[发明专利]一种基于宏像素块自适应预测的光场图像压缩方法

说明书

本发明公开了一种基于宏像素块自适应预测的光场图像压缩方法，包括：输入原始光场图像f(x,y)，对所述原始光场图像f(x,y)中的宏像素块进行处理得到规则化光场图像L(x,y)；将所述规则化光场图像L(x,y)输入至视频编码器，依据当前编码块B₀的位置及大小选择邻域内的预测参考块B_i；基于所述当前编码块B₀和所述预测参考块B_i，分别通过线性加权组合预测方法和单一直接预测方法得到所述当前编码块B₀的预测值B′₀；选择最优的编码预测方法，进行光场图像的压缩。本发明充分利用光场图像中宏像素块的排布特点，实现对当前编码块的准确预测，有效地降低空域内的冗余信息，进而实现编码效率的有效提升。

技术领域

本发明涉及计算机视觉与数字图像处理领域，尤其涉及一种基于宏像素块自适应预测的光场图像压缩方法。

背景技术

手持式光场相机能够在一次曝光时间下同时记录光线的位置信息和方向信息，获取所得的光场数据可应用于3D立体显示、显著性检验、深度估计等诸多计算机视觉领域，展现出极强的应用前景，引发包括学术界在内的人们广泛关注。光场相机捕获的光场图像在记录了光线角度和位置信息的同时，也具有超高分辨率和特殊的像素分布，这给数据的存储和传输带来了巨大挑战，制约了光场相机的发展和应用。因此，寻找针对光场图像高效的压缩方法成为众多研究学者关心的课题。

针对光场图像的压缩，当前的压缩方案可以大致分为两类：基于图像的直接压缩方法和基于伪视频序列的间接压缩方法。其中基于图像的直接压缩方法是利用现有的图像或视频编码器直接对光场图像进行压缩，并引入诸如矢量帧内预测、视差补偿等编码工具，该类方案不可避免地引入块的赝像，同时光场图像中宏像素间的相似关系也未能被有效利用；而基于伪视频序列的间接压缩方法是指从原始光场数据中提取出一系列子光圈图像以不同的扫描方式生成伪视频序列，利用现有的视频编码器对该视频序列进行压缩，该方案虽然提升编码效率，但是计算复杂度也极大增加。两类方案都存在以下问题：由于光场图像中宏像素排布结构与编码器基于块的编码架构的不匹配，导致现有编码工具无法充分利用宏像素之间的相关性，限制了编码效率的进一步提升。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出一种基于宏像素块自适应预测的光场图像压缩方法，充分利用光场图像中宏像素块的排布特点，实现对当前编码块的准确预测，有效地降低空域内的冗余信息，进而实现编码效率的有效提升。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明公开了一种基于宏像素块自适应预测的光场图像压缩方法，包括以下步骤：

A1：输入原始光场图像f(x,y)，对所述原始光场图像f(x,y)中的宏像素块进行处理得到规则化光场图像L(x,y)；

A2：将所述规则化光场图像L(x,y)输入至视频编码器，依据当前编码块B₀的位置及大小选择邻域内的预测参考块B_i；

A3：基于所述当前编码块B₀和所述预测参考块B_i，分别通过线性加权组合预测方法和单一直接预测方法得到所述当前编码块B₀的预测值B₀′；

A4：从步骤A3中选择最优的编码预测方法，进行光场图像的压缩。

优选地，步骤A1中具体还包括：是通过对所述原始光场图像f(x,y)中的宏像素块进行坐标变换和无效像素点插值，得到所述规则化光场图像L(x,y)。