帧；/n基于所述关键画面帧的几何信息，对所述关键画面帧进行编码操作；并基于所述关键画面帧的几何信息以及所述相关画面帧与所述关键画面帧的差异信息，对所述相关画面帧进行编码操作；/n返回到获取动态全息影像的未编码影像画面帧的步骤，直至所有未编码影像画面帧编码完毕。/n

【技术特征摘要】
1.一种动态全息影像编码方法，其特征在于，包括：
获取动态全息影像的未编码影像画面帧，并计算每个所述未编码影像画面帧的关键帧指数，将具有最大关键帧指数的未编码影像画面帧设定为关键画面帧；
基于所述关键画面帧与前后未编码影像画面帧的匹配残差，确定与所述关键画面帧匹配的相关画面帧；
基于所述关键画面帧的几何信息，对所述关键画面帧进行编码操作；并基于所述关键画面帧的几何信息以及所述相关画面帧与所述关键画面帧的差异信息，对所述相关画面帧进行编码操作；
返回到获取动态全息影像的未编码影像画面帧的步骤，直至所有未编码影像画面帧编码完毕。


2.根据权利要求1所述的动态全息影像编码方法，其特征在于，所述计算每个所述未编码影像画面帧的关键帧指数的步骤包括：
基于未编码影像画面帧中的独立模型数量、模型面积以及模型闭环数量，确定所述未编码影像画面帧的关键帧指数。


3.根据权利要求2所述的动态全息影像编码方法，其特征在于，通过下式计算所述未编码影像画面帧的关键帧指数：



其中C(i)为所有的独立模型，Ac是当前独立模型的模型面积，gc是当前独立模型的模型闭环数量，Amax是具有最大模型面积的独立模型的模型面积，gmax是具有最大模型闭环数量的独立模型的模型闭环数量。


4.根据权利要求1所述的动态全息影像编码方法，其特征在于，所述基于所述关键画面帧与前后未编码影像画面帧的匹配残差，确定与关键画面帧匹配的相关画面帧的步骤包括：
获取所述关键画面帧的前n未编码影像画面帧，其中n的初始值为1；
计算所述关键画面帧与所述前n未编码影像画面帧的匹配残差；
如所述匹配残差小于等于设定值，则将所述前n未编码影像画面帧设定为所述关键画面帧匹配的相关画面帧，并执行n＝n+1返回至获取前n未编码影像画面帧的步骤；如所述匹配残差大于设定值，则结束所述相关画面帧的确定过程。


5.根据权利要求1所述的动态全息影像编码方法，其特征在于，所述基于所述关键画面帧与前后未编码影像画面帧的匹配残差，确定与关键画面帧匹配的相关画面帧的步骤包括：
获取所述关键画面帧的后n未编码影像画面帧，其中n的初始值为1；
获取所述关键画面帧与所述后n未编码影像画面帧的匹配残差；
如所述匹配残差小于等于设定值，则将所述后n未编码影像画面帧设定为所述关键画面帧匹配的相关画面帧，并执行n＝n+1返回至获取后n未编码影像画面帧的步骤；如所述匹配残差大于设定值，则结束所述相关画面帧的确定过程。


6.根据权利要求4或5所述的动态全息影像编码方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张煜，邵志兢，赵维凯，
申请(专利权)人：深圳普罗米修斯视觉技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44