[发明专利]一种应用于2个视点视频编码的视点间比特分配方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于提高多视点视频编码效率的视点间比特分配方法，属于多视点视频编码标技术领域。

背景技术

三维(3D)视频作为未来主要的视频应用技术，是指用户通过三维视频显示设备可以享受到真实的三维视频内容。三维视频的相关技术，比如，三维视频采集、三维视频编码、三维视频的显示等技术已经得到广泛的关注。为了推动三维视频技术的标准化，2002年，运动图像专家组(Motion Picture Experts Group,MPEG)和视频编码专家组(Video Coding Experts Group,VCEG)已经制定了基于H.264的多视点视频编码(Multi View Video Coding,MVC)标准(H.264/MVC)。目前MPEG和VCEG正在基于最新的高性能视频编码标准(High Efficiency Video Coding,HEVC)制定新一代MVC标准，即MV-HEVC。在多视点视频中，用户可以从不同的角度观看该角度的三维视频，使得用户有融入视频场景中的真实感受。多视点视频可广泛应用于广播通信、娱乐、教育、医疗和视频监控等领域。当需要更多的视点时，可以采用多视点视频-深度表示3D场景，并采用3D-HEVC编码标准进行编码；用户终端可以采用基于深度的视图合成技术(Depth Image Based Rendering,DIBR)合成需要的视点图像。因此，在现有的MV-HEVC编码标准框架中，仅定义了2个视点和3个视点的视频编码结构。

现有的多视点视频间比特分配方法是固定比例的比特分配方法，固定比例比特分配的编码流程如图1所示，采用预先设定的比例系数为不同的视点分配比特。对于2个视点的视频，BV和NBV之间的比特比例可以是2:8、4:6、6:4等；对于3个视点的视频BV和左侧非基本视点(NBVL)、右侧非基本视点(NBVR)的比特比例可以是4:3:3、6:2:2等。

固定比例的比特分配方法没有考虑BV的编码失真对NBV的编码失真的影响，仅凭经验设置一个固定的分配比例；因此不具备通用性，重建的多视点视频的整体质量也不高。由理论分析可知，BV对NBV有较大影响，BV的编码失真可以直接传播到NBV中，因此在多视点间的比特分配过程中，应该考虑BV对NBV的影响。

发明内容

针对固定比例的比特分配方法不具备通用性，重建视频整体质量不高的缺点，本发明依据基本视点(Base View,BV)对非基本视点(Non-Base View,NBV)的影响，提出一种应用于2个视点视频编码的视点间比特分配方法。该方法关注多视点视频的视点间比特分配，确定多视点视频中，基本视点的失真对非基本视点的影响，设计最优的基本视点和非基本视点之间的比特分配方法，提高多视点视频的编码效率，使得在相同编码码率的条件下，解码端重建的多视点视频质量更高。

本发明的应用于2个视点视频编码的视点间比特分配方法，首先确定基本视点的编码失真对非基本视点的编码失真的影响，确定基本视点和非基本视点的率失真模型；然后，将视点间的比特分配问题转换为在有限总比特开销条件下，最小化基本视点和非基本视点的整体编码失真的问题，并求出最优解(即最优的视点间比特分配方案)；具体包括以下步骤：

(1)定义基本视点的编码失真和编码比特数之间的数学模型为：

D_bv＝(a_bv·R_bv+b_bv)^-1,

其中，D_bv表示基本视点的编码失真，R_bv表示基本视点的编码比特数，a_bv和b_bv为模型参数，表示R_bv对D_bv的影响程度；非基本视点的编码失真D_nbv与非基本视点的编码比特数R_nbv和基本视点的编码比特数R_bv之间的关系为：

D_nbv＝η(a_bvR_bv+b_bv)^-1+(a_nbvR_nbv+b_nbv)^-1,